Πώς να επιλέξετε τη σωστή πηγή φωτός LED για φωτισμό εδάφους;
Με την αυξανόμενη ζήτηση για εξοικονόμηση ενέργειας και προστασία του περιβάλλοντος, χρησιμοποιούμε όλο και περισσότερο φώτα LED για σχεδιασμό φωτισμού εδάφους. Η αγορά LED είναι σήμερα ένα μείγμα ψαριών και δράκων, καλών και κακών. Διάφοροι κατασκευαστές και επιχειρήσεις πιέζουν σκληρά για να προωθήσουν τα δικά τους προϊόντα. Λόγω αυτού του χάους, η άποψή μας είναι καλύτερο να τον αφήσουμε να στείλει μια δοκιμή αντί να ακούσει.
Η Eurborn Co., Ltd θα ξεκινήσει την επιλογή φωτιστικών LED για το έδαφος, συμπεριλαμβανομένης της εμφάνισης, της απαγωγής θερμότητας, της κατανομής του φωτός, της αντανάκλασης, της εγκατάστασης κ.λπ. Σήμερα, δεν θα μιλήσουμε για τις παραμέτρους των λαμπτήρων και των φαναριών, απλώς για την πηγή φωτός. Γνωρίζετε πραγματικά πώς να επιλέξετε μια καλή πηγή φωτός LED; Οι κύριες παράμετροι της πηγής φωτός είναι: ρεύμα, ισχύς, φωτεινή ροή, φωτεινή εξασθένηση, χρώμα φωτός και απόδοση χρώματος. Σήμερα θα επικεντρωθούμε στα δύο τελευταία στοιχεία, και πρώτα θα μιλήσουμε σύντομα για τα πρώτα τέσσερα στοιχεία.
Καταρχάς, συχνά λέμε: "Πόσα watt φωτός θέλω;" Αυτή η συνήθεια είναι να συνεχιστεί η προηγούμενη παραδοσιακή πηγή φωτός. Τότε, η πηγή φωτός είχε μόνο μερικά σταθερά watt, ουσιαστικά μπορούσες να επιλέξεις μόνο μεταξύ αυτών των watt, δεν μπορούσες να την ρυθμίσεις ελεύθερα, και με το τρέχον LED σήμερα, η τροφοδοσία ρεύματος αλλάζει ελαφρώς, η ισχύς θα αλλάξει αμέσως! Όταν η ίδια πηγή φωτός LED ή το φως εδάφους τροφοδοτείται με μεγαλύτερο ρεύμα, η ισχύς θα αυξηθεί, αλλά θα προκαλέσει μείωση της απόδοσης του φωτός και αύξηση της εξασθένησης του φωτός. Δείτε την παρακάτω εικόνα.
Γενικά, ο πλεονασμός = σπατάλη. Αλλά εξοικονομεί το ρεύμα λειτουργίας του LED. Όταν το ρεύμα οδήγησης φτάσει στη μέγιστη επιτρεπόμενη ονομαστική τιμή υπό τις περιστάσεις, μειώνοντας το ρεύμα οδήγησης κατά 1/3, η θυσιαζόμενη φωτεινή ροή είναι πολύ περιορισμένη, αλλά τα οφέλη είναι τεράστια:
Η εξασθένηση του φωτός μειώνεται σημαντικά.
Η διάρκεια ζωής παρατείνεται σημαντικά.
Σημαντικά βελτιωμένη αξιοπιστία.
Υψηλότερη αξιοποίηση ενέργειας;
Επομένως, για μια καλή πηγή φωτός LED ή φωτισμού εδάφους, το ρεύμα οδήγησης θα πρέπει να χρησιμοποιεί περίπου το 70% του μέγιστου ονομαστικού ρεύματος.
Σε αυτήν την περίπτωση, ο σχεδιαστής θα πρέπει να ζητήσει απευθείας τη φωτεινή ροή. Όσον αφορά την ισχύ που θα χρησιμοποιηθεί, θα πρέπει να αποφασιστεί από τον κατασκευαστή. Αυτό γίνεται για να ενθαρρυνθούν οι κατασκευαστές να επιδιώξουν την αποδοτικότητα και τη σταθερότητα, αντί να θυσιάζουν την αποδοτικότητα και τη διάρκεια ζωής αυξάνοντας τυφλά την ισχύ της πηγής φωτός.
Τα παραπάνω περιλαμβάνουν τις εξής παραμέτρους: ρεύμα, ισχύ, φωτεινή ροή και φωτεινή εξασθένηση. Υπάρχει στενή σχέση μεταξύ τους και θα πρέπει να τις προσέξετε κατά τη χρήση: Ποια από τις δύο χρειάζεστε πραγματικά;
Ανοιχτό χρώμα
Στην εποχή των παραδοσιακών πηγών φωτός, όταν πρόκειται για τη θερμοκρασία χρώματος, όλοι ενδιαφέρονται μόνο για το "κίτρινο φως και το λευκό φως", όχι για το πρόβλημα της απόκλισης χρώματος του φωτός. Τέλος πάντων, η θερμοκρασία χρώματος της παραδοσιακής πηγής φωτός είναι μόνο αυτού του είδους, απλώς επιλέξτε μία και γενικά δεν θα πάει πολύ στραβά. Στην εποχή των LED, διαπιστώσαμε ότι το χρώμα του φωτός στο έδαφος έχει πολλά και κάθε είδους. Ακόμα και η ίδια παρτίδα λαμπτήρων μπορεί να αποκλίνει σε μεγάλο βαθμό από την παραδοξότητα, πολλές διαφορές.
Όλοι λένε ότι τα LED είναι καλά, εξοικονομούν ενέργεια και είναι φιλικά προς το περιβάλλον. Αλλά υπάρχουν πραγματικά πολλές εταιρείες που κατασκευάζουν LED άθλια! Το παρακάτω είναι ένα μεγάλης κλίμακας έργο που έστειλε ένας φίλος, το οποίο έχει ως στόχο μια πραγματική εφαρμογή μιας διάσημης εγχώριας μάρκας λαμπτήρων και φαναριών LED. Δείτε αυτήν την κατανομή φωτός, αυτήν τη συνέπεια της θερμοκρασίας χρώματος, αυτό το αχνό μπλε φως...
Ενόψει αυτού του χάους, ένα ευσυνείδητο εργοστάσιο φωτισμού LED υποσχέθηκε στους πελάτες: «Οι λάμπες μας έχουν απόκλιση θερμοκρασίας χρώματος εντός ±150K!» Όταν η εταιρεία κάνει την επιλογή προϊόντος, οι προδιαγραφές αναφέρουν: «Απαιτείται η απόκλιση της θερμοκρασίας χρώματος των σφαιριδίων της λάμπας να είναι εντός ±150K».
Αυτή η τιμή των 150K βασίζεται στο συμπέρασμα της παραπομπής στην παραδοσιακή βιβλιογραφία: «Η απόκλιση της θερμοκρασίας χρώματος είναι εντός ±150K, κάτι που είναι δύσκολο να ανιχνευθεί από το ανθρώπινο μάτι». Πιστεύουν ότι εάν η θερμοκρασία χρώματος είναι «εντός ±150K», τότε οι ασυνέπειες μπορούν να αποφευχθούν. Στην πραγματικότητα, δεν είναι τόσο απλό.
Για παράδειγμα, στο δωμάτιο παλαίωσης αυτού του εργοστασίου, είδα δύο ομάδες φωτεινών γραμμών με προφανώς διαφορετικά χρώματα φωτός. Η μία ομάδα ήταν κανονικό ζεστό λευκό και η άλλη ομάδα ήταν προφανώς προκατειλημμένη. Όπως φαίνεται στο σχήμα, μπορέσαμε να βρούμε τη διαφορά μεταξύ των δύο φωτεινών γραμμών. Μία κοκκινωπή και μία πρασινωπή. Σύμφωνα με την παραπάνω δήλωση, ακόμη και το ανθρώπινο μάτι μπορούσε να διακρίνει τη διαφορά - φυσικά η διαφορά θερμοκρασίας χρώματος πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 150K.
Όπως μπορείτε να καταλάβετε, δύο πηγές φωτός που φαίνονται εντελώς διαφορετικές στο ανθρώπινο μάτι έχουν μια διαφορά "συσχετισμένης θερμοκρασίας χρώματος" μόνο 20K!
Δεν είναι λάθος το συμπέρασμα ότι «η απόκλιση της θερμοκρασίας χρώματος είναι εντός ±150K, είναι δύσκολο να την ανιχνεύσει το ανθρώπινο μάτι»; Μην ανησυχείτε, επιτρέψτε μου να σας εξηγήσω αργά: Επιτρέψτε μου να μιλήσω για τις δύο έννοιες της θερμοκρασίας χρώματος έναντι της συσχετισμένης θερμοκρασίας χρώματος (CCT) (CT). Συνήθως αναφερόμαστε στη «θερμοκρασία χρώματος» της πηγής φωτός με το φως του εδάφους, αλλά στην πραγματικότητα, γενικά αναφέρουμε τη στήλη «συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος» στην αναφορά δοκιμής. Ο ορισμός αυτών των δύο παραμέτρων στο «Πρότυπο Σχεδιασμού Αρχιτεκτονικού Φωτισμού GB50034-2013»
Θερμοκρασία χρώματος
Όταν η χρωματικότητα της φωτεινής πηγής είναι η ίδια με αυτή ενός μαύρου σώματος σε μια ορισμένη θερμοκρασία, η απόλυτη θερμοκρασία του μαύρου σώματος είναι η θερμοκρασία χρώματος της φωτεινής πηγής. Γνωστή και ως χρωματική. Η μονάδα είναι το K.
Συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος
Όταν το σημείο χρωματικότητας της πηγής φωτός του εδάφους δεν βρίσκεται στον τόπο του μέλανος σώματος και η χρωματικότητα της πηγής φωτός είναι η πλησιέστερη στη χρωματικότητα ενός μέλανος σώματος σε μια ορισμένη θερμοκρασία, η απόλυτη θερμοκρασία του μέλανος σώματος είναι η συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος της πηγής φωτός, που αναφέρεται ως συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος. Η μονάδα είναι K.
Το γεωγραφικό πλάτος και το γεωγραφικό μήκος στον χάρτη υποδεικνύουν την τοποθεσία της πόλης, και η τιμή συντεταγμένων (x, y) στον "χάρτη συντεταγμένων χρώματος" υποδεικνύει την τοποθεσία ενός συγκεκριμένου χρώματος φωτός. Κοιτάξτε την παρακάτω εικόνα, η θέση (0,1, 0,8) είναι καθαρό πράσινο και η θέση (07, 0,25) είναι καθαρό κόκκινο. Το μεσαίο τμήμα είναι ουσιαστικά λευκό φως. Αυτό το είδος "βαθμού λευκότητας" δεν μπορεί να περιγραφεί με λόγια, επομένως υπάρχει η έννοια της "θερμοκρασίας χρώματος". Το φως που εκπέμπεται από τη λάμπα νήματος βολφραμίου σε διαφορετικές θερμοκρασίες αναπαρίσταται ως μια γραμμή στο διάγραμμα συντεταγμένων χρώματος, που ονομάζεται "τόπος μέλανος σώματος", συντομογραφία BBL, που ονομάζεται επίσης "καμπύλη Planck". Το χρώμα που εκπέμπεται από την ακτινοβολία μέλανος σώματος, τα μάτια μας μοιάζουν με "κανονικό λευκό φως". Μόλις η συντεταγμένη χρώματος της πηγής φωτός αποκλίνει από αυτήν την καμπύλη, νομίζουμε ότι έχει μια "χρωματική απόχρωση".
Η πρώτη μας λάμπα βολφραμίου, ανεξάρτητα από τον τρόπο κατασκευής της, το χρώμα του φωτός της μπορεί να πέσει μόνο σε αυτή τη γραμμή που αντιπροσωπεύει το κρύο και το θερμό λευκό φως (η παχιά μαύρη γραμμή στην εικόνα). Ονομάζουμε το χρώμα φωτός σε διαφορετικές θέσεις σε αυτήν τη γραμμή «Θερμοκρασία χρώματος». Τώρα που η τεχνολογία έχει προχωρήσει, το λευκό φως που φτιάξαμε, το χρώμα του φωτός πέφτει σε αυτή τη γραμμή. Μπορούμε να βρούμε μόνο ένα «πλησιέστερο» σημείο, να διαβάσουμε τη θερμοκρασία χρώματος αυτού του σημείου και να το ονομάσουμε «συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος». Τώρα ξέρετε; Μην πείτε ότι η απόκλιση είναι ±150K. Ακόμα κι αν οι δύο πηγές φωτός έχουν ακριβώς το ίδιο CCT, το χρώμα του φωτός μπορεί να είναι αρκετά διαφορετικό.
Τι ζουμ στην "ισόθερμη" των 3000K:
Η πηγή φωτός LED του φωτισμού εδάφους δεν αρκεί για να πούμε απλώς ότι η θερμοκρασία χρώματος δεν είναι αρκετή. Ακόμα κι αν όλοι είναι 3000K, θα υπάρχουν κόκκινα ή πρασινωπά χρώματα. "Να ένας νέος δείκτης: SDCM.
Χρησιμοποιώντας ακόμα το παραπάνω παράδειγμα, αυτά τα δύο σύνολα φωτεινών γραμμών, η "συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος" τους διαφέρει μόνο κατά 20K! Μπορεί να ειπωθεί ότι είναι σχεδόν πανομοιότυπα. Αλλά στην πραγματικότητα, είναι προφανώς διαφορετικά χρώματα φωτός. Πού είναι το πρόβλημα;
Ωστόσο, η αλήθεια είναι: ας ρίξουμε μια ματιά στο διάγραμμα SDCM τους
Η παραπάνω εικόνα είναι το θερμό λευκό 3265K στα αριστερά. Παρακαλούμε δώστε προσοχή στη μικρή κίτρινη κουκκίδα στα δεξιά της πράσινης έλλειψης, η οποία είναι η θέση της πηγής φωτός στο διάγραμμα χρωματικότητας. Η παρακάτω εικόνα είναι πρασινωπή στα δεξιά και η θέση της έχει βγει έξω από το κόκκινο οβάλ. Ας ρίξουμε μια ματιά στις θέσεις των δύο πηγών φωτός στο διάγραμμα χρωματικότητας στο παραπάνω παράδειγμα. Οι πιο κοντινές τιμές τους στην καμπύλη του μαύρου σώματος είναι 3265K και 3282K, οι οποίες φαίνεται να διαφέρουν μόνο κατά 20K, αλλά στην πραγματικότητα η απόστασή τους είναι πολύ μεγάλη~.
Δεν υπάρχει γραμμή 3200K στο λογισμικό δοκιμών, μόνο 3500K. Ας σχεδιάσουμε μόνοι μας έναν κύκλο 3200K:
Οι τέσσερις κύκλοι κίτρινου, μπλε, πράσινου και κόκκινου χρώματος αντιπροσωπεύουν αντίστοιχα 1, 3, 5 και 7 "βήματα" από το "τέλειο χρώμα φωτός". Να θυμάστε: όταν η διαφορά στο χρώμα του φωτός είναι εντός 5 βημάτων, το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να το διακρίνει ουσιαστικά, αυτό είναι αρκετό. Το νέο εθνικό πρότυπο ορίζει επίσης: "Η ανοχή χρώματος κατά τη χρήση παρόμοιων πηγών φωτός δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 5 SDCM."
Ας δούμε: Το ακόλουθο σημείο απέχει 5 βήματα από το "τέλειο" χρώμα φωτός. Πιστεύουμε ότι είναι ένα πιο όμορφο χρώμα φωτός. Όσον αφορά το παραπάνω σημείο, έχουν γίνει 7 βήματα και το ανθρώπινο μάτι μπορεί να δει καθαρά τη χρωματική του απόχρωση.
Θα χρησιμοποιήσουμε το SDCM για την αξιολόγηση του χρώματος του φωτός, πώς λοιπόν θα μετρήσουμε αυτήν την παράμετρο; Συνιστάται να έχετε μαζί σας ένα φασματόμετρο, χωρίς πλάκα, ένα φορητό φασματόμετρο! Για το φως του εδάφους, η ακρίβεια του χρώματος του φωτός είναι ιδιαίτερα σημαντική, επειδή τα κοκκινωπά και πρασινωπά χρώματα είναι άσχημα.
Και το επόμενο είναι το Color Renderingndex.
Στον φωτισμό εδάφους που απαιτεί υψηλό δείκτη χρωματικής απόδοσης είναι ο φωτισμός κτιρίων, όπως οι ροδέλες τοίχου που χρησιμοποιούνται για τον φωτισμό επιφανειών κτιρίων και οι προβολείς που χρησιμοποιούνται για τον φωτισμό εδάφους. Ο χαμηλός δείκτης χρωματικής απόδοσης θα βλάψει σοβαρά την ομορφιά του φωτισμένου κτιρίου ή τοπίου.
Για εσωτερικές εφαρμογές, η σημασία του δείκτη χρωματικής απόδοσης αντικατοπτρίζεται ιδιαίτερα σε οικιακούς φωτισμούς, καταστήματα λιανικής πώλησης και ξενοδοχεία, καθώς και σε άλλες περιστάσεις. Για το περιβάλλον γραφείου, τα χαρακτηριστικά χρωματικής απόδοσης δεν είναι τόσο σημαντικά, επειδή ο φωτισμός γραφείου έχει σχεδιαστεί για να παρέχει τον καλύτερο φωτισμό για την εκτέλεση της εργασίας και όχι για λόγους αισθητικής.
Η απόδοση χρωμάτων είναι μια σημαντική πτυχή της αξιολόγησης της ποιότητας του φωτισμού. Η χρωματική απόδοση είναι μια σημαντική μέθοδος για την αξιολόγηση της χρωματικής απόδοσης των πηγών φωτός. Είναι μια σημαντική παράμετρος για τη μέτρηση των χρωματικών χαρακτηριστικών των τεχνητών πηγών φωτός. Χρησιμοποιείται ευρέως για την αξιολόγηση των τεχνητών πηγών φωτισμού. Επιδράσεις προϊόντος υπό διαφορετικές Ra:
Γενικά, όσο υψηλότερος είναι ο δείκτης απόδοσης χρωμάτων, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση χρωμάτων της πηγής φωτός και τόσο ισχυρότερη είναι η ικανότητα αποκατάστασης του χρώματος του αντικειμένου. Αλλά αυτό ισχύει μόνο "συνήθως". Ισχύει πράγματι αυτό; Είναι απολύτως αξιόπιστο να χρησιμοποιούμε τον δείκτη απόδοσης χρωμάτων για την αξιολόγηση της ισχύος αναπαραγωγής χρωμάτων μιας πηγής φωτός; Υπό ποιες συνθήκες θα υπάρχουν εξαιρέσεις;
Για να διευκρινίσουμε αυτά τα ζητήματα, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τι είναι ο δείκτης χρωματικής απόδοσης και πώς προκύπτει. Το CIE έχει ορίσει ένα σύνολο μεθόδων για την αξιολόγηση της χρωματικής απόδοσης των πηγών φωτός. Χρησιμοποιεί 14 δείγματα χρωμάτων δοκιμής, τα οποία έχουν δοκιμαστεί με τυπικές πηγές φωτός για να ληφθεί μια σειρά από τιμές φασματικής φωτεινότητας, και ορίζει ότι ο δείκτης χρωματικής απόδοσης είναι 100. Ο δείκτης χρωματικής απόδοσης της αξιολογούμενης πηγής φωτός βαθμολογείται σε σχέση με την τυπική πηγή φωτός σύμφωνα με ένα σύνολο μεθόδων υπολογισμού. Τα 14 πειραματικά δείγματα χρωμάτων είναι τα εξής:
Μεταξύ αυτών, το Νο. 1-8 χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση του γενικού δείκτη χρωματικής απόδοσης Ra, και επιλέγονται 8 αντιπροσωπευτικές αποχρώσεις με μέτριο κορεσμό. Εκτός από τα οκτώ τυπικά δείγματα χρωμάτων που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό του γενικού δείκτη χρωματικής απόδοσης, το CIE παρέχει επίσης έξι τυπικά δείγματα χρωμάτων για τον υπολογισμό του δείκτη χρωματικής απόδοσης ειδικών χρωμάτων για την επιλογή ορισμένων ειδικών ιδιοτήτων χρωματικής απόδοσης της πηγής φωτός, αντίστοιχα, κορεσμένα υψηλότερα επίπεδα κόκκινου, κίτρινου, πράσινου, μπλε, ευρωπαϊκού και αμερικανικού χρώματος δέρματος και πράσινου των φύλλων (Νο. 9-14). Η μέθοδος υπολογισμού του δείκτη χρωματικής απόδοσης πηγής φωτός της χώρας μου προσθέτει επίσης το R15, ένα δείγμα χρώματος που αντιπροσωπεύει τον τόνο του δέρματος των Ασιατισσών γυναικών.
Εδώ έρχεται το πρόβλημα: συνήθως αυτό που ονομάζουμε τιμή δείκτη απόδοσης χρωμάτων Ra λαμβάνεται με βάση την απόδοση χρωμάτων 8 τυπικών δειγμάτων χρωμάτων από την πηγή φωτός. Τα 8 δείγματα χρωμάτων έχουν μέτρια χρωματικότητα και φωτεινότητα και είναι όλα ακόρεστα χρώματα. Είναι ένα καλό αποτέλεσμα να μετρηθεί η απόδοση χρωμάτων μιας πηγής φωτός με συνεχές φάσμα και ευρεία ζώνη συχνοτήτων, αλλά θα προκαλέσει προβλήματα στην αξιολόγηση της πηγής φωτός με απότομη κυματομορφή και στενή ζώνη συχνοτήτων.
Ο δείκτης απόδοσης χρωμάτων Ra είναι υψηλός, πρέπει η απόδοση χρωμάτων να είναι καλή;
Για παράδειγμα: Έχουμε δοκιμάσει 2 σε φωτισμό εδάφους, δείτε τις ακόλουθες δύο εικόνες, η πρώτη σειρά κάθε εικόνας είναι η απόδοση της τυπικής πηγής φωτός σε διάφορα δείγματα χρωμάτων και η δεύτερη σειρά είναι η απόδοση της δοκιμασμένης πηγής φωτός LED σε διάφορα δείγματα χρωμάτων.
Ο δείκτης απόδοσης χρωμάτων αυτών των δύο πηγών φωτός LED στο έδαφος, που υπολογίζεται σύμφωνα με την τυπική μέθοδο δοκιμής, είναι:
Το πάνω έχει Ra=80 και το κάτω έχει Ra=67. Έκπληξη; Η βασική αιτία; Στην πραγματικότητα, το έχω ήδη αναφέρει παραπάνω.
Για οποιαδήποτε μέθοδο, μπορεί να υπάρχουν σημεία όπου δεν είναι εφαρμόσιμη. Έτσι, εάν αφορά συγκεκριμένα τον χώρο με πολύ αυστηρές απαιτήσεις χρώματος, ποια μέθοδο πρέπει να χρησιμοποιήσουμε για να κρίνουμε εάν μια συγκεκριμένη πηγή φωτός είναι κατάλληλη για χρήση; Η μέθοδός μου μπορεί να είναι λίγο χαζή: κοιτάξτε το φάσμα της πηγής φωτός.
Ακολουθεί η φασματική κατανομή αρκετών τυπικών πηγών φωτός, δηλαδή φωτός ημέρας (Ra100), λαμπτήρα πυρακτώσεως (Ra100), λαμπτήρα φθορισμού (Ra80), μιας συγκεκριμένης μάρκας LED (Ra93), λαμπτήρα αλογονιδίων μετάλλων (Ra90).
Ώρα δημοσίευσης: 27 Ιανουαρίου 2021
