¿Cómo elegir la fuente de luz LED adecuada para la iluminación empotrada en el suelo?
Con la creciente demanda de ahorro energético y protección del medio ambiente, cada vez utilizamos más luces LED para el diseño de iluminación empotrada en el suelo. El mercado de LED es actualmente una mezcla de ventajas y desventajas. Diversos fabricantes y empresas se esfuerzan por promocionar sus propios productos. Ante esta situación, creemos que es mejor dejar que lo pruebe en lugar de escuchar.
Eurborn Co., Ltd. comenzará a seleccionar LED para iluminación empotrada en el suelo, considerando aspectos como la apariencia, la disipación térmica, la distribución de la luz, el deslumbramiento, la instalación, etc. Hoy no hablaremos de los parámetros de las lámparas ni de las linternas, sino de la fuente de luz. ¿Sabe cómo elegir una buena fuente de luz LED? Los parámetros principales de la fuente de luz son: corriente, potencia, flujo luminoso, atenuación luminosa, color de la luz y reproducción cromática. Hoy nos centraremos en los dos últimos puntos; primero, brevemente, en los cuatro primeros.
En primer lugar, solemos preguntarnos: "¿Cuántos vatios de luz necesito?". Esta costumbre se basa en la antigua fuente de luz tradicional. Antes, la fuente de luz solo tenía unas pocas potencias fijas; básicamente, solo se podía elegir entre ellas, no se podía ajustar libremente. En los LED actuales, la fuente de alimentación ha cambiado ligeramente, ¡y la potencia cambia inmediatamente! Al alimentar la misma fuente de luz LED de una lámpara empotrada en el suelo con mayor corriente, la potencia aumenta, pero esto provoca una disminución de la eficiencia de la luz y un mayor deterioro de la misma. Vea la imagen a continuación.
En general, la redundancia es sinónimo de desperdicio. Sin embargo, ahorra la corriente de trabajo del LED. Cuando la corriente de excitación alcanza el valor nominal máximo permitido en ciertas circunstancias, al reducirla en un tercio, el flujo luminoso sacrificado es muy limitado, pero las ventajas son enormes:
La atenuación de la luz se reduce considerablemente;
La duración de vida se prolonga enormemente;
Confiabilidad significativamente mejorada;
Mayor utilización de energía;
Por lo tanto, para una buena fuente de luz LED para iluminación empotrada en el suelo, la corriente de conducción debe utilizar aproximadamente el 70 % de la corriente nominal máxima.
En este caso, el diseñador debe solicitar directamente el flujo luminoso. La potencia a utilizar debe ser determinada por el fabricante. Esto busca que los fabricantes busquen la eficiencia y la estabilidad, en lugar de sacrificar la eficiencia y la vida útil aumentando la potencia de la fuente de luz a ciegas.
Lo mencionado anteriormente incluye los siguientes parámetros: corriente, potencia, flujo luminoso y atenuación luminosa. Existe una estrecha relación entre ellos, por lo que conviene prestarles atención al usarlos: ¿cuál es el que realmente necesita?
Color claro
En la era de las fuentes de luz tradicionales, en cuanto a la temperatura de color, a todos les importaba la luz amarilla y la luz blanca, sin preocuparse por la desviación del color. En cualquier caso, la temperatura de color de las fuentes de luz tradicionales es la única; basta con elegir una y, por lo general, no fallará. En la era de los LED, hemos descubierto que el color de la luz de las lámparas empotradas en el suelo es muy variado. Incluso las mismas bombillas pueden presentar variaciones muy extrañas y con muchas diferencias.
Todo el mundo dice que los LED son buenos, ahorran energía y son ecológicos. ¡Pero hay muchas empresas que los hacen pésimos! El siguiente es un proyecto a gran escala que me envió un amigo, cuyo propósito es una aplicación práctica de una famosa marca nacional de lámparas y linternas LED. Observen esta distribución de luz, esta consistencia de temperatura de color, esta tenue luz azul...
Ante esta situación, una fábrica de iluminación LED subterránea concienzuda prometió a sus clientes: "¡Nuestras lámparas tienen una desviación de temperatura de color de ±150 K!". Al seleccionar sus productos, las especificaciones indican: "Se requiere una desviación de temperatura de color de las perlas de la lámpara de ±150 K".
Este valor de 150 K se basa en la conclusión de citar la literatura tradicional: «La desviación de la temperatura de color se encuentra dentro de ±150 K, lo cual es difícil de detectar para el ojo humano». Creen que si la temperatura de color se encuentra dentro de ±150 K, se pueden evitar las inconsistencias. De hecho, no es tan sencillo.
Por ejemplo, en la sala de envejecimiento de esta fábrica, observé dos grupos de barras de luz con colores de luz claramente diferentes. Un grupo era blanco cálido normal y el otro, claramente sesgado. Como se muestra en la figura, podemos encontrar la diferencia entre las dos barras: una rojiza y otra verdosa. Según lo anterior, incluso el ojo humano podría distinguir la diferencia; la diferencia de temperatura de color debe ser superior a 150 K.
Como puedes ver, dos fuentes de luz que parecen completamente diferentes al ojo humano tienen una diferencia de "temperatura de color correlacionada" de solo 20 K.
¿No es errónea la conclusión de que "la desviación de la temperatura de color es de ±150 K, lo cual es difícil de detectar para el ojo humano"? No se preocupe, permítame explicarlo brevemente: hablaré sobre los dos conceptos de temperatura de color y temperatura de color correlacionada (CT). Normalmente nos referimos a la "temperatura de color" de la fuente de luz para la iluminación empotrada, pero de hecho, generalmente citamos la columna "temperatura de color correlacionada" en el informe de prueba. La definición de estos dos parámetros se encuentra en la "Norma de Diseño de Iluminación Arquitectónica GB50034-2013".
Temperatura de color
Cuando la cromaticidad de la fuente de luz es igual a la de un cuerpo negro a una temperatura determinada, la temperatura absoluta del cuerpo negro es la temperatura de color de la fuente de luz. También se conoce como croma. Su unidad es K.
Temperatura de color correlacionada
Cuando el punto de cromaticidad de la fuente de luz empotrada no se encuentra en el lugar geométrico del cuerpo negro, y la cromaticidad de la fuente de luz se acerca más a la de un cuerpo negro a una temperatura determinada, la temperatura absoluta del cuerpo negro es la temperatura de color correlacionada de la fuente de luz, denominada temperatura de color correlacionada. La unidad es K.
La latitud y la longitud en el mapa indican la ubicación de la ciudad, y el valor de las coordenadas (x, y) en el "mapa de coordenadas de color" indica la ubicación de un color de luz específico. Observe la imagen a continuación: la posición (0.1, 0.8) es verde puro y la posición (07, 0.25) es rojo puro. La parte central es básicamente luz blanca. Este tipo de "grado de blancura" no se puede describir con palabras, por lo que existe el concepto de "temperatura de color". La luz emitida por la bombilla de filamento de tungsteno a diferentes temperaturas se representa como una línea en el diagrama de coordenadas de color, llamada "lugar geométrico del cuerpo negro", abreviado como BBL, también llamado "curva de Planck". El color emitido por la radiación del cuerpo negro, a nuestros ojos, se ve como "luz blanca normal". Cuando la coordenada de color de la fuente de luz se desvía de esta curva, creemos que tiene un "matiz de color".
Nuestra primera bombilla de tungsteno, independientemente de su fabricación, solo puede tener un color de luz en esta línea que representa la luz blanca fría y cálida (la línea negra gruesa en la imagen). El color de la luz en diferentes posiciones de esta línea se denomina "temperatura de color". Ahora que la tecnología ha avanzado, el color de la luz blanca que fabricamos incide en esta línea. Solo podemos encontrar un punto "más cercano", leer la temperatura de color de este punto y llamarlo "temperatura de color correlacionada". ¿Sabes? No digas que la desviación es de ±150 K. Incluso si las dos fuentes de luz tienen exactamente el mismo CCT, el color de la luz puede ser bastante diferente.
¿Qué se ve en la "isoterma" de 3000 K?
La fuente de luz LED para iluminación empotrada en el suelo no basta con decir que la temperatura de color es insuficiente. Incluso con una temperatura de 3000 K, se observarán colores rojizos o verdosos. Aquí hay un nuevo indicador: SDCM.
Siguiendo con el ejemplo anterior, la "temperatura de color correlacionada" de estos dos conjuntos de barras de luz solo difiere en 20 K. Se podría decir que son casi idénticos. Pero, de hecho, son colores de luz claramente diferentes. ¿Dónde está el problema?
Sin embargo, la verdad es: echemos un vistazo a su diagrama SDCM
La imagen de arriba muestra el blanco cálido de 3265 K a la izquierda. Observe el pequeño punto amarillo a la derecha de la elipse verde, que representa la posición de la fuente de luz en el diagrama de cromaticidad. La imagen de abajo muestra un tono verdoso a la derecha, y su posición se ha desplazado fuera del óvalo rojo. Observemos las posiciones de las dos fuentes de luz en el diagrama de cromaticidad del ejemplo anterior. Sus valores más cercanos a la curva de cuerpo negro son 3265 K y 3282 K, que parecen diferir solo en 20 K, pero en realidad están muy lejos.
No hay una línea de 3200 K en el software de prueba, solo 3500 K. Dibujemos un círculo de 3200 K:
Los cuatro círculos amarillo, azul, verde y rojo representan, respectivamente, 1, 3, 5 y 7 pasos del color de luz perfecto. Recuerde: cuando la diferencia de color de la luz es inferior a 5 pasos, el ojo humano no puede distinguirla; eso es suficiente. La nueva norma nacional también estipula: «La tolerancia de color al utilizar fuentes de luz similares no debe ser superior a 5 SDCM».
Veamos: El siguiente punto está a 5 pasos del color de luz "perfecto". Creemos que es un color de luz más bonito. En cuanto al punto anterior, se han dado 7 pasos, y el ojo humano puede apreciar claramente su tono de color.
Usaremos SDCM para evaluar el color de la luz, así que ¿cómo medir este parámetro? Se recomienda llevar un espectrómetro, ¡en serio, un espectrómetro portátil! Para la iluminación en el suelo, la precisión del color de la luz es particularmente importante, ya que los colores rojizos y verdosos son desagradables.
Y el siguiente es el índice de reproducción cromática.
La iluminación de edificios requiere un alto índice de reproducción cromática, como los bañadores de pared para la iluminación superficial y los reflectores para la iluminación empotrada. Un bajo índice de reproducción cromática perjudica gravemente la belleza del edificio o paisaje iluminado.
En interiores, la importancia del índice de reproducción cromática se refleja especialmente en la iluminación residencial, de tiendas, hoteles y otras ocasiones. En oficinas, las características de reproducción cromática no son tan importantes, ya que la iluminación de oficina está diseñada para proporcionar la mejor iluminación para el trabajo, no por motivos estéticos.
La reproducción cromática es un aspecto importante para evaluar la calidad de la iluminación. El Índice de Reproducción Cromática (CRID) es un método clave para evaluar la reproducción cromática de las fuentes de luz. Es un parámetro clave para medir las características de color de las fuentes de luz artificial. Se utiliza ampliamente para evaluar fuentes de iluminación artificial. Efectos del producto bajo diferentes Ra:
En general, cuanto mayor sea el índice de reproducción cromática (IRC), mejor será la reproducción cromática de la fuente de luz y mayor será la capacidad de restaurar el color del objeto. Sin embargo, esto es solo una cuestión de "generalidad". ¿Es realmente así? ¿Es absolutamente fiable utilizar el IRC para evaluar la reproducción cromática de una fuente de luz? ¿En qué circunstancias habrá excepciones?
Para aclarar estas cuestiones, primero debemos comprender qué es el índice de reproducción cromática (IRC) y cómo se obtiene. La CIE ha definido un conjunto de métodos para evaluar la reproducción cromática de las fuentes de luz. Utiliza 14 muestras de color de prueba, probadas con fuentes de luz estándar para obtener una serie de valores de brillo espectral, y estipula que su IRC es 100. El IRC de la fuente de luz evaluada se compara con la fuente de luz estándar según un conjunto de métodos de cálculo. Las 14 muestras de color experimentales son las siguientes:
Entre ellos, los n.° 1-8 se utilizan para evaluar el índice de reproducción cromática general Ra, y se seleccionan ocho tonos representativos con saturación media. Además de las ocho muestras de color estándar utilizadas para calcular el índice de reproducción cromática general, la CIE también proporciona seis muestras de color estándar para calcular el índice de reproducción cromática de colores especiales para la selección de ciertas propiedades de reproducción cromática de la fuente de luz, respectivamente, los grados más altos de saturación de rojo, amarillo, verde, azul, color de piel europeo y americano, y verde hoja (n.° 9-14). El método de cálculo del índice de reproducción cromática de la fuente de luz de mi país también añade R15, una muestra de color que representa el tono de piel de las mujeres asiáticas.
Aquí surge el problema: normalmente, el valor del índice de reproducción cromática (Ra) se obtiene a partir de la reproducción cromática de ocho muestras de color estándar de la fuente de luz. Estas ocho muestras tienen croma y luminosidad medias, y todas son colores insaturados. Este resultado es útil para medir la reproducción cromática de una fuente de luz con espectro continuo y una banda de frecuencia amplia, pero presenta dificultades para evaluar una fuente de luz con una forma de onda pronunciada y una banda de frecuencia estrecha.
El índice de reproducción cromática Ra es alto, ¿debe ser buena la reproducción cromática?
Por ejemplo: hemos probado 2 luces en el suelo, vea las siguientes dos imágenes, la primera fila de cada imagen es el rendimiento de la fuente de luz estándar en varias muestras de color y la segunda fila es el rendimiento de la fuente de luz LED probada en varias muestras de color.
El índice de reproducción cromática de estas dos fuentes de luz LED de suelo, calculado según el método de prueba estándar, es:
El superior tiene Ra=80 y el inferior Ra=67. ¿Sorpresa? ¿La razón principal? De hecho, ya lo he mencionado antes.
Cualquier método puede no ser aplicable en ciertos lugares. Por lo tanto, si se trata de un espacio con requisitos de color muy estrictos, ¿qué método deberíamos usar para determinar si una fuente de luz es adecuada? Mi método puede ser un poco tonto: analizar el espectro de la fuente de luz.
La siguiente es la distribución espectral de varias fuentes de luz típicas, a saber, luz diurna (Ra100), lámpara incandescente (Ra100), lámpara fluorescente (Ra80), una determinada marca de LED (Ra93) y lámpara de haluro metálico (Ra90).
Hora de publicación: 27 de enero de 2021
