Como elixir a fonte de luz LED axeitada para a iluminación do chan?
Coa crecente demanda de aforro de enerxía e protección ambiental, estamos a usar cada vez máis luces LED para o deseño de iluminación de chan. O mercado LED é actualmente unha mestura de peixes e dragóns, bos e malos. Varios fabricantes e empresas están a esforzarse para promocionar os seus propios produtos. En canto a este caos, a nosa opinión é mellor deixar que envíe unha proba en lugar de escoitar.
Eurborn Co., Ltd comezará coa selección de lámpadas LED para o chan, incluíndo a aparencia, a disipación da calor, a distribución da luz, o brillo, a instalación, etc. Hoxe non falaremos dos parámetros das lámpadas e farois, senón só da fonte de luz. Saberás realmente como elixir unha boa fonte de luz LED? Os principais parámetros da fonte de luz son: corrente, potencia, fluxo luminoso, atenuación luminosa, cor da luz e reprodución cromática. Hoxe centrarémonos en falar dos dous últimos elementos; primeiro, brevemente, dos catro primeiros.
En primeiro lugar, a miúdo preguntamos: "Cantos vatios de luz quero?". Este hábito consiste en continuar coa fonte de luz tradicional anterior. Naquel entón, a fonte de luz só tiña varias potencias fixas, basicamente só se podía elixir entre esas potencias, non se podía axustar libremente, e cos LED actuais, a fonte de alimentación cambia lixeiramente, a potencia cambia inmediatamente! Cando a mesma fonte de luz LED que a luz de chan se alimenta cunha corrente maior, a potencia aumentará, pero isto provocará unha diminución da eficiencia da luz e un aumento da decadencia da luz. Consulta a imaxe seguinte.
En xeral, redundancia = desperdicio. Pero aforra a corrente de traballo do LED. Cando a corrente de accionamento alcanza a clasificación máxima admisible dadas as circunstancias, reducindo a corrente de accionamento en 1/3, o fluxo luminoso sacrificado é moi limitado, pero os beneficios son enormes:
A atenuación da luz redúcese moito;
A esperanza de vida amplíase moito;
Fiabilidade significativamente mellorada;
Maior utilización de enerxía;
Polo tanto, para unha boa fonte de luz LED para iluminación no chan, a corrente de accionamento debería usar arredor do 70 % da corrente nominal máxima.
Neste caso, o deseñador debería solicitar directamente o fluxo luminoso. En canto á potencia a usar, debería ser decidida polo fabricante. Isto é para promover que os fabricantes busquen a eficiencia e a estabilidade, en lugar de sacrificar a eficiencia e a vida útil aumentando a potencia da fonte de luz ás cegas.
O mencionado anteriormente inclúe estes parámetros: corrente, potencia, fluxo luminoso e atenuación luminosa. Existe unha estreita relación entre eles e debes prestarlles atención no uso: cal é o que realmente necesitas?
Cor clara
Na era das fontes de luz tradicionais, en canto á temperatura de cor, a todo o mundo só lle importa a "luz amarela e a luz branca", non o problema da desviación da cor da luz. En calquera caso, a temperatura de cor da fonte de luz tradicional é só ese tipo, só tes que escoller unha e, en xeral, non fallará demasiado. Na era LED, descubrimos que a cor da luz do chan ten moitas e calquera tipo. Mesmo o mesmo lote de bólas de lámpada pode desviarse con moitas estrañezas, moitas diferenzas.
Todo o mundo di que os LED son bos, aforran enerxía e respectan o medio ambiente. Pero en realidade hai moitas empresas que fabrican LEDs podres! O seguinte é un proxecto a grande escala enviado por uns amigos que ten como obxectivo unha aplicación na vida real dunha famosa marca nacional de lámpadas e farois LED. Observe esta distribución da luz, esta consistencia da temperatura de cor, esta tenue luz azul...
En vista deste caos, unha concienzuda fábrica de iluminación LED no chan prometeu aos clientes: "As nosas lámpadas teñen unha desviación da temperatura de cor de ±150 K!". Cando a empresa fai a selección de produtos, as especificacións indican: "Requírese que a desviación da temperatura de cor das perlas da lámpada sexa de ±150 K".
Este valor de 150 K baséase na conclusión de citar a literatura tradicional: «A desviación da temperatura da cor está dentro de ±150 K, o que é difícil de detectar para o ollo humano». Cren que se a temperatura da cor está «dentro de ±150 K», pódense evitar as inconsistencias. De feito, non é tan sinxelo.
Como exemplo, na sala de envellecemento desta fábrica, vin dous grupos de barras de luz con cores de luz obviamente diferentes. Un grupo era branco cálido normal e o outro grupo era obviamente sesgado. Como se mostra na figura, puidemos atopar a diferenza entre as dúas barras de luz. Unha avermellada e outra verdosa. Segundo a afirmación anterior, mesmo o ollo humano podería distinguir a diferenza; por suposto, a diferenza de temperatura de cor debe ser superior a 150 K.
Como podes ver, dúas fontes de luz que parecen completamente diferentes para o ollo humano teñen unha diferenza de "temperatura de cor correlacionada" de só 20 K!
Non é incorrecta a conclusión de que "a desviación da temperatura de cor está dentro de ±150 K, é difícil de detectar para o ollo humano"? Non te preocupes, permíteme explicar con calma: Permíteme falar dos dous conceptos de temperatura de cor fronte á temperatura de cor correlacionada (CT) (CCT). Normalmente referímonos á "temperatura de cor" da fonte de luz como luz no chan, pero en realidade, xeralmente citamos a columna "temperatura de cor correlacionada" no informe de proba. A definición destes dous parámetros está na "Norma de deseño de iluminación arquitectónica GB50034-2013".
Temperatura da cor
Cando a cromaticidade da fonte de luz é a mesma que a dun corpo negro a unha determinada temperatura, a temperatura absoluta do corpo negro é a temperatura de cor da fonte de luz. Tamén coñecida como croma. A unidade é K.
Temperatura de cor correlacionada
Cando o punto de cromaticidade da fonte de luz da luz no chan non está no lugar xeométrico do corpo negro e a cromaticidade da fonte de luz é a máis próxima á cromaticidade dun corpo negro a unha determinada temperatura, a temperatura absoluta do corpo negro é a temperatura de cor correlacionada da fonte de luz, denominada temperatura de cor correlacionada. A unidade é K.
A latitude e a lonxitude no mapa indican a localización da cidade, e o valor das coordenadas (x, y) no "mapa de coordenadas de cores" indica a localización dunha determinada cor de luz. Observa a imaxe de abaixo, a posición (0,1, 0,8) é verde puro e a posición (07, 0,25) é vermello puro. A parte central é basicamente luz branca. Este tipo de "grao de brancura" non se pode describir con palabras, polo que existe o concepto de "temperatura de cor". A luz emitida pola lámpada de filamento de tungsteno a diferentes temperaturas represéntase como unha liña no diagrama de coordenadas de cores, chamada "luz do corpo negro", abreviada como BBL, tamén chamada "curva de Planck". A cor emitida pola radiación do corpo negro fai que os nosos ollos parézanse á "luz branca normal". Unha vez que a coordenada de cor da fonte de luz se desvía desta curva, cremos que ten unha "dominancia de cor".
A nosa primeira lámpada de tungsteno, independentemente de como estea fabricada, a súa cor de luz só podía caer nesta liña que representa a luz branca fría e cálida (a liña negra grosa da imaxe). Chamámoslle á cor da luz en diferentes posicións desta liña "temperatura de cor". Agora que a tecnoloxía é avanzada, a luz branca que fabricamos, a cor da luz cae nesta liña. Só podemos atopar un punto "máis próximo", ler a temperatura de cor deste punto e chamalo a súa "temperatura de cor correlacionada". Agora sabes? Non digas que a desviación é de ±150 K. Mesmo se as dúas fontes de luz teñen exactamente a mesma CCT, a cor da luz pode ser bastante diferente.
Achegarse á "isoterma" de 3000K:
Unha fonte de luz LED ou unha luz no chan non abonda para dicir que a temperatura da cor non é suficiente. Mesmo se todo o mundo ten 3000K, haberá cores vermellas ou verdosas. Aquí tes un novo indicador: SDCM.
Seguindo o exemplo anterior, estes dous conxuntos de barras de luz só difiren en 20 K pola súa "temperatura de cor correlacionada". Podería dicirse que son case idénticas. Pero, de feito, son obviamente cores de luz diferentes. Onde está o problema?
Non obstante, a verdade é: botemos unha ollada ao seu diagrama SDCM
A imaxe superior é o branco cálido 3265K á esquerda. Preste atención ao pequeno punto amarelo á dereita da elipse verde, que é a posición da fonte de luz no diagrama de cromaticidade. A imaxe inferior é verdosa á dereita e a súa posición saíu do óvalo vermello. Vexamos as posicións das dúas fontes de luz no diagrama de cromaticidade do exemplo anterior. Os seus valores máis próximos á curva do corpo negro son 3265K e 3282K, que parecen diferir só en 20K, pero en realidade a súa distancia é moi afastada~.
Non hai ningunha liña de 3200K no software de proba, só 3500K. Debuxemos un círculo de 3200K nós mesmos:
Os catro círculos amarelo, azul, verde e vermello representan respectivamente 1, 3, 5 e 7 "pasos" desde a "cor de luz perfecta". Lembre: cando a diferenza na cor da luz está dentro dos 5 pasos, o ollo humano basicamente non pode distinguila, iso é suficiente. A nova norma nacional tamén estipula: "A tolerancia de cor ao usar fontes de luz similares non debe ser superior a 5 SDCM".
Vexamos: o seguinte punto está a 5 pasos da cor de luz "perfecta". Cremos que é unha cor de luz máis fermosa. En canto ao punto anterior, déronse 7 pasos e o ollo humano pode ver claramente a súa dominante de cor.
Usaremos SDCM para avaliar a cor da luz, entón como medir este parámetro? Recoméndase levar un espectrómetro, sen broma, un espectrómetro portátil! Para a luz do chan, a precisión da cor da luz é especialmente importante, porque as cores avermelladas e verdosas son feas.
E o seguinte é o índice de representación da cor.
A iluminación do chan que require un índice de reprodución cromática alto é a iluminación de edificios, como os bañadores de parede utilizados para a iluminación da superficie dos edificios e os proxectores utilizados para a iluminación do chan. Un índice de reprodución cromática baixo prexudicará gravemente a beleza do edificio ou da paisaxe iluminados.
Para aplicacións en interiores, a importancia do índice de reprodución cromática reflíctese especialmente na iluminación residencial, de tendas minoristas, de hoteis e noutras ocasións. Para o ambiente de oficina, as características de reprodución cromática non son tan importantes, porque a iluminación da oficina está deseñada para proporcionar a mellor iluminación para a execución do traballo, non para a estética.
A reprodución da cor é un aspecto importante para avaliar a calidade da iluminación. O índice de reprodución da cor é un método importante para avaliar a reprodución da cor das fontes de luz. É un parámetro importante para medir as características da cor das fontes de luz artificial. Úsase amplamente para avaliar as fontes de iluminación artificial. Efectos do produto baixo diferentes Ra:
En xeral, canto maior sexa o índice de reprodución cromática, mellor será a reprodución cromática da fonte de luz e maior será a capacidade de restaurar a cor do obxecto. Pero isto só é "o habitual". É realmente así? É absolutamente fiable usar o índice de reprodución cromática para avaliar o poder de reprodución da cor dunha fonte de luz? En que circunstancias haberá excepcións?
Para aclarar estas cuestións, primeiro debemos comprender que é o índice de reprodución cromática e como se deriva. O CIE estipulou un conxunto de métodos para avaliar a reprodución cromática das fontes de luz. Emprega 14 mostras de cor de proba, probadas con fontes de luz estándar para obter unha serie de valores de brillo espectral, e estipula que o seu índice de reprodución cromática é 100. O índice de reprodución cromática da fonte de luz avaliada puntúase fronte á fonte de luz estándar segundo un conxunto de métodos de cálculo. As 14 mostras de cor experimentais son as seguintes:
Entre eles, os números 1-8 úsanse para a avaliación do índice de reprodución cromática xeral Ra, e selecciónanse 8 tons representativos con saturación media. Ademais das oito mostras de cores estándar utilizadas para calcular o índice de reprodución cromática xeral, o CIE tamén proporciona seis mostras de cores estándar para calcular o índice de reprodución cromática de cores especiais para a selección de certas propiedades especiais de reprodución cromática da fonte de luz, respectivamente, graos máis altos saturados de vermello, amarelo, verde, azul, cor da pel europea e americana e verde folla (nº 9-14). O método de cálculo do índice de reprodución cromática da fonte de luz do meu país tamén engade R15, unha mostra de cor que representa o ton da pel das mulleres asiáticas.
Aquí vén o problema: normalmente o que chamamos valor do índice de reprodución cromática Ra obtense en función da reprodución cromática de 8 mostras de cores estándar da fonte de luz. As 8 mostras de cores teñen unha croma e unha luminosidade medias, e todas son cores insaturadas. É un bo resultado medir a reprodución cromática dunha fonte de luz cun espectro continuo e unha banda de frecuencia ampla, pero causará problemas á hora de avaliar a fonte de luz cunha forma de onda pronunciada e unha banda de frecuencia estreita.
Se o índice de reprodución cromática Ra é alto, debe ser boa a reprodución cromática?
Por exemplo: probamos 2 con luz natural no chan; vexa as dúas imaxes seguintes. A primeira fila de cada imaxe mostra o rendemento da fonte de luz estándar en varias mostras de cores e a segunda fila mostra o rendemento da fonte de luz LED probada en varias mostras de cores.
O índice de reprodución cromática destas dúas fontes de luz LED de iluminación no chan, calculado segundo o método de ensaio estándar, é:
A superior ten Ra=80 e a inferior ten Ra=67. Sorpresa? Cal é a razón fundamental? De feito, xa o falei antes.
Para calquera método, pode haber lugares onde non sexa aplicable. Entón, se é específico para o espazo con requisitos de cor moi estritos, que método deberiamos usar para xulgar se unha determinada fonte de luz é axeitada para o seu uso? O meu método pode ser un pouco estúpido: observar o espectro da fonte de luz.
A continuación móstrase a distribución espectral de varias fontes de luz típicas, concretamente a luz do día (Ra100), a lámpada incandescente (Ra100), a lámpada fluorescente (Ra80), unha determinada marca de LED (Ra93) e a lámpada de haloxenuros metálicos (Ra90).
Data de publicación: 27 de xaneiro de 2021
