Hoe kiest u de juiste LED-lichtbron voor grondverlichting?
Met de groeiende vraag naar energiebesparing en milieubescherming gebruiken we steeds vaker ledlampen voor grondverlichting. De ledmarkt is momenteel een mix van vis en draak, goed en slecht. Verschillende fabrikanten en bedrijven zetten zich in om hun eigen producten te promoten. Gezien deze chaos vinden wij het beter om hem een test te laten sturen in plaats van te luisteren.
Eurborn Co., Ltd. begint met de selectie van LED-verlichting voor in de grond, inclusief uiterlijk, warmteafvoer, lichtverdeling, schittering, installatie, enz. Vandaag zullen we het niet hebben over de parameters van lampen en lantaarns, maar alleen over de lichtbron. Weet u echt hoe u een goede LED-lichtbron kiest? De belangrijkste parameters van een lichtbron zijn: stroomsterkte, vermogen, lichtstroom, lichtdemping, lichtkleur en kleurweergave. Vandaag concentreren we ons op de laatste twee punten, eerst kort de eerste vier punten.
Allereerst vragen we vaak: "Hoeveel watt licht wil ik?" Deze gewoonte is gebaseerd op de traditionele lichtbron. Vroeger had de lichtbron slechts een aantal vaste wattages, je kon in principe alleen kiezen uit die wattages, je kon hem niet vrij aanpassen, en de huidige LED-lamp heeft een lichtbron die iets is aangepast, dus het vermogen verandert direct! Wanneer dezelfde LED-lamp of grondspot met een hogere stroomsterkte wordt aangestuurd, neemt het vermogen toe, maar dit zal leiden tot een afname van de lichtopbrengst en een toename van de lichtverval. Zie de onderstaande afbeelding.
Over het algemeen geldt: redundantie = verspilling. Maar het bespaart wel de werkstroom van de led. Wanneer de aandrijfstroom de maximaal toegestane waarde onder de gegeven omstandigheden bereikt, waardoor de aandrijfstroom met 1/3 wordt verminderd, is de verloren lichtstroom zeer beperkt, maar de voordelen zijn enorm:
De lichtverzwakking is sterk verminderd;
De levensduur wordt aanzienlijk verlengd;
Aanzienlijk verbeterde betrouwbaarheid;
Hoger energieverbruik;
Voor een goede LED-lichtbron of grondspot moet de stuurstroom daarom ongeveer 70% van de maximale nominale stroom bedragen.
In dit geval zou de ontwerper direct de lichtstroom moeten opvragen. Het te gebruiken wattage moet door de fabrikant worden bepaald. Dit moet fabrikanten stimuleren om efficiëntie en stabiliteit na te streven, in plaats van de efficiëntie en levensduur op te offeren door het wattage van de lichtbron blindelings te verhogen.
Bovenstaande parameters omvatten de volgende parameters: stroomsterkte, vermogen, lichtstroom en lichtdemping. Deze parameters hangen nauw met elkaar samen en u moet er tijdens het gebruik op letten: welke heeft u echt nodig?
Lichte kleur
In het tijdperk van traditionele lichtbronnen, als het op kleurtemperatuur aankomt, is iedereen alleen geïnteresseerd in "geel licht en wit licht", niet in het probleem van kleurafwijkingen. Hoe dan ook, de kleurtemperatuur van de traditionele lichtbron is slechts dat type; kies er gewoon één, en over het algemeen zal er niet veel misgaan. In het LED-tijdperk ontdekten we dat de lichtkleur van grondspots er in vele soorten en maten is. Zelfs dezelfde partij lampkralen kan tot veel vreemde afwijkingen en verschillen leiden.
Iedereen zegt dat LED goed, energiebesparend en milieuvriendelijk is. Maar er zijn echt veel bedrijven die LED's afkraken! Hieronder volgt een grootschalig project, ingezonden door een vriend, met als doel: een praktijktoepassing van een bekend huishoudelijk merk LED-lampen en -lantaarns. Kijk eens naar deze lichtverdeling, deze consistente kleurtemperatuur, dit zwakke blauwe licht...
Gezien deze chaos beloofde een gewetensvolle fabriek voor LED-verlichting in de grond aan klanten: "Onze lampen hebben een kleurtemperatuurafwijking van ±150K!" Bij de productselectie van het bedrijf staat in de specificaties: "De afwijking van de kleurtemperatuur van de lampkralen moet binnen ±150K liggen."
Deze 150K is gebaseerd op de conclusie uit traditionele literatuur: "De afwijking van de kleurtemperatuur ligt binnen ±150K, wat moeilijk waarneembaar is voor het menselijk oog." Zij zijn van mening dat inconsistenties kunnen worden vermeden als de kleurtemperatuur "binnen ±150K" ligt. In werkelijkheid is het echter niet zo eenvoudig.
Zo zag ik bijvoorbeeld in de verouderingsruimte van deze fabriek twee groepen lichtbalken met duidelijk verschillende lichtkleuren. De ene groep was normaal warm wit en de andere groep was duidelijk gepolariseerd. Zoals te zien is in de afbeelding, konden we het verschil tussen de twee lichtbalken zien. De ene was roodachtig en de andere groenachtig. Volgens bovenstaande bewering kon zelfs het menselijk oog het verschil waarnemen; het kleurtemperatuurverschil moet natuurlijk groter zijn dan 150 K.
Zoals u kunt zien, hebben twee lichtbronnen die er voor het menselijk oog compleet anders uitzien, een verschil in "gecorreleerd kleurtemperatuur" van slechts 20K!
Is de conclusie dat "de kleurtemperatuurafwijking binnen ±150K ligt, moeilijk waarneembaar is voor het menselijk oog" niet onjuist? Maakt u zich geen zorgen, ik leg het graag even uit: ik zal de twee concepten kleurtemperatuur versus (CT) gecorreleerde kleurtemperatuur (CCT) toelichten. We verwijzen meestal naar de "kleurtemperatuur" van de lichtbron in grondlicht, maar in feite citeren we over het algemeen de kolom "gecorreleerde kleurtemperatuur" in het testrapport. De definitie van deze twee parameters in de "Architectural Lighting Design Standard GB50034-2013"
Kleurtemperatuur
Wanneer de kleurkwaliteit van de lichtbron gelijk is aan die van een zwart lichaam bij een bepaalde temperatuur, is de absolute temperatuur van het zwarte lichaam de kleurtemperatuur van de lichtbron. Ook wel chroma genoemd. De eenheid is K.
Gecorreleerde kleurtemperatuur
Wanneer het kleurpunt van de lichtbron in de grond zich niet op de locus van een zwarte straler bevindt en de kleurpunt van de lichtbron het dichtst bij de kleurpunt van een zwarte straler bij een bepaalde temperatuur ligt, is de absolute temperatuur van de zwarte straler de gecorreleerde kleurtemperatuur van de lichtbron, ook wel gecorreleerde kleurtemperatuur genoemd. De eenheid is K.
De breedtegraad en lengtegraad op de kaart geven de locatie van de stad aan, en de (x, y) coördinaatwaarde op de "kleurcoördinatenkaart" geeft de locatie van een bepaalde lichtkleur aan. Kijk naar de onderstaande afbeelding; de positie (0,1, 0,8) is zuiver groen en de positie (0,7, 0,25) is zuiver rood. Het middelste deel is in principe wit licht. Deze "witheidsgraad" kan niet met woorden worden beschreven, dus is er het concept "kleurtemperatuur". Het licht dat door een gloeilamp wordt uitgezonden bij verschillende temperaturen, wordt weergegeven als een lijn in het kleurcoördinatendiagram, de zogenaamde "black body locus", afgekort als BBL, ook wel "Planck-curve" genoemd. De kleur die door black body straling wordt uitgezonden, lijkt op "normaal wit licht" voor onze ogen. Zodra de kleurcoördinaat van de lichtbron afwijkt van deze curve, denken we dat er een "kleurzweem" is.
Onze eerste gloeilamp, ongeacht hoe hij gemaakt is, kan zijn lichtkleur alleen op deze lijn vallen die koud en warm wit licht vertegenwoordigt (de dikke zwarte lijn in de afbeelding). We noemen de lichtkleur op verschillende posities op deze lijn "kleurtemperatuur". Nu de technologie geavanceerder is, valt de kleur van het witte licht dat we hebben gemaakt, op deze lijn. We kunnen alleen een "dichtstbijzijnde" punt vinden, de kleurtemperatuur van dit punt aflezen en dit zijn "gecorreleerde kleurtemperatuur" noemen. Weet je het nu? Zeg niet dat de afwijking ±150K is. Zelfs als de twee lichtbronnen exact dezelfde CCT hebben, kan de lichtkleur aanzienlijk verschillen.
Inzoomen op de 3000K "isotherm":
Een LED-lichtbron in de grond is niet genoeg om alleen te zeggen dat de kleurtemperatuur niet voldoende is. Zelfs als iedereen 3000K gebruikt, zullen er rode of groenachtige kleuren zijn. Hier is een nieuwe indicator: SDCM.
Nog steeds gebruikmakend van het bovenstaande voorbeeld, deze twee sets lichtbalken, hun "gecorreleerde kleurtemperatuur" verschilt slechts 20K! Je zou kunnen zeggen dat ze bijna identiek zijn. Maar in feite zijn het duidelijk verschillende lichtkleuren. Waar zit het probleem?
De waarheid is echter: laten we eens kijken naar hun SDCM-diagram
De afbeelding hierboven toont het warmwitte 3265K-licht links. Let op het kleine gele stipje rechts van de groene ellips, dat de positie van de lichtbron op het kleurdiagram aangeeft. De afbeelding hieronder is groenachtig rechts en zijn positie is buiten de rode ovaal terechtgekomen. Laten we eens kijken naar de posities van de twee lichtbronnen op het kleurdiagram in het bovenstaande voorbeeld. Hun waarden die het dichtst bij de zwarte-lichaamscurve liggen, zijn 3265K en 3282K. Deze waarden lijken slechts 20K te verschillen, maar in werkelijkheid zijn ze ver van elkaar verwijderd.
Er is geen 3200K-lijn in de testsoftware, alleen 3500K. Laten we zelf een cirkel van 3200K tekenen:
De vier cirkels geel, blauw, groen en rood vertegenwoordigen respectievelijk 1, 3, 5 en 7 "stappen" vanaf de "perfecte lichtkleur". Onthoud: wanneer het verschil in lichtkleur binnen 5 stappen ligt, kan het menselijk oog het in principe niet onderscheiden, dat is voldoende. De nieuwe nationale norm bepaalt ook: "De kleurtolerantie bij gebruik van vergelijkbare lichtbronnen mag niet groter zijn dan 5 SDCM."
Laten we eens kijken: het volgende punt bevindt zich binnen 5 stappen van de "perfecte" lichtkleur. Wij vinden het een mooiere lichtkleur. Wat betreft het bovenstaande punt, zijn er 7 stappen genomen en kan het menselijk oog de kleurzweem duidelijk zien.
We gebruiken SDCM om de lichtkleur te evalueren, maar hoe meten we deze parameter? Het is aan te raden om een spectrometer mee te nemen, geen grap, een draagbare spectrometer! Bij grondlicht is de nauwkeurigheid van de lichtkleur bijzonder belangrijk, omdat roodachtige en groenachtige kleuren lelijk zijn.
En de volgende is Kleurrenderingindex.
Een hoge kleurweergave-index is vereist voor de verlichting van gebouwen, zoals wallwashers voor oppervlakteverlichting en schijnwerpers voor grondverlichting. Een lage kleurweergave-index kan de schoonheid van het verlichte gebouw of landschap ernstig aantasten.
Voor binnentoepassingen is de kleurweergave-index vooral belangrijk in woningen, winkels, hotels en andere gelegenheden. Voor een kantooromgeving zijn de kleurweergave-eigenschappen minder belangrijk, omdat kantoorverlichting is ontworpen om de beste verlichting te bieden voor de uitvoering van het werk, niet voor de esthetiek.
Kleurweergave is een belangrijk aspect bij het beoordelen van de kwaliteit van de verlichting. De kleurweergave-index is een belangrijke methode om de kleurweergave van lichtbronnen te beoordelen. Het is een belangrijke parameter om de kleureigenschappen van kunstmatige lichtbronnen te meten. Het wordt veel gebruikt om kunstmatige lichtbronnen te beoordelen. Producteffecten onder verschillende Ra:
Over het algemeen geldt: hoe hoger de kleurweergave-index, hoe beter de kleurweergave van de lichtbron en hoe sterker het vermogen om de kleur van het object te herstellen. Maar dit is slechts "meestal" zo. Is dit echt zo? Is het absoluut betrouwbaar om de kleurweergave-index te gebruiken om het kleurweergavevermogen van een lichtbron te evalueren? Onder welke omstandigheden zijn er uitzonderingen?
Om deze kwesties te verduidelijken, moeten we eerst begrijpen wat de kleurweergave-index is en hoe deze wordt afgeleid. De CIE heeft een reeks methoden vastgelegd voor het evalueren van de kleurweergave van lichtbronnen. Deze methode maakt gebruik van 14 testkleurmonsters, getest met standaardlichtbronnen om een reeks spectrale helderheidswaarden te verkrijgen, en stelt dat de kleurweergave-index 100 is. De kleurweergave-index van de geëvalueerde lichtbron wordt gescoord ten opzichte van de standaardlichtbron volgens een reeks berekeningsmethoden. De 14 experimentele kleurmonsters zijn als volgt:
Hiervan worden nr. 1-8 gebruikt voor de evaluatie van de algemene kleurweergave-index Ra, en worden 8 representatieve tinten met gemiddelde verzadiging geselecteerd. Naast de acht standaardkleurstalen die worden gebruikt om de algemene kleurweergave-index te berekenen, biedt CIE ook zes standaardkleurstalen voor het berekenen van de kleurweergave-index van speciale kleuren voor de selectie van bepaalde speciale kleurweergave-eigenschappen van de lichtbron, respectievelijk verzadigde hogere graden van rood, geel, groen, blauw, Europese en Amerikaanse huidskleur en bladgroen (nr. 9-14). De berekeningsmethode voor de kleurweergave-index van lichtbronnen in mijn land voegt daar ook R15 aan toe, een kleurstaal dat de huidskleur van Aziatische vrouwen vertegenwoordigt.
Hier komt het probleem: wat we de kleurweergave-indexwaarde Ra noemen, wordt meestal verkregen op basis van de kleurweergave van 8 standaardkleurstalen door de lichtbron. Deze 8 kleurstalen hebben een gemiddelde chroma en helderheid, en het zijn allemaal onverzadigde kleuren. Het is een goed resultaat om de kleurweergave van een lichtbron met een continu spectrum en een brede frequentieband te meten, maar het zal problemen opleveren bij het evalueren van de lichtbron met een steile golfvorm en een smalle frequentieband.
Als de kleurweergave-index Ra hoog is, moet de kleurweergave dan goed zijn?
Bijvoorbeeld: We hebben 2 lampen getest met grondverlichting. Zie de volgende twee afbeeldingen. De eerste rij van elke afbeelding toont de prestaties van de standaardlichtbron op verschillende kleurstalen, en de tweede rij toont de prestaties van de geteste LED-lichtbron op verschillende kleurstalen.
De kleurweergave-index van deze twee LED-lichtbronnen voor in de grond, berekend volgens de gestandaardiseerde testmethode, is:
De bovenste heeft Ra=80 en de onderste Ra=67. Verrassing? De reden? Eigenlijk heb ik er hierboven al over gesproken.
Voor elke methode kunnen er plaatsen zijn waar deze niet toepasbaar is. Dus, als het specifiek is voor een ruimte met zeer strenge kleureisen, welke methode moeten we dan gebruiken om te beoordelen of een bepaalde lichtbron geschikt is? Mijn methode is misschien wat dom: kijk naar het spectrum van de lichtbron.
Hieronder ziet u de spectrale verdeling van verschillende typische lichtbronnen, namelijk daglicht (Ra100), gloeilampen (Ra100), fluorescentielampen (Ra80), een bepaald merk LED (Ra93) en metaalhalidelampen (Ra90).
Geplaatst op: 27-01-2021
