Hvordan velge riktig LED-lyskilde for bakkebelysning?
Med den økende etterspørselen etter energisparing og miljøvern bruker vi i økende grad LED-lys til design av bakkebelysning. LED-markedet er for tiden en blanding av fisk og drage, godt og vondt. Ulike produsenter og bedrifter presser hardt på for å markedsføre sine egne produkter. Når det gjelder dette kaoset, er det bedre å la ham sende en test i stedet for å lytte.
Eurborn Co., Ltd vil starte utvalget av LED-lys til nedfelt belysning, inkludert utseende, varmespredning, lysfordeling, blending, installasjon osv. I dag skal vi ikke snakke om parameterne til lamper og lanterner, bare om lyskilden. Vet du egentlig hvordan du velger en god LED-lyskilde? Hovedparametrene til lyskilden er: strøm, effekt, lysfluks, lysdemping, lysfarge og fargegjengivelse. Fokuset vårt i dag er å snakke om de to siste elementene, først kort om de fire første elementene.
Først og fremst spør vi ofte: «Hvor mange watt lys ønsker jeg?» Denne vanen er å fortsette den tidligere tradisjonelle lyskilden. Den gang hadde lyskilden bare flere faste wattstyrker, i utgangspunktet kunne man bare velge mellom disse wattstyrkene, man kan ikke justere dem fritt, og dagens LED-pærer endres litt, og effekten endres umiddelbart! Når den samme LED-lyskilden eller bakkelyset drives med større strøm, vil effekten øke, men det vil føre til redusert lyseffektivitet og økt lysforringelse. Se bildet nedenfor.
Generelt sett er redundans = sløsing. Men det sparer LED-lysets arbeidsstrøm. Når drivstrømmen når den maksimalt tillatte verdien under omstendighetene, og drivstrømmen reduseres med 1/3, er den tapte lysstrømmen svært begrenset, men fordelene er enorme:
Lysdemping er kraftig redusert;
Levetiden forlenges betraktelig;
Betydelig forbedret pålitelighet;
Høyere strømutnyttelse;
Derfor, for en god LED-lyskilde for nedfelt belysning, bør drivstrømmen bruke omtrent 70 % av den maksimale nominelle strømmen.
I dette tilfellet bør designeren spørre direkte om lysstrømmen. Produsenten bør bestemme hvilken effekt som skal brukes. Dette er for å oppmuntre produsenter til å strebe etter effektivitet og stabilitet, i stedet for å ofre effektivitet og levetid ved å øke lyskildens effekt blindt.
Det ovennevnte inkluderer disse parameterne: strøm, effekt, lysstrøm og lysdemping. Det er en nær sammenheng mellom dem, og du bør være oppmerksom på dem under bruk: Hvilken er det du egentlig trenger?
Lys farge
I den tradisjonelle lyskildens tidsalder, når det gjelder fargetemperatur, bryr alle seg bare om "gult lys og hvitt lys", ikke problemet med avvik i lysfargen. Uansett, fargetemperaturen til den tradisjonelle lyskilden er den typen, bare velg én, og det vil generelt ikke gå så galt. I LED-æraen har vi oppdaget at lysfargen til bakkelys har mange og alle typer. Selv den samme batchen med lampeperler kan avvike til mange merkeligheter, mange forskjeller.
Alle sier at LED er bra, energisparende og miljøvennlig. Men det er virkelig mange selskaper som lager råtne LED-pærer! Følgende er et storstilt prosjekt sendt av en venn, som har som formål å bruke et kjent, innenlandsk merke av LED-lamper og lanterner i en virkelighetsnær verden. Se på lysfordelingen, fargetemperaturkonsistensen og det svake blå lyset ...
I lys av dette kaoset lovet en samvittighetsfull fabrikk for nedgravde LED-belysninger kundene: «Lampene våre har et fargetemperaturavvik innenfor ±150K!» Når selskapet foretar produktvalg, indikerer spesifikasjonene: «Det krever at fargetemperaturavviket til lampeperlene er innenfor ±150K.»
Disse 150K er basert på konklusjonen av å sitere tradisjonell litteratur: «Fargetemperaturavviket er innenfor ±150K, noe som er vanskelig for det menneskelige øyet å oppdage.» De mener at hvis fargetemperaturen er «innenfor ±150K», kan inkonsekvenser unngås. Faktisk er det ikke så enkelt.
Som et eksempel, i aldringsrommet på denne fabrikken, så jeg to grupper med lysstenger med åpenbart forskjellige lysfarger. Den ene gruppen var vanlig varmhvit, og den andre gruppen var åpenbart skjev. Som vist på figuren, kunne vi se forskjellen mellom de to lysstengene. En rødlig og en grønnaktig. I følge utsagnet ovenfor kunne selv det menneskelige øyet se forskjellen, og fargetemperaturforskjellen må selvfølgelig være høyere enn 150K.
Som du kan se, har to lyskilder som ser helt forskjellige ut for det menneskelige øyet en "korrelert fargetemperatur"-forskjell på bare 20K!
Er ikke konklusjonen om at «fargetemperaturavviket er innenfor ±150K, det er vanskelig for det menneskelige øyet å oppdage» feil? Ikke bekymre deg, la meg forklare sakte: La meg snakke om de to konseptene fargetemperatur kontra (CT) korrelert fargetemperatur (CCT). Vi refererer vanligvis til «fargetemperaturen» til lyskilden for bakkelys, men faktisk siterer vi vanligvis kolonnen «korrelert fargetemperatur» i testrapporten. Definisjonen av disse to parameterne i «Architectural Lighting Design Standard GB50034-2013»
Fargetemperatur
Når lyskildens kromatiskitet er den samme som for et svart legeme ved en viss temperatur, er den absolutte temperaturen til det svarte legemet fargetemperaturen til lyskilden. Også kjent som kroma. Enheten er K.
Korrelert fargetemperatur
Når kromatisitetspunktet til lyskilden til bakkenlyset ikke er på svartlegemets lokus, og lyskildens kromatisitet er nærmest kromatisiteten til et svart legeme ved en viss temperatur, er den absolutte temperaturen til det svarte legemet den korrelerte fargetemperaturen til lyskilden, referert til som korrelert fargetemperatur. Enheten er K.
Breddegrad og lengdegrad på kartet indikerer byens plassering, og (x, y) koordinatverdien på "fargekoordinatkartet" indikerer plasseringen av en bestemt lysfarge. Se på bildet nedenfor, posisjonen (0,1, 0,8) er ren grønn, og posisjonen (07, 0,25) er ren rød. Den midtre delen er i utgangspunktet hvitt lys. Denne typen "hvithethetsgrad" kan ikke beskrives med ord, så det finnes konseptet "fargetemperatur". Lyset som sendes ut av wolframglødelampen ved forskjellige temperaturer er representert som en linje på fargekoordinatdiagrammet, kalt "svartlegeme-lokus", forkortet BBL, også kalt "Planck-kurve". Fargen som sendes ut av svartlegemestråling, ser ut som "normalt hvitt lys" for øynene våre. Når fargekoordinaten til lyskilden avviker fra denne kurven, tror vi at den har et "fargeskjær".
Uansett hvordan den tidligste wolframpæren vår er laget, kan lysfargen bare falle på denne linjen som representerer kaldt og varmt hvitt lys (den tykke, svarte linjen på bildet). Vi kaller lysfargen på forskjellige posisjoner på denne linjen «fargetemperatur». Nå som teknologien er avansert, faller fargen på det hvite lyset vi har laget på denne linjen. Vi kan bare finne et «nærmeste» punkt, lese fargetemperaturen til dette punktet og kalle det den «korrelerte fargetemperaturen». Vet du det nå? Ikke si at avviket er ±150K. Selv om de to lyskildene er nøyaktig den samme CCT-en, kan lysfargen være ganske forskjellig.
Hva er det å zoome inn på 3000K "isotermen"?
LED-lyskilde for bakkelys er ikke nok bare å si at fargetemperaturen ikke er god nok. Selv om alle bruker 3000K, vil det være røde eller grønnaktige farger. Her er en ny indikator: SDCM.
Hvis vi fortsatt bruker eksemplet ovenfor, er det bare 20K som skiller den "korrelerte fargetemperaturen" mellom disse to settene med lysbjelker! Det kan sies at de er nesten identiske. Men faktisk har de åpenbart forskjellige lysfarger. Hvor ligger problemet?
Sannheten er imidlertid: la oss ta en titt på SDCM-diagrammet deres.
Bildet over viser den varmhvite 3265K til venstre. Vær oppmerksom på den lille gule prikken til høyre for den grønne ellipsen, som er plasseringen til lyskilden på kromatisitetsdiagrammet. Bildet nedenfor er grønnaktig til høyre, og plasseringen har gått utenfor den røde ovalen. La oss ta en titt på plasseringene til de to lyskildene på kromatisitetsdiagrammet i eksemplet ovenfor. Deres nærmeste verdier til den svarte legemekurven er 3265K og 3282K, som ser ut til å avvike med bare 20K, men faktisk er avstanden mellom dem langt unna~.
Det er ingen 3200K-linje i testprogramvaren, bare 3500K. La oss tegne en 3200K-sirkel selv:
De fire sirklene med gul, blå, grønn og rød representerer henholdsvis 1, 3, 5 og 7 «trinn» fra den «perfekte lysfargen». Husk: Når forskjellen i lysfarge er innenfor 5 trinn, er det nok for det menneskelige øyet å skille den fra hverandre. Den nye nasjonale standarden fastsetter også: «Fargetoleransen ved bruk av lignende lyskilder bør ikke være større enn 5 SDCM.»
La oss se: Følgende punkt er innenfor 5 trinn fra den «perfekte» lysfargen. Vi synes det er en vakrere lysfarge. Når det gjelder punktet ovenfor, er 7 trinn tatt, og det menneskelige øyet kan tydelig se fargeskjæret.
Vi skal bruke SDCM for å evaluere lysfarge, så hvordan måler vi denne parameteren? Det anbefales at du tar med deg et spektrometer, uten tvil et bærbart spektrometer! For bakkelys er nøyaktigheten av lysfargen spesielt viktig, fordi rødlige og grønnlige farger er stygge.
Og neste er fargegjengivelsesindeksen.
Bakkebelysning som krever høy fargegjengivelsesindeks er belysning av bygninger, for eksempel vegglamper som brukes til overflatebelysning av bygninger og flomlys som brukes til bakkebelysning. Lav fargegjengivelsesindeks vil skade skjønnheten til den opplyste bygningen eller landskapet alvorlig.
For innendørs bruk gjenspeiles viktigheten av fargegjengivelsesindeksen spesielt i boliger, butikker, hoteller og andre anledninger. For kontormiljøer er fargegjengivelsesegenskapene ikke så viktige, fordi kontorbelysningen er utformet for å gi best mulig belysning for utførelsen av arbeidet, ikke for estetikk.
Fargegjengivelse er et viktig aspekt ved evaluering av belysningskvaliteten. Fargegjengivelsesindeksen er en viktig metode for å evaluere fargegjengivelsen til lyskilder. Det er en viktig parameter for å måle fargeegenskapene til kunstige lyskilder. Den er mye brukt til å evaluere kunstige lyskilder. Produkteffekter under forskjellige Ra:
Generelt sett, jo høyere fargegjengivelsesindeks, desto bedre er fargegjengivelsen til lyskilden og desto sterkere er evnen til å gjenopprette objektets farge. Men dette er bare "vanligvis" sagt. Er dette virkelig tilfelle? Er det helt pålitelig å bruke fargegjengivelsesindeksen til å evaluere fargegjengivelsesevnen til en lyskilde? Under hvilke omstendigheter vil det være unntak?
For å avklare disse problemstillingene må vi først forstå hva fargegjengivelsesindeksen er og hvordan den utledes. CIE har fastsatt et sett med metoder for å evaluere fargegjengivelsen til lyskilder. Den bruker 14 testfargeprøver, testet med standard lyskilder for å oppnå en serie spektrale lysstyrkeverdier, og fastsetter at fargegjengivelsesindeksen er 100. Fargegjengivelsesindeksen til den evaluerte lyskilden scores mot standard lyskilde i henhold til et sett med beregningsmetoder. De 14 eksperimentelle fargeprøvene er som følger:
Blant disse brukes nr. 1-8 for å evaluere den generelle fargegjengivelsesindeksen Ra, og 8 representative fargetoner med middels metning velges. I tillegg til de åtte standardfargeprøvene som brukes til å beregne den generelle fargegjengivelsesindeksen, tilbyr CIE også seks standardfargeprøver for å beregne fargegjengivelsesindeksen for spesielle farger for valg av visse spesielle fargegjengivelsesegenskaper for lyskilden, henholdsvis mettede høyere grader av rød, gul, grønn, blå, europeisk og amerikansk hudfarge og bladgrønn (nr. 9-14). Mitt lands beregningsmetode for fargegjengivelsesindeks for lyskilder legger også til R15, en fargeprøve som representerer hudtonen til asiatiske kvinner.
Her kommer problemet: Vanligvis oppnås det vi kaller fargegjengivelsesindeksverdien Ra basert på fargegjengivelsen av 8 standardfargeprøver fra lyskilden. De 8 fargeprøvene har middels kroma og lyshet, og de er alle umettede farger. Det er et godt resultat å måle fargegjengivelsen til en lyskilde med kontinuerlig spektrum og et bredt frekvensbånd, men det vil føre til problemer med å evaluere lyskilder med bratt bølgeform og smalt frekvensbånd.
Fargegjengivelsesindeksen Ra er høy, må fargegjengivelsen være god?
For eksempel: Vi har testet 2 i bakkelys. Se de to bildene nedenfor. Den første raden i hvert bilde viser ytelsen til standard lyskilde på forskjellige fargeprøver, og den andre raden viser ytelsen til den testede LED-lyskilden på forskjellige fargeprøver.
Fargegjengivelsesindeksen for disse to LED-lyskildene for nedfelt belysning, beregnet i henhold til standard testmetode, er:
Den øvre har Ra=80 og den nedre har Ra=67. Overraskelse? Hva er den underliggende årsaken? Jeg har faktisk allerede snakket om det ovenfor.
For enhver metode kan det være steder der den ikke er aktuelt. Så hvis den er spesifikk for rommet med svært strenge fargekrav, hvilken metode bør vi bruke for å bedømme om en bestemt lyskilde er egnet for bruk? Min metode kan være litt dum: se på lyskildespekteret.
Følgende er den spektrale fordelingen av flere typiske lyskilder, nemlig dagslys (Ra100), glødelampe (Ra100), lysrør (Ra80), et visst merke LED (Ra93) og metallhalogenlampe (Ra90).
Publisert: 27. januar 2021
