Kako izbrati pravi LED vir svetlobe za talno razsvetljavo?
Zaradi naraščajočega povpraševanja po varčevanju z energijo in varstvu okolja vse pogosteje uporabljamo LED luči za oblikovanje talnih luči. Trg LED diod je trenutno mešanica rib in zmajev, dobrega in slabega. Različni proizvajalci in podjetja si močno prizadevajo za promocijo lastnih izdelkov. Glede na ta kaos je po našem mnenju bolje, da ga pustimo, da pošlje test, namesto da posluša.
Podjetje Eurborn Co., Ltd. bo začelo z izbiro LED talnih luči, vključno z videzom, odvajanjem toplote, porazdelitvijo svetlobe, bleščanjem, namestitvijo itd. Danes ne bomo govorili o parametrih svetilk in laterni, temveč le o svetlobnem viru. Ali res veste, kako izbrati dober LED svetlobni vir? Glavni parametri svetlobnega vira so: tok, moč, svetlobni tok, slabljenje svetlobe, barva svetlobe in barvna reprodukcija. Danes se bomo osredotočili na zadnja dva elementa, najprej pa na kratko o prvih štirih.
Najprej se pogosto vprašamo: "Koliko vatov svetlobe želim?" Ta navada nadaljuje prejšnji tradicionalni vir svetlobe. Takrat so imeli viri svetlobe le več fiksnih moči, v bistvu ste lahko izbirali le med temi močmi, ni bilo mogoče prosto prilagajati, in pri današnjih LED-sijalkah se napajanje nekoliko spremeni, moč se takoj spremeni! Ko isti LED-vir svetlobe za talno razsvetljavo napajate z večjim tokom, se bo moč povečala, vendar bo to povzročilo zmanjšanje učinkovitosti svetlobe in povečanje upadanja svetlobe. Oglejte si spodnjo sliko.
Na splošno velja redundanca = izguba energije. Vendar pa prihrani delovni tok LED diode. Ko pogonski tok doseže največjo dovoljeno vrednost v danih okoliščinah, se pogonski tok zmanjša za 1/3, žrtvovani svetlobni tok pa je zelo omejen, vendar so koristi ogromne:
Slabljenje svetlobe se močno zmanjša;
Življenjska doba se močno podaljša;
Znatno izboljšana zanesljivost;
Večja izraba energije;
Zato mora za dober LED vir svetlobe za talno osvetlitev pogonski tok znašati približno 70 % največjega nazivnega toka.
V tem primeru bi moral oblikovalec neposredno zahtevati svetlobni tok. Kar zadeva moč, ki jo bo uporabil, bi moral to določiti proizvajalec. To spodbuja proizvajalce, da si prizadevajo za učinkovitost in stabilnost, namesto da bi žrtvovali učinkovitost in življenjsko dobo s slepim povečevanjem moči svetlobnega vira.
Zgoraj omenjeni parametri vključujejo: tok, moč, svetlobni tok in slabljenje svetlobe. Med njimi obstaja tesna povezava, zato morate biti pri uporabi pozorni nanje: Kateri je tisti, ki ga resnično potrebujete?
Svetla barva
V dobi tradicionalnih svetlobnih virov, ko gre za barvno temperaturo, vsi skrbijo le za "rumeno in belo svetlobo", ne pa za problem odstopanja barve svetlobe. Kakorkoli že, barvna temperatura tradicionalnega svetlobnega vira je samo te vrste, samo izberite enega in na splošno ne bo preveč narobe. V dobi LED smo ugotovili, da ima barva svetlobe v talni svetlobi veliko in vse vrste. Tudi ista serija svetilk se lahko zelo nenavadno razlikuje.
Vsi pravijo, da je LED dobra, varčna in okolju prijazna. Ampak res je veliko podjetij, ki LED-ice kvarijo! Sledi obsežen projekt, ki mi ga je poslal prijatelj, katerega namen je uporaba znane domače znamke LED-sijalk in luči v resničnem življenju. Poglejte si to porazdelitev svetlobe, to doslednost barvne temperature, to šibko modro svetlobo ...
Zaradi tega kaosa je vestna tovarna LED-razsvetljave, ki je vgrajena v tla, strankam obljubila: "Naše svetilke imajo odstopanje barvne temperature znotraj ±150K!" Ko podjetje izbira izdelek, specifikacije navajajo: "Zahtevano odstopanje barvne temperature žarnic je znotraj ±150K."
Teh 150 K temelji na sklepu, ki izhaja iz tradicionalne literature: »Odstopanje barvne temperature je znotraj ±150 K, kar človeško oko težko zazna.« Menijo, da se je mogoče izogniti neskladnostim, če je barvna temperatura »znotraj ±150 K«. Pravzaprav ni tako preprosto.
Na primer, v staralnici te tovarne sem videl dve skupini svetlobnih palic z očitno različnimi barvami svetlobe. Ena skupina je bila normalna toplo bela, druga skupina pa je bila očitno pristranska. Kot je prikazano na sliki, smo lahko opazili razliko med obema svetlobnima palicama. Ena rdečkasta in ena zelenkasta. Glede na zgornjo izjavo bi lahko celo človeško oko opazilo razliko, seveda pa mora biti razlika v barvni temperaturi višja od 150 K.
Kot lahko vidite, imata dva svetlobna vira, ki sta človeškemu očesu videti popolnoma različna, razliko v "korelirani barvni temperaturi" le 20 K!
Ali ni sklep, da je "odstopanje barvne temperature znotraj ±150K, ki ga človeško oko težko zazna", napačen? Brez skrbi, dovolite mi, da vam počasi razložim: Naj vam povem o dveh konceptih barvne temperature in (CT) korelirane barvne temperature (CCT). Običajno se s "barvno temperaturo" svetlobnega vira sklicujemo na talno svetlobo, vendar v poročilu o preskusu običajno navajamo stolpec "korelirana barvna temperatura". Opredelitev teh dveh parametrov je v "Standardu za arhitekturno načrtovanje razsvetljave GB50034-2013".
Barvna temperatura
Ko je kromatičnost svetlobnega vira pri določeni temperaturi enaka kromatičnosti črnega telesa, je absolutna temperatura črnega telesa barvna temperatura svetlobnega vira. Znana tudi kot kromatičnost. Enota je K.
Korelirana barvna temperatura
Ko točka kromatičnosti svetlobnega vira v talni svetlobi ni na lokusu črnega telesa in je kromatičnost svetlobnega vira pri določeni temperaturi najbližja kromatičnosti črnega telesa, je absolutna temperatura črnega telesa korelirana barvna temperatura svetlobnega vira, imenovana korelirana barvna temperatura. Enota je K.
Zemljepisna širina in dolžina na zemljevidu označujeta lokacijo mesta, koordinatna vrednost (x, y) na "barvnem koordinatnem zemljevidu" pa označuje lokacijo določene svetlobne barve. Poglejte spodnjo sliko, položaj (0,1, 0,8) je čisto zelen, položaj (07, 0,25) pa čisto rdeč. Srednji del je v osnovi bela svetloba. Te vrste "stopnje beline" ni mogoče opisati z besedami, zato obstaja koncept "barvne temperature". Svetloba, ki jo oddaja volframova žarnica z žarilno nitko pri različnih temperaturah, je na barvnem koordinatnem diagramu predstavljena kot črta, imenovana "lokus črnega telesa", skrajšano BBL, imenovana tudi "Planckova krivulja". Barva, ki jo oddaja sevanje črnega telesa, je v naših očeh videti kot "normalna bela svetloba". Ko barvna koordinata svetlobnega vira odstopa od te krivulje, mislimo, da ima "barvni odtenek".
Naša najstarejša volframova žarnica, ne glede na to, kako je izdelana, lahko njena barva svetlobe pade le na to črto, ki predstavlja hladno in toplo belo svetlobo (debela črna črta na sliki). Barvo svetlobe na različnih položajih na tej črti imenujemo "barvna temperatura". Zdaj, ko je tehnologija napredovala, bela svetloba, ki smo jo ustvarili, ima barvo svetlobe, ki pade na to črto. Lahko najdemo le "najbližjo" točko, odčitamo barvno temperaturo te točke in jo imenujemo "korelirana barvna temperatura". Zdaj veste? Ne recite, da je odstopanje ±150K. Tudi če imata oba svetlobna vira popolnoma enak CCT, se lahko barva svetlobe precej razlikuje.
Kaj Povečaj na "izotermi" 3000K:
LED svetlobni vir, nameščen v tleh, ne zadostuje zgolj za to, da barvna temperatura ni zadostna. Tudi če je temperatura 3000 K, bodo barve rdeče ali zelenkaste. Tukaj je nov indikator: SDCM.
Če še vedno uporabimo zgornji primer, se "korelirana barvna temperatura" teh dveh sklopov svetlobnih palic razlikuje le za 20 K! Lahko bi rekli, da sta skoraj enaki. V resnici pa gre očitno za različne barve svetlobe. Kje je problem?
Resnica pa je: poglejmo si njihov diagram SDCM
Zgornja slika prikazuje toplo belo barvo 3265K na levi. Bodite pozorni na majhno rumeno piko na desni strani zelene elipse, ki predstavlja položaj svetlobnega vira na kromatskem diagramu. Spodnja slika je na desni zelenkasta in njen položaj je šel izven rdečega ovala. Oglejmo si položaja obeh svetlobnih virov na kromatskem diagramu v zgornjem primeru. Njuni najbližji vrednosti krivulji črnega telesa sta 3265K in 3282K, ki se na videz razlikujeta le za 20K, v resnici pa sta zelo oddaljeni.
V testni programski opremi ni črte 3200K, ampak samo 3500K. Narišimo krog s 3200K sami:
Štirje krogi, rumeni, modri, zeleni in rdeči, predstavljajo 1, 3, 5 in 7 "korakov" od "popolne barve svetlobe". Ne pozabite: če je razlika v barvi svetlobe znotraj 5 korakov, je človeško oko v bistvu ne more razločiti, to je dovolj. Novi nacionalni standard določa tudi: "Barvna toleranca pri uporabi podobnih svetlobnih virov ne sme biti večja od 5 SDCM."
Poglejmo: Naslednja točka je v 5 korakih od "popolne" barve svetlobe. Menimo, da je lepša barva svetlobe. Kar zadeva zgornjo točko, je bilo narejenih 7 korakov in človeško oko lahko jasno vidi njen barvni odtenek.
Za oceno barve svetlobe bomo uporabili SDCM, kako torej izmeriti ta parameter? Priporočljivo je, da s seboj prinesete spektrometer, brez heca, prenosni spektrometer! Pri talni svetlobi je natančnost barve svetlobe še posebej pomembna, saj so rdečkaste in zelenkaste barve grde.
In naslednji je indeks barvnega upodabljanja.
Pri talni razsvetljavi je potreben visok indeks barvne reprodukcije, na primer pri razsvetljavi stavb, kot so stenske svetilke za osvetlitev površin stavb in reflektorji za talno razsvetljavo. Nizek indeks barvne reprodukcije bo resno škodoval lepoti osvetljene stavbe ali pokrajine.
Pri notranjih prostorih se pomen indeksa barvne reprodukcije še posebej odraža v razsvetljavi stanovanjskih objektov, trgovin na drobno, hotelov in drugih priložnosti. Za pisarniško okolje značilnosti barvne reprodukcije niso tako pomembne, saj je pisarniška razsvetljava zasnovana tako, da zagotavlja najboljšo osvetlitev za izvajanje dela, ne pa za estetiko.
Barvna reprodukcija je pomemben vidik ocenjevanja kakovosti osvetlitve. Indeks barvne reprodukcije je pomembna metoda za ocenjevanje barvne reprodukcije svetlobnih virov. Je pomemben parameter za merjenje barvnih značilnosti umetnih svetlobnih virov. Pogosto se uporablja za ocenjevanje umetnih svetlobnih virov. Učinki izdelka pri različnih Ra:
Na splošno velja, da višji kot je indeks barvne reprodukcije, boljša je barvna reprodukcija svetlobnega vira in močnejša je sposobnost obnovitve barve predmeta. Vendar je to le "običajno". Ali je res tako? Ali je uporaba indeksa barvne reprodukcije za oceno moči reprodukcije barv svetlobnega vira popolnoma zanesljiva? V kakšnih okoliščinah bodo obstajale izjeme?
Da bi razjasnili ta vprašanja, moramo najprej razumeti, kaj je indeks barvne reprodukcije in kako se izračuna. CIE je dobro določil niz metod za ocenjevanje barvne reprodukcije svetlobnih virov. Uporablja 14 testnih barvnih vzorcev, preizkušenih s standardnimi svetlobnimi viri za pridobitev vrste spektralnih vrednosti svetlosti, in določa, da je njegov indeks barvne reprodukcije 100. Indeks barvne reprodukcije ocenjenega svetlobnega vira se oceni v primerjavi s standardnim svetlobnim virom v skladu z nizom računskih metod. 14 eksperimentalnih barvnih vzorcev je naslednjih:
Med njimi se za oceno splošnega indeksa barvne reprodukcije Ra uporablja št. 1–8, izbranih pa je 8 reprezentativnih odtenkov s srednjo nasičenostjo. Poleg osmih standardnih barvnih vzorcev, ki se uporabljajo za izračun splošnega indeksa barvne reprodukcije, CIE ponuja tudi šest standardnih barvnih vzorcev za izračun indeksa barvne reprodukcije posebnih barv za izbiro določenih posebnih lastnosti barvne reprodukcije svetlobnega vira, in sicer nasičene višje stopnje rdeče, rumene, zelene, modre, evropske in ameriške barve kože ter listnato zelene (št. 9–14). Metoda izračuna indeksa barvne reprodukcije svetlobnega vira v moji državi dodaja tudi R15, barvni vzorec, ki predstavlja ton kože azijskih žensk.
Tu pa pride do težave: tisto, čemur pravimo vrednost indeksa barvne reprodukcije Ra, običajno dobimo na podlagi barvne reprodukcije 8 standardnih barvnih vzorcev svetlobnega vira. 8 barvnih vzorcev ima srednjo nasičenost in svetlost ter so vsi nenasičene barve. Dober rezultat je merjenje barvne reprodukcije svetlobnega vira z neprekinjenim spektrom in širokim frekvenčnim pasom, vendar bo to povzročilo težave pri ocenjevanju svetlobnega vira s strmo valovno obliko in ozkim frekvenčnim pasom.
Indeks barvne reprodukcije Ra je visok, ali mora biti barvna reprodukcija dobra?
Na primer: Testirali smo 2 v talni svetlobi, glejte naslednji dve sliki, prva vrstica vsake slike prikazuje delovanje standardnega svetlobnega vira na različnih barvnih vzorcih, druga vrstica pa delovanje testiranega LED svetlobnega vira na različnih barvnih vzorcih.
Indeks barvne reprodukcije teh dveh LED svetlobnih virov za talno osvetlitev, izračunan po standardni preskusni metodi, je:
Zgornji ima Ra=80, spodnji pa Ra=67. Presenečenje? Glavni razlog? Pravzaprav sem o tem že govoril zgoraj.
Pri kateri koli metodi obstajajo mesta, kjer ni uporabna. Torej, če je specifična za prostor z zelo strogimi barvnimi zahtevami, katero metodo naj uporabimo za presojo, ali je določen vir svetlobe primeren za uporabo? Moja metoda je morda nekoliko neumna: poglejte spekter svetlobnega vira.
Sledi spektralna porazdelitev več tipičnih svetlobnih virov, in sicer dnevne svetlobe (Ra100), žarnice z žarilno nitko (Ra100), fluorescenčne sijalke (Ra80), določene znamke LED (Ra93) in metalhalogenidne sijalke (Ra90).
Čas objave: 27. januar 2021
