LED prožektori: kā darbojas universālie āra apgaismojumi

LED prožektori ir virzīti, mērķēti LED gaismekļi, kas fokusē gaismas staru uz noteiktu telpu, objektu vai virsmu. Gan iekšējā, gan ārējā apgaismojuma būtiska sastāvdaļa ir prožektors. Tomēr "prožektorus" vai "prožektorus" bieži izmanto apgaismojuma nozarē, lai aprakstītu laikapstākļu izturīgus āra gaismekļus, kas piedāvā uzdevumu, akcentu vai zonas apgaismojumu dažādiem mērķiem. Prožektori patiesībā ir diezgan neskaidra produktu kategorija. Prožektori ir āra gaismekļi, kas rada šauru gaismas staru prožektoru apgaismošanai vai tālsatiksmes apgaismojumam papildus plašajai gaismas izplatībai, ko tie ir paredzēti projicēšanai. Tātad uz āru vērstu gaismu, kas ir paredzēts, lai radītu kontrolētu apgaismojumu noteiktā diapazonā, var raksturot kā prožektoru.

Lietojumprogrammas
Daudzpusīgākais āra apgaismojuma veids ir prožektors. Prožektori var būt piemērota izvēle gandrīz visiem āra lietojumiem, kuriem nepieciešams virziena apgaismojums virs noteiktas zonas, izņemot brauktuves un ielu apgaismojumu, kam nepieciešami ceļa dizainiem pielāgoti staru modeļi. Prožektori piedāvā risinājumu, kas ļauj uzlabot fotometrisko veiktspēju, izmantojot "izmēģināšanas un pielāgošanas" procesu, pateicoties to plašajam staru modeļu un lūmenu komplektu klāstam, optiskās mērķauditorijas atlases iespējai un elastīgām montāžas iespējām. Tos var izmantot, lai pārnēsātu āra zonas un objektu ikdienas funkcijas uz nakti vai pievērstu uzmanību noteiktiem arhitektūras un ainavas elementiem, pārvēršot citādi drūmo fasādi skaistā nakts ainā.

Teritorijas apgaismojums
Lielas ģeometriskas zonas, piemēram, ceļu krustojumus, autostāvvietas, automašīnu stāvvietas, lidostu peronus, atpūtas centrus, parkus, noliktavu pagalmus, kravu termināļus un maksas laukumus var apgaismot ar prožektoriem, ko izmanto kā zonu apgaismojuma gaismekļus. Prožektori ir izmantoti kā darba zirgs augstu mastu apgaismojuma sistēmās, lai gan tie var nebūt optimāli gājēju un pilsētas mēroga apgaismojumam iespējamo izplūdes gaismas un atspīdumu kontroles problēmu dēļ. Vietnēs, piemēram, daudzdzīvokļu ēkās, viesnīcās un slimnīcās, kuras nav ieskauj gaismas jutīgas zonas, parasti ir uzstādītas augsta masta apgaismojuma sistēmas. Lai nodrošinātu, ka jaudīgākās staru daļas var tikt novirzītas tieši tur, kur tai jābūt, prožektorus var vērst jebkurā virzienā no augstā masta galvas rāmja. Nelieliem traucējumiem vai konfliktiem ar reģionu, augstu mastu sistēmas bieži ir jāuzstāda mērķa zonas malā vai kādā attālumā no tā. Prožektoru lūmenu paketes un gaismas izkliedes shēmas var tikt izveidotas, lai tās atbilstu augstā masta sistēmas novietojumam.

Atlētisks apgaismojums
Stadioniem, arēnām, spēļu laukumiem, atlētikas laukumiem un citām āra vietām, kur tiek spēlēti tādi sporta veidi kā loka šaušana, beisbols, velosipēdu sacīkstes, golfs, motosacīkstes, zirgu skriešanās sacīkstes, futbols, futbols, teniss, slidošana un krikets, tiek izmantotas sporta apgaismojuma sistēmas. prožektori, lai nodrošinātu pastāvīgu apgaismojumu. Vienīgais gaismekļu veids, ko var izmantot āra sporta apgaismojumam, ir tiešā sadales prožektori, jo parasti nav konstrukciju, uz kurām novietot virs spuldzēm, un nav virsmas, kas novirzītu no spēles laukuma atsistojošo gaismu. Izstrādājot sporta apgaismojuma sistēmu, rūpīgi jāapsver apgaismojuma vērtības, vienmērīguma attiecības, gaismas sadalījums, montāžas augstumi, orientācijas un izvietojumi. Prožektoru apgaismojums parasti tiek nodrošināts no vairākiem leņķiem, lai samazinātu ēnas un uzmācīgo gaismu, vienlaikus uzlabojot spēles mērķa redzamību un spēlētāja modelēšanu.

ainavu apgaismojums
Lai ainavas attēlam pievienotu drāmu, skaistumu, dziļumu, dimensiju, faktūru, telpu un fokusa punktus, ir nepieciešami prožektoru gaismekļi. Šīs gaismas var izmantot, lai izceltu ainavas elementus, piemēram, statujas, strūklakas, pieminekļus vai citus arhitektūras elementus, kas paredzēti ainavas plāna sastāvdaļai. Visbiežāk prožektorus izmanto, lai apgaismotu kokus, krūmus un citus augus, kas tiek izmantoti būves vai teritorijas labiekārtošanai. Šīs metodes ietver mazgāšanas apgaismojumu, augšējo apgaismojumu, mēness apgaismojumu, smērēšanos, siluetēšanu un ēnošanu. Gandrīz neierobežoti apgaismojuma efekti ir iespējami, pateicoties lielai gaismas sadalījuma izvēlei un atdzīvinošam apgaismojuma paņēmienu kombinācijai.

Apgaismojums konstrukcijām un fasādēm
Ēkas vai būves arhitektūras elementi ir galvenais dizaina aspekts, ko var uzsvērt, lai izteiktu atšķirību, nozīmi un atpazīstamību. Arhitektūras prožektoru gaismekļus var izmantot akcentētam apgaismojumam, sienu noganīšanai un sienu mazgāšanai, kas vienmērīgā gaismā peld visu sienu un izceļ vertikālās virsmas tekstūras skaistumu. Prožektorus var izmantot, lai izceltu arhitektūras raksturīgo pievilcību, piemēram, ēkas, tiltus un atpūtas iespējas, un radītu neticamu trīsdimensiju ilūziju.

Drošības lampas
Lai nodrošinātu drošības apgaismojumu, prožektori bieži tiek izbūvēti ap dzīvojamo, komerciālo, rūpniecisko un iestāžu ēku vai iestāžu perimetru. Apgaismojums var atturēt no noziedzīgām darbībām un radīt iespaidu, ka vieta ir samērā droša. Platu staru prožektoru perimetra apgaismojums var uzlabot redzamību, atturēt zagļus un nodrošināt pareizu papildu drošības rīku, piemēram, novērošanas kameru un video durvju zvanu, darbību.

Industriāls āra apgaismojums
Prožektorus bieži izmanto, lai atbalstītu zonu un uzdevumu apgaismojumu industriālajos parkos un āra ražošanas iekārtās, piemēram, naftas pārstrādes rūpnīcās, ķīmiskajās rūpnīcās, urbšanas iekārtās, naftas bāzēs, notekūdeņu attīrīšanas iekārtās un atklātajās raktuvēs. Rūpnieciskos prožektorus var konstruēt tā, lai tie atbilstu šiem prasīgajiem apstākļiem, un tie ir sertificēti lietošanai bīstamās vietās, kas klasificētas saskaņā ar IEC vai NEC/CEC standartiem, jo ​​šajās zonās, iespējams, ir augsts mitrums, viegli uzliesmojoši tvaiki, kodīga atmosfēra un bīstami materiāli.

pārnēsājami gaismas stabi
Mobilais gaismas tornis ir pagaidu sabiedriskā apgaismojuma sistēma, kas tiek uzstādīta uz piekabes un tiek izmantota pagaidu publiskajam apgaismojumam darba vietās, āra pasākumos un reaģēšanai uz katastrofām. Uz izvelkama masta galvas rāmja ir novietoti vairāki prožektoru gaismekļi. Izvelkamo mastu var ātri un vienkārši novietot, izmantojot cilvēka vai elektrisko vinču.

Apgaismojuma inženierija
Galvenie gaismas avoti prožektoru gaismekļiem pagātnē bija augstas intensitātes izlādes (HID) spuldzes, konkrētāk, augstspiediena nātrija (HPS) un metālu halogenīdu (MH) spuldzes. Tomēr šo gāzizlādes spuldžu izmantošana ir saistīta ar daudziem kompromisiem. HPS var sasniegt avota efektivitāti no 70 līdz 140 lm/W, taču šīs tehnoloģijas radītā gaisma var būtiski ietekmēt to, kā cilvēki uztver krāsas. Rezultātā HPS lampām ir tikai dažas lietojumprogrammas. HPS prožektorus bieži izmanto apgabala apgaismojuma lietojumos, kur paredzēto lietojumu būtiski neietekmē krāsu uztvere. Pretstatā HPS apgaismojumam, kura CRI (krāsu atveidošanas indekss) parasti ir 22, MH spuldzes nodrošina cienījamu krāsu veiktspēju (bieži CRI 65) krāsām jutīgām lietojumprogrammām, piemēram, sporta apgaismojumam. No otras puses, MH lampām ir zema energoefektivitāte un īss kalpošanas laiks, kas ievērojami samazina šīs tehnoloģijas ieguldījumu atdevi (ROI), kā arī tiem raksturīga augsta ugunsbīstamība, trokšņa piesārņojums un UV starojums.

Mākslīgā apgaismojuma attīstībai ir raksturīga nepārtraukta attīstība un vairāki nozīmīgi atklājumi. Gaismas diožu (LED) tehnoloģija, kuras pamatā ir pusvadītāji, ir jaunākais sasniegums apgaismojuma jomā. Daudzus HID apgaismojuma trūkumus novērš LED tehnoloģija, kas ļauj prožektoru gaismekļiem nodrošināt izcilu ROI. Pašlaik pieejamo gaismas diožu tipiskā avota efektivitāte ir gandrīz 200 lm/W. Lai gan HID prožektoriem ir ievērojami zemāka sistēmas efektivitāte (70–85 procenti), LED virzītais raksturs ļauj no gaismekļa izņemt līdz pat 95 procentiem no gaismas diožu izvadītās gaismas. Augsta optiskā un enerģijas pārveidošanas efektivitāte nodrošina īpaši lētas ekspluatācijas izmaksas un ātru atdevi. Nelielais apkopes apjoms, kas nepieciešams visā izstrādājuma dzīves laikā, un pareizi uzbūvētas sistēmas pagarinātais kalpošanas laiks vēl vairāk samazina kopējās īpašuma izmaksas. Ja gaismekli kontrolē sensori vai vadības ierīces, kas var reaģēt uz apkārtējās vides un noslogojuma izmaiņām vai sazināties ar citām iekārtām un sistēmām, LED prožektoru enerģijas ietaupījums var vēl vairāk palielināties.

LED prožektoru priekšrocības pārsniedz tā pagarināto kalpošanas laiku, izcilo energoefektivitāti un zemās apkopes prasības. Prožektoru lietojumprogrammām LED tehnoloģija ievērojami uzlabo apgaismojuma kvalitāti. Būtībā uz priekšu vērstu gaismas staru var raksturot kā virziena Lamberti telpiskās intensitātes sadalījumu, ko izstaro gaismas diodes. Tas nodrošina augstu viendabīgu gaismas sadalījumu, izmantojot augstas efektivitātes optisko vadību, izmantojot īpašu optiku, kas paredzēta noteikta veida atsevišķiem gaismas diodēm vai blokiem. Apgaismojuma projektēšanā izšķiroša nozīme ir vienmērīgam apgaismojuma sadalījumam pa virsmu vai reģionu. Lielākā daļa no HID sistēmu radītā apgaismojuma atrodas tieši zem gaismekļa, radot karsto punktu ar augstu spilgtumu. Tā kā HID prožektoriem bieži ir slikta vienmērīguma attiecība (6:1), tas var izraisīt krasi atšķirīgus spilgtuma līmeņus tuvumā esošajās apgaismes instalācijās, tādēļ ir nepieciešams liels uzstādīšanas blīvums, lai kompensētu slikto viendabīgumu. Ir iespējams izveidot LED prožektorus, kas izstaro vienmērīgu gaismas sadalījumu pa virsmu vai reģionu ar apgaismojuma vienmērīguma attiecību, kas ir mazāka par 3:1. Pastāvīga ainavu vai objektu attēlošana apgaismojuma zonā ir iespējama ar vienmērīgu apgaismojumu, kas arī novērš vizuālās uztveres izkropļojumus un samazina acu pielāgošanās biežumu starp dažādiem redzes stāvokļiem. Ir iespējams arī maksimāli palielināt armatūras attālumu ar augstu apgaismojuma vienmērīgumu, kas ievērojami samazina aprīkojuma un uzstādīšanas izmaksas.

LED prožektoru izcilā spektra veiktspēja ir vēl viena no tā pievilcīgajām funkcijām. Tirgū pieejamāko LED CRI, kas ir ievērojams pieaugums salīdzinājumā ar HID gaismas avotiem, ir diapazonā no 70 līdz 80. Lielāko daļu krāsu atveidošanas vajadzību āra apgaismojuma lietojumos var apmierināt ar šādu krāsu precizitātes pakāpi. Lai izpildītu visstingrākās prasības attiecībā uz krāsu diskrimināciju, gaismas diožu spektrālo sastāvu var veidot tā, lai nodrošinātu izcilu krāsu atveidi ar CRI, kas pārsniedz 90. Skotopiskā/fotogrāfiskā (S/P) attiecība, ko izmanto, lai novērtētu gaismas avota lietderība (vizuālajai veiktspējai), kad gaismas intensitāte samazinās, ir vēl viena ievērojama gaismas diožu spektrālā iezīme. LED prožektoru S/P koeficients ir 2,0 vai vairāk, atšķirībā no HPS lampu zemās S/P attiecības (0,65). Ja tiek pakļauts apgaismojumam ar augstu S/P attiecību, mezopiskā redze, kas atrodas starp skotopisko un fotopisko diapazonu, labāk darbojas perifērās redzes reģionā. Āra apgaismojumam, kas paredzēts automašīnu satiksmei, vidējais apgaismojuma līmenis bieži ir mezopiskā diapazonā. Lai saglabātu vadītāja redzamību un samazinātu avāriju skaitu, ir nepieciešama laba mezopiskā redze.

Iedarbināšanas un karstās restartēšanas problēmas, ar kurām jārisina HID apgaismojums, nav LED prožektoru problēma. Lai HID prožektori nodrošinātu optimālu spilgtuma izvadi, kvēldiegam vispirms ir jāiesilst. Iesildīšanās fāzei var atvēlēt līdz 10 minūtēm. HID sistēmas karstā restartēšana ir lielāka problēma nekā karstā palaišana. Var paiet pat divdesmit minūtes, lai pabeigtu karstās atkārtošanas procedūru, kas ietver dzesēšanas/sildīšanas ciklu. Liela mēroga āra pulcēšanās var izjust apjukumu un bailes ilgu pārtraukumu periodu dēļ. HID apgaismojuma karstās atkārtošanās risku novērš LED gaismekļu tūlītēja ieslēgšanas/izslēgšanas darbība, kas paaugstina drošības pakāpi ārkārtas situācijā.

Savienojumā ar piemērotu draiveri, kas spēj veikt aptumšošanas kontroli, gaismas diodes ļauj mainīt gaismas jaudu jebkurā vēlamajā līmenī, atšķirībā no HID ierobežotajām aptumšošanas iespējām. LED prožektorus var regulēt ļoti dinamiski, jo tie ātri reaģē uz strāvas padeves izmaiņām. Tas piedāvā plašu apgaismojuma pārvaldības metožu klāstu enerģijas taupīšanas un dinamiska apgaismojuma mērķim. Jo īpaši LED apgaismojuma dinamiskais raksturs ļauj izmantot LED prožektoru arhitektūras un ainavu apgaismojuma lietojumos, lai radītu neierobežotu dinamisko efektu daudzveidību un kombināciju.