Светодиодные прожекторы: как работают универсалы в области наружного освещения

Светодиодные прожекторы — это направленные, регулируемые светодиодные светильники, которые фокусируют луч света на определенном пространстве, объекте или поверхности. Основным компонентом как внутреннего, так и внешнего освещения является заливающее освещение. Тем не менее, «прожекторные светильники» или «прожекторы» часто используются в светотехнической промышленности для описания атмосферостойких наружных светильников, которые обеспечивают рабочее, акцентное или зональное освещение для различных целей. Прожекторы — это, по сути, довольно непонятная категория товаров. Прожекторы — это наружные светильники, которые производят узкий пучок света для точечного или длиннофокусного освещения в дополнение к широкому световому излучению, для которого они предназначены. Таким образом, направленный наружу свет, предназначенный для создания контролируемого освещения в указанном диапазоне, может быть описан как прожектор.

Приложения
Наиболее универсальным видом наружного освещения является прожектор. Прожекторы могут быть подходящим выбором почти для всех наружных применений, требующих направленного освещения в определенной зоне, за исключением проезжей части и уличного освещения, для которого требуется диаграмма направленности лучей, адаптированная к дизайну дорог. Прожекторы предлагают решение, которое позволяет улучшить фотометрические характеристики посредством процесса «пробы и настройки» благодаря их широкому диапазону диаграмм направленности и пакетов светового потока, возможности оптического наведения и гибким вариантам монтажа. Их можно использовать для переноса повседневных функций открытых площадок и объектов в ночное время или для привлечения внимания к определенным архитектурным и ландшафтным особенностям, превращая мрачный фасад в красивую ночную сцену.

Освещение территории
Большие геометрические площади, такие как перекрестки дорог, автостоянки, автомобильные стоянки, перроны аэропортов, центры отдыха, парки, складские помещения, грузовые терминалы и пункты взимания платы, могут быть освещены прожекторами, используемыми в качестве светильников зонального освещения. Прожекторы использовались в качестве рабочей лошадки в системах освещения с высокой мачтой, даже несмотря на то, что они могут быть не оптимальными для пешеходного и городского освещения из-за потенциального рассеяния света и проблем с контролем бликов. На таких объектах, как многоквартирные дома, отели и больницы, которые не окружены светочувствительными зонами, обычно устанавливаются системы освещения на высоких мачтах. Чтобы гарантировать, что наиболее мощные части луча могут быть направлены именно туда, где они должны быть, прожекторы могут быть направлены в любом направлении от высокой мачтовой рамы. Для небольших нарушений или конфликтов с регионом системы с высокой мачтой часто должны устанавливаться на краю целевой области или на некотором расстоянии от нее. Пакеты люменов прожекторов и схемы распределения света могут быть созданы в соответствии с размещением системы с высокой мачтой.

Спортивное освещение
Для стадионов, арен, игровых площадок, спортивных площадок и других открытых площадок, где проводятся такие виды спорта, как стрельба из лука, бейсбол, велосипедные гонки, гольф, автоспорт, скачки, футбол, футбол, теннис, катание на коньках и крикет, используются системы спортивного освещения. прожекторы для равномерного освещения. Единственный тип светильников, которые можно использовать для освещения спортивных мероприятий на открытом воздухе, - это прожекторы прямого освещения, поскольку обычно нет конструкций, на которые можно было бы поставить лампочки, и нет поверхности, которая отводила бы свет, отражающийся от игрового поля. Значения освещенности, коэффициенты равномерности, распределение света, высота установки, ориентация и размещение должны быть тщательно продуманы при проектировании системы спортивного освещения. Прожектор обычно подается с нескольких углов, чтобы уменьшить тени и навязчивый свет, улучшая обзор игровой цели и моделируя игрока.

ландшафтное освещение
Чтобы добавить драматизма, красоты, глубины, размера, текстуры, пространства и точек фокусировки к пейзажной картине, необходимы прожекторы. Эти источники света можно использовать для выделения сложных элементов ландшафта, таких как статуи, фонтаны, памятники или другие архитектурные компоненты, которые должны стать частью ландшафтного плана. Чаще всего прожекторы используют для освещения деревьев, кустов и других растений, которые используются для озеленения строения или территории. Эти методы включают размытое освещение, восходящее освещение, лунное освещение, пятно, силуэт и затенение. Почти безграничные световые эффекты возможны благодаря большому выбору распределения света и оживляющему сочетанию подходов к освещению.

Освещение конструкций и фасадов
Архитектурные элементы здания или сооружения являются ключевым аспектом дизайна, который можно подчеркнуть, чтобы передать различие, значимость и узнаваемость. Архитектурные прожекторные светильники можно использовать для акцентного освещения, скользящего освещения и омывания стен, которые заливают всю стену равномерным светом и подчеркивают текстурную красоту вертикальной поверхности. Прожекторы можно использовать, чтобы подчеркнуть неотъемлемую привлекательность архитектуры, такой как здания, мосты и места отдыха, и создать невероятную иллюзию трехмерности.

Лампы безопасности
Для обеспечения безопасного освещения прожекторы часто строят по периметру жилых, коммерческих, промышленных и административных зданий или учреждений. Освещение может препятствовать преступной деятельности и создавать впечатление относительной безопасности места. Освещение периметра прожекторами с широким лучом может улучшить видимость, отпугнуть грабителей и обеспечить правильную работу дополнительных средств безопасности, таких как камеры наблюдения и видеодомофоны.

Наружное промышленное освещение
Прожекторное освещение часто используется для поддержки зонального и рабочего освещения промышленных парков и открытых производственных объектов, таких как нефтеперерабатывающие заводы, химические заводы, буровые установки, нефтебазы, очистные сооружения и карьеры. Промышленные прожекторы могут быть спроектированы так, чтобы выдерживать эти суровые условия, и сертифицированы для использования в опасных зонах, классифицированных в соответствии со стандартами IEC или NEC/CEC, поскольку в этих зонах могут присутствовать высокая влажность, легковоспламеняющиеся пары, агрессивная атмосфера и опасные материалы.

переносные световые столбы
Мобильная световая мачта представляет собой временную систему общественного освещения, которая устанавливается на прицепе и используется для временного общественного освещения на рабочих площадках, мероприятиях на открытом воздухе и ликвидации последствий стихийных бедствий. На копре выдвижной мачты размещен ряд прожекторов. Выдвижную мачту можно быстро и просто развернуть с помощью человека или электрической лебедки.

Светотехника
Основными источниками света для прожекторов в прошлом были газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID), в частности, натриевые лампы высокого давления (HPS) и металлогалогенные (MH) лампы. Однако использование этих газоразрядных ламп сопряжено с множеством компромиссов. HPS может обеспечить эффективность источника от 70 до 140 лм/Вт, но свет, производимый этой технологией, может существенно повлиять на восприятие цвета людьми. В результате для ламп HPS существует всего несколько применений. Прожекторы HPS часто используются для зонального освещения, где цветовосприятие не оказывает существенного влияния на предполагаемое использование. В отличие от HPS-освещения, которое обычно имеет CRI (индекс цветопередачи) 22, лампы MH обеспечивают достойные цветовые характеристики (часто CRI 65) для чувствительных к цвету приложений, таких как спортивное освещение. С другой стороны, лампы MH имеют низкую энергоэффективность и короткий срок службы, что значительно снижает окупаемость инвестиций (ROI) этой технологии в дополнение к присущей им высокой пожароопасности, шумовому загрязнению и ультрафиолетовому излучению.

Развитие искусственного освещения характеризуется постоянными достижениями и рядом значительных открытий. Технология светоизлучающих диодов (LED), основанная на полупроводниках, является самым последним достижением в области освещения. Многие недостатки HID-освещения устранены с помощью светодиодной технологии, которая позволяет прожекторным светильникам обеспечивать исключительную рентабельность инвестиций. Типичная эффективность источника доступных в настоящее время светодиодов составляет около 200 лм/Вт. В то время как прожекторы HID имеют значительно более низкую эффективность системы (70–85 процентов), направленный характер светодиодов позволяет вывести до 95 процентов светового потока светодиодов из светильника. Высокая оптическая эффективность и эффективность преобразования энергии обеспечивают исключительно низкие эксплуатационные расходы и быструю окупаемость. Небольшой объем технического обслуживания, необходимого в течение всего срока службы продукта, и увеличенный срок службы правильно сконструированной системы еще больше снижают общую стоимость владения. Когда светильник управляется датчиками или элементами управления, которые могут реагировать на изменения окружающей среды и присутствия или обмениваться данными с другим оборудованием и системами, энергосбережение светодиодных прожекторов может быть еще больше увеличено.

Преимущества светодиодного прожектора выходят далеко за рамки его длительного срока службы, отличной энергоэффективности и низких требований к обслуживанию. Для прожекторов светодиодная технология значительно улучшает качество освещения. По сути, направленный вперед световой пучок можно описать как направленное ламбертовское пространственное распределение интенсивности, которое излучают светодиоды. Это обеспечивает высокую однородность распределения света за счет высокоэффективного оптического управления с использованием специальной оптики, предназначенной для определенных типов одиночных светодиодов или массивов. В дизайне освещения решающее значение имеет равномерное распределение освещения по поверхности или области. Большая часть света, производимого HID-системами, падает прямо под светильник, создавая горячую точку с высокой яркостью. Поскольку прожекторы HID часто имеют плохой коэффициент однородности (6: 1), это может привести к резкому изменению уровней яркости в соседних осветительных установках, что требует большой плотности установки, чтобы компенсировать плохую однородность. Можно построить светодиодные прожекторы, которые равномерно распределяют свет по поверхности или области с коэффициентом равномерности освещения менее 3: 1. Постоянное представление пейзажей или объектов в зоне освещения возможно благодаря равномерному освещению, что также предотвращает искажение зрительного восприятия и снижает частоту адаптации глаз между различными состояниями зрения. Также возможно максимально увеличить расстояние между светильниками с высокой равномерностью освещения, что значительно снижает затраты на оборудование и установку.

Выдающиеся спектральные характеристики светодиодного прожектора — еще одна его привлекательная черта. CRI самых доступных светодиодов на рынке, который значительно выше, чем у HID-источников света, находится в диапазоне от 70 до 80. Подавляющее большинство потребностей в цветопередаче в приложениях наружного освещения могут быть удовлетворены с такой степенью точности цветопередачи. Чтобы соответствовать самым строгим требованиям к различению цветов, спектральный состав светодиодов может быть разработан для обеспечения исключительной цветопередачи с индексом цветопередачи, превышающим 90. Отношение скотоп/фотоп (S/P), которое используется для оценки источника света. полезность (для зрения) при снижении интенсивности света — еще одна заслуживающая внимания спектральная характеристика светодиодов. Светодиодные прожекторы обеспечивают отношение S/P до 2,0 и более, в отличие от низкого отношения S/P (0,65) у ламп HPS. При освещении с высоким отношением S/P мезопическое зрение, находящееся между скотопическим и фотопическим диапазонами, лучше работает в области периферического зрения. Наружное освещение, предназначенное для автомобильного движения, часто имеет средний уровень освещенности в мезопическом диапазоне. Чтобы сохранить видимость для водителя и снизить количество аварий, необходимо хорошее мезопическое зрение.

Проблемы запуска и горячего перезапуска, с которыми приходится сталкиваться HID-освещению, не являются проблемой для светодиодного прожектора. Чтобы ксеноновые прожекторы обеспечивали оптимальную яркость, нить накала должна сначала прогреться. На разминку может быть отведено до 10 минут. Горячий перезапуск системы HID представляет собой более серьезную проблему, чем горячий запуск. Выполнение процедуры повторного включения в горячем состоянии, которая включает в себя цикл охлаждения/нагрева, может занять до двадцати минут. Крупномасштабные собрания на открытом воздухе могут вызвать замешательство и страх из-за длительных периодов повторной забастовки. Риск повторного возгорания при использовании HID-освещения устраняется за счет мгновенного включения/выключения светодиодных светильников, что повышает степень безопасности в аварийной ситуации.

В сочетании с подходящим драйвером, способным выполнять управление затемнением, светодиоды позволяют изменять их светоотдачу до любого желаемого уровня, в отличие от ограниченных возможностей диммирования HID. Светодиодные прожекторы могут регулироваться очень динамично из-за их быстрого отклика на изменения в электропитании. Это предлагает широкий спектр методов управления освещением для целей энергосбережения и динамического освещения. В частности, динамический характер светодиодного освещения позволяет использовать светодиодные прожекторы в архитектурном и ландшафтном освещении для создания неограниченного разнообразия и комбинации динамических эффектов.