LED reflektorji: Kako delujejo vsestranske naprave za zunanjo razsvetljavo

LED reflektorji so usmerjene LED svetilke, ki usmerijo žarek svetlobe na določen prostor, predmet ali površino. Temeljna komponenta tako notranje kot zunanje razsvetljave je reflektor. Vendar pa se "reflektorji" ali "reflektorji" v industriji razsvetljave pogosto uporabljajo za opis vremenskih odpornih zunanjih svetilk, ki nudijo osvetlitev nalog, poudarjanja ali osvetlitev območij za različne namene. Reflektorji so namreč precej nejasna kategorija izdelkov. Reflektorji so zunanje svetilke, ki proizvajajo ozek snop svetlobe za reflektorje ali razsvetljavo z dolgimi razdaljami poleg širokega razprševanja svetlobe, za katero so zasnovani. Tako bi lahko zunanjo usmerjeno svetlobo, ki je namenjena proizvajanju nadzorovane osvetlitve določenega obsega, opisali kot reflektor.

Aplikacije
Najbolj vsestranska vrsta zunanje razsvetljave je reflektor. Reflektorji so lahko primerna izbira za skoraj vse zunanje aplikacije, ki zahtevajo usmerjeno osvetlitev v določenem območju, z izjemo cestne in ulične razsvetljave, ki zahteva vzorce svetlobnega snopa, prilagojene zasnovi cest. Reflektorji ponujajo rešitev, ki omogoča izboljšanje fotometrične učinkovitosti s postopkom "poskusi in prilagodi" zahvaljujoč široki paleti vzorcev žarkov in paketov lumnov, zmožnosti optičnega ciljanja in prilagodljivih možnosti namestitve. Uporabljajo se lahko za prenos zunanjih površin in vsakodnevnih funkcij objektov v noč ali za opozarjanje na določene arhitekturne in krajinske značilnosti, ki sicer mračno fasado spremenijo v čudovit nočni prizor.

Osvetlitev območja
Velika geometrična območja, kot so križišča cest, parkirišča, parkirišča, letališke ploščadi, rekreacijski centri, parki, skladišča, tovorni terminali in cestninske postaje, se lahko osvetlijo z reflektorji, ki se uporabljajo kot svetila za osvetlitev območja. Reflektorji so bili uporabljeni kot delovni konj v sistemih razsvetljave z visokimi drogovi, čeprav morda niso optimalni za osvetlitev pešcev in mest zaradi morebitnih težav z razlivanjem svetlobe in nadzorom bleščanja. Mesta, kot so stanovanjske zgradbe, hoteli in bolnišnice, ki niso obkrožena s svetlobno občutljivimi območji, imajo običajno nameščene sisteme razsvetljave z visokim drogom. Da bi zagotovili, da so najmočnejši deli svetlobnega snopa usmerjeni točno tja, kamor morajo biti, je mogoče reflektorje usmeriti v katero koli smer od visokega okvirja droga. Za manjše motnje ali konflikte z regijo je treba sisteme z visokimi stebri pogosto namestiti na rob ciljnega območja ali nekoliko oddaljeno od njega. Paketi lumnov reflektorjev in vzorci porazdelitve svetlobe se lahko ustvarijo tako, da se ujemajo s postavitvijo sistema visokega droga.

Atletska razsvetljava
Za stadione, arene, igrišča, atletska igrišča in druga zunanja prizorišča, kjer se igrajo športi, kot so lokostrelstvo, bejzbol, kolesarske dirke, golf, motoristične dirke, konjske dirke, nogomet, nogomet, tenis, drsanje in kriket, se uporabljajo sistemi športne razsvetljave reflektorji za zagotavljanje dosledne osvetlitve. Edina vrsta svetilk, ki se lahko uporabljajo za zunanjo športno razsvetljavo, so reflektorji z neposredno porazdelitvijo, saj običajno ni nobenih struktur, na katere bi lahko postavili žarnice, in nobene površine, ki bi preusmerila svetlobo, ki se odbija od igrišča. Pri načrtovanju sistema športne razsvetljave je treba skrbno upoštevati vrednosti osvetljenosti, razmerja enakomernosti, porazdelitve svetlobe, višine montaže, orientacije in postavitve. Reflektorji so običajno dostavljeni iz več zornih kotov, da zmanjšajo sence in vsiljivo svetlobo, hkrati pa izboljšajo pogled na igralno tarčo in modeliranje igralca.

krajinska osvetlitev
Da bi pokrajinski sliki dodali dramo, lepoto, globino, razsežnost, teksturo, prostor in fokusne točke, potrebujemo svetilke z reflektorji. Te luči je mogoče uporabiti za poudarjanje delov trde pokrajine, kot so kipi, fontane, spomeniki ali drugi arhitekturni elementi, ki naj bi bili del krajinskega načrta. Najpogosteje se reflektorji uporabljajo za osvetlitev dreves, grmovja in drugih rastlin, ki se uporabljajo za urejanje zgradbe ali območja. Te tehnike vključujejo razsvetljavo, osvetlitev navzgor, osvetlitev na mesečini, opazovanje, silhuetiranje in senčenje. Skoraj neomejeni svetlobni učinki so možni zahvaljujoč velikemu izboru razporeditev svetlobe in poživljajoči mešanici svetlobnih pristopov.

Razsvetljava za konstrukcije in fasade
Arhitekturni elementi zgradbe ali zgradbe so ključni vidik oblikovanja, ki ga je mogoče poudariti, da bi izrazili razlikovanje, pomen in prepoznavnost. Arhitekturne reflektorske svetilke se lahko uporabljajo za poudarjeno razsvetljavo, stensko pašo in stensko pranje, ki celotno steno kopa v enotni svetlobi in poudarja teksturno lepoto navpične površine. Reflektorji se lahko uporabljajo za poudarjanje inherentne privlačnosti arhitekture, kot so zgradbe, mostovi in ​​rekreacijski objekti, ter zagotavljajo neverjetno iluzijo tridimenzionalnosti.

Varnostne svetilke
Da bi zagotovili varnostno razsvetljavo, so reflektorji pogosto vgrajeni okoli oboda stanovanjskih, poslovnih, industrijskih in institucionalnih zgradb ali ustanov. Osvetlitev lahko odvrne kriminalne dejavnosti in ustvari vtis, da je kraj relativno varen. Obodna osvetlitev reflektorjev s širokim snopom lahko izboljša vidljivost, odvrne vlomilce in omogoči pravilno delovanje dodatnih varnostnih orodij, kot so nadzorne kamere in video zvonci.

Zunanja razsvetljava, ki je industrijska
Reflektorji se pogosto uporabljajo za podporo razsvetljave območij in nalog za industrijske parke in zunanje proizvodne objekte, kot so rafinerije nafte, kemične tovarne, vrtalne ploščadi, skladišča nafte, čistilne naprave in odprti rudniki. Industrijski reflektorji so lahko zasnovani tako, da vzdržijo te zahtevne pogoje in certificirani za uporabo na nevarnih lokacijah, razvrščenih po standardih IEC ali NEC/CEC, ker so na teh območjih verjetno prisotni visoka vlažnost, vnetljivi hlapi, jedka atmosfera in nevarni materiali.

prenosni svetlobni stebri
Premični svetlobni stolp je sistem začasne javne razsvetljave, ki je nameščen na prikolici in se uporablja za začasno javno razsvetljavo na deloviščih, prireditvah na prostem in ob nesrečah. Na ogrodju zložljivega droga je nameščenih več svetilk za reflektorje. Zložljiv jambor je mogoče hitro in preprosto razviti s pomočjo človeškega ali električnega vitla.

Inženiring razsvetljave
Primarni viri svetlobe za svetila za reflektorje so bile v preteklosti sijalke z visoko intenzivnostjo razelektritve (HID), natančneje visokotlačne natrijeve (HPS) in metalhalogenidne (MH) sijalke. Vendar pa je pri uporabi teh plinskih žarnic veliko kompromisov. HPS lahko doseže učinkovitost vira med 70 in 140 lm/W, vendar lahko svetloba, ki jo proizvaja ta tehnologija, pomembno vpliva na to, kako ljudje zaznavajo barve. Posledično obstaja le nekaj aplikacij za žarnice HPS. Reflektorji HPS se pogosto uporabljajo pri razsvetljavi območij, kjer zaznavanje barv bistveno ne vpliva na predvideno uporabo. V nasprotju z razsvetljavo HPS, ki ima običajno CRI (indeks barvnega upodabljanja) 22, sijalke MH zagotavljajo spoštljivo barvno učinkovitost (pogosto CRI 65) za barvno občutljive aplikacije, kot je športna razsvetljava. Po drugi strani pa imajo sijalke MH nizko energetsko učinkovitost in kratko življenjsko dobo, kar znatno zmanjša donosnost naložbe (ROI) te tehnologije, poleg njihove inherentne visoke nevarnosti požara, hrupa in UV-sevanja.

Za razvoj umetne razsvetljave je značilen nenehen napredek in številna pomembna odkritja. Tehnologija svetlečih diod (LED), ki temelji na polprevodnikih, je najnovejši napredek pri razsvetljavi. Številne pomanjkljivosti razsvetljave HID so odpravljene s tehnologijo LED, ki omogoča svetilkam z reflektorji, da zagotavljajo izjemno donosnost naložbe. Tipična učinkovitost vira trenutno dostopnih LED je blizu 200 lm/W. Medtem ko imajo reflektorji HID znatno nižjo sistemsko učinkovitost (70–85 odstotkov), usmerjena narava LED diod omogoča, da se do 95 odstotkov svetlobne moči LED diod odvzame iz svetilke. Visoka optična učinkovitost in učinkovitost pretvorbe energije imata za posledico izjemno nizke obratovalne stroške in hiter donos. Majhna količina vzdrževanja, ki je potrebna v celotni življenjski dobi izdelka, in podaljšana življenjska doba pravilno zgrajenega sistema dodatno zmanjšata skupne stroške lastništva. Ko svetilko krmilijo senzorji ali krmilniki, ki se lahko odzivajo na spremembe okolja in zasedenosti ali komunicirajo z drugo opremo in sistemi, se lahko prihranek energije LED-reflektorjev še poveča.

Prednosti LED reflektorjev presegajo podaljšano življenjsko dobo, odlično energetsko učinkovitost in nizke zahteve po vzdrževanju. Za aplikacije reflektorjev tehnologija LED bistveno izboljša kakovost osvetlitve. V bistvu lahko naprej usmerjen svetlobni žarek opišemo kot usmerjeno Lambertovo prostorsko porazdelitev intenzivnosti, ki jo oddajajo LED. To omogoča visoko homogeno porazdelitev svetlobe z visoko učinkovitim optičnim nadzorom z uporabo posebne optike, izdelane za posebne vrste posameznih LED ali nizov. Pri načrtovanju razsvetljave je ključna enakomerna porazdelitev osvetlitve po površini ali območju. Večina osvetlitve, ki jo proizvajajo sistemi HID, pade neposredno pod svetilko, kar ustvarja vročo točko z visoko svetilnostjo. Ker imajo reflektorji HID pogosto slabo enakomerno razmerje (6:1), lahko to povzroči dramatično različne ravni svetlosti v bližnjih svetlobnih napravah, zaradi česar je potrebna velika gostota namestitve, da nadomesti slabo enakomernost. Možno je izdelati LED reflektorje, ki enakomerno porazdelijo svetlobo po površini ali območju z razmerjem enakomernosti osvetlitve manj kot 3:1. Konstantna predstavitev kulis ali predmetov znotraj svetlobnega območja je omogočena z enakomerno osvetlitvijo, ki prav tako preprečuje popačenje vizualne percepcije in zmanjša frekvenco prilagajanja oči med različnimi stanji vida. Prav tako je možno maksimirati razmik napeljave z visoko enakomernostjo osvetlitve, kar znatno zniža stroške opreme in namestitve.

Izjemna spektralna zmogljivost LED reflektorjev je še ena od njegovih privlačnih lastnosti. CRI najbolj dostopnih LED na trgu, kar je veliko povečanje v primerjavi s svetlobnimi viri HID, je v območju od 70 do 80. Veliko večino potreb po barvnem upodabljanju v aplikacijah zunanje razsvetljave je mogoče zadovoljiti s to stopnjo barvne natančnosti. Da bi izpolnili najstrožje zahteve glede razlikovanja barv, je lahko spektralna sestava LED diod zasnovana tako, da zagotavlja izjemno barvno reprodukcijo s CRI, ki presega 90. Razmerje skotopično/fotopično (S/P), ki se uporablja za oceno svetlobnega vira uporabnost (za vizualno učinkovitost), ko se intenzivnost svetlobe zmanjša, je še ena omembe vredna spektralna lastnost LED. LED reflektorji ponujajo razmerje S/P do 2,0 ali več, v nasprotju z nizkim razmerjem S/P (0,65) pri sijalkah HPS. Ko je izpostavljen osvetlitvi z visokim razmerjem S/P, se mezopični vid, ki je med skotopičnim in fotopičnim območjem, bolje obnese v območju perifernega vida. Zunanja razsvetljava, ki je namenjena obvladovanju avtomobilskega prometa, ima pogosto povprečne ravni svetlobe v mezopičnem območju. Za ohranitev vidljivosti voznika in nižje stopnje prometnih nesreč potrebujemo dober mezopični vid.

Pomisleki ob zagonu in vročem ponovnem zagonu, s katerimi se mora soočiti HID razsvetljava, niso problem za LED reflektorje. Da reflektorji HID zagotovijo optimalno svetilnost, se mora žarilna nitka najprej segreti. Za fazo ogrevanja je lahko na voljo do 10 minut. Vroč ponovni zagon sistema HID je večji problem kot vroč zagon. Lahko traja do dvajset minut, da dokončate postopek ponovnega vklopa, ki vključuje cikel hlajenja/segrevanja. Obsežna srečanja na prostem lahko povzročijo zmedo in strah zaradi dolgih obdobij prekinitve. Tveganje ponovnega vročega vklopa pri HID razsvetljavi je odpravljeno s takojšnjim vklopom/izklopom LED svetilk, kar poveča stopnjo varnosti v sili.

V kombinaciji z ustreznim gonilnikom, ki je sposoben izvajati nadzor zatemnitve, LED diode omogočajo, da se njihova svetlobna moč spremeni na poljubno želeno raven, v nasprotju z omejenimi zmožnostmi zatemnitve HID. LED reflektorji se zaradi hitrega odzivnega časa na spremembe v napajanju lahko regulirajo zelo dinamično. To ponuja široko paleto tehnik upravljanja razsvetljave za cilj varčevanja z energijo in dinamične razsvetljave. Zlasti dinamična narava LED razsvetljave omogoča uporabo LED reflektorjev v aplikacijah za arhitekturno in krajinsko razsvetljavo za ustvarjanje neomejene raznolikosti in kombinacije dinamičnih učinkov.