Gdy lampy uliczne LED są używane podczas deszczu, mgły i śniegu, konieczna jest konstrukcja o niskiej temperaturze barwowej, aby poprawić przenikanie światła, a jednocześnie zastosowano technologię o wysokiej skuteczności świetlnej, aby zoptymalizować wydajność oświetlenia i spełnić wymagania bezpieczeństwa drogowego.
Wymagania dotyczące penetracji światła w środowisku deszczu, mgły i śniegu
Tradycyjne oświetlenie ma przewagę pod względem penetracji: Lampy sodowe: Nisko-prężne lampy sodowe (temperatura barwowa około 2000 K) i wysoko-prężne lampy sodowe (2200–2500 K) wytwarzają monochromatyczne żółte światło o dłuższych falach (589,0 nm i 589,6 nm). Zapewnia im to silną penetrację w deszczu, mgle i śniegu, dlatego przez długi czas były głównym wyborem do oświetlenia dróg. Na przykład na głównych drogach w Shenzhen powszechnie stosowano-wysokoprężne lampy sodowe. Po tym, jak mieszkańcy skarżyli się, że białe-lampy halogenowo-metalowe (6000–6500 K) słabo radzą sobie we mgle, wielu ponownie zamieniono na lampy sodowe.
Światła przeciwmgielne pojazdów: W przypadku świateł przeciwmgielnych preferowane jest światło żółte (jak widać w przypadku niektórych konwersji lamp ksenonowych) ze względu na jego silną penetrację. Lampy ksenonowe o wysokiej-kolorowej-temperaturze (powyżej 6000 K) mają tendencję do tworzenia białej mgły we mgle, ograniczającej widoczność.
Wyzwania związane z penetracją lamp ulicznych LED: konwencjonalne diody LED-białe mają w swoim widmie duży udział światła o krótkich-falach (takich jak światło niebieskie o długości 460 nm). Podczas deszczu, mgły lub śniegu światło to łatwo ulega rozproszeniu, powodując odblaski i zmniejszając skuteczność oświetlenia. Na przykład widmo diody LED 6000 K koncentruje energię w zakresie niebieskim, podczas gdy dioda LED 3000 K jest zdominowana przez żółte-czerwone światło w zakresie 570–630 nm, dzięki czemu zapewnia lepszą penetrację.
Kluczowe czynniki wpływające na penetrację światła
Długość fali i zdolność dyfrakcyjna: dłuższe fale mają większą zdolność dyfrakcyjną i lepszą penetrację. Światło żółte (570–590 nm) znajduje się blisko szczytu krzywej czułości ludzkiego oka (555 nm) i charakteryzuje się stosunkowo niewielką utratą rozproszenia, co czyni je preferowanym wyborem do oświetlenia zewnętrznego. Chociaż światło czerwone ma jeszcze większą długość fali, jego skuteczność świetlna jest zbyt niska, aby można było go zastosować w praktycznym oświetleniu drogowym.
Temperatura barwowa i komfort wizualny: Wysoka temperatura barwowa (chłodne białe światło) może powodować u kierowców mgliste wrażenie wizualne i zwiększać napięcie psychiczne. Chińska norma krajowa „Standard dotyczący projektowania oświetlenia dróg miejskich” (CJJ45-2015) stwierdza, że temperatura barwowa lamp ulicznych LED nie powinna przekraczać 5000 K i że preferowane powinny być średnie-lub niskie temperatury barwowe (takie jak 3000 K).
Strategie optymalizacji oświetlenia ulicznego LED podczas deszczu, mgły i śniegu
Konstrukcja o niskiej temperaturze barwowej: Dostosowując stosunek luminoforów czerwonego, zielonego i żółtego, można produkować pakiety LED o niskich temperaturach barwowych. Na przykład w diodzie LED o temperaturze 3000 K energia światła niebieskiego-jest prawie całkowicie wyeliminowana, a udział światła żółtego-czerwonego znacznie wzrasta.
Trend branżowy: Z biegiem lat temperatura barwowa lamp ulicznych LED była stopniowo obniżana. Już przed 2016 rokiem praktyczne zastosowania wykazały wyraźne przejście od wysokich temperatur barwowych do średnich-do-niskich temperatur barwowych, aby lepiej dopasować je do mglistych regionów.
Technologia wysokiej skuteczności świetlnej
Chipy i luminofory: chipy LED-o wysokiej skuteczności w połączeniu z luminoforami o wysokiej-konwersji-zwiększają moc świetlną na wat.
Wtórne soczewki optyczne: soczewki o-wysokiej przepuszczalności zmniejszają utratę światła i optymalizują jego dystrybucję.
Materiały termiczne: podłoża aluminiowe o-przewodzącym-cieplnym przewodnictwie obniżają opór cieplny i wydłużają żywotność osprzętu.
Wyniki: Przed rokiem 2016 ogólna skuteczność świetlna lamp ulicznych LED poprawiała się z roku na rok, osiągając praktyczną równowagę pomiędzy niską temperaturą barwową a wysoką skutecznością.
Praktyczne przypadki zastosowań i standardowe wsparcie
Lokalne wymagania norm: Departament Mieszkalnictwa i Rozwoju Obszarów Miejskich-Regionu Autonomicznego Guangxi Zhuang wyraźnie wymaga, aby na obszarach górskich i mglistych używać opraw o niskiej-temperaturze-barwowej (np. 3000 K). Na drogach ekspresowych i arteriach należy preferować oświetlenie uliczne LED o średniej--małej temperaturze barwowej i unikać źródeł chłodnej-białej barwy (powyżej 6000 K).
Wspieranie danych badawczych
- Testy w środowisku mgły: kombinacje światła czerwonego-żółtego i czerwonego-niebieskiego wykazały najwyższą jasność we mgle, natomiast światło niebieskie zapewniało najgorszą widoczność.
- Porównanie deszczu i śniegu: Żółte światło wytwarza mniej rozproszenia wstecznego niż światło białe, co skutkuje mniejszym olśnieniem i lepszą ogólną wydajnością oświetlenia.
Wniosek
Dzięki konstrukcji o niskiej temperaturze barwowej (zwykle 3000–5000 K) i technologiom o wysokiej skuteczności świetlnej (zoptymalizowane chipy, luminofory i soczewki) lampy uliczne LED mogą znacznie poprawić penetrację w deszczu, mgle i śniegu, jednocześnie spełniając wymagania dotyczące oszczędności energii, długiej żywotności i dobrego oddawania barw. Wraz z postępem technologii, zaletyLampy uliczne LEDw oświetleniu zewnętrznym staną się jeszcze bardziej widoczne, co czyni je idealnym wyborem do oświetlenia dróg w mglistych regionach.
