Kada se LED ulična rasvjeta koristi u uslovima kiše, magle i snijega, potreban je dizajn niske temperature boje kako bi se poboljšao prodor svjetlosti, dok se tehnologija visoke svjetlosne efikasnosti kombinira kako bi se optimizirale performanse rasvjete i ispunili zahtjevi za sigurnost na putu.
Zahtjevi za prodiranje svjetlosti u okruženjima s kišom, maglom i snijegom
Prednosti tradicionalne rasvjete u penetraciji: Natrijumske lampe: Natrijumske lampe niskog{0}}natrijumskog pritiska (temperatura boje oko 2000K) i natrijumske lampe visokog-pritiska (2200–2500K) proizvode monohromatsko žuto svjetlo sa dužim talasnim dužinama (589,0 nm i 589). To im daje snažan prodor po kiši, magli i snijegu, zbog čega su dugo bili glavni izbor za rasvjetu puta. Na primjer, glavne ceste u Shenzhenu su nekada široko koristile natrijumske lampe-pod visokim pritiskom. Nakon što su se stanovnici požalili da bijele-lake metal-halogene sijalice (6000–6500K) loše rade u magli, mnoge su vraćene na natrijumske lampe.
Svjetla za maglu u vozilu: Žuto svjetlo (kao što se vidi u određenim konverzijama ksenonskih lampi) preferira se za svjetla za maglu zbog jakog prodora. Xenonske lampe visoke{1}}boje{2}}temperature (iznad 6000K) stvaraju bijelu izmaglicu u magli, smanjujući vidljivost.
Izazovi prodiranja LED uličnih svjetala: Konvencionalno bijelo-svjetlo LED diode imaju visok udio svjetlosti kratke{1}}talasne dužine (kao što je plava svjetlost od 460 nm) u svom spektru. Po kiši, magli ili snijegu, ovo svjetlo se lako raspršuje, stvarajući odsjaj i smanjuje efikasnost osvjetljenja. Na primjer, spektar 6000K LED koncentrira energiju u plavom opsegu, dok LED od 3000K dominira žuto-crveno svjetlo između 570-630 nm i stoga nudi bolju penetraciju.
Ključni faktori koji utječu na prodiranje svjetlosti
Talasna dužina i sposobnost difrakcije: Duže valne dužine imaju jaču sposobnost difrakcije i bolju penetraciju. Žuto svjetlo (570–590 nm) je blizu vrhunca krivulje osjetljivosti ljudskog oka (555 nm) i trpi relativno mali gubitak rasijanja, što ga čini poželjnim izborom za vanjsko osvjetljenje. Iako crveno svjetlo ima još veću valnu dužinu, njegova svjetlosna efikasnost je preniska za praktično osvjetljenje puta.
Temperatura boje i vizuelna udobnost: Visoke temperature boje (hladno belo svetlo) mogu stvoriti maglovit vizuelni utisak kod vozača i povećati psihološku napetost. Kineski nacionalni standard "Standard za dizajn rasvjete urbanih puteva" (CJJ45-2015) navodi da temperatura boje LED ulične rasvjete ne bi trebala prelaziti 5000K i da bi trebalo preferirati srednje{4}}do niske temperature boje (kao što je 3000K).
Strategije optimizacije za LED uličnu rasvjetu po kiši, magli i snijegu
Dizajn niske temperature boje: podešavanjem omjera crvenog, zelenog i žutog fosfora, LED paketi se mogu proizvoditi s niskim temperaturama boje. U LED diodi od 3000K, na primjer, plava-energija svjetlosti je skoro eliminisana i udio žuto-crvene svjetlosti značajno raste.
Trend u industriji: Temperatura boje LED uličnih svjetala postepeno se snižavala tokom godina. Prije 2016. godine, praktične primjene su već pokazale jasan pomak od visokih temperatura boje prema srednjim-na-niske temperature boje kako bi bolje odgovarale maglovitim regijama.
Tehnologija visoke svjetlosne efikasnosti
Čipovi i fosfori: Visoko{0}}efikasni LED čipovi u kombinaciji sa fosforima visoke{1}}konverzije-efikasnosti povećavaju svjetlosnu snagu po vatu.
Sekundarna optička sočiva: Leće visoke-propustljivosti smanjuju gubitak svjetlosti i optimiziraju distribuciju svjetlosti.
Termički materijali: aluminijske podloge visoke-toplotne-podloge snižavaju toplinsku otpornost i produžuju vijek trajanja uređaja.
Rezultati: Prije 2016., ukupna svjetlosna efikasnost LED uličnih svjetala poboljšavala se iz godine u godinu, postižući praktičnu ravnotežu između niske temperature boje i visoke efikasnosti.
Praktični slučajevi aplikacija i standardna podrška
Zahtjevi lokalnih standarda: Odjeljenje za stambeni i urbani{0}}ruralni razvoj Guangxi Zhuang Autonomne regije izričito zahtijeva da se svetiljke niske{1}}boje{2}}temperature (kao što je 3000K) koriste u planinskim i maglovitim područjima. Brzi i magistralni putevi bi trebali dati prednost LED uličnoj rasvjeti srednje{5}}do-niske temperature boje i izbjegavati hladne{7}}izvore bijele boje (iznad 6000K).
Potporni podaci istraživanja
- Testovi okruženja magle: kombinacije crveno-žutog i crvenog-plavog svjetla pokazale su najveću svjetlinu u magli, dok je plavo svjetlo imalo najslabiju vidljivost.
- Poređenje kiše i snijega: Žuto svjetlo proizvodi manje povratnog raspršenja od bijelog svjetla, što rezultira manjim odsjajem i boljim ukupnim svjetlosnim performansama.
Zaključak
Kroz dizajn niske temperature boje (obično 3000–5000K) i tehnologije visoke svjetlosne efikasnosti (optimizirani čipovi, fosfori i sočiva), LED ulična svjetla mogu značajno poboljšati prodor po kiši, magli i snijegu, a istovremeno ispunjavaju zahtjeve za uštedu energije, dug vijek trajanja i dobar prikaz boja. Kako tehnologija nastavlja da napreduje, prednostiLED ulična rasvjetau vanjskoj rasvjeti će postati još izraženiji, što ih čini idealnim izborom za osvjetljenje puteva u maglovitim područjima.
