Kai LED gatvių šviestuvai naudojami lietaus, rūko ir sniego sąlygomis, reikalinga žemos spalvos temperatūros konstrukcija, siekiant pagerinti šviesos prasiskverbimą, o didelio šviesos efektyvumo technologija derinama siekiant optimizuoti apšvietimo efektyvumą ir atitikti kelių eismo saugumo reikalavimus.
Reikalavimai šviesos skverbimuisi lietaus, rūko ir sniego aplinkoje
Tradicinio apšvietimo pranašumai prasiskverbiant: natrio lempos: žemo -slėgio natrio lempos (spalvos temperatūra apie 2000 K) ir aukšto-slėgio natrio lempos (2200–2500 K) skleidžia monochromatinę geltoną šviesą, kurios bangos ilgis yra didesnis (589,0 nm ir 589,6 nm). Dėl to jie puikiai prasiskverbia lyjant, rūke ir sningant, todėl ilgą laiką jie buvo pagrindinis kelių apšvietimo pasirinkimas. Pavyzdžiui, pagrindiniuose Šendženo keliuose kažkada buvo plačiai naudojamos aukšto slėgio natrio lempos. Po to, kai gyventojai pasiskundė, kad baltos{11}}lengvųjų metalų halogenidų lempos (6000–6500K) prastai veikia rūke, daugelis buvo perjungtos į natrio lempas.
Transporto priemonių rūko žibintai: Geltona šviesa (kaip matyti iš kai kurių ksenoninių lempų konversijų) yra tinkama rūko žibintams, nes ji stipriai prasiskverbia. Aukštos-spalvotos-temperatūros ksenoninės lempos (virš 6000K) rūke dažniausiai sukuria baltą miglą, todėl sumažėja matomumas.
LED gatvių žibintų prasiskverbimo iššūkiai: įprastų baltos{0}}šviesos šviesos diodų spektre yra daug trumpo-bangos šviesos (pvz., 460 nm mėlynos šviesos). Lyjant, rūke ar sningant, ši šviesa lengvai išsisklaido, sukuria akinimą ir sumažina apšvietimo efektyvumą. Pavyzdžiui, 6 000 K šviesos diodo spektras sutelkia energiją į mėlyną diapazoną, o 3 000 K šviesos dioduose dominuoja geltona-raudona šviesa tarp 570–630 nm, todėl ji geriau prasiskverbia.
Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos šviesos skverbimuisi
Bangos ilgis ir difrakcijos galimybė: ilgesni bangos ilgiai turi stipresnę difrakcijos gebą ir geresnę prasiskverbimą. Geltona šviesa (570–590 nm) yra arti žmogaus akies jautrumo kreivės smailės (555 nm) ir patiria palyginti nedaug sklaidos nuostolių, todėl ji yra tinkamiausias lauko apšvietimo pasirinkimas. Nors raudonos šviesos bangos ilgis yra dar ilgesnis, jos šviesos efektyvumas yra per mažas praktiniam kelių apšvietimui.
Spalvų temperatūra ir vizualinis komfortas: Aukšta spalvų temperatūra (vėsi balta šviesa) gali sukurti miglotą vizualinį įspūdį vairuotojams ir padidinti psichologinę įtampą. Kinijos nacionaliniame standarte „Miesto kelių apšvietimo projektavimo standartas“ (CJJ45-2015 m.) teigiama, kad LED gatvių šviestuvų spalvų temperatūra neturi viršyti 5000 K ir pirmenybė turėtų būti teikiama vidutinei- ir žemai spalvų temperatūrai (pvz., 3000 K).
LED gatvių žibintų optimizavimo strategijos lyjant, rūkui ir sningant
Žemos spalvos temperatūros dizainas: Reguliuojant raudonos, žalios ir geltonos fosforo santykį, LED paketai gali būti gaminami esant žemai spalvų temperatūrai. Pavyzdžiui, 3000 000 šviesos dioduose mėlynos{2}}šviesos energijos beveik nebelieka, o geltonos-raudonos šviesos dalis žymiai padidėja.
Pramonės tendencija: bėgant metams LED gatvių šviestuvų spalvinė temperatūra palaipsniui mažėjo. Iki 2016 m. praktiniai pritaikymai jau parodė aiškų perėjimą nuo aukštos spalvų temperatūros prie vidutinės-prie -žemos spalvų temperatūros, kad geriau atitiktų rūko regionus.
Aukšto šviesos efektyvumo technologija
Lustai ir fosforai: didelio{0}}efektyvumo LED lustai kartu su didelio-konversijos-efektyvumo fosforais padidina šviesos galią vienam vatui.
Antriniai optiniai lęšiai: didelio{0}}pralaidumo lęšiai sumažina šviesos praradimą ir optimizuoja šviesos paskirstymą.
Šiluminės medžiagos: didelio -šilumai-laidumo aliuminio pagrindai sumažina šiluminę varžą ir pailgina armatūros tarnavimo laiką.
Rezultatai: iki 2016 m. bendras LED gatvių žibintų šviesos efektyvumas kasmet gerėjo, todėl buvo pasiekta praktinė pusiausvyra tarp žemos spalvų temperatūros ir didelio efektyvumo.
Praktiniai taikymo atvejai ir standartinė pagalba
Vietiniai standartiniai reikalavimai: Guangxi Zhuang autonominio regiono būsto ir urbanistikos Greitkeliuose ir magistraliniuose keliuose pirmenybė turėtų būti teikiama vidutinės{5}}–-žemos spalvos temperatūros LED gatvių apšvietimui ir vengti šaltos-baltos spalvos šaltinių (virš 6000 K).
Pagalbiniai tyrimų duomenys
- Rūko aplinkos bandymai: raudonos-geltonos ir raudonos-mėlynos šviesos deriniai rodė didžiausią ryškumą rūke, o mėlynos šviesos matomumas buvo prasčiausias.
- Lietaus ir sniego palyginimai: geltona šviesa sukuria mažiau sklaidos atgal nei balta šviesa, todėl akinimas yra mažesnis ir bendras apšvietimas geresnis.
Išvada
Dėl žemos spalvų temperatūros dizaino (paprastai 3000–5000K) ir didelio šviesos efektyvumo technologijų (optimizuotų lustų, fosforo ir lęšių), LED gatvių žibintai gali žymiai pagerinti prasiskverbimą lyjant, rūke ir sniege, kartu tenkindami energijos taupymo, ilgo naudojimo ir gero spalvų perteikimo reikalavimus. Technologijoms toliau tobulėjant privalumaiLED gatvių šviestuvailauko apšvietimas taps dar ryškesnis, todėl jie bus idealus pasirinkimas kelių apšvietimui ūkanotuose regionuose.
