Ha esőben, ködben és hóban LED-es utcai lámpákat használnak, alacsony színhőmérsékletű kialakításra van szükség a fényáteresztés javítása érdekében, míg a nagy fényhatékonyságú technológiát kombinálják a világítási teljesítmény optimalizálása és a közúti biztonsági követelmények teljesítése érdekében.
Követelmények a fény áthatolására esőben, ködben és havas környezetben
Hagyományos világítási előnyök a penetráció terén: Nátriumlámpák: Az alacsony-nyomású nátriumlámpák (2000 K körüli színhőmérséklet) és a nagy-nyomású nátriumlámpák (2200–2500 K) monokromatikus sárga fényt állítanak elő, hosszabb hullámhosszal (589,0 nm és 589,6 nm). Ez erős behatolást biztosít esőben, ködben és hóban, ezért voltak sokáig az útvilágítás főbb választása. Például Shenzhen főbb útjain egykor széles körben használták a nagynyomású nátriumlámpákat. Miután a lakosok panaszkodtak, hogy a fehér{11}könnyűfém-halogén lámpák (6000–6500 K) gyengén teljesítenek ködben, sokukat visszaállították nátriumlámpákra.
Gépjárművek ködlámpái: A sárga fényt (ahogyan ez bizonyos xenonlámpák átalakításánál látható) előnyben részesítik a ködlámpákhoz, mert erős behatolása van. A magas-színes-hőmérsékletű xenonlámpák (6000 K felett) hajlamosak fehér ködöt létrehozni ködben, ami csökkenti a láthatóságot.
A LED-es utcai lámpák behatolási kihívásai: A hagyományos fehér{0}}fényű LED-ek spektrumában nagy a rövid-hullámhosszú fény (például 460 nm-es kék fény). Esőben, ködben vagy hóban ez a fény könnyen szétszóródik, vakító hatást kelt, és csökkenti a világítás hatékonyságát. Például egy 6000K LED spektruma a kék tartományba koncentrálja az energiát, míg a 3000K LED-et 570–630 nm közötti sárga-vörös fény uralja, így jobb áthatolást biztosít.
A fényáthatolást befolyásoló kulcstényezők
Hullámhossz és diffrakciós képesség: A hosszabb hullámhosszoknak erősebb a diffrakciós képessége és jobb a behatolása. A sárga fény (570–590 nm) közel van az emberi szem érzékenységi görbéjének csúcsához (555 nm), és viszonylag csekély szórási veszteséggel rendelkezik, így a kültéri világítás kedvelt választása. Bár a vörös fénynek még hosszabb a hullámhossza, fényhatékonysága túl alacsony a gyakorlati útvilágításhoz.
Színhőmérséklet és vizuális kényelem: A magas színhőmérséklet (hideg fehér fény) ködös vizuális benyomást kelthet a járművezetőkben, és fokozza a pszichológiai feszültséget. A „Városi utak világítástervezésének szabványa” (CJJ45-2015) Kína nemzeti szabványa kimondja, hogy a LED-es utcai lámpák színhőmérséklete nem haladhatja meg az 5000 K-t, és a közepestől az alacsonyig terjedő színhőmérsékletet (például 3000 K) kell előnyben részesíteni.
Optimalizálási stratégiák LED-es utcai lámpákhoz esőben, ködben és hóban
Alacsony színhőmérsékletű kialakítás: A vörös, zöld és sárga fényporok arányának beállításával a LED-csomagok alacsony színhőmérsékleten is előállíthatók. Egy 3000K LED-ben például a kék-fényenergia szinte megszűnik, és a sárga-vörös fény aránya jelentősen megnő.
Iparági trend: A LED-es utcai lámpák színhőmérséklete az évek során fokozatosan csökkent. A gyakorlati alkalmazások 2016 előtt már egyértelmű elmozdulást mutattak a magas színhőmérsékletről a közepes-színhőmérsékletről az alacsony színhőmérsékletre-, hogy jobban megfeleljenek a ködös területeknek.
Nagy fényhatékonyságú technológia
Chipek és fényporok: A nagy-hatékonyságú LED-chipek a nagy-konverziós-hatékonyságú fényporokkal kombinálva növelik a wattonkénti fénykibocsátást.
Másodlagos optikai lencsék: A nagy{0}}áteresztőképességű lencsék csökkentik a fényveszteséget és optimalizálják a fényeloszlást.
Hőanyagok: A nagy -hővezetőképességű-alumínium hordozók csökkentik a hőellenállást és meghosszabbítják a rögzítés élettartamát.
Eredmények: 2016 előtt a LED-es utcai lámpák általános fényhatékonysága évről évre javult, praktikus egyensúlyt teremtve az alacsony színhőmérséklet és a nagy hatásfok között.
Gyakorlati alkalmazási esetek és szabványos támogatás
Helyi szabványos követelmények: A Guangxi Zhuang Autonóm Régió Lakás- és Városfejlesztési{0}}vidékfejlesztési osztálya kifejezetten előírja, hogy alacsony-szín-hőmérsékletű lámpatesteket (például 3000 K) kell használni a hegyvidéki és ködös területeken. A gyorsforgalmi utakon és a főútvonalakon előnyben kell részesíteni a közepes{5}}–-alacsony színhőmérsékletű LED-es utcai lámpákat, és kerülni kell a hideg{7}}fehér forrásokat (6000 K felett).
Kutatási adatok alátámasztása
- Ködkörnyezeti tesztek: A piros-sárga és a piros-kék fény kombinációja mutatta a legnagyobb fényerőt ködben, míg a kék fény a legrosszabb láthatóságot mutatta.
- Eső és hó összehasonlítása: A sárga fény kevésbé visszaszórás, mint a fehér fény, ami kisebb tükröződést és jobb általános világítási teljesítményt eredményez.
Következtetés
Az alacsony színhőmérsékletű tervezés (általában 3000–5000 K) és a nagy fényhatékonyságú technológiák (optimalizált chipek, fényporok és lencsék) révén a LED-es utcai lámpák jelentősen javíthatják a behatolást esőben, ködben és hóban, miközben teljesítik az energiatakarékosság, a hosszú élettartam és a jó színvisszaadás követelményeit. Ahogy a technológia folyamatosan fejlődik, az előnyeiLED utcai lámpáka kültéri világításban még hangsúlyosabbá válnak, így ideális választás az útvilágításhoz ködös vidékeken.
