Când luminile stradale cu LED-uri sunt folosite în condiții de ploaie, ceață și zăpadă, este necesar un design cu temperatură scăzută a culorii pentru a îmbunătăți penetrarea luminii, în timp ce tehnologia cu eficiență luminoasă ridicată este combinată pentru a optimiza performanța luminii și pentru a îndeplini cerințele de siguranță rutieră.
Cerințe pentru penetrarea luminii în medii de ploaie, ceață și zăpadă
Avantajele iluminatului tradițional la penetrare: Lămpi cu sodiu: lămpile cu sodiu cu presiune joasă-(temperatura de culoare în jur de 2000K) și lămpi cu sodiu cu-presiunea înaltă (2200–2500K) produc lumină galbenă monocromatică cu lungimi de undă mai lungi (589,0 nm și 589,6 nm). Acest lucru le oferă o penetrare puternică în ploaie, ceață și zăpadă, motiv pentru care au fost mult timp alegerea principală pentru iluminatul rutier. De exemplu, drumurile majore din Shenzhen foloseau pe scară largă-lampi cu sodiu de înaltă presiune. După ce rezidenții s-au plâns că lămpile cu halogenură de metal cu lumină albă (6000–6500K) au funcționat slab în ceață, multe au fost trecute înapoi la lămpi cu sodiu.
Faruri de ceață pentru vehicule: Lumina galbenă (așa cum se observă în anumite conversii de lămpi cu xenon) este preferată pentru farurile de ceață datorită pătrunderii sale puternice. Lămpile cu xenon cu-culoare-înaltă temperatură (peste 6000K) tind să creeze o ceață albă în ceață, reducând vizibilitatea.
Provocări de penetrare a luminilor stradale cu LED: LED-urile-de lumină albă convențională au o proporție mare de lumină cu lungime de undă scurtă-(cum ar fi lumina albastră de 460 nm) în spectrul lor. În ploaie, ceață sau zăpadă, această lumină este ușor împrăștiată, producând strălucire și scăzând eficiența luminii. De exemplu, spectrul unui LED de 6000K concentrează energia în intervalul albastru, în timp ce un LED de 3000K este dominat de lumină galbenă-roșie între 570–630 nm și, prin urmare, oferă o penetrare mai bună.
Factori cheie care afectează penetrarea luminii
Lungimea de undă și capacitatea de difracție: lungimile de undă mai lungi au o capacitate de difracție mai puternică și o penetrare mai bună. Lumina galbenă (570–590 nm) este aproape de vârful curbei de sensibilitate a ochiului uman (555 nm) și suferă o pierdere de împrăștiere relativ mică, ceea ce o face alegerea preferată pentru iluminatul exterior. Deși lumina roșie are o lungime de undă și mai mare, eficacitatea sa luminoasă este prea scăzută pentru iluminarea rutieră practică.
Temperatura de culoare și confort vizual: Temperaturile ridicate de culoare (lumină albă rece) pot crea o impresie vizuală neclară pentru șoferi și pot crește tensiunea psihologică. Standardul național din China „Standard pentru proiectarea de iluminat a drumurilor urbane” (CJJ45-2015) prevede că temperatura de culoare a luminilor stradale cu LED nu trebuie să depășească 5000K și că ar trebui preferate temperaturi de culoare medii-scăzute (cum ar fi 3000K).
Strategii de optimizare pentru lumini stradale cu LED pe ploaie, ceață și zăpadă
Design cu temperatură scăzută de culoare: prin ajustarea raportului de fosfor roșu, verde și galben, pachetele LED pot fi produse cu temperaturi de culoare scăzute. Într-un LED de 3000K, de exemplu, energia luminii albastre-este aproape eliminată, iar proporția de lumină galbenă-roșie crește semnificativ.
Tendință în industrie: temperatura de culoare a luminilor stradale cu LED a fost scăzută treptat de-a lungul anilor. Înainte de 2016, aplicațiile practice au arătat deja o schimbare clară de la temperaturile ridicate de culoare la temperaturi de culoare medii-la-scăzute pentru a se potrivi mai bine cu regiunile cu ceață.
Tehnologie de înaltă eficiență luminoasă
Chip-uri și phosphori: cipurile LED de-eficiență ridicată, combinate cu fosforii de-conversie-înaltă eficiență, cresc puterea luminoasă pe watt.
Lentile optice secundare: lentilele cu-transmițănță ridicată reduc pierderile de lumină și optimizează distribuția luminii.
Materiale termice: substraturile din aluminiu cu conductivitate-termică-înaltă scad rezistența termică și prelungesc durata de viață a dispozitivului de fixare.
Rezultate: Înainte de 2016, eficiența luminoasă generală a luminilor stradale cu LED s-a îmbunătățit de la an la an, realizând un echilibru practic între temperatura scăzută a culorii și eficacitatea ridicată.
Cazuri practice de aplicare și suport standard
Cerințe standard locale: Departamentul pentru locuințe și dezvoltare rurală-urbană din regiunea autonomă Guangxi Zhuang solicită în mod explicit ca corpurile de iluminat cu temperatură scăzută-color- (cum ar fi 3000K) să fie utilizate în zonele muntoase și cu ceață. Autostrăzile și drumurile arteriale ar trebui să acorde prioritate luminilor stradale cu LED cu temperatură medie-și-de culoare și să evite sursele de alb rece-(peste 6000K).
Susținerea datelor de cercetare
- Teste de mediu de ceață: combinațiile de lumini roșii-galbene și roșii-albastre au arătat cea mai mare luminozitate în ceață, în timp ce lumina albastră a avut cea mai slabă vizibilitate.
- Comparații cu ploaie și zăpadă: lumina galbenă produce mai puțină retrodifuziune decât lumina albă, rezultând o strălucire mai mică și o performanță generală mai bună a luminii.
Concluzie
Prin designul cu temperatură scăzută a culorii (de obicei 3000–5000K) și tehnologiile cu eficiență luminoasă ridicată (cipuri optimizate, fosfor și lentile), luminile stradale cu LED pot îmbunătăți semnificativ penetrarea în ploaie, ceață și zăpadă, îndeplinind în același timp cerințele de economisire a energiei, durată lungă de viață și redare bună a culorilor. Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze, avantajeleLumini stradale LEDîn iluminatul exterior va deveni și mai pronunțat, făcându-le o alegere ideală pentru iluminatul rutier în regiunile cu ceață.
