Johdanto
Maailmanlaajuisten energiatehokkuusstandardien parantuessa LED-valaistusmarkkinoiden odotetaan ylittävän $127,2 miljardia euroa vuonna 2028.
Perinteiseen valaistukseen verrattuna LED-järjestelmistä on tullut ensimmäinen valinta kaupallisilla ja teollisilla aloilla, koska niiden etuina ovat 70% pienempi energiankulutus ja 5 kertaa pidempi käyttöikä. Erityyppisten LED-järjestelmien suorituskyky vaihtelee kuitenkin merkittävästi, ja saneeraustekniikan valinta vaikuttaa suoraan valaistuksen tehokkuuteen ja käyttäjäkokemukseen. Tässä artikkelissa analysoidaan syvästi reunavalaisimien ja suoravalaisimien LED-järjestelmien keskeisiä eroja ja puretaan järjestelmällisesti 8 tärkeintä kunnostustekniikkaa yhdistettynä arvovaltaisiin tietoihin ja tapauksiin, jotta ammattilaisille voidaan tarjota toteuttamiskelpoisia päivitysstrategioita.
Reunavalaistu ja suoravalaistu: Taustalla olevien tekniikoiden ja sovellettavien skenaarioiden erot
- Optisen reitin suunnittelun vertailu
Reunavalaistu järjestelmä perustuu valonohjainlevyn reunalla olevaan LED-valonlähteeseen, jolla saavutetaan tasainen valon hajonta täydellisen sisäisen heijastuksen (TIR) periaatteen avulla (kuva 1), kun taas suoravalaistu järjestelmä heijastaa valoa suoraan alaspäin LED-massan läpi, mikä vähentää valohäviötä yli 30%.
Tapaus: Samsungin ultraohuessa televisiossa käytetään reunavalaistua järjestelmää, jolla saavutetaan 5 mm:n paksuus, kun taas voimistelusalien korkeassa kattovalaistuksessa käytetään yleensä suoraa valaistusta valon voimakkuuden varmistamiseksi.
- Alueellisen sopeutumiskyvyn analyysi
Reunavalaistun järjestelmän paksuus voidaan puristaa alle 3 mm:iin, mikä soveltuu erittäin ohuisiin näyttöihin ja arkkitehtoniseen koristevalaistukseen; suoravalaistu järjestelmä vaatii 10-20 cm:n lämmöntuottotilan, mikä soveltuu paremmin varastoihin, tehtaisiin ja muihin suuren valaistustarpeen kohtauksiin (kuva 2).
- Energiatehokkuuden ja kustannusten välinen tasapaino
Suoraan valaistun järjestelmän alkuperäinen valotehokkuus on 120 lm/W, mutta LED-yksiköitä tarvitaan enemmän; reunavalaistussa järjestelmässä valonlähde käytetään uudelleen valonohjainlevyn kautta, mikä vähentää materiaalikustannuksia 40%.
Linssitekniikka: tarkka skalpelli säteen ohjaukseen
- Kuperan linssin tarkennuksen muunnos
- Sivuvalaistu: Asfääriset linssit voivat lisätä reunavalon kytkentätehokkuutta 92%:hen ja vähentää valonohjainlevyn sisäistä sirontaa.
- Suora valaistus: Mikroprisma-linssi kaventaa sädekulman 120°:sta 15°:iin, mikä soveltuu erittäin tarkkoihin kohtauksiin, kuten leikkaussalien varjottomiin valaisimiin.
- Koveran linssin diffuusioliuos: Suoraan alaspäin suuntautuva järjestelmä, jossa käytetään akryylisiä koveria linssejä, vähentää häikäisyindeksin UGR 25:stä 16:een, mikä täyttää EU:n EN 12464-1 -standardin vaatimukset (kuva 3).
Heijastinkuppi: edullinen suuntausoptimointiratkaisu
- Sivuvalojen reunojen heijastuksen tehostaminen
Parabolinen heijastinkuppi voi lisätä LED-kulmavalon käyttöastetta 65%: stä 88%: iin ja vähentää samalla kuumaa pistettä valonohjainlevyn päädyssä (katso kokeelliset tiedot taulukosta 1).
- Suoraan alaspäin suuntautuva toissijainen valonjako
Kennomaisen heijastinkupin ansiosta valon tasaisuus (UI) on 0,85, mikä ylittää alan vertailuarvon 0,7, ja kustannukset ovat vain 1/3 TIR-linssin kustannuksista.
TIR-optiset elementit: valotehokkuuden siirtymisen ydinteknologia
- Sivuvalojen hajavalon talteenottojärjestelmä Räätälöidyt TIR-linssit voivat vangita 80% valoa. Kun ne yhdistetään kvanttitähdekalvoon, NTSC-väriskaala kasvaa 110%:iin.
- Suoraan alaspäin suuntautuvan kollimoidun valon muunnos Monitarkenteisella TIR-moduulilla saavutetaan 5°±1° säteenohjaustarkkuus, ja sitä on sovellettu autojen matriisiajovaloihin (kuva 4).
Heijastin: tehokkuuden ja estetiikan kaksoispeli.
- Peilin ja hajuheijastimen suorituskyvyn vertailu
- Peilialumiiniheijastin tekee sivuvalojärjestelmän valotehon tehokkuudesta 93 lm / W, mutta se on sovitettava yhteen 0,5 mm: n erittäin ohuen valonohjainlevyn kanssa.
- Keraamisella päällystetyllä diffuusilla heijastimella saavutetaan Ra>95 värintoistoindeksi suoraan alaspäin suuntautuvassa järjestelmässä, joka soveltuu taidegallerian valaistukseen.
- Innovatiivinen ratkaisu puolipeiliheijastukseen Nanopainettu kalvo parantaa tuotteiden kontrastia 30%:llä vähittäiskaupan valaistuksessa.
Hajotin: tasapainoilu tasalaatuisuuden ja energiatehokkuuden välillä
- Mikrorakenteinen diffuusorikalvotekniikka Prismaattisen PET-diffuusorikalvon ansiosta sivuvalojärjestelmän tasaisuus on 90% ja läpäisykyky 85% (kuva 5).
- Suoraan alaspäin suuntautuvan sekoitusetäisyyden optimointi Kun diffuusori on ≥1,5 kertaa etäisyys LED:stä, 99% rakeisuus voidaan poistaa, mikä sopii seuraaviin tarkoituksiin joustava valaistus kokoushuoneissa.
Älykäs ohjausjärjestelmä: energiatehokkuuden hallinnan tuleva suunta.
- DALI-protokollan dynaaminen himmennys
Mikroaaltotutkaan yhdistetty suoravalojärjestelmä voi toteuttaa tarpeen mukaan tapahtuvan valaistuksen ja säästää 45% kokonaisvaltaista energiaa (IEEE Internet of Things Journal, 2023).
- Spektrin säädettävä tekniikka
Reunavalaistussa järjestelmässä on RGBW-LED ja Bluetooth Mesh -verkkoyhteys, jolla saavutetaan 2700K-6500K:n jatkuva värilämpötilan säätö.
Lämmönhallinta: pitkän aikavälin vakauden kulmakivi
- Vaiheenmuutosmateriaalin lämmöntuottotekniikka
Grafeenipohjainen jäähdytyselementti alentaa suoraan valaistun järjestelmän liitoslämpötilaa 18 ℃ ja pidentää sen käyttöikää 80 000 tuntiin (kuva 6).
- Valonohjainlevyn lämpölaajenemisen kompensointi
Reunavalaistussa järjestelmässä on hunajakennomainen PMMA-rakenne, joka kestää äärimmäisiä olosuhteita -30 ℃ ~ 85 ℃.
Päätelmä
LED-valaistusjärjestelmän päivittämisessä on noudatettava teknistä polkua, joka koostuu seuraavista osista: "näyttämön mukauttaminen → optinen suunnittelu → energiatehokkuuden tarkistaminen" (kuva 7). Kokeelliset tiedot osoittavat, että linssin + TIR:n + älykkään ohjausmuuntoratkaisun kokonaisvaltainen soveltaminen voi vähentää kaupallisten tilojen valaistuksen energiankulutusta 62%:llä ja lyhentää investointien takaisinmaksusykliä 1,8 vuoteen. Mini/Mikro-LED-teknologian kypsymisen myötä LED-järjestelmät kehittyvät tulevaisuudessa modulaarisuuden ja älykkyyden suuntaan. Käytännön toimijoiden olisi jatkossakin kiinnitettävä huomiota standardien, kuten IEC 62722-2:n, päivitykseen, jotta löydetään paras tasapaino teknisen innovaation ja vaatimustenmukaisuuden välillä.