LED-Straßenbeleuchtung Sekundäroptik
.gtr-container-f8h2j7k9 {
font-family: Verdana, Helvetica, "Times New Roman", Arial, sans-serif;
color: #333;
line-height: 1.6;
padding: 16px;
font-size: 14px;
max-width: 100%;
overflow-x: hidden;
box-sizing: border-box;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 p {
margin-bottom: 1em;
text-align: left !important;
word-break: normal;
overflow-wrap: break-word;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 a {
color: #007bff;
text-decoration: none;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 a:hover {
text-decoration: underline;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 strong {
font-weight: bold;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 .gtr-heading-1 {
font-size: 18px;
font-weight: bold;
margin-top: 2em;
margin-bottom: 1em;
color: #0056b3;
text-align: left;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 .gtr-heading-2 {
font-size: 16px;
font-weight: bold;
margin-top: 1.5em;
margin-bottom: 0.8em;
color: #0056b3;
text-align: left;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 ul {
list-style: none !important;
padding-left: 20px;
margin-bottom: 1em;
text-align: left;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 ul li {
position: relative;
padding-left: 1.5em;
margin-bottom: 0.5em;
text-align: left;
list-style: none !important;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 ul li::before {
content: "•" !important;
color: #007bff;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
font-size: 1.2em;
line-height: 1;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 ol {
list-style: none !important;
padding-left: 25px;
margin-bottom: 1em;
counter-reset: list-item;
text-align: left;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 ol li {
position: relative;
padding-left: 2em;
margin-bottom: 0.5em;
counter-increment: none;
text-align: left;
list-style: none !important;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 ol li::before {
content: counter(list-item) "." !important;
color: #007bff;
position: absolute !important;
left: 0 !important;
width: 1.5em;
text-align: right;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 .gtr-image-wrapper {
margin-top: 1.5em;
margin-bottom: 1.5em;
text-align: center;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 .gtr-image-wrapper p {
margin: 0;
padding: 0;
}
@media (min-width: 768px) {
.gtr-container-f8h2j7k9 {
padding: 24px 40px;
max-width: 960px;
margin: 0 auto;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 .gtr-heading-1 {
margin-top: 2.5em;
margin-bottom: 1.2em;
}
.gtr-container-f8h2j7k9 .gtr-heading-2 {
margin-top: 2em;
margin-bottom: 1em;
}
}
Im globalen Streben nach Energieeinsparung, Emissionsreduktion und nachhaltiger StadtentwicklungLED-StraßenbeleuchtungDurch ihre Vorteile hoher Lichtleistung, lange Lebensdauer,gute Dimmbarkeit und Umweltschutz, LEDs haben ein revolutionäres UpgradeStraßenbeleuchtungDas von LED-Chips emittierte Licht ist jedoch natürlich mit ungleichmäßiger Verteilung und großen Strahlwinkeln zerstreut.es ist schwierig, die strengen Anforderungen der Straßenbeleuchtung an die Einheitlichkeit der Beleuchtung zu erfüllen., Blendungskontrolle und Lichtverbrauchseffizienz.hat sich zum Schwerpunkt der Verbesserung der Lichtqualität und der Verwirklichung von Energieeinsparungsziele entwickelt.
Sekundäre Optik bezieht sich auf den Prozess der Umverteilung und Steuerung des von LEDs emittierten Lichts durch externe optische Komponenten (wie Linsen, Reflektoren usw.).) auf der Grundlage der Primäroptik (Enkapselungsdesign zur Maximierung der Lichtentnahme aus Chips)Der Hauptzweck ist es, das Licht auf den erforderlichen Lichtbereich zu konzentrieren, die ungültige Lichtstreuung zu reduzieren, die Lichtverteilungskurven zu optimieren,und schließlich das Gleichgewicht zwischen hoher Lichtqualität und geringem Energieverbrauch erreichenIn diesem Artikel werden die wichtigsten Fähigkeiten der LED-Straßenlicht-Sekundäroptik im Zusammenhang mit der Auswahl von Komponenten, der Konstruktion von Schemata, der Anpassung von Szenen und der Lösung von häufigen Problemen beschrieben.praktische Anleitungen für technische Anwendungen und Produktoptimierung zu geben.
1- Klärung der Kernanforderungen: Die Voraussetzung für die sekundäre Optik-Übereinstimmung
Vor der Durchführung der sekundären Optik-Übereinstimmung sind die Kernanforderungen der Straßenbeleuchtung zu klären, die die Richtung der optischen Konstruktion direkt bestimmen.Zu den wichtigsten Indikatoren gehören folgende Aspekte::
Beleuchtungsgrad und Einheitlichkeit: je nach Straßenklasse (Arterienstraße, Nebenarterienstraße, Zweigstraße, Bürgersteig), refer to international standards (CIE) and local specifications (such as CJJ 45-2015) to determine the required average illuminance and uniformity (usually the ratio of minimum illuminance to average illuminance U1 ≥ 0.4) So erfordern beispielsweise städtische Arterienstraßen eine höhere durchschnittliche Beleuchtungsstärke (20-30 lx) und Gleichmäßigkeit, um die Fahrsicherheit zu gewährleisten, während Bürgersteige den Standard angemessen reduzieren können (5-10 lx).
Blendungskontrolle: Die Blendung von Straßenlaternen beeinträchtigt die Sehfreundlichkeit von Fahrern und Fußgängern erheblich und kann sogar zu Sicherheitsrisiken führen.Es ist notwendig, die Lichtstärke in horizontaler und aufwärts gerichteter Richtung durch Sekundäroptik zu steuern., und wählen Sie je nach Szene die geeigneten Grenzschnitte aus (ganz, teilweise oder nicht).
Lichtverbrauchseffizienz: Das Hauptziel der Sekundäroptik ist es, den Lichtverlust zu reduzieren.Vermeidung der Streuung in den Himmel oder in unerhebliche Gebiete, um die Energieverbrauchseffizienz zu verbessern und gleichzeitig die Beleuchtungswirkung zu gewährleisten.
Umweltausfallfähigkeit: Faktoren wie die Straßenbreite, Leuchtenstange Höhe, Abstand zwischen den Anlagen, Reflexionsfähigkeit der Straßenoberfläche und umliegende Gebäude sollten berücksichtigt werden.Schmale alte Stadtstraßen und breite städtische Arterienstraßen erfordern völlig unterschiedliche Lichtverteilungssysteme.
2. Rationale Auswahl von Sekundäroptikkomponenten: Die Grundlage für die Übereinstimmung
Die Auswahl der Sekundäroptikkomponenten (Linsen und Reflektoren) beeinflusst unmittelbar den Abgleichseffekt.und es ist notwendig, sie nach den tatsächlichen Bedürfnissen auszuwählen und zu kombinieren.
2.1 Linsen: Hauptwahl für eine präzise Lichtkontrolle
Linsen sind die am häufigsten verwendeten Sekundäroptikkomponenten in LED-Straßenbeleuchtungen, die die Lichtumverteilung durch Brechung realisieren.Sie können in folgende Typen unterteilt werden::
TIR-Linsen: Basierend auf dem Prinzip der gesamten inneren Reflexionwenn Licht von einem optisch dichteren Medium zu einem optisch selteneren Medium ausgestrahlt wird und der Einfallwinkel größer ist als der kritische Winkel, vollständige innere Reflexion auftritt, die das zerstreute Licht von LEDs effektiv sammeln und umleiten kann.einheitliche Lichtverteilung und kompakte StrukturEs ist für mittlere undHochleistungs-LED-Straßenbeleuchtung, und kann den Lichtstrahlwinkel innerhalb von ±30° anpassen, um den Grundbedürfnissen der Lichtverteilung gerecht zu werden.
Freiförmige Oberflächenlinsen: Dies ist eine hochpräzise optische Komponente, die mit einer asymmetrischen rechteckigen Lichtverteilung in X- und Y-Achsen ausgelegt ist.Es kann eine maßgeschneiderte Lichtverteilung nach den spezifischen Straßennutzungen realisierenZum Beispiel kann er eine einheitliche Lichtverteilung von ±60° auf der X-Achse (die Anforderungen an die Beleuchtung der Straßenlänge) und ±30° auf der Y-Achse erzeugen.zur Bildung der für die Straßenbeleuchtung geeigneten Lichtverteilung "Fledermausflügel"Seine Vorteile sind eine starke Anpassung, eine perfekte Anpassung an verschiedene Straßengrößen und -formen und eine gute Blendungskontrolle.Es ist die erste Wahl für High-End-LED-Straßenbeleuchtung und spezielle Straßenabschnitte (wie Rampen und Kreuzungen). The design of free-form surface lenses usually adopts methods such as differential equation method and multi-parameter optimization to match the light distribution of the light source with the target lighting surface.
Array-Linsen: Bestand aus mehreren kleinen Linsen, geeignet für LED-Straßenbeleuchtung mit Multi-Chip-Array-Layout.die eine unabhängige Lichtsteuerung jedes Chips realisieren kannDie Vorteile sind eine flexible Anpassung der Lichtverteilung und eine gute Einheitlichkeit.die das Problem der ungleichmäßigen Lichtverteilung durch Multi-Chip-Anordnung vermeiden kannEs eignet sich für leistungsstarke LED-Straßenlaternen, die aus 1 W bis mehreren Watt LED-Chips in einer Array-Serie-Parallelverbindung bestehen.
Bei der Auswahl der Linsen sollte nicht nur der Winkel des Strahls und die Art der Lichtverteilung berücksichtigt werden, sondern auch das Material.PC (Polycarbonat) und PMMA (Polymethylmethacrylat) sind die am häufigsten verwendeten Materialien. PC hat eine gute Stoßfestigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit, geeignet für raue Außenumgebungen; PMMA hat eine höhere Lichtdurchlässigkeit (> 92%) aber eine schlechte Stoßfestigkeit,geeignet für relativ stabile Installationsumgebungen.
2.2 Reflektoren: Ergänzende Rolle bei der Optimierung der Lichtverteilung
Reflektoren realisieren die Lichtumverteilung durch Reflexion, die häufig in Kombination mit Linsen verwendet wird, um die Mängel der Lichtverteilung einer einzelnen Linse auszugleichen.,Sie können in parabolische, elliptische und unregelmäßige Reflektoren unterteilt werden:
Parabolische Reflektoren: Sie können das zerstreute Licht von LEDs in Parallellicht konvergieren, das eine starke Fernbestrahlungskapazität aufweist.Es eignet sich für Straßenabschnitte, die eine Fernbeleuchtung benötigen (z. B. städtische Arterienstraßen und Schnellstraßen), aber die Lichtverteilungsgleichheit ist relativ gering, so dass sie in der Regel in Kombination mit Linsen verwendet wird, um die Bestrahlungsdistanz und Gleichmäßigkeit auszugleichen.
unregelmäßige Reflektoren: nach der erforderlichen Lichtverteilungskurve konstruiert,Sie können eine asymmetrische Lichtverteilung realisieren und eignen sich für Straßenabschnitte mit besonderen Lichtbedürfnissen (z. B. Bürgersteige in der Nähe von Straßen und Kreuzungen)Sie können das seitlich zerstreute Licht effektiv sammeln und auf das Zielbereich umleiten, wodurch die Effizienz der Lichtverwertung verbessert wird.
Der entscheidende Faktor bei der Auswahl der Reflektoren ist die Reflexionswirksamkeit.mit einer Reflektivität von 85% oder mehr) zur Verringerung des LichtverlustesGleichzeitig ist auf die Glatzigkeit der Oberfläche zu achten, um eine ungleichmäßige Lichtverteilung durch raue Oberflächen zu vermeiden.
3Wissenschaftliche Übereinstimmung von Lichtverteilungssystemen: Anpassung an verschiedene Straßenszenarien
Der Kern der sekundären Optik-Matching ist die Formulierung eines wissenschaftlichen Lichtverteilungssystems entsprechend dem Straßenszenario.Der Schlüssel liegt darin, den Lichtverteilungstyp (TYPE1/TYPE2/TYPE3) und den Abgrenzungstyp abzugleichen., und die Kombination von Linse und Reflektor angemessen, um den optimalen Lichteffekt zu erzielen.
3.1 Übereinstimmung auf der Grundlage der Straßenbreite und der Lampenpfostenhöhe
Die internationale allgemeine Lichtverteilungsklassifizierung TYPE1/TYPE2/TYPE3 ist die Kerngrundlage für die Übereinstimmung, die durch das Verhältnis "Bestrahlungsbreite zu Lampenpfostenhöhe" bestimmt wird:
Schmale Straßen (Sidewalks, alte Stadtstraßen): Wählen Sie die Lichtverteilung TYPE1, die dem vollständigen Lichtverteilungsbereich entspricht.mit einer Bestrahlungsbreite, die etwa der Lampenstangehöhe entspricht (e(z.B. eine 10 Meter hohe Lampe strahlt 10 Meter breit aus) und das Licht wird direkt darunter konzentriert, ohne sich auf beide Seiten zu verbreiten.Mit vollständig geschnittenen Linsen oder Reflektoren kann das Licht innerhalb von 65° nach unten streng gesteuert werden, um Blendung und Lichtverschmutzung für die Bewohner in der Nähe zu vermeiden, was den Lichtbedürfnissen schmaler Straßen und Wohngebiete entspricht.
Straßen mit mittlerer Breite (Nicht-Motorbahnstraßen, Hauptstraßen der Gemeinschaft): Wählen Sie die Lichtverteilung TYPE2, die dem Halbschnitt-Typ entspricht.für 1.5-2 mal die Lampenmasthöhe (z. B. eine 10 Meter hohe Lampe strahlt 15-20 Meter breit aus), wobei das Licht leicht auf die eine Seite verschoben wird, um Gleichmäßigkeit und Abdeckungsfläche auszugleichen.Halbschnitt-Typ erlaubt eine geringe Menge an horizontalen Licht, mit einer Lichtstärke von 90° ≤ 50cd/1000lm und 80° ≤ 100cd/1000lm,die für die tägliche Beleuchtung von Straßen mit mittlerer Breite geeignet ist und die übrigen Bewohner der Umgebung nicht beeinträchtigen kann und gleichzeitig einen Beleuchtungseffekt gewährleistet.
Breite Straßen (Urbane Arterienstraßen, Parkplätze): Wählen Sie TYPE3-Lichtverteilung, die dem Halbschnitttyp entspricht.75 mal die Lampenmasthöhe (e.z.B. eine 10-Meter-hohe Lampe strahlt etwa 27,5 Meter breit aus), mit starker horizontaler Abdeckungskapazität, geeignet für die Dauerbeleuchtung über weite Strecken.Die Kombination mit freien Oberflächenlinsen und parabolischen Reflektoren ermöglicht eine Fernbestrahlung und eine gleichmäßige Lichtverteilung, um den Lichtbedarf des Kraftfahrzeugverkehrs zu decken und gleichzeitig die Blendung durch eine halbgeschnittene Konstruktion zu kontrollieren.
3.2 Anpassung anhand der Lichtverteilungskurve
Die Lichtverteilungskurve von LED-Straßenbeleuchtungen bestimmt unmittelbar den Beleuchtungseffekt.mit einer hohen Lichtstärke in der Mitte und einer geringen Lichtstärke an den Rändern, so daß eine übermäßige Helligkeit in der Mitte und dunkle Bereiche an den Rändern vermieden und die Einheitlichkeit der Beleuchtung der Straßenoberfläche effektiv verbessert werden.Es sind folgende Punkte zu beachten::
Für Straßen, die eine einheitliche Beleuchtung benötigen (z. B. städtische Hauptstraßen),Wählen Sie Linsen oder Reflektoren, die eine "Fledermausflügel"-Lichtverteilung erzeugen können, um sicherzustellen, dass der Helligkeitsunterschied zwischen der Mitte und dem Rand der Straße innerhalb eines angemessenen Bereichs liegt;
Für spezielle Straßenabschnitte (z. B. Straßenkreuzungen und Rampen) sollte ein asymmetrisches Lichtverteilungsdesign angewendet werden, um das Licht auf den Schlüsselbereich (z. B. die Kreuzung) zu fokussieren und Lichtverschwendung zu vermeiden.;
Verwendung einer professionellen optischen Simulationssoftware (z. B. DIALux, ASAP), um den Lichteffekt im Voraus zu simulieren,die Parameter der Linsen und Reflektoren entsprechend den Simulationsergebnissen anpassen, und sicherstellen, dass die Lichtverteilungskurve den Konstruktionsanforderungen entspricht.
3.3 Übereinstimmung mit den Eigenschaften der LED-Lichtquelle
Die sekundäre Optik sollte eng mit den Eigenschaften von LED-Lichtquellen (Lichtwinkel, Lichtfluss, Farbtemperatur usw.) kombiniert werden.) zur Vermeidung von Fehlanpassungen zwischen Lichtquelle und optischen Komponenten, was zu einer geringeren Lichtverbrauchseffizienz und schlechter Beleuchtungswirkung führt:
Bei LEDs mit einem großen Lichtwinkel (120°-140°) sollten TIR-Linsen oder freiförmige Oberflächenlinsen ausgewählt werden, um zerstreutes Licht zu sammeln und die Lichtverwertung zu verbessern.für LEDs mit einem geringen Lichtwinkel, können Reflektoren verwendet werden, um den Bestrahlungsbereich zu erweitern;
Die Farbtemperatur von LED-Straßenbeleuchtungen beträgt in der Regel 3000K-5000K. Für Wohngebiete und Bürgersteige wird warmes weißes Licht (3000K-4000K) empfohlen, um die Blendung zu reduzieren und den Sehkomfort zu verbessern;für städtische Arterienstraßen und Schnellstraßen, wird ein neutrales weißes Licht (4000K-5000K) zur Verbesserung der Erkennung von Verkehrszeichen und Hindernissen empfohlen;
Bei LED-Straßenbeleuchtungen mit mehreren Chips sollten Arraylinsen ausgewählt werden, um die unabhängige Lichtkontrolle jedes Chips zu realisieren, um eine ungleichmäßige Lichtverteilung durch gegenseitige Störungen zwischen Chips zu vermeiden,und sorgen für die allgemeine Lichtgleichheit.
4. Vermeiden Sie häufige Fehler bei der Abgleichung: Stellen Sie eine stabile Leistung sicher
Bei der tatsächlichen Übereinstimmung von Sekundäroptiken werden viele Ingenieure und Konstrukteure einige Fehler machen, die sich auf die Beleuchtungswirkung und die Lebensdauer von LED-Straßenlaternen auswirken.Die häufigsten Fehler und Vermeidungsmethoden sind wie folgt::
Einige Leute denken, dass ein kleiner Strahlwinkel die Bestrahlungsdistanz verbessern kann, aber ignorieren die Einheitlichkeit.Ein zu kleiner Strahlwinkel führt zu einem engen Bestrahlungsbereich und dunklen Bereichen zwischen benachbarten StraßenlaternenBei schmalen Straßen verursacht ein zu großer Lichtstrahlwinkel Lichtverschwendung und Blendung.
Die Kombination von Linsen und Reflektoren wird ignoriert: Die blinde Verwendung einer einzelnen Linse oder eines einzelnen Reflektors hat Einschränkungen.und ein einzelner Reflektor hat eine schlechte EinheitlichkeitDie Kombination der beiden kann einander ergänzen und das Gleichgewicht zwischen Bestrahlungsdistanz und Gleichmäßigkeit erreichen.
Vernachlässigung der Blendungskontrolle: Nur die Fokussierung auf die Beleuchtung und die Ignorierung der Blendungskontrolle beeinträchtigen den visuellen Komfort von Fahrer und Fußgänger.geeignete Grenzgrenze ausgewählt werden, und die Oberfläche der optischen Komponenten sollte zur Verringerung der Blendung behandelt werden (z. B. mit Frostbehandlung).
Einfluss der Umweltfaktoren ignoriert: Nicht berücksichtigt wird die Reflexionsfähigkeit der Straßenoberfläche.Umgebungsgebäude und andere Faktoren führen zu einem unvereinbaren tatsächlichen Lichteffekt mit dem DesignSo ist beispielsweise die Lichtreflexionswirkung von hellfarbigen Straßenoberflächen (Reflexionsfähigkeit 0,3-0,4) besser als bei dunklen Straßenoberflächen.und die Lichtverteilungsparameter können entsprechend der Farbe der Straßenfläche eingestellt werden.
5Nach der Installation Fehlerbehebung und Wartung: Sicherstellung eines langfristigen stabilen Matching-Effekts
Die sekundäre Optikverknüpfung von LED-Straßenlaternen ist keine einmalige Arbeit.Nach der Installation ist eine Fehlerbehebung und eine regelmäßige Wartung erforderlich, um sicherzustellen, dass der Abgleichseffekt lange stabil bleibt:
Fehlerbehebung vor Ort: Nach der Installation von Straßenlaternen sind professionelle Beleuchtungsmessgeräte zu verwenden, um die Beleuchtungsdichte und Einheitlichkeit der Straßenoberfläche zu ermitteln.Anpassung des Montagewinkels der Straßenbeleuchtung und der Parameter der optischen Komponenten entsprechend den Erkennungswerten, und sicherstellen, dass der Beleuchtungseffekt den Konstruktionsanforderungen entspricht.und stellen Sie den Abstand zwischen den Lampenstangen ein (normalerweise 3-4 Mal die Installationshöhe), um dunkle Bereiche zu vermeiden.
Regelmäßige Reinigung: Die Oberfläche von Linsen und Reflektoren wird sich im Laufe der Zeit Staub, Schmutz und andere Verunreinigungen ansammeln, was die Lichtdurchlässigkeit und die Reflektionsleistung verringert.und beeinflussen den Matching-EffektEs wird empfohlen, die optischen Komponenten regelmäßig (einmal alle 3-6 Monate) zu reinigen, um ihre Oberflächenreinheit zu gewährleisten.
Regelmäßige Inspektion: Regelmäßige Inspektion der optischen Komponenten auf Beschädigung, Verformung, Alterung und andere Phänomene.Sie müssen rechtzeitig ersetzt werden, um die Gesamtbeleuchtung nicht zu beeinträchtigen.. gleichzeitig überprüfen die LED-LeuchteLichtverfallquelle (wenn der Lichtverfall mehr als 30% beträgt, ersetzen Sie sie), um die passende Stabilität zwischen Lichtquelle und optischen Komponenten zu gewährleisten.
Schlussfolgerung
Die sekundäre Optikverknüpfung von LED-Straßenbeleuchtungen ist ein systematisches Projekt, das optisches Design, Komponentenwahl, Anpassung der Szene und Nachwartung integriert.Der Kern des Programms besteht darin, die Anforderungen an die Straßenbeleuchtung als Leitfaden zu betrachten., geeignete optische Komponenten auszuwählen, wissenschaftliche Lichtverteilungssysteme zu formulieren und das Gleichgewicht zwischen hoher Lichtqualität, hoher Energieverbrauchseffizienz und geringer Blendung zu erreichen.Mit der kontinuierlichen Entwicklung der LED-Technologie und der optischen Konstruktionstechnologie, wird die Sekundäroptik-Matching-Technologie von LED-Straßenbeleuchtung reifer und intelligenter sein,mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W,.
Für Google-Website-Editoren, Ingenieure und andere Fachleute kann die Beherrschung der oben genannten Sekundäroptik-Matching-Fähigkeiten nicht nur die Beleuchtungsqualität von LED-Straßenlaternen verbessern,Verringerung des Energieverbrauchs und der Wartungskosten, aber auch die gesunde Entwicklung derLED-BeleuchtungIn Zukunft sollen die Städte, die in der Industrie tätig sind, in der Lage sein, einen Beitrag zum Aufbau von energiesparenden und umweltfreundlichen Städten zu leisten.Wir sollten weiterhin auf die Innovation optischer Komponenten und Designmethoden achten, und das System zur Abgleichung von Sekundäroptiken kontinuierlich zu optimieren, um den immer unterschiedlicheren Bedürfnissen der Straßenbeleuchtung gerecht zu werden.
Ihre Nachricht muss zwischen 20 und 3.000 Zeichen enthalten!