Korkean tilan valaistus kaupallisissa tiloissa

Suuret myymälät, vähittäiskaupat, autoliikkeet, kaupalliset varastot, konferenssikeskukset, näyttelytilat, virkistyskeskukset, urheiluareenat ja kuntosalit ovat vain muutamia esimerkkejä paikoista, joissa kaupallinen{0}}korkeatasoinen valaisin on tarkoitettu käytettäväksi. Näissä asetuksissa ei yleensä esiinny valaistusongelmia, kuten liiallista kosteutta, syövyttäviä ympäristöjä, syövyttäviä kemikaaleja, pölyä, raskaiden koneiden aiheuttamaa tärinää, äärimmäisiä ympäristön lämpötiloja ja likaista sähköä, toisin kuin teollisuusrakennuksissa, joita on surullisen vaikea valaista.

LED-tekniikkaan perustuva puolijohdevalaistus korvaa nopeasti loiste- ja HID-valaistuksen korkean kentän valaistussektorilla. Tuotesuunnittelu vaihtelee LED-valaistusjärjestelmien monimutkaisen rakenteen vuoksi. Kaupalliseen käyttöön tarkoitetut High Bay -LED-valot ovat ainutlaatuinen tuoteluokka, joka on valmistettu tiettyjä sovelluksia silmällä pitäen.

Korkea kauppapaikkalaatu Arkkitehtoninen ratkaisu korkeakattoisiin liiketiloihin on LED-valaistus. Ne on suunniteltu korostamaan rakenteen suunniteltua luonnetta ja ne ovat enemmän kuin vain teknisiä valaisimia. Toisin kuin klassiset teollisuus{2}}näköiset korkeat lahdet, kaupalliset rakennukset, kuten suuret myymälät ja virkistyskeskukset, vaativat valaistusratkaisun, joka on sekä erittäin energiatehokas että hienostuneempi. LEDien pienen koon ja solid-state-kestävyyden vuoksi valaisimien suunnittelijat voivat nyt rakentaa valaisimia, joissa yhdistyvät dramaattisesti muoto ja toiminta ylittäen perinteisten muototekijöiden rajoitukset. Sen lisäksi, että nämä tuotteet lisäävät huomattavasti lähdetehokkuutta, ne tarjoavat energiansäästöä.

Suuntavalaistus ei ole mahdollista tavallisilla metallihalogenidi- ja loistelamppuilla. Voi olla haastavaa erottaa ja ohjata tehokkaasti näiden ympärisäteilevien{1}}lamppujen valovirta hyödyllisempään ja yhdenmukaisempaan jakeluun. Huolellisesti suunnitellulla sekundaarioptiikalla on mahdollista saavuttaa erittäin korkea optinen tehokkuus LED-valojen suunnatun valotehon ja pienen pakkauskoon ansiosta.

Koska LEDit ovat puolijohteita, ne voidaan integroida useisiin valaistuksen ohjausjärjestelmiin, mikä mahdollistaa valaistuksen räätälöinnin tiettyyn sovellukseen tai ympäristöön. High Bay -LED-valot voivat saavuttaa korkean valaistussovelluksen tehokkuuden (LAE), mikä merkitsee merkittäviä ylimääräisiä energiansäästöjä, tuottamalla sopivan määrän valoa tarvittaessa.

Lukuisat valaisinmallit ja suorituskyvyn vaihtelut johtuvat laajasta asennuskorkeudesta, valon jakautumisesta, kustannustavoitteista, valopaketteista, väriominaisuuksista ja asetuksista, joita korkean kentän valaisinten on toimittava ja integroitava. Kaupalliset-korkealuokkaiset LED-valot voivat olla pyöristettyjä tai lineaarisia, ja ne voidaan asentaa modulaariseksi tai integroiduksi järjestelmäksi. Alueen käyttö ja tehtävät sekä rakennuksen sisätilojen fyysiset ominaisuudet määräävät näiden järjestelmien muodon ja järjestelyn.

Valaistusjärjestelmän tehokkuus ja luotettavuus määräävät korkean LED-valon lopullisen arvon. Valonlähde, ohjaus- ja ohjauskomponentit, optinen järjestelmä ja jäähdytyselementti ovat joitain valaistusjärjestelmän useista osista, jotka vaikuttavat edelleen näihin tekijöihin. Kaikki valaisimen suunnitteluprosessit edellyttävät aina-korvauksia kustannusten ja suorituskyvyn välillä. Kaupallisten tilojen maltilliset työskentelyasetelmat sietävät paremmin halvempien, pienellä käyttöikkunalla varustettujen LED-valojen käyttöä, vaikka suoritus- ja kustannustavoitteiden saavuttaminen samanaikaisesti on erittäin vaikeaa.

LED-paketin mittoja käytetään monissa suorituskyvyn vaihteluissa, jotka ovat saatavilla korkean kentän valaistusjärjestelmissä nykyään. LED-pakettien suunnittelu ja integrointi valaistusjärjestelmään määräävät niiden valotehokkuuden, lumenin ylläpitosuorituskyvyn, värilämpötilat, värintoiston tarkkuuden ja käyttöiän. Heijastavat SMD-LEDit, jotka on rakennettu muoviseen lyijylliseen sirualustaan (PLCC) sopivat ihanteellisestikorkeat LED-valotkaupallisesta lajikkeesta. Verrattuna muuntyyppisiin LED-paketteihin, kuten keraamisiin substraattipaketteihin, siru-on-board-pakkauksiin (COB) ja sirumittakaavapaketteihin (CSP:t), PLCC-LED-paketit saavuttavat lähdetehokkuuden, joka on huomattavasti korkeampi, koska valonpoistoteho on korkea heijastavilla koteloilla ja johtokehyksillä. Heijastavia SMD-LED-paketteja valkoisen valon tuottamiseen käyttävien korkean valaisimien valaisimen teho voi olla yli 180 lm/W yhdistettynä tehokkaisiin ohjaimiin ja optiikkaan. Takaisinmaksuaika saattaa lyhentyä huomattavasti korkean tehokkuuden vuoksi. Loppukäyttäjät voivat teoriassa tehdä sijoituksensa kannattamattomiksi kahdessa vuodessa tällä tehokkuudella.

Värien laadusta ja tehokkuudesta vaihdetaan pohjimmiltaan. Erittäin tehokkaiden LEDien valospektristä puuttuu tärkeitä aallonpituuksia, jotka ovat välttämättömiä eloisten värien tuottamiseksi, ja sinisiä ja vihreitä spektrikaistoja on yli-kyllästetty. Monissa vähittäis- ja vapaa-ajan liikkeissä eloisat värit luovat tyypillisesti rikkaan visuaalisen kokemuksen. Vain tasapainoisen spektrin optiselle säteilylle altistettuna voidaan erottaa herkkä ja monimutkainen väritys. Korkea värintoisto ja lämpimän valkoiset LEDit ovat huomattavasti vähemmän tehokkaita Stokes-häviön ja alhaisen silmien herkkyyden vuoksi pidemmän aallonpituuden valossa.

Näiden heijastavien SMD-LEDien -vikamekanismit tekevät LED-valaisimien suunnittelusta ja suunnittelusta merkittävän ongelman, vaikka tehokkaita keskitehoisia LED-valaisimia käyttävien LED-valaisimien mahdollinen takaisinmaksuaika voi olla tarpeeksi houkutteleva oston edistämiseksi. Lämpötilalla on merkittävä vaikutus PLCC LED -paketin kirkkauden ylläpitoon. Pakkausmateriaalien nopea hajoaminen korkeissa lämpötiloissa voi heikentää merkittävästi tehoa. Pitkät käyttötunnit tai korkea valotaso saa kestomuovihartsin keltaiseksi, mikä nopeuttaa lumenin heikkenemistä.

Huonosti suunnitellun LED-valaisimen lyhyt käyttöikä tekee sen korkeasta alkutehokkuudesta hyödyttömän, ellei muovisten LED-pakettien liitoslämpötilaa pidetä määritellyn enimmäiskäyttölämpötilan alapuolella kaikissa käyttö- ja käyttöolosuhteissa. Suorituskykyisemmissä tuotteissa käytetään EMC-muovattuja LED-pakkauksia, jotka lykkäävät kirkkauden heikkenemistä ja värin muutosta korkeissa käyttölämpötiloissa. Perinteisiin PPA- ja PCT-materiaaleihin verrattuna EMC tarjoaa paremman lämpöstabiilisuuden. EMC-muovattujen LEDien suunnittelussa käytetään tyypillisesti Quad Flat No{3}}Leads (QFN) -paketteja, jotka tarjoavat korkean-tehokkaan lämpökanavan lämmön poistamiseksi LEDin aktiiviselta alueelta.

Jotta kaikki muoviset LED-paketit toimisivat jatkuvasti tehokkaasti, lämmönhallinta on luonnollisesti välttämätöntä. Koska epoksilla on rajallinen kyky kestää lämpöä, EMC{1}}valetut LEDit eivät eroa toisistaan. Lämmönpoisto ja käyttövirran säätö ovat kaksi LED-lämmönhallinnan osa-aluetta. Korkean valotehon saavuttamiseksi edulliset-järjestelmät käyttävät tyypillisesti pientä määrää LED-valoja ja käyttävät niitä kovasti. Yleisesti ottaen puolijohdepakettien sisällä syntyy enemmän lämpöä, mitä suurempi käyttövirta on. Tämän seurauksena pakkausmateriaalien lämpöheikkeneminen kiihtyy. Tästä johtuen yksi lämmönhallinnan avainkomponenteista on käyttövirran pitäminen sopivalla tasolla.

LED-valaisimien lämpötekniikan päätavoite on parantaa järjestelmän kykyä poistaa lämpöä LED-liitoksesta. Komponenttien lämpövastusta koko lämpöpolulla tulee alentaa lämmön helpon liikkumisen takaamiseksi risteyksen lämpötilan hallinnan ylläpitämiseksi.Mainosten korkeat LED-valotlajikkeet kuluttavat usein alle 250 wattia sähköä. Lämpökuormitusta voidaan hallita ilman aktiivista lämmönhallintaa käyttämällä korkean lämmönjohtavuuden omaavia MCPCB:itä ja TIM:itä yhdessä hyvin -suunnitellun passiivisen jäähdytyselementin kanssa. Suurin huolenaihe on, että jäähdytyselementtejä ei ehkä rakenneta järjestelmän kokonaiskustannusten alentamiseksi.

led bay lights

Monissa tapauksissa oikea optinen suunnittelu on yhtä tärkeää kuin lämpötilan hallinta. Toissijainen optiikka, joka voi sekä kerätä valoa tehokkaasti valonlähteestä että jakaa valoa tasaisesti maksimaalisen valaisimen etäisyyden saavuttamiseksi, voi johtaa merkittäviin lisäenergiansäästöihin. Yli 90 %:n optinen toimitustehokkuus on mahdollista-hyvin suunnitellulla optisella järjestelmällä. Tyypillisesti PMMA- tai polykarbonaattilinssiryhmiä käytetään korkean optisen järjestelmän tehokkuuden saavuttamiseksi. SMD-LED-ryhmässä voi olla yksilöllinen optinen ohjaus useista linssikomponenteista valmistetun linssiryhmän ansiosta.

Yli 90 %:n tehokkuudella TIR-linssiryhmä voi tarjota hienosäädetyt optiset jakaumat kapeasta leveään. LEDit ovat laitteita, joilla on suuri vuontiheys. Keskitetyn emitterin liian korkeat luminanssit aiheuttavat häikäisyä. Esteettisesti miellyttävän tunnelman luomalla liikerakennusten korkean lahden valaistuksen tulee edistää hyvän kokemuksen ja sitoutuneen ympäristön kehittymistä. Kaupallisten-laadukkaiden LED-valaisimien häikäisyn vaimennus on näin ollen tärkeä osa optista suunnittelua.

LED-ohjain etuosassakorkeat LED-valotmuuntaa vaihtovirtajohtotehon tasavirtatehoksi (DC) LED-ryhmän sähköisten ominaisuuksien mukaisesti. Tyypillisesti kytkintilateholähdettä (SMPS) käytetään muuntamaan tasasuuntainen tasavirta ennalta määrätyksi suuruudeksi tasavirtatehoksi. Joko yksi-- tai kaksi-vaiheista suunnittelua voidaan käyttää AC-tasavirtamuunnosprosessin suorittamiseen.

Tehotekijäkorjaus (PFC) ja DC/DC-muunnos yhdistetään yhdeksi piiriksi yksivaiheisessa LED-ohjaimessa. Erillinen piiri aktiivisen tehokertoimen korjausta varten ja toinen vaihe tasa-/tasavirta-vakiovirran hallintaa varten ovat kaksi-vaiheisen LED-ohjaimen ominaisuuksia. Halvempien hintojensa vuoksi yksivaiheisia{4}}asemia käytetään laajalti kaupallisissa sovelluksissa. Kaksivaiheisiin ohjaimiin verrattuna yksi integroitu piiri, joka suorittaa sekä PFC- että DC/DC-muunnostoiminnot, voi säästää 20–50 % piirin osien lukumäärässä, koosta ja kustannuksissa. Yksivaiheisella-topologialla on kuitenkin kapea käyttöjännitealue, suuri aaltoiluvirta, rajoitettu himmennysalue, rajoitettu PFC-suorituskyky ja herkkyys ylijännitteille.

Yksivaiheiset{0}}LED-ohjaimet rajoittuvat usein-vähätehoisiin kaupallisiin valaistussovelluksiin, joissa on korkealaatuinen-verkkovirta. Yksivaiheiset-topologiat tulevat mahdottomiksi korkeammilla tehotasoilla niiden huonon toimintatehokkuuden ja suuren EMI-allekirjoituksen vuoksi. Tehokkuutensa, luotettavuutensa ja himmennysominaisuuksiensa ansiosta kaksi-vaiheohjaimet tarjoavat paremman hinta/suorituskyvyn vaihtoehdon yli 100 W:n tehotasoilla.

Suuntaus integroida himmennys, tunnistus, älykkyys ja verkottuminen kaupallisiin LED-valaistusjärjestelmiin valaistuksen{0}}säästöpotentiaalin hyödyntämiseksi perustuu loputtomaan-tehokkuuden tavoitteeseen. Sekä pulssi-leveysmodulaatiota (PWM) että jatkuvaa virran vähennystä (CCR) voidaan käyttää LEDien himmentämiseen. Kaupallisissa sovelluksissa 0-10V ja 1-10V analogisia protokollia käytettiin laajalti himmennyspiirien säätelyyn. Analogisen valaistuksen on väistyttävä digitaaliselle valaistukselle yhdistettyjen järjestelmien ja Internet of Things (IoT) kehityksen seurauksena.

LED-valaisimet voidaan yksilöllisesti osoittaa, himmentää ja konfiguroida käyttämällä langallista tai langatonta viestintätekniikkaa, kuten DALI, Bluetooth mesh tai ZigBee. Kun LED-valaisimet pystyvät kommunikoimaan ympäristönsä kanssa (käyttämällä läsnäolo- tai päivänvaloantureista kerättyjä tietoja), paikalliset ohjaimet, matkapuhelimet tai mikä tahansa näiden yhdistelmä, arvokkaat kontekstuaaliset ominaisuudet voidaan ottaa käyttöön.