Optisches Design von Lampen und Leuchten basierend auf dem Konzept der grünen Beleuchtung
Die Wahl der Lichtquelle
Die bestehende Metallhalogenidlampenstruktur ist in zwei Typen unterteilt: einseitig gesockelte Metallhalogenidlampen und zweiseitig gesockelte Metallhalogenidlampen. Jede Art von Metallhalogenidlampe kann in zwei Typen unterteilt werden: Langbogen-Leuchtröhre und Kurzbogen-Leuchtröhre, die in verschiedenen Lampen verwendet werden. .
Beim Vergleich der Eigenschaften dieser Produkte kann festgestellt werden, dass die zweiseitig gesockelte Kurzbogen-Metallhalogenidlampe die folgenden Eigenschaften aufweist: Sie ermöglicht ein präziseres Design des Lampensystems und ermöglicht dem präzisen optischen System eine höhere Effizienz. gute Strahlsteuerfähigkeit und minimales Überlauflicht. Die Zündposition liegt innerhalb von ±5° in horizontaler Richtung, was dazu beiträgt, die Leistung der Metallhalogenidlampe zu stabilisieren. Beim Arbeiten wird jedoch der Einkapselungsteil der Lampe der Luft ausgesetzt, so dass die Temperatur der Lampe kontrolliert werden muss und der Farbunterschied zwischen der Lampe und der Lampe schwieriger zu kontrollieren ist.
Einseitig gesockelte Kurzbogen-Metallhalogenidlampen haben auch ihre eigenen Vorteile, insbesondere bei der Kontrolle von Blendung, Streulicht und der präzisen Lichtverteilung von Lampen. Es kann auch das Licht genau steuern, bietet mehr Lichtverteilungsoptionen, einen guten Überlauf- und Blendschutz, einen transparenten röhrenförmigen äußeren Glaskolben und eine hohe Lichtausbeute. Halten Sie den Zündpunkt innerhalb von ±5° von der Horizontalen, um die inhärente chromatische Aberration der Metallhalogenidlampe zu minimieren. Es hat eine hohe Lichtausbeute während der Anfangs- und Zündlebensdauer. Die Lampenlebensdauer ist länger als bei zweiseitig gesockelten Halogen-Metalldampflampen. Der Farbunterschied zwischen Lampe und Lampe ist einfach zu kontrollieren.
Gemäß den Eigenschaften von Metallhalogenidlampen ist die Zündeffizienz der Lampe am höchsten, wenn die Lampenröhre in einem horizontalen und vertikalen Zustand gezündet wird. Wenn die Lampe an einem Lichtmast oder einer Pferderennbahn installiert wird, haben der Zielwinkel der Lampe und die horizontale Richtung im Allgemeinen einen eingeschlossenen Winkel von etwa 25°–40°. Zu diesem Zeitpunkt ist der Neigungskoeffizient der Lampen niedrig, und die Nutzungseffizienz der Lampen ist reduziert, und es müssen mehr Lampen verwendet werden, um diesen Beleuchtungseffekt zu erzielen.
Bei Verwendung einer Z-förmigen Lichtquelle kann die Z-förmige Korrektur der Lampenröhre die Lampenröhre grundsätzlich in einen horizontalen Zustand bringen, den Neigungskoeffizienten der Lampe erhöhen, die Nutzungseffizienz der Lampe verbessern, die Anzahl der Lampen verringern verwendet, und sparen effektiv elektrische energie. Gleichzeitig wird nach der Übernahme der Z-förmigen Lichtquelle in Kombination mit dem Design der Leuchte ein Teil des ursprünglich in die Luft projizierten Streulichts durch die Reflexion des Reflektors wieder in den Veranstaltungsort projiziert, wodurch die Effizienz verbessert wird der Leuchte. Die verfügbare Lichtenergie am Standort wird um etwa 25 % erhöht, und die Streulichtverschmutzung in die Umgebung und die Blendung am Standort werden reduziert.
Ohne externen Blendschutz kann Streulicht um etwa 50 % reduziert werden. Nach Auswahl des externen Blendschutzes kann das externe Licht um 90 % bis 95 % reduziert werden.
Aufgrund der geringen Größe und des einseitigen Lichtaustritts ist die LED-Lichtquelle eher für den Einsatz als Fluter geeignet. Das optische System der Lampe verwendet hauptsächlich die Linse, um das Licht zu steuern. Das optische System hat eine kompakte Größe und reduziert das Volumen der Lampe. Das genaue optische System ermöglicht der Projektionslampe eine gute Strahlsteuerungsfähigkeit und ein Minimum an Überlauflicht, und die Lampeneffizienz ist höher.
Im Vergleich zu Metallhalogenidlampen ändert sich die Lichtausbeute der Lampen aufgrund der unterschiedlichen Zündpositionen nicht wesentlich, sodass die Zielrichtung der Lampen die Lichtausbeute nicht beeinflusst, wodurch die Ausnutzungseffizienz des Lichtstroms der Lampen verbessert wird und Erhöhung der verfügbaren Lichtenergie am Veranstaltungsort Es sind etwa 30 %. Reduzieren Sie die Verschmutzung durch verschüttetes Licht in der Umgebung und die Blendung am Standort erheblich. Und es sind keine speziellen externen Entblendungs- und Überflutungs-Lichtsteuergeräte erforderlich.
Design der Lichtverteilung von Flutlichtlampen
1) Konstruktionsanforderungen an die Lichtverteilung von Flutlichtlampen.
Lampen und Laternen sind ein Sammelbegriff für Lichtquelle, Lampenschirm und entsprechendes Zubehör. Zu den Hauptmerkmalen der Beleuchtung der Leuchte gehören Lichtverteilungsleistung, Leuchteneffizienz und Blendschutzeigenschaften.
Um Strom für die Beleuchtung zu sparen, wenn nur eine hocheffiziente Lichtquelle vorhanden ist, aber die Effizienz der Lampe gering ist, ist die Lichtverteilung der Lampe unangemessen, und das von der Lichtquelle emittierte Licht kann nicht vollständig genutzt werden.
Künstliche Lichtquellen werden im Allgemeinen in Leuchten verwendet. Die Hauptfunktion von Leuchten besteht darin, die Lichtenergie gemäß den Anforderungen der Szene nach bestimmten Regeln zu verteilen, wie z.
Die Lichtquelle verliert immer einen Teil des Lichts in den Leuchten. Das Verhältnis des von der Leuchte abgegebenen Lichtstroms zum Lichtstrom der Lichtquelle wird als Lichtausbeute der Leuchte bezeichnet. Die hohe Lichtausbeute der Leuchten bedeutet, dass der Lichtenergieverlust in den Leuchten geringer ist und die abgegebene Lichtmenge höher ist, was Energieeinsparungen bedeutet.
Die Lichtausbeute verschiedener Leuchten ist sehr unterschiedlich und liegt ungefähr zwischen 30 % und 95 %. Beispielsweise beträgt der schmale Strahl des geworfenen Lichts im Allgemeinen etwa 30 % bis 50 %. Um die Effizienz von Leuchten zu verbessern, sollte bei der Konstruktion von Lampen und Laternen die Absorption und Abschirmung von Lichtenergie in Leuchten minimiert werden. Da der letztendlich verwendete Lichtstrom mit der Effizienz und dem Nutzungsfaktor der Lampe variiert, können nur Leuchten mit hoher Lichteffizienz und hohem Nutzungsfaktor verwendet werden, um den von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrom voll auszunutzen. Um Strom für die Beleuchtung einzusparen, sollten große Anstrengungen unternommen werden, um die Lichteffizienz von Leuchten und das Design optischer Systeme zu verbessern.
Die Wahl des Fluters: Vom Lichtverteilungsbild aus betrachtet, kann man ihn in drei Formen einteilen – asymmetrisch, symmetrisch und bidirektional asymmetrisch.
Vom Aussehen her kann es unterteilt werden in:
Runde Leuchten haben einen kleinen Abstrahlwinkel und sind alle symmetrische Projektionen.
Quadratische Lampen haben größere Abstrahlwinkel, alle asymmetrisch gegossen, und die beleuchtete Fläche ist größer.
Im Allgemeinen hat das für die Flutlichtbeleuchtung verwendete Flutlicht eine hohe Leistung und eine hohe Helligkeit, und es ist in der Nähe des Gebäudes angeordnet, was Passanten leicht blenden und Anwohnern in umliegenden Gebäuden Lichtstörungen verursachen kann. Daher müssen beim Beleuchtungsdesign die Auswahl der Ausrüstung und die Auswahl des Installationsorts der Ausrüstung vollständig berücksichtigt werden, und Streulicht sollte minimiert werden.
Die Position und der Projektionswinkel der Leuchte sollten angemessen sein, und der Nutzungsfaktor der projizierten Beleuchtung sollte verbessert werden (das Verhältnis des von der beleuchteten Fläche erhaltenen Lichtstroms zum Lichtstrom der Lichtquelle). Auch die Wahl der Lichtverteilung von Lampen ist entscheidend. Die International Lighting Association schreibt 7 grundlegende Lichtverteilungskurven von Lampen vor, und einige Lampen liefern nur breites Licht (Abstrahlwinkel > 60°), mittleres Licht (23°~60°), schmales Licht (Abstrahlwinkel (11~21°).
2) Entwurfsmethode für das optische System einer hocheffizienten blendfreien Projektionslampe.
Das optische Design von Lampen und Laternen ist eine Möglichkeit, das Prinzip der geometrischen Optik zu nutzen, um den Reflektor und die Brechungslinse aus komplex gekrümmten Oberflächen so zu gestalten, dass das Licht in die erforderliche Beleuchtungsrichtung gelenkt wird.
Beim optischen Design von Flutlichtlampen ist der Hauptfaktor zur Bewertung der optischen Leistung von Lampen die Beleuchtungsstärke und die Gleichmäßigkeit der Beleuchtungsstärke der beleuchteten Ebene und der vertikalen Oberfläche, die den Lichtstrom pro Flächeneinheit der beleuchteten Oberfläche darstellt. Es gibt viele Faktoren, die die Bewertung der Beleuchtungsstärke beeinflussen, wie z. B. die Oberflächenbeschaffenheit des Materials, die Intensität des Hintergrundlichts, die Reflexion der Wand und sogar die Eigenschaften des menschlichen Auges.
Die Steuerung der Projektionsbeleuchtung umfasst hauptsächlich die Steuerung von Blend- und Streulicht sowie die Steuerung des Helligkeitsverhältnisses. Die direkte Blendung durch starkes Licht, das auf das menschliche Auge trifft, sollte abgeschirmt werden. Wenn sich die Lichtquelle außerhalb von 45° der Augenhöhe befindet, ist die Blendung nicht schwerwiegend. Die Haube kann die Lichtquelle verbergen und Blendung vermeiden. Die durch Reflexion verursachte Reflexblendung wird durch die gegenseitige Lage von Lichtquelle und beleuchteter Ebene bzw. Blickfläche bestimmt. Der Weg, dies zu vermeiden, besteht darin, die gegenseitige Position so einzustellen, dass das reflektierte Licht außerhalb des menschlichen visuellen Arbeitsbereichs liegt.
Die mehrfach gekrümmte Reflexionslichtverteilungs-Designmethode wird übernommen, und der Reflektor besteht aus mehreren reflektierenden gekrümmten Oberflächen, die eine effektive Blendungs- und Helligkeitsverhältnissteuerung erreichen und die Anforderungen der Flutlichtbeleuchtung erfüllen, um Streulicht zu kontrollieren und die Lampeneffizienz zu verbessern.
Der Reflektor der Leuchte besteht aus vielen verschiedenen Reflektoren, die in den Reflektor eingebettet sind. Es ist in einem 360°-Winkel angeordnet. Die Reflektoren können zu unterschiedlichen Formen kombiniert werden, und kleine reflektierende Oberflächen mit unterschiedlichen Funktionen werden zu Untermodulen mit spezifischen Lichtreflexionsfunktionen kombiniert, um eine spezifische Lichtreflexionsfunktion zu erreichen.
Mit dieser Anordnung ist die Lichtsteuerung präziser, was den Lichtüberlauf weiter reduzieren und die Effizienz der Lampe verbessern kann. Verschiedene Kombinationen von Reflektoren können eine Vielzahl von Lichtverteilungskurven bilden.
Bei der Neuentwicklung von Projektlicht-Leuchten müssen nur die kombinierten Reflektor-Submodule entsprechend den Anforderungen kombiniert werden, und das Lichtverteilungsdesign der Lampen kann entsprechend den speziellen Anforderungen realisiert werden, so dass die am besten geeignete Lichtverteilung erzielt wird kann in der Anwendung ausgewählt werden, um eine angemessene Projektion und Nutzung des Lichts zu erreichen, um den besten Lichteffekt zu erzielen. Dies beschleunigt nicht nur den Entwicklungsfortschritt der Leuchte, sondern erleichtert auch die Bildung einer neuen Lichtverteilung durch Austausch des Teilreflektormoduls und der Aufbau der Leuchte muss nicht allzu sehr verändert werden.
Modulares Design wird angenommen, um die omnidirektionale Kombination von Reflektoren und Hauben mit unterschiedlichen Reflexionsfunktionen zu entwerfen, die die Anzahl der internen Reflexionen reduzieren, die Projektionsrichtung und Strahlform steuern und Streublendung, Überlauf und polarisiertes Licht sowie künstliche Beleuchtung reduzieren können ursprünglich auf die unbeleuchtete Fläche projiziertes Streulicht vom Himmel. Gleichzeitig kann die Lampe mit einem externen Blendschutzregler außerhalb des Reflektors ausgestattet werden, um eine angenehme, klare und natürliche Lichtumgebung zu schaffen. Der Blendschutzregler muss nach dem Prinzip der Aerodynamik ausgelegt werden, um die Windlast auf den Lichtmast zu reduzieren, um Kosten zu sparen und den Energieverbrauch zu senken.
