Hur man väljer färgtemperaturen för en solcellsstrålkastare

Färgtemperatur är den parameter som startar flest argument när man anger ensolenergi gatubelysning. Vissa köpare insisterar på att vitare betyder ljusare; andra är säkra på att endast gult ljus skär genom dis; många kopierar helt enkelt vilken figur som helst som visas på ritningen. I praktiken är färgtemperatur en fråga om optik, mänsklig perception och lokala koder på en gång - och på en solcellsarmatur hamnar den också på PV-panelen och batteriräkningen. Den här artikeln fungerar från de första principerna till hur man fixar ett intervall för en specifik webbplats.

 

Vad är färgtemperaturen för en solar gatubelysning?

Från den spektrala energifördelningen och färgen på en ljuskälla kan vi introducera den kvantitet som kallas färgtemperatur, som beskriver färgen på en källa. När färgen på ljuset som sänds ut av en källa är densamma som färgen som utstrålas av en svartkropp vid en given temperatur, kallas den svartkroppstemperaturen färgtemperaturen T för källans - färgtemperatur för kort - uttryckt på en absolut temperaturskala. För vissa källor (främst gas-urladdningslampor med starka linjespektra) är färgen på det emitterade ljuset inte exakt densamma som färgen för svartkroppsstrålning vid vilken temperatur som helst (deras kromaticitetskoordinater skiljer sig), så det allmänna konceptet färgtemperatur kan inte användas för att beskriva deras färg. För att underlätta jämförelsen introducerades emellertid begreppet korrelerad färgtemperatur.

 

Om ljuset som sänds ut av en källa kommer närmast svartkroppsstrålning vid en given temperatur -, det vill säga kromaticitetsavståndet på det enhetliga kromaticitetsdiagrammet är det minsta - så kallas den svartkroppstemperaturen för källans korrelerade färgtemperatur (CCT). Korrelerad färgtemperatur är ett relativt grovt sätt att beskriva färg, men det uttrycker färg till viss del.

 

Värdena 3000K, 4000K och 5800K som är markerade på solenergiprodukter för gatubelysning hänvisar exakt till den korrelerade färgtemperaturen (CCT). CCT beskriver ljusets färg, inte ljusstyrkan på armaturen - två 3000K armaturer kan skilja sig dubbelt i ljusstyrka. Detta är den punkt som oftast förvirras under produktvalet.

 

 

Solar Street Light Färgtemperatur: Vilken effekt har varje serie?

Kallt vitt ljus innehåller en större andel blått och varmvitt ljus en större andel gult. Två huvudsakliga skillnader följer av detta: penetrerande kraft och hur ögat uppfattar ljuset.

 

Bland de vanliga alternativen är 2700–3000K gulaktig och ser ungefär ut som en konventionell natriumlampa. Ljuset är mjukt och har liten inverkan på närliggande boende eller på natthimlen, så det används ofta för innergårdar, bostadsvägar och platser som ser dimma eller regn. Vid 3500–4200K närmar sig den ljusa färgen månsken, vilket skapar en balans mellan klarhet och komfort, vilket gör den till det vanligaste valet på kommunala vägar. Över 5000K verkar ljuset vitt eller till och med blåaktigt; det ser ljusast ut och erbjuder bra-avståndsigenkänning, men det är det mest omtvistade alternativet i regn och dimma och i områden omedelbart intill bostäder.

 

Det mänskliga ögat uppfattar färgtemperaturen olika under olika nivåer av belysning. Inomhus, vid en given belysningsstyrka, känns en alltför hög färgtemperatur trist, kall och dyster, medan en överdrivet låg känns kvav, dunkel och tryckande. Utomhus behöver denna uppfattning korrigeras: komfortzonen förskjuts något mot högre färgtemperaturer.

Ytterligare en förändring är på gång. LED-tekniken har fortsatt att utvecklas snabbt under de senaste åren, chipeffektiviteten fortsätter att förbättras och energibesparingar garanteras. Konflikten mellan effekt och färgtemperatur är inte längre huvudfrågan vid tillämpningen; huruvida färgtemperaturen passar miljön har blivit i fokus.

 

 

Hur påverkar färgtemperaturen det mänskliga ögat och säkerheten?

Låt oss börja med penetrerande kraft. Rayleigh-spridning förklarar varför himlen är blå: intensiteten av Rayleigh-spridning är omvänt proportionell mot våglängdens fjärde potens, så i solspektrumet sprids det kortare-våglängden blåa-violetta ljuset starkare än det röda ljuset med längre-våglängd, och mest bland de kortare blåa vågorna. När himlen klarnar efter regn eller en krispig höstdag (när det finns få grova partiklar i luften och molekylär spridning dominerar), sprider luftmolekyler ljus kraftigt genom Rayleigh-spridning, blått ljus sprids över himlen och himlen ser blå ut.

 

Enkelt uttryckt, ju kortare våglängd, desto lättare sprids ljuset; ju längre våglängd, desto lättare tränger den igenom. PM2.5, den huvudsakliga bidragsgivaren till dis, består av många fina partiklar som också gör att ljuset genomgår Rayleigh-spridning. Kallt vitt ljus har en hög andel blått och varmvitt ljus en hög andel gult, så i teorin, ju lägre färgtemperatur, desto starkare penetreringskraft - och i dis, hög-färg-temperatur penetrerar LED-gatlyktor något mindre bra.

 

 

Nu för bländning och försämring av lumen. Det är vanligt att anta att LED-gatlyktor tränger igenom dimma dåligt och att de inte kan hantera markeringar över övergångsställen, är mer bländande och lider av kraftig lumenförsämring. I praktiken är det inte nödvändigtvis så. Om vi ​​tittar på belysningsprestanda för 4000K LED-gatlyktor, och vid en jämförelse mellan 3000K LED-gatlyktor och högtrycksnatriumlampor, finner vi att så länge som ljusfördelningen är ordentligt kontrollerad, är en LED-gatlykta som ses i perifert sikt från färdriktningen varken bländande och inte heller producerar den en jämn och okontrollerad bländning över vägytan.

 

Lumendepreciering måste också särskiljas från dess imitation. När man tittar på avskrivningar är det viktigt att skilja sann avskrivning från falsk avskrivning. Data från ett antal testprojekt med LED-gatljus visar att utan att rengöra armaturerna är falska avskrivningar avsevärda, medan värdeminskningen för en armatur som åldras inomhus är mindre än "avskrivningen" som orsakas av smutsiga linser. Med andra ord, en vägyta som ser mörkare ut lider inte nödvändigtvis av flisförsämring - i många fall har ett lager av damm helt enkelt samlats på linsen.

 

 

Vilka standarder och tillämpningskrav gäller?

Om man tar tekniska förhållanden, klimatförhållanden, nuvarande miljöförhållanden och människans uppfattning tillsammans, föreslår experter att färgtemperaturen för LED-gatbelysning bör väljas inom intervallet 2800–4200K. Denna färgtemperatur har inte mycket effekt på effektiviteten, garanterar penetration genom dimma och dis och passar den visuella uppfattningen av användare i Kina.

 

Formella projekt omfattas också av standarder och förfrågningsunderlag. Vägbelysningsdesign är baserad på relevanta nationella och branschstandarder, och vissa lokala dedikerade belysningsplaner anger direkt färgtemperaturintervall; det faktiska urvalet bör styras av de kodbestämmelser som gäller där projektet är beläget och av förfrågningsunderlaget.

Resultaten av faktiska tester av experter är dock något överraskande. I teorin har gult ljus högre transmittans än vitt ljus i ren luft, men tester och analyser visar att, när det gäller transmittans i samband med praktisk vägbelysning, strider slutsatsen mot långvariga-antaganden:

 

• Det finns ingen skillnad i transmittans mellan gult ljus (till exempel natriumlampor) och vitt ljus (till exempel vita LED-lampor med hög-färg-temperatur) i klart väder;
• Åtminstone för dimma och moln av en viss täthet, och i regn och snö, är det inte heller någon skillnad i transmittans mellan gult och vitt ljus;
• På grund av visuella fel eller den stora variationen av väderförhållanden, kan enstaka undantag som är svåra att förklara uppstå när klart väder utvecklas mot extrem dimma, moln, regn eller snö.

 

Med andra ord, påståendet att "gult ljus tränger igenom dis bättre" håller inte bra när det väl placeras i ett sammanhang med praktisk belysning över en hel väg. Naturligtvis är transmittans bara en faktor. Huruvida vitt eller gult ljus är bättre för vägbelysning är fortfarande svårt att dra slutsatsen, eftersom för många faktorer är inblandade och de är för komplexa - det finns alla typer av objektiva influenser såväl som subjektiva mänskliga faktorer, särskilt skillnaderna mellan ett stort antal individer. Det kan inte bli något resultat som alla är överens om; åsikter kommer alltid att skilja sig åt.

 

 

Hur påverkar färgtemperaturen kostnaden och autonomin för ett solsystem?

En gatubelysning med solenergi skiljer sig från en-nätdriven: färgtemperaturräkningen landar i slutändan på PV-panelen och batteriet. Kedjan löper så här - färgtemperaturen påverkar lysdiodens ljuseffekt (lm/W); effektivitet avgör hur mycket effekt som behövs för att nå en given belysningsstyrka; effekt bestämmer armaturens dagliga energiförbrukning; förbrukningen i sin tur bestämmer PV-panelens betyg och batterikapacitet; och dessa avgör slutligen total kostnad, volym och vikt, och hur många på varandra följande mulna och regniga dagar ljuset kan fortsätta att lysa. I en gatubelysning är färgtemperaturen inte bara en fråga om huruvida ljuset ser bra ut - det är ett problem med systemkonfigurationen.

 

Lyckligtvis har LED-tekniken utvecklats snabbt under de senaste åren, chipeffektiviteten fortsätter att förbättras och energibesparingar garanteras, så konflikten mellan effektivitet och färgtemperatur är inte längre huvudfrågan i applikationen. Huruvida färgtemperaturen passar miljön där ljuset används har blivit nyckeln i valet.

 

Det är också värt att ta med lumenförsämring i beräkningen i förväg. Den falska värdeminskningen som diskuterats tidigare visar att ett rejält fall i belysningsstyrkan vanligtvis kommer från att smuts samlas på linsen. Om ett system är konfigurerat på en lång-underhållsfri-basis måste marginal lämnas i panelen och batteriet; annars faller belysningsstyrkan på vägen efter några år, vilket i praktiken förkortar designlivslängden.

 

Ytterligare en påminnelse: vilken färgtemperatur som än väljs är korrekt ljusfördelning en förutsättning. Med lämplig optik är en LED-gatlampa varken bländande eller producerar okontrollerad bländning, och belysningsstyrkan över vägytan är enhetlig; med dålig optik hjälper inte ens den mildaste färgtemperaturen.

 

Slutsats

När allt kommer omkring, efter år av forskning och praktisk tillämpning,Yahua belysningrekommenderar en färgtemperatur på cirka 5800K: den ger hög effektivitet samtidigt som den förblir ljus och bekväm, och förare kan bättre hålla sig alerta i den miljön, vilket minskar antalet olyckor; omvänt, varmt ljus vid en alltför låg färgtemperatur känns kvavt, dunkelt och tryckande och framkallar lätt trötthet. För specifika projekt som bostadsområden och dimmutsatta vägsträckor rekommenderar vi dock fortfarande att anpassa sig till situationen inom det allmänna intervallet 2800–4200K och att skjuta upp de lokala reglerna och förfrågningsunderlaget.