Ticari tesislerde yüksek tavan aydınlatması

Büyük mağazalar, perakende satış yerleri, araba galerileri, ticari depolar, konferans merkezleri, sergi alanları, eğlence merkezleri, spor sahaları ve spor salonları, ticari-sınıf yüksek tavan ışığının kullanılması amaçlanan yer türlerine yalnızca birkaç örnektir. Aydınlatılmasının oldukça zor olduğu bilinen endüstriyel binaların aksine, bu ayarlar genellikle aşırı nem, aşındırıcı atmosferler, yakıcı kimyasallar, toz, ağır makinelerden kaynaklanan titreşim, aşırı ortam sıcaklıkları ve kirli elektrik gibi aydınlatma sorunlarından muaftır.

LED teknolojisine dayalı katı hal aydınlatma, yüksek tavan aydınlatma sektöründe hızla floresan ve HID aydınlatmanın yerini alıyor. LED aydınlatma sistemlerinin karmaşık yapısından dolayı ürün tasarımı dalgalanmaktadır. Ticari kullanıma yönelik yüksek tavanlı LED ışıklar, belirli uygulamalar dikkate alınarak üretilen benzersiz bir ürün kategorisidir.

Yüksek ticari körfezkalite Yüksek açık tavanlı ticari mekanlar için mimari çözüm LED aydınlatmadır. Yapının amaçlanan karakterini vurgulamak için tasarlanmışlardır ve teknik aydınlatma armatürlerinden daha fazlasıdırlar. Klasik endüstriyel görünümlü- yüksek koyların aksine, büyük mağazalar ve rekreasyon merkezleri gibi ticari binalar, hem enerji verimliliği yüksek hem de daha sofistike bir tasarıma sahip bir aydınlatma çözümü gerektirir. LED'lerin küçük boyutu ve katı hal dayanıklılığı nedeniyle, armatür tasarımcıları artık eski form faktörlerinin sınırlamalarını aşarak biçim ve işlevi önemli ölçüde birleştiren aydınlatma armatürleri üretebilirler. Bu ürünler kaynak verimliliğini büyük ölçüde artırmanın yanı sıra enerji tasarrufu da sağlıyor.

Geleneksel metal halojenür ve floresan ampullerle yönlendirmeli aydınlatma mümkün değildir. Bu çok yönlü lambaların ışık akısını etkili bir şekilde çıkarıp daha yararlı ve tutarlı bir dağıtıma-yeniden yönlendirmek zor olabilir. Dikkatlice tasarlanmış ikincil optiklerle, LED'lerin yönlü ışık çıkışı ve küçük paket boyutu sayesinde çok yüksek bir optik dağıtım verimliliği elde etmek mümkündür.

LED'ler yarı iletken olduğundan, çeşitli aydınlatma kontrol sistemlerine entegre edilebilirler ve bu da aydınlatmanın belirli bir uygulama veya ortama göre uyarlanmasına olanak tanır. Yüksek tavanlı LED ışıklar, ihtiyaç duyulduğunda uygun miktarda ışık sunarak önemli miktarda ekstra enerji tasarrufu anlamına gelen yüksek aydınlatma uygulama verimliliğine (LAE) ulaşabilir.

Çok sayıda armatür tasarımı ve performans varyasyonu, geniş yelpazedeki montaj yükseklikleri, ışık dağılımları, maliyet hedefleri, lümen paketleri, renk özellikleri ve yüksek tavan ışıklarının birlikte çalışması ve entegre olması gereken ayarlar nedeniyle ortaya çıkar. Ticari-sınıf yüksek tavanlı LED ışıklar yuvarlak veya doğrusal olabilir ve modüler veya entegre sistemler olarak ayarlanabilirler. Bir binanın iç mekanının fiziksel özelliklerinin yanı sıra alandaki kullanım ve görevler de bu sistemlerin biçimini ve düzenini belirler.

Aydınlatma sisteminin etkinliği ve güvenilirliği, yüksek tavanlı LED ışığının nihai değerini belirler. Işık kaynağı, sürücü ve kontrol bileşenleri, optik sistem ve ısı emici, aydınlatma sisteminin bu faktörleri daha da etkileyen çeşitli bileşenlerinden bazılarıdır. Herhangi bir armatür tasarım süreci her zaman maliyet ve performans arasında-dengeler yapılmasını gerektirir. Ticari tesislerin ılımlı çalışma ayarları, hem performans hem de maliyet hedeflerini aynı anda karşılamanın son derece zor olmasına rağmen, küçük bir çalışma penceresine sahip daha ucuz yüksek tavanlı LED ışıkların kullanımına daha toleranslıdır.

LED paketi ölçümleri günümüzde yüksek tavanlı aydınlatma sistemlerinde mevcut olan birçok performans varyasyonunda kullanılmaktadır. LED paketlerinin tasarımı ve aydınlatma sistemine entegrasyonu, bunların aydınlatma verimliliğini, lümen bakım performanslarını, renk sıcaklıklarını, renksel geriverim doğruluğunu ve ömrünü belirler. Plastik kurşunlu çip taşıyıcı (PLCC) paket platformu üzerine inşa edilen yansıtıcı SMD LED'ler,yüksek defne LED ışıklarticari çeşitliliktedir. Seramik alt tabakalı yüksek güç paketleri, yonga-kart üzerinde{-paketler (COB) paketleri ve yonga ölçekli paketleri (CSP'ler) gibi diğer LED paketi türleriyle karşılaştırıldığında, PLCC LED paketleri, yüksek düzeyde yansıtıcı muhafazalar ve kurşun çerçevelerle elde edilen yüksek ışık çıkarma verimliliği nedeniyle önemli ölçüde daha yüksek bir kaynak verimliliğine ulaşır. Beyaz ışık üretmek için yansıtıcı SMD LED paketlerini kullanan yüksek tavan lambaları, yüksek verimli sürücüler ve optiklerle birleştirildiğinde 180 lm/W'ın üzerinde bir aydınlatma verimliliğine sahip olabilir. Yüksek etkinlik nedeniyle geri ödeme süresi önemli ölçüde kısaltılabilir. Son kullanıcılar teorik olarak bu düzeyde bir verimlilikle yatırımlarının karşılığını iki yıl içinde amorti edebilirler.

Renk kalitesi ve etkinliği temel olarak değiş tokuş edilir. Yüksek verimli LED'lerin ışık spektrumu, canlı renkleri üretmek için gerekli olan önemli dalga boylarında eksiktir ve mavi ve yeşil spektral bantlarda aşırı-doygundur. Birçok perakende ve eğlence kuruluşunda canlı renkler genellikle zengin bir görsel deneyim yaratır. Yalnızca dengeli bir spektruma sahip optik radyasyona maruz kaldığında hassas ve karmaşık renklendirme ayırt edilebilir. Yüksek renksel geriverim ve sıcak beyaz LED'ler, Stokes kaybı ve uzun dalga boyundaki ışıkta düşük göz hassasiyeti nedeniyle önemli ölçüde daha az etkilidir.

Bu yansıtıcı SMD LED'lerin paketle ilgili arıza mekanizmaları, bir LED armatürün tasarımını ve mühendisliğini önemli bir sorun haline getirir; buna rağmen, yüksek etkili orta güçteki LED'leri kullanan LED armatürlerin potansiyel geri ödeme süresi, bir satın alma işlemini teşvik edecek kadar cazip olabilir. Sıcaklığın PLCC LED paketi parlaklık bakımı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Ambalaj malzemelerinin yüksek sıcaklıklarda hızlı bozunması, etkinlikte önemli bir azalmaya neden olabilir. Uzun çalışma saatleri veya yüksek ışık seviyeleri termoplastik reçinenin sararmasına neden olur ve bu da lümen aşınmasını hızlandırır.

Kötü tasarlanmış bir LED armatürün kısa ömrü, plastik LED paketlerinin bağlantı sıcaklığı, tüm sürüş ve çalışma koşulları altında belirlenen maksimum çalışma sıcaklığının altında tutulmadığı sürece, yüksek başlangıç verimliliğini işe yaramaz hale getirecektir. Daha yüksek performanslı ürünler, yüksek çalışma sıcaklıkları altında parlaklık bozulmasının ve renklilik değişiminin başlangıcını ertelemek için EMC (epoksi kalıplama bileşiği) kalıplanmış LED paketleri kullanır. Geleneksel PPA ve PCT malzemeleriyle karşılaştırıldığında EMC daha iyi termal stabilite sunar. LED'in aktif bölgesindeki ısıyı uzaklaştırmak için yüksek-verimli bir termal kanal sunan Dörtlü Düz Uçsuz-uçsuz (QFN) paketleri genellikle EMC kalıplanmış LED'lerin tasarımında kullanılır.

Tüm plastik LED paketlerinin sürekli olarak verimli bir şekilde çalışabilmesi için termal yönetimin hayati önem taşıdığı açıktır. Epoksinin ısıya dayanma kapasitesi sınırlı olduğundan, EMC-kalıplı LED'ler de farklı değildir. Isı dağıtımı ve sürüş akımı düzenlemesi, LED termal yönetiminin iki yönüdür. Düşük-maliyetli sistemler, yüksek ışık çıkışı elde etmek için genellikle az sayıda LED kullanır ve onları yoğun bir şekilde çalıştırır. Genel olarak konuşursak, tahrik akımı ne kadar yüksek olursa, yarı iletken paketlerin içinde daha fazla ısı üretilir. Sonuç olarak ambalaj malzemelerinin termal bozulması hızlanır. Sonuç olarak termal yönetimin temel bileşenlerinden biri sürüş akımını uygun bir seviyede tutmaktır.

Sistemin LED bağlantı noktasından ısıyı uzaklaştırma kapasitesinin arttırılması, LED armatürler için termal mühendisliğin ana hedefidir. Bağlantı sıcaklığı kontrolünü sürdürmek amacıyla kolay ısı hareketini garanti etmek için tüm termal yol boyunca bileşenlerin termal direnci azaltılmalıdır.Ticari alanın yüksek tavanlı LED ışıklarıçeşitlilik genellikle 250 watt'tan az elektrik tüketir. Termal yük, iyi tasarlanmış bir pasif ısı emici ile birlikte yüksek termal iletkenliğe sahip MCPCB'ler ve TIM'ler kullanılarak aktif termal yönetime ihtiyaç duymadan yönetilebilir. Ana endişe, sistemin genel maliyetini azaltmak için ısı emicilerin inşa edilemeyebileceğidir.

led bay lights

Çoğu durumda uygun optik tasarım, sıcaklık kontrolü kadar önemlidir. Hem ışık kaynağından ışığı verimli bir şekilde toplayabilen hem de maksimum armatür aralığı için ışığı eşit şekilde dağıtabilen ikincil optikler, önemli ölçüde ek enerji tasarrufu sağlayabilir. İyi tasarlanmış bir optik sistemle %90'ın üzerinde optik dağıtım verimliliği mümkündür-. Yüksek optik sistem verimliliğine ulaşmak için tipik olarak PMMA veya polikarbonat lens dizileri kullanılır. Bir SMD LED dizisi, çeşitli lens bileşenleriyle üretilen lens dizisi sayesinde bireysel optik kontrole sahip olabilir.

%90'ın üzerinde verimlilikle, toplam dahili yansıma (TIR) mercek dizisi, dardan genişe ince ayarlı optik dağılımlar sağlayabilir. LED'ler yüksek akı yoğunluğuna sahip cihazlardır. Konsantre emitörden gelen aşırı yüksek parlaklıklar parlamaya neden olur. Estetik açıdan hoş ortamlar yaratarak ticari binalardaki yüksek tavan aydınlatması, iyi bir deneyim ve etkileşimli bir ortamın geliştirilmesini desteklemelidir. Ticari-sınıf yüksek tavanlı LED ışıklar için, parlamayı bastırma sonuç olarak optik tasarımın çok önemli bir bileşenidir.

Ön uçtaki LED sürücüsüyüksek defne LED ışıklarLED dizisinin elektriksel özelliklerine uygun olarak alternatif akım (AC) hat gücünü doğru akım (DC) gücüne dönüştürür. Tipik olarak, doğrultulmuş DC gücünü önceden tanımlanmış bir DC gücüne dönüştürmek için bir anahtar modlu güç kaynağı (SMPS) kullanılır. AC'den DC'ye güç dönüştürme sürecini tamamlamak için tek-aşamalı veya iki-aşamalı tasarım kullanılabilir.

Güç faktörü düzeltme (PFC) ve DC/DC dönüşümü, tek-aşamalı bir LED sürücüsünde tek bir devrede birleştirilir. Aktif güç faktörü düzeltmesi için özel bir devre ve DC/DC sabit akım yönetimi için ikinci bir aşama, iki-aşamalı LED sürücüsünün özellikleridir. Daha ucuz fiyatları nedeniyle, tek-kademeli sürücüler ticari uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. İki-aşamalı sürücülerle karşılaştırıldığında, hem PFC'yi hem de DC/DC dönüştürme işlemlerini gerçekleştiren tek bir entegre devre, devre parçası sayısından, boyutundan ve maliyetinden %20-50 tasarruf sağlayabilir. Bununla birlikte, tek aşamalı topoloji dar bir çalışma voltajı aralığına, yüksek dalgalı akıma, sınırlı karartma aralığına, sınırlı PFC performansına ve aşırı gerilimden kaynaklanan aşırı gerilime karşı savunmasızlığa sahiptir.

Tek-kademeli LED sürücüleri genellikle yüksek-kaliteli AC şebekesine sahip düşük-güçlü ticari aydınlatma uygulamalarıyla sınırlıdır. Tek-aşamalı topolojiler, düşük operasyonel verimlilikleri ve büyük EMI imzaları nedeniyle daha yüksek güç seviyelerinde uygulanamaz hale gelir. Verimlilikleri, güvenilirlikleri ve karartma yetenekleri nedeniyle, iki-aşamalı sürücüler 100 W'ın üzerindeki güç seviyelerinde daha iyi bir fiyat/performans seçeneği sunar.

Aydınlatma kontrollerinin enerji tasarrufu potansiyelinden yararlanmak için karartma, algılama, zeka ve ağ iletişimini ticari LED aydınlatma sistemlerine entegre etme eğilimi, hiç bitmeyen verimlilik arayışından-yöneliktir. LED'leri karartmak için hem darbe-genişlik modülasyonu (PWM) hem de sürekli akım azaltma (CCR) kullanılabilir. Ticari uygulamalarda, karartma devresini düzenlemek için 0-10V ve 1-10V analog protokoller yaygın olarak kullanıldı. Bağlantılı sistemlerin ve Nesnelerin İnternetinin (IoT) gelişmesi sonucunda analog aydınlatmanın yerini dijital aydınlatmaya bırakması gerekiyor.

LED armatürler, DALI, Bluetooth mesh veya ZigBee gibi kablolu veya kablosuz iletişim teknolojisi kullanılarak ayrı ayrı adreslenebilir, karartılabilir ve yapılandırılabilir. LED armatürler çevreleriyle (doluluk veya gün ışığı sensörlerinden toplanan bilgileri kullanarak), yerel kontrolörlerle, cep telefonlarıyla veya bunların herhangi bir kombinasyonuyla iletişim kurabildiğinde,-yüksek değere sahip bağlamsal farkındalık özellikleri etkinleştirilebilir.