Okullar ve Eğitim Tesisleri İçin Sınıf Aydınlatma Tasarımı LED Aydınlatma Armatürleri

Aydınlatmanın bilgi edinme ve öğrenme sürecindeki rolü temeldir. Çalışma konularının fiziksel özelliklerinin görsel olarak araştırılmasını ve ayrıca kağıt, bilgisayar ve projeksiyon üzerindeki yazılı ve grafiksel görüntülerden kavramların keşfedilmesini sağlar. Aydınlatma aynı zamanda dinleme, sözlü iletişim, sosyal beceri gelişimi ve durumların anlaşılması için de zemin hazırlar. Alanın öğrencilerin ve eğitmenlerin ihtiyaçlarını ne kadar iyi karşıladığını büyük ölçüde etkileyen tasarımın kritik bir unsuru olarak sınıf aydınlatması, öğrenciler ve eğitmenler için rahat ve çekici bir ortam sağlayarak sağlığı, refahı ve performansı desteklemelidir. Kullanıcı memnuniyetini artırmanın ve aydınlatılmış alan içindeki eğitim deneyimini desteklemenin ötesinde, okullarda ve eğitim tesislerinde aydınlatma, sıkı kod kısıtlamaları dahilinde yapılmalıdır.

Öğrenme Ortamı

Eğitim tesisleri, ilk (ilk) okullardan, orta okullardan, liselerden üniversitelere ve kolejlere kadar çeşitlilik gösterir. Bu tesislerin farklı alan türleri olsa da hepsinin ortak noktası, öğrenme ve çalışma etkinliklerinin çoğunun sınıflarda gerçekleşmesidir. Genel amaçlı bir sınıf, en az 32 metrekare (350 sq.ft) bir taban alanına sahiptir ve 20 ila 75 öğrenciyi barındırır. Tipik bir sınıf, kare bir plandan daha iyi görüş hatları sağlayan dikdörtgen bir kat planına sahiptir. Öğretim alanı, mekana gün ışığı (çatı penceresi) girişi sağlayan ve dış dünya ile duyusal uyarım ve görsel temas sağlayan pencerelere paralel görüş hatları ile tasarlanmıştır. Gölgeler veya panjurlar gibi kontrol ortamları, iç aydınlatma ile dengede olmaları için dış parlaklığı azaltmak veya gerekmediğinde gün ışığını ortadan kaldırmak için kullanılır. Pencerelerden gün ışığını kullanan yan aydınlatma, okul gününün büyük bir bölümünde genel aydınlatma sağlar. Ancak dengeli, tutarlı ve kontrol edilebilir bir görsel ortama ihtiyaç duyulduğunda yapay aydınlatma kilit bir rol oynar.

Bir sınıfın düzeni genellikle bir öğrenci bölgesi ve bir eğitimci bölgesi olarak ikiye ayrılır. Öğrenci bölgesi her zaman genel aydınlatmaya ihtiyaç duyarken eğitimci bölgesi, öğretim tahtalarına dikey aydınlatma sağlamak ve eğitmenin insani özellikleri için iyi modelleme sağlamak için ek aydınlatma gerektirir. Sınıflardaki en yaygın öğretim aracı, koyu gri ve yeşil kara tahtalar (karatahtalar) ve beyaz tahtalar ve gri tahtalar gibi kuru silinebilir tahtalar içeren öğretim tahtalarıdır. Yansıtılan medyanın sunumu için video ekranları genellikle bilgisayar eğitimi için kullanılır. Bu, projeksiyon ekranındaki aydınlığın en aza indirilmesini ve not almak için öğrenci bölgesi üzerinde yeterli ortam ışığının sağlanmasını gerektirir. Bir sınıf, video görüntüleme terminallerinin (VDT'ler) ekran yansımalarını en aza indirmenin birincil kaygı olacağı bilgisayarlı bir ortam olabilir. Armatürler, pencereler ve çevreleyen yüksek parlaklığa sahip yüzeyler tarafından üretilen yansıyan görüntüler, ekranın okunabilirliğini azaltabilir.

Aydınlatma Tasarımı Hususları

Sınıf aydınlatması, öğrencilerin ve eğitmenlerin görsel görevleri doğru ve rahat bir şekilde yerine getirmelerini sağlıyorsa yüksek kaliteli olarak kabul edilebilir. Aydınlatma tasarımının temeli, insan ihtiyaçlarını, mimariyi, ekonomiyi ve çevreyi bütünleştirmektir. Sınıf aydınlatmasının önceliği, görünürlük, görev performansı, görsel konfor, sosyal iletişim, sağlık, güvenlik ve esenlik gibi insan ihtiyaçlarını karşılamaktır. Bu çeşitli insan ihtiyaçları, ekonomik, çevresel ve mimari hususları da hesaba katarken, teşvik edici bir öğrenme ortamı geliştirmek için uygun şekilde dengelenmelidir. Kaliteli aydınlatma elde etmek, belirli bir görevi görünür kılmak için uygun aydınlatma sağlamaktan fazlasını içerir. İnsanların görme ve görevleri yerine getirme yeteneğini etkileyen birçok faktör vardır, en önemli yedi tanesi kamaşma, aydınlık homojenliği, parlaklık kontrastı, titreme, renk görünümü, yüzlerin ve nesnelerin modellenmesi ve perdeleme yansımalarıdır.

Aydınlık homojenliği

Aydınlık, bir yüzeye gelen ışık miktarıdır. Sınıflardaki en yaygın görevler ve uygulamalar, 150 lx ila 250 lx aralığında bir masaüstü aydınlatması gerektirir. Öğrenci bölgesindeki tekdüze yatay aydınlatma, görev görünürlüğünü etkileyen gölgeleri ortadan kaldırır ve görev konumlarının yeniden konumlandırılması sırasında alan kullanımının esnekliğine izin verir. Sınıflarda, özellikle eğitimci bölgesi, dikey aydınlık ve yatay ile düşey arasındaki diğer düzlemlerdeki aydınlık da çok önemlidir. Görev yüzeyindeki minimum aydınlatmanın ortalama aydınlatmaya oranı, örneğin masaüstlerinde yatay aydınlatma ve öğretim tahtalarında dikey aydınlatma 1:1.4'ten düşük olmamalıdır.

parlaklık kontrastı

Parlaklık, bir yüzeyden veya noktadan gelen ışık miktarıdır. Bu, yüzey aydınlatmasının ve yüzey yansımasının bir fonksiyonudur; bu, bir görev yüzeyine çarpan ışık miktarını artırarak veya yüzeyin yansıtıcılığını artırarak parlaklığın artırılabileceği anlamına gelir. Tebeşir işaretleri için kabul edilebilir kontrastı korumak için, kara tahta yansıması yüzde 5 ila yüzde 20 arasında tutulmalıdır. Karşılaştırıldığında, bir beyaz tahta, kendisini ilgi odağı haline getirmek için yüzde 70 yansıtma gerektirir. Rahat bir parlaklık dengesi elde edilebilmesi için çalışma yüzeylerinin (masaüstü bilgisayarların) yansıması yüzde 25 ila yüzde 40 aralığında olmalıdır. Duvarlar ve tavanlar genellikle açık renkli mat yüzeylerle gelir. Yansıyan parlamayı en aza indirirken, gelişmiş yatay ve dikey aydınlatma için ışığın verimli kullanımını garanti edebilen ışığın iç yansımaları yaratırlar. İnsan gözü aydınlığa değil aydınlığa tepki verir. Parlaklık hissine yol açan parlaklıktır. Ayrıntıları görme yeteneği, bir nesnenin parlaklığı ile onun yakın arka planı arasındaki ilişkiden güçlü bir şekilde etkilenir. Görev detayı ile arka planı arasındaki uygun kontrast, görsel ilgi yaratabilir ve görsel ipuçları sağlayabilir. Ancak, çok büyük parlaklık değişimleri, uyum güçlükleri ve görsel rahatsızlık yaratacaktır. Bir görev ile yakın çevre arasındaki parlaklık oranının üst sınırı 3:1 (daha karanlık ortamlar) veya 1:3'tür (daha açık ortamlar).

Renk görünümü

Renk, aydınlatmanın kritik bir unsurudur. Görsel, duygusal ve biyolojik etkiler açısından ışıkla ayrılmaz bir ilişkisi vardır. Görsel performansın, ruh halinin, atmosferin, sağlığın ve refahın ışıktan etkilenme derecesi, bir ışık kaynağı tarafından yayılan ışığın spektral güç dağılımına (SPD) bağlıdır. Bir ışık kaynağı, her ikisi de SPD tarafından belirlenen renk sıcaklığı ve renk oluşturma performansı ile karakterize edilebilir. Kendinden ışıklı olmayan nesnelerin renk görünümü, ışık kaynağının SPD'si ile nesnelerin spektral yansıtma işlevi arasındaki etkileşimin bir ürünüdür. Bazı sınıflar, renkleri doğru bir şekilde oluşturan aydınlatma gerektirebilir. Renk sunumu, aydınlatmanın sadece bir yönüdür. Işığın spektral güç dağılımına bakmak ve ışığın renginin davranışı, memnuniyeti, psikolojik tepkileri ve sağlığı nasıl etkileyeceğini sezgisel olarak anlamak daha önemlidir. Işık kaynaklarının rengi—görünüşe göre "sıcak" veya "soğuk" olsun, insan sağlığı, üretkenliği ve esenliği üzerinde muazzam etkilere sahiptir.

parlama

Parlama, parlaklıklar veya parlaklık oranları, gözlerin uyarlandığı parlaklıklardan veya parlaklık oranından aşırı derecede yüksek olduğunda meydana gelir. Parlamanın sonuçları arasında engellilik (görünürlükte ve görsel performansta azalma) ve rahatsızlık (görsel performans veya görünürlüğü mutlaka etkilemeyen hoş olmayan parlaklık hissi) bulunur. Parlama, ışığın doğrudan bir ışık kaynağından göze ulaşmasından (doğrudan kamaşma) veya yansıtıcı bir yüzeyden yüksek parlaklığın yansımalarından (yansıyan kamaşma) kaynaklanabilir. Tavan aydınlatma armatürlerine, iç mekan uygulamalarında rahatsızlık veren parlamayı tahmin etmek için Birleşik Parlama Derecesi (UGR) veya Görsel Konfor Olasılığı (VCP) atanabilir. Okuma, yazma ve bilgisayar tabanlı görevler için maksimum UGR 19 veya minimum VCP 70 kabul edilebilir. Daha yüksek bir görsel konfor seviyesi istendiğinde, UGR'si 16 veya VCP'si 80 olan armatürler seçilmelidir.

titreme

Titreme, dikkati dağıtan ve bir takım olumsuz sonuçları olan ışığın genlik modülasyonudur. Düşük kaliteli güç kaynaklarıyla çalışan hem floresan hem de LED armatürler, akım hattı frekansının iki katı (yani 120 Hz veya 100 Hz) üretebilir. Titreme genellikle 70 Hz'den yüksek frekanslarda fark edilir. Bununla birlikte, insan gözüyle fark edilmeyen titreme, yine de bir sinir sistemi tepkisi üretebilir. Hem görünür hem de algılanamayan titreme endişe vericidir. Titreşime maruz kalmak kişiden kişiye değişir, göz yorgunluğuna, halsizliğe, mide bulantısına, görme performansında azalmaya, panik ataklara, baş ağrılarına, migrenlere, epileptik nöbetlere ve ağırlaştırıcı otistik durumların kanıtlarına neden olabilir. Çocukların veya gençlerin her gün uzun süre kaldığı eğitim kurumlarında sıkı bir kırpışma kontrolü yapılmalıdır. Titreşim yüzdesi tercihen 120 Hz'de yüzde 4'ü veya 100 Hz'de yüzde 3'ü geçmemelidir; bu, tüm popülasyonlar için son derece güvenlidir. İzin verilen maksimum değer 120 Hz'de yüzde 10 veya 100 Hz'de yüzde 8'dir.

perdeleme yansımaları

Örtücü yansımalar, bilgisayar ekranları veya parlak okuma materyalleri gibi aynasal yüzeylerden yansıyan yüksek parlaklıklı yamalardır (bir ışık kaynağının parlak görüntüleri). Birincil ışık kaynaklarından (dullar veya armatürler) veya ikincil ışık kaynaklarından (yansıyan) perdeleme yansımaları, bir görevin kontrastını azaltır ve ayrıntıları gizler. Bir kişinin gözlerinde aynasal veya dağınık yansıma oluşturmamasını sağlamak için, bilgisayar ekranlarını ışık kaynağına dik bir konumda düzenleyin veya sorunlu açılarda minimum ışık yayılımına sahip bir ışık dağılımına sahip bir armatür belirleyin.

Yüzlerin ve nesnelerin modellenmesi

Yüz ve nesne modelleme, eğitim tesislerinde önemli bir aydınlatma unsurudur. Bir yüzdeki ışık ve gölgenin etkileşimi, dudakların okunmasını ve yüz hareketlerinin yorumlanmasını kolaylaştırarak öğretmen-öğrenci iletişimine yardımcı olabilir. Aydınlatma, görsel bir sahneye şekil ve derinlik katabilir, nesnelerin dokusunu ve detaylarını ortaya çıkarabilir, arzu edilen bir desen yaratabilir ve vurguları ve görsel ilgi alanlarını ortaya çıkarabilir. Güçlü yönlü aydınlatma, düz olmayan derin gölgelere neden olabilirken, aşırı dağınık aydınlatma, yüzlerin veya nesnelerin düz veya ilgi çekici görünmemesine neden olur. Bu nedenle, yönlü ve dağınık aydınlatmanın uygun bir karışımı arzu edilir.

Genel Aydınlatma

Genel aydınlatma, sınıflardaki ana aydınlatma kaynağıdır. Mekana genel aydınlatma sağlarken aynı zamanda görev aydınlatmasının birincil kaynağı olarak hizmet eder. Sınıflardaki genel aydınlatma, doğrudan, dolaylı veya doğrudan/dolaylı dağıtım kombinasyonu ile tavana monte aydınlatma sistemleri kullanılarak gerçekleştirilebilir. Doğrudan aydınlatma, armatürden yatay bir görev düzlemine kesintisiz ışık sağlar. Dolaylı aydınlatma, ışığı tavana doğru dağıtır ve bu da ışığı aşağı doğru yansıtır. Doğrudan/dolaylı aydınlatma, hem aşağı hem de yukarı ışık dağılımları sağlar. Doğrudan aydınlatma sistemleri ışık vermede etkilidir, ancak sert gölgeler, örtülü yansımalar ve üst duvar yüzeylerinde koyu renkli tavanlar ve deniz tarakları gibi istenmeyen görsel efektler oluşturabilir. Tavanlara yönlendirilen aydınlatma ile dolaylı aydınlatma sistemleri, ışığı görüş alanında aşırı parlaklığa eşit olarak dağıtır. Bununla birlikte, dolaylı aydınlatma, bir alanın donuk ve vurgulardan ve görsel ilgilerden yoksun görünmesini sağlar. Doğrudan/dolaylı aydınlatma, gelişmiş görsel konfor, yatay çalışma yüzeylerinde tek tip aydınlatma ve güçlendirilmiş alan, uyanıklık ve görsel netlik izlenimleri için dengeli ışık dağılımları sağlamak üzere doğrudan ve dolaylı aydınlatmanın faydalarını birleştirir.

Parlama ve mağara etkisi yaratma endişesine rağmen, çoğu eğitim alanının düşük tavan yüksekliğine sahip olması nedeniyle, doğrudan aydınlatma sınıflarda neredeyse evrensel bir seçimdir. Doğrudan aydınlatma tipik olarak gömme aydınlatma, gömme montajlı aydınlatma veya asma aydınlatma şeklinde sağlanır. Direkt aydınlatma armatürleri çeşitli şekil ve boyutlarda tasarlanabilmektedir. Eğitim tesislerinde yaygın olarak kullanılan aydınlatma armatürleri, ızgara tavanlara montaj için tasarlanmış dikdörtgen trofferler ve gömme, sıva altı ve sıva altı montajlar için tasarlanmış lineer aydınlatma armatürleridir. Troffer'lar, hacimsel trofeler, parabolik trofe'ler, dağınık/lensli tüfleyiciler ve kenardan aydınlatmalı LED paneller şeklinde mevcuttur. Lineer aydınlatma armatürleri, 4, 8 veya 12 fitlik bölümler gibi standart uzunluktaki bölümlerde veya sürekli çalışma konfigürasyonunda gelir.

Aydınlatma Teknolojisi

Geçtiğimiz birkaç on yıl boyunca, sınıfların ve diğer eğitim alanlarının aydınlatılması, floresan aydınlatma teknolojisinin neredeyse ayrıcalıklı bir alanı olmuştu. Bir flüoresan lamba, bir cam tüp içindeki cıva buharlarını uyarmak için elektrik kullanır. Cıva buharı, ultraviyole (UV) ışık yaymak için boşalır, bu da daha sonra bir fosfor kaplamanın floresan ışığına neden olur ve görünür spektrumda ışık üretir. Floresan lambalar, yüksek ışık verimleri, dağınık ışık dağılımı ve uzun çalışma ömürleri nedeniyle yaygın bir kullanım kazanmıştır. Ancak floresan lambaların kullanımı tartışmalıdır. Floresan lambaların ultraviyole emisyonu, uzun başlatma süresi, radyo paraziti, yüksek kırılganlık, harmonik bozulmalar, sınırlı çalışma sıcaklıkları aralığı ve sık anahtarlama nedeniyle azalan kullanım ömrü gibi birçok dezavantajı vardır. Bununla birlikte, floresan aydınlatmanın en olumsuz etkisi, iç aydınlatma kalitesini önemli ölçüde düşürmesi ve sağlık riskleri oluşturmasıdır. Işık verimliliğine aşırı derecede odaklanma, flüoresan aydınlatma armatürlerinin çoğunun renk üretiminde yetersiz performans göstermesine ve insan sirkadiyen ritmi üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olabilecek aşırı yüksek bir renk sıcaklığı (6000 K - 6500 K) sunmasına neden oldu ve mavi ışık tehlikesi endişesini dile getirdi. Bir flüoresan lamba, lambanın elektrotları aracılığıyla iletilen akımı düzenlemek için bir balast gerektirdiğinden, titreme sorunu ortaya çıkar. Işık kalitesi söz konusu olduğunda, floresan aydınlatma, iç mekanlar için yapay aydınlatma tarihinde özellikle kötü bir başlangıçtır.

Işık yayan diyot (LED) teknolojisine dayalı katı hal aydınlatması hızla popülerlik kazanıyor. LED'ler, akla gelebilecek her aydınlatma uygulaması için baskın ışık kaynağı haline geldi. LED, elektrik enerjisini doğrudan fotonlara dönüştüren yarı iletken bir cihazdır. Yarı iletken cihaz, indiyum galyum nitrür (InGaN) gibi bir yarı iletken malzemenin zıt katkılı katmanları tarafından oluşturulan bir pn bağlantısına sahiptir. Pn bağlantısı ileri yönde polarlandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve ışık üretmek için yeniden birleşir. LED teknolojisi, geleneksel teknolojilerin birçok dezavantajını ele aldı ve yüksek verimlilik, uzun ömür, yüksek spektral çok yönlülük, olağanüstü kontrol edilebilirlik (açma/kapama/karartma), optik tasarımda yüksek esneklik ve şok ve titreşime karşı yüksek direnç vaat ediyor. LED'ler yalnızca görünür spektrumda (tipik olarak 400 ila 700 nm arasında) radyan güç üretir. Ultraviyole (UV) ve kızılötesi (IR) radyasyonun olmaması, bu teknolojiyi belirli bir hassasiyete sahip kişiler tarafından veya geleneksel ışık kaynaklarından gelen optik radyasyonun insanlar için risk oluşturacağı durumlarda kullanım için özellikle uygun hale getirir.

LED Aydınlatma Armatürleri

Uzun hizmet ömrü ve yüksek enerji verimliliği, LED'lerin ayırt edici avantajlarıdır. Bu, LED aydınlatma sistemlerinin uzun kullanım ömrü ve yüksek ışık veriminin doğal olarak bir mesele olduğu konusunda yaygın bir yanılgıya yol açmaktadır. Bir flüoresan aydınlatma armatürü, sektör genelinde ve benzer kullanım ömrüne sahip üreticiler arasında standart hale getirilmiş lineer T5 (5/8 inç çap), T8 (1 inç çap) ve T12 (11/2 inç çap) gibi bir dizi lamba kullanır. , ışık çıkışları ve lümen bakımı. Armatür temel olarak lambaların montaj çerçevesi olarak hizmet eder ve ışık dağılımının sınırlı kontrolünü sağlar. Buna karşılık, bir LED armatür genellikle kabul edilebilir bir ürün sağlamak için LED'leri termal, elektrik ve optik alt sistemlerle bütünsel olarak entegre eden yüksek mühendislik ürünü bir sistemdir. Bir LED armatürün sistem etkinliği ve çalışma ömrü, büyük ölçüde sistem tasarımına ve yapımına bağlıdır. Bir LED armatürün kullanım ömrü, büyük olasılıkla lümen aşınması, renk kayması, arıza ve hatta LED sürücülerinin ani arızalarından kaynaklanabilecek olan, armatürün ilk kez bakım gerektirdiği zamana dayanır.

LED'ler günümüzde mevcut olan en verimli ışık kaynağıdır. Ancak yine de LED'lere verilen elektrik gücünün yarısından fazlası ısıya dönüştürülür. Lambalardan kızılötesi enerji şeklinde ısı yayan akkor ve halojen lambaların aksine, LED'ler tarafından üretilen ısı yarı iletken paketler içinde tutulur ve armatürün kendisi aracılığıyla dağıtılması gerekir. LED'lerde aşırı ısı birikmesi çip, fosfor ve ambalaj malzemelerinin bozulma sürecini hızlandırabilir. Yükseltilmiş bağlantı sıcaklıklarının, diyotun aktif bölgesinde çekirdeklenme ve çıkıkların büyümesi, fosfor kuantum verimliliğinde bozulma ve kapsülleyici ve plastik muhafazaların renginin bozulması gibi birçok arıza mekanizmasına neden olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, etkin termal yönetim, LED'leri nominal hizmet ömürleri boyunca çalıştırmak için çok önemlidir. Termal tasarım, armatür tasarımının en önemli parçasıdır. Yarı iletken kalıptan baskılı devre kartı (PCB) yoluyla ortam ortamına giden termal yoldaki tüm malzeme ve bileşenler düşük termal dirence sahip olmalıdır. Bir termal tasarımın etkinliği, esas olarak, ısı emicinin ısıyı ısıl iletim ve konveksiyon yoluyla dağıtma yeteneğine bağlıdır. Troffers ve lineer pandantifler gibi tavan aydınlatma armatürleri, tipik olarak, ısı alışverişini kolaylaştıran yeterli yüzey alanı oluşturmak için yeterli hacim sağlar.

Çoğu zaman, bir LED sistemindeki arıza veya arıza noktası LED sürücüsüdür. LED'ler akım ve voltajdaki çok küçük değişikliklere bile duyarlı olduğundan, LED sürücü devreleri, besleme voltajı veya yük değişimleri altında çıkışı sabit bir akımda düzenleyecek şekilde yapılandırılmalıdır. Uygun sürücü akımına sahip çalışma LED'leri de termal yönetimin bir parçasıdır. Bir LED'in derecelendirildiğini aşırı kullanmak, bağlantı sıcaklığını artıracak ve LED'lerin dahili kuantum verimliliğini azaltacaktır. Sürücülerin temel performans ölçümleri, geniş bir giriş voltajı aralığında yüksek güç faktörü ve düşük toplam harmonik bozulma (THD) sağlarken bir LED'e veya bir dizi LED'e (veya dizilere) giden gücü uygun ve verimli bir şekilde düzenleme yeteneklerine odaklanır. . Sürücü ayrıca aşırı yük, açık ve kısa devre koşullarına karşı koruma özelliklerinin yanı sıra geçici gerilim bastırma ve akıllı aşırı sıcaklık koruması sağlamalıdır. Bununla birlikte, bazı aydınlatma üreticileri, sürücü devrelerini yetersiz tasarlayarak maliyetleri acımasızca azaltmaktadır. Bu, yalnızca sürücü devresinin güvenilirliğinin tehlikeye girmesine neden olmakla kalmaz, aynı zamanda düşük maliyetli sürücüler genellikle eksik dalgalanma bastırma sağladığı için titremeyi bir sorun haline getirir. Çıkış akımının dalgalanma değerinin yüzde ±10'u aşması genellikle kabul edilemez.

LED sistemlerinin tasarımında optik tasarım yüksek bir öncelik haline gelir. Geniş bir alan veya görev düzlemi üzerindeki tekdüze aydınlatma, çok sayıda orta güçlü LED'in kullanılmasını gerektirir. Bu minyatür ışık kaynaklarının yüksek yoğunluklu çıkışı, parlamayı azaltmayı bir öncelik haline getirir. LED armatürler, difüzörler, lensler, reflektörler ve panjurlar gibi optik bileşenler kullanılarak elde edilen çeşitli dağıtım özelliklerine sahiptir. LED'lerden gelen doğrudan parlama, parlaklığı geniş yüzey alanlarına yayarak azaltılabilir. Bir dizi küçük prizmayı içeren lensler, yataya yakın görüş açılarında armatürün parlaklığını azaltabilir. Yansıma, LED'lerden gelen ışık akısını düzenlemek için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Hacimsel trofferler, gömülü bir muhafazanın iç yüzeyinden ışığı yansıtan bir tür "yansıyan doğrudan" armatürdür, yukarı doğru ışık yayan LED modülleri ise dağınık akrilik ile desteklenen metal sepetlerde korunur veya gizlenir. Kenardan aydınlatmalı LED panel ışıkları, ışığı bir ışık kılavuz plakasına (LGP) enjekte eder ve daha sonra ışığı toplam iç yansıma (TIR) ​​yoluyla bir difüzöre doğru dağıtır. Aşırı yüksek parlaklık yaratmadan tek tip aydınlatma sağlama yeteneği, bu gömme armatürleri eğitim tesislerinde bir iş gücü haline getirir.

Renk Oluşturma

Floresan aydınlatmada olduğu gibi, renk kalitesi ve ışık verimliliği arasındaki ödünleşim, LED aydınlatma çağında kaldı. Beyaz LED'ler genellikle, LED kalıplarından pompa fosforlarına (ışıldayan malzemeler) yayılan kısa dalga boyundaki ışığı kullanan fosfora dönüştürülmüş LED'lerdir. Fosforla dönüştürülmüş LED'lerin çoğu, elektrolüminesansı kısmen dönüştüren mavi pompa LED'leridir. Yüksek renksel geriverim sağlayan mavi bir pompa LED'i, yayılan kısa dalga boyundaki ışığın çok büyük bir bölümünün aşağı dönüştürülmesini gerektirir. Pompa ışığını fosfor ışığına (fotolüminesans) dönüştürme işlemi, büyük miktarda Stokes enerji kaybını içerir. Radyasyonun ışık etkinliğinin (LER) göz duyarlılığı tarafından dönüştürülmesi, daha uzun dalga boylu ışığın spektral dağılımı üzerinde yetersizdir. Bu etkileri birleştirirken, görünür spektrum boyunca daha homojen bir şekilde yayılan bir SPD'ye sahip yüksek renk geriverimli LED'lerin ışık verimliliği, mavi ve yeşil dalga boylarında aşırı doygun olan düşük renk geriverimli LED'lerden nispeten düşüktür.

Yüksek verimli aydınlatmaya yönelmenin ve maliyetleri düşürmenin bir sonucu olarak, eğitim tesislerinde kullanılan çoğu LED armatür, kabul edilebilir (ancak iyi olmaktan uzak) 80 renksel geriverim indeksine (CRI) sahip LED'leri içerir. Özellikle bu armatürlerden yayılan ışık, doygun renkler oluşturan dalga boylarında yetersizdir. Bir sınıfın hoş bir duyguya sahip olması ve renklerin doğal görünmesi için, ışık kaynağının görünür spektrumdaki tüm dalga boylarına görsel yanıtı tetikleyebilmesi gerekir. Eğitim tesisleri, yüksek renk kalitesiyle aydınlatmayı hak ediyor, örneğin 90'lık bir CRI. Mavi pompa LED'leri üstün renk sunumu sağlamak için tasarlanabilirken, mor pompa LED'leri, özellikle geniş bir alanda radyant güç sağlayan geniş spektrumlu beyaz ışık üretmek için geliştirilmiştir. görünür spektrum

Işığın Renginin Arkasındaki Bilim

Bir ışık kaynağının ilişkili renk sıcaklığının (CCT), ışığın rengini (örneğin, sıcak veya soğuk) karakterize etmesi amaçlanır. Sıcak bir ton sergileyen beyaz ışık, 2700 K ila 3200 K aralığında bir CCT'ye sahiptir. 3500 K ila 4100 K aralığında bir CCT'ye sahip beyaz ışık, genellikle "nötr beyaz" bir görünüme sahip olarak adlandırılır. 4100 K'nin üzerinde bir CCT'ye sahip beyaz ışık, "soğuk beyaz" bir görünüme sahip olarak adlandırılır. Beyaz ışığın görünümü ister sıcak ister soğuk olsun, tüm beyaz ışık eşit değildir, yalnızca görsel olarak algımızı etkilemekle kalmaz ve duygusal olarak ruh halimizi de etkiler, aynı zamanda bir dizi nöroendokrin ve nörodavranışsal tepkiler üzerinde de etkileri vardır. Genel olarak, soğuk beyaz, spektrumdaki nispeten yüksek bir mavi ışık yüzdesine karşılık gelir ve sıcak beyaz, spektrumdaki düşük bir mavi bileşeni belirtir.

Araştırmalar, mavi ışığın, retinanın gangliyon hücre katmanındaki özünde ışığa duyarlı retinal ganglion hücresi (ipRGC) fotoreseptörlerini uyarabildiğini belirlemiştir. ipRGC'ler ışığı biyolojik saat için nöral sinyallere dönüştürür. Suprakiazmatik çekirdeklerde (SCN) bulunan biyolojik saat daha sonra vücut sıcaklıklarını düzenler ve melatonin ve kortizol gibi endokrin hormonları salgılar. Yeterince yüksek dozda biyoaktif mavi ışık, insan vücudunu gündüz moduna programlamak için ana biyolojik saati tetikleyecektir. Mavi radyasyona maruz kalmanın, stres tepkisi ve uyanıklık için kortizol gibi hormonların üretimini uyardığı keşfedildi; dürtü kontrolü ve karbonhidrat istekleri için serotonin; ve zevk, uyanıklık ve kas koordinasyonu için dopamin. Bir gündüz fizyolojik tepkisini simüle ederken, biyoaktif mavi ışığa maruz kalmak aynı zamanda uykuyu teşvik eden hormon melatoninin baskılanmasına neden olur. Konsantrasyon, uyanıklık ve performansı desteklediğinden, yüksek mavi bileşenlere sahip parlak beyaz ışık bu nedenle öğrenme saatleri sırasında sıklıkla kullanılır.

Tipik olarak, eğitim alanlarında gündüz aydınlatması için 4100 K civarında bir CCT'ye sahip soğuk beyaz ışık seçilir. Genel olarak iç aydınlatma için maksimum CCT, doğrudan tepeden parlayan güneş ışığının görünen renk sıcaklığı olan 5400 K'yi geçmemelidir. Ancak, floresan aydınlatmanın tanıtılması, iç aydınlatma için renk sıcaklıklarında keskin bir artışa eşlik etti. Spektrumun mavi ucunda biriken dalga boylarında beyaz ışık üreten ışık kaynakları, içerdiği minimum fotolüminesans ve bu spektral bant üzerinde yüksek göz duyarlılığı nedeniyle en yüksek ışık etkinliğine sahiptir. Bu, 6000 K ila 6500 K aralığındaki CCT'leri eğitim aydınlatması için ortak bir seçim haline getirir. Bununla birlikte, bu kadar yüksek bir CCT'ye sahip optik radyasyon sert görünür ve doygun renkler oluşturmak için eksik dalga boyları nedeniyle genellikle renk bozulmasına neden olur. En önemlisi, gün boyunca aşırı yüksek dozda mavi radyasyona maruz kalmak insan vücudunu aşırı strese sokabilir ve düzgün sirkadiyen ritimleri korumayı zorlaştırabilir.

Öğrenciler genellikle gece koçluğu saatlerinde yüksek yoğunluklu mavi radyasyon almaya devam ederler, bu da akşamları melatoninin uygunsuz şekilde bastırılmasına neden olur. Akşam 9'dan 07:30'a kadar gece melatonin salınımı, temel rejenerasyonu destekleyen ve vücudumuzda gelişen kanser hücrelerini baskılayan hayati bir koruyucu mekanizmadır. Akşam yatmadan en az iki saat önce yüksek CCT ve yüksek yoğunluklu aydınlatmadan kaçınılmalıdır. 60 lüks olarak tanımlanan mütevazı sıcak beyaz ışık seviyeleri, sirkadiyen bozulma olmaksızın küçük görsel görevler için yeterlidir.

Ayarlanabilir Beyaz Aydınlatma

Aydınlatmanın insan sağlığı, refahı ve performansı üzerindeki etkileri, aydınlatma endüstrisini, olumlu bir sirkadiyen ritmi desteklerken, gelişmiş konsantrasyon, uyanıklık ve performans için belirli insan biyolojik tepkilerini uyandırabilecek bir çözüm geliştirmeye sevk etti. Ayarlanabilir beyaz aydınlatma, bağımsız olarak kontrol edilen ışık yoğunluğu ile beyaz ışığın renk sıcaklığının modülasyonunu sağlar. Bu teknoloji, dinamik bir aydınlatma düzeninin gün boyunca sunulmasını sağlar ve aydınlatmanın çeşitli hedef grupların ihtiyaçlarına göre uyarlanmasına olanak tanır. LED teknolojisine dayalı ayarlanabilir beyaz aydınlatma, insan merkezli aydınlatmanın (HCL) hızlandırılmış dağıtımının arkasındaki itici güçtür. İnsan merkezli aydınlatma, vücudun sirkadiyen ritmini ve biyolojik işlevlerin doğal döngüsünü güçlendirmek için tasarlanmıştır. Işığın görsel, biyolojik ve duygusal etkilerinin bütünsel bir tasarımı boyunca hormonal süreçlerin ve öğrenme ortamının bilinçli kontrolünü sağlar. İç aydınlatmanın miktarı ve spektrumu, gün boyunca doğal gün ışığının özelliklerini yansıtacak şekilde ayarlanabilir.

Fotobiyolojik Güvenlik

Koltuk uzmanları, LED aydınlatmanın mavi ışık tehlikesi konusunda yaygara yapıyor. Mavi pompa LED'lerinin daha yüksek mavi dalga boyları içerdiğini ve bu nedenle mavi ışık tehlikesi için diğer ışık kaynaklarından daha fazla potansiyele sahip olduğunu iddia ediyorlar. Mavi ışık tehlikesi, esas olarak 400 nm ile 500 nm arasındaki dalga boylarında radyasyona maruz kalmanın neden olduğu fotokimyasal olarak indüklenen retina hasarıdır. Beyaz LED'lerin fosfor aşağı dönüştürücüleri pompalamak için mavi yayıcılar kullanması ve SPD'lerinde belirgin bir mavi tepe noktası olması, LED'lerin retinada fotokimyasal hasara neden olma potansiyelinin daha yüksek olduğu anlamına gelmez. Farklı renk görünümlerine sahip beyaz ışık, temel olarak uzun ve kısa dalga boylarının farklı kombinasyonlarının bir sonucudur. Hangi beyaz ışığın yayıldığına bakılmaksızın CCT ile mavi ışık içeriği arasında güçlü bir ilişki vardır. Mavi ışık tehlikesi ağırlıklandırma işlevi, bir dizi dalga boyuna yayılır. Herhangi bir yerel tepe noktası yerine tehlikeli radyasyon aralığını dikkate almak önemlidir. LED'ler tarafından yayılan ışığın spektral bileşimindeki toplam mavi dalga boyları miktarı, genellikle aynı renk sıcaklığında başka herhangi bir ışık kaynağı tarafından yayılan ışıkla aynıdır.

Tekrarlamak gerekirse: Konu fotobiyolojik güvenlik olduğunda LED'ler geleneksel teknolojileri kullanan ışık kaynaklarından temelde farklı değildir. Suçlanması gereken, iç aydınlatmada aşırı yüksek CCT kullanılmasıdır. 6000 K'nin üzerinde bir CCT'ye sahip beyaz ışık, önemli miktarda mavi ışık içerir ve düşük CCT ışık kaynakları tarafından yayılan beyaz ışığa göre retinada fotokimyasal hasara neden olma olasılığı daha yüksektir. RG2 veya daha yüksek risk grubu sınıflandırması için eşik aydınlatması, CCT'si 6000 K olan bir ışık kaynağı için 1000 lux, CCT'si 4000 K olan bir ışık kaynağı için 1600 lux ve CCT'si 2700 olan bir ışık kaynağı için 3200 lux'tür. K. Bununla birlikte, tüm beyaz ışık kaynakları için Risk Grubu 2 ve 3'ün mavi ışık tehlike sınıflandırması pek olası değildir, çünkü eğitim uygulamaları için maksimum aydınlatma nadiren 300 lüksü geçer. Daha da önemlisi, bir ürün parlaklık koşullarının tehlikeli olarak kabul edilmesi için eşiği de aşmalıdır (Risk Grubu 2 için 6000K'da 10 mcd/k2, 4000 K'da 16 mcd/k2, 2700 K'de 30 mcd/k2). Risk Grubu 2 veya 3'ten tehlike olduğunda bile, insanların kaçınma tepkileri tehlikeyi azaltacaktır, bu nedenle mavi ışık tehlikesi insanların endişelenmesine gerek yoktur.

Popüler Etiketler: Okullar ve Eğitim Tesisleri için Sınıf Aydınlatma Tasarımı LED Aydınlatma Armatürleri, Çin, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, satın al, fiyat, en iyi, ucuz, satılık, stokta, ücretsiz numune