Valutazione della situazione di illuminazione
Le lampade al sodio ad alta pressione sono attualmente il tipo predominante di illuminazione convenzionale utilizzata per l'illuminazione stradale. La maggior parte delle diramazioni ha visto il test dell'illuminazione stradale a LED. Tuttavia, i due hanno chiaramente dimostrato i loro vantaggi e svantaggi.
Le lampade al sodio ad alta pressione hanno un'efficienza luminosa fino a 140 lm/W, superiore ai 120 lm/W dei moderni LED commerciali ad alta potenza. Tuttavia, rispetto alle luci al sodio ad alta pressione, che hanno un indice di resa cromatica di circa 25, i LED ne hanno uno decisamente maggiore (circa 80). Inoltre, nelle stesse condizioni di illuminazione, i LED bianchi sono più utili per assistere conducenti o pedoni nell'identificazione degli obiettivi e hanno effetti di illuminazione stradale e comfort molto maggiori rispetto alle lampade al sodio ad alta pressione.
La lampada al sodio ad alta pressione ha un design luminoso sferico per massimizzare l'efficienza della lampada. Le lampade al sodio ad alta pressione spesso hanno solo un'efficienza della lampada del 70 percento quando si tiene pienamente conto dell'efficienza del riflettore. Tuttavia, poiché il LED è direzionale, se il progettista della lampada utilizza la giusta strategia di distribuzione della luce, la maggior parte della luce sarà diretta direttamente verso la strada, aumentando l'efficienza della lampada a oltre il 90%.
Pertanto, è chiaro che i lampioni a LED hanno un potenziale significativo per sostituire le sorgenti luminose stradali convenzionali proprio dal punto di vista dell'efficienza luminosa e dell'efficienza della lampada. Per fare ciò, i risultati dello studio sulle tre tecnologie cruciali di distribuzione della luce, alimentazione e dissipazione del calore durante il processo di ricerca e sviluppo delle applicazioni di illuminazione a LED saranno l'argomento principale di questo articolo, che si concentrerà sul percorso tecnico e supporto tecnico di lampioni stradali a LED.
Distribuzione della luce
Utilizzando il design ottico, ottenendo una distribuzione dell'intensità della luce ad ala di pipistrello
I due principali tipi di sorgenti luminose utilizzate oggigiorno nell'illuminazione stradale a LED sono un singolo array di LED bianchi ad alta potenza da 1 W e un modulo di sorgente luminosa confezionato integrato ad alta potenza.
Rispetto ai criteri degli standard di illuminazione stradale con sorgenti luminose tradizionali, i lampioni stradali a LED dovrebbero raggiungere i seguenti obiettivi anche se lo standard mondiale per i lampioni stradali a LED non è stato ancora stabilito:
luminosità stradale media appropriata,
un elevato grado di uniformità di illuminamento longitudinale e totale
un'impostazione appropriata,
gestione dell'abbagliamento.
Progettazione della distribuzione dell'intensità luminosa
Dalla curva di distribuzione della luce, si ottiene la distribuzione del punto luminoso rettangolare sulla superficie stradale ottenendo una distribuzione dell'intensità luminosa ad ala di pipistrello mediante un'opportuna progettazione ottica. La lente ottica primaria, o lente del pacchetto, dei comuni LED bianchi ad alta potenza non è adatta per l'applicazione diretta all'illuminazione stradale a LED. Di conseguenza, ogni LED bianco ad alta potenza dovrebbe avere una lente ottica secondaria oltre alla sua lente ottica primaria. Attualmente, una lente ottica secondaria del tipo "peanut" produce prestazioni superiori.
Un nuovo concetto di design consiste nel costruire direttamente una maschera per lenti ottiche a forma di onda all'esterno della sorgente luminosa del LED una volta confezionato per ottenere la funzione della lente ottica secondaria attraverso la sorgente luminosa dell'illuminazione stradale a LED completa.
La tecnica di confezionamento dei LED bianchi è cambiata costantemente da un singolo dispositivo LED ad alta potenza da 1 W a un modulo di sorgente luminosa confezionata integrata ad alta potenza con l'avanzare della tecnologia di confezionamento. Gli attuali moduli di sorgenti luminose confezionate integrate ad alta potenza hanno una potenza massima di oltre 100 W, tuttavia a causa della loro superficie di emissione luminosa eccessivamente ampia, queste sorgenti luminose rendono difficile lo sviluppo di sistemi ottici di distribuzione della luce.
