I corpi illuminanti da 2 piedi e 4 piedi sono stati a lungo illuminati da lampade fluorescenti lineari. I troffer fluorescenti sono un nome comune per questi dispositivi. Le linee bus AC sopra il controsoffitto sono collegate alle troffers. La luce generata dalle lampade può essere modellata da un paralume fluorescente utilizzando componenti come un involucro in lamiera, un reattore fluorescente, lampade fluorescenti e ottiche per creare una luce esteticamente gradevole per il contesto in cui verrà utilizzata. In tutto il mondo, gli edifici commerciali e gli ambienti industriali includono spesso apparecchi di illuminazione nel design della cassapanca. Tuttavia, il problema del consumo energetico relativamente elevato è causato dai fattori di potenza molto bassi e dai brevi cicli di vita delle lampadine fluorescenti standard, che vanno da 3,000 a 4,000 ore. Inoltre, il flusso di rifiuti viene assorbito dagli apparecchi o dai componenti di illuminazione rimossi per lo smaltimento o il riciclaggio. A causa dei materiali tossici o pericolosi presenti nei componenti rimossi, compresi i PCB nei reattori e il mercurio nelle luci fluorescenti, lo smaltimento solleva gravi problemi ambientali. Come risultato dei vantaggi dei LED in termini di alta efficienza, basso consumo energetico, alta affidabilità, tempi di reazione rapidi e basso tasso di guasto, l'industria dell'illuminazione e gli accademici dedicano tempo e impegno all'espansione delle applicazioni di illuminazione che utilizzano i LED.
L'uso di diodi a emissione di luce (LED) negli apparecchi di illuminazione generale per ambienti come sale conferenze e uffici sta diventando sempre più diffuso. Un dispositivo di illuminazione interessante negli ultimi anni è la luce a schermo piatto a LED. Una quantità significativa di spazi commerciali, uffici e negozi ha controsoffitti. Viene realizzata una luce a pannello LED per fornire un'illuminazione sufficiente a sostituire le lampade fluorescenti esistenti con diversi livelli di lux. I moduli di retroilluminazione a luce diretta e i moduli a luce laterale sono due dei principali tipi di architetture di pannelli di illuminazione. Un gruppo di sorgenti luminose a LED posizionate direttamente sotto un pannello costituisce un pannello a LED a luce diretta. Ma tieni presente che i LED sono un tipo di sorgente luminosa diretta la cui intensità di emissione luminosa lambertiana è massima a 90 gradi. Poiché i LED sono puntati direttamente verso lo strato di diffusione della luce, la luce che emettono risplende direttamente sullo strato. Produce così una sorgente puntiforme di luce che può essere fastidiosa o dannosa per gli occhi di qualcuno. I punti caldi (ovvero l'area con la massima intensità di emissione luminosa) possono essere visti in un pannello luminoso a luce diretta con lo strato diffusore posizionato troppo vicino alle sorgenti luminose a LED.
Lo sviluppo di luci per pannelli a LED con illuminazione laterale si basa sul raggiungimento di un apparecchio che genera un'emissione luminosa che, all'occhio umano, appare uniforme in tutto il pannello diffusore bilanciando le relazioni dei suddetti parametri. La luce viene trasportata da un array di LED alla parte centrale di un pannello illuminato dai bordi mediante guide luminose nelle moderne luci a schermo piatto a LED sviluppate principalmente utilizzando il teorema della retroilluminazione illuminata dai bordi. L'utilizzo di pannelli LED con illuminazione laterale negli apparecchi di illuminazione per interni sta rapidamente guadagnando popolarità. Ora è possibile trovare un pannello LED sostanzialmente piatto con illuminazione laterale, consentendo pannelli minuscoli con lunghezza e larghezza regolabili che producono luce uniforme. L'apparecchio di illuminazione e il relativo kit di retrofit forniscono uno strumento con una grande flessibilità di installazione. Includendo uno o più dispositivi diffusori, i pannelli luminosi a LED con illuminazione laterale possono fornire un bianco ambientale che copre uniformemente l'intera faccia anteriore del pannello. In generale, un pannello LED può essere suddiviso in un telaio e dispositivi di emissione di luce racchiusi dal telaio. Il telaio in alluminio sostiene la struttura, contiene le parti del pannello LED, comprese le strisce LED e l'elettronica di potenza, e dissipa il calore. Un pannello a guida luminosa ha molti LED SMD posizionati accanto a due o più bordi. L'illuminazione dei bordi utilizza SMD2835, SMD5630, SMD3014, SMD4014 e altre sorgenti luminose SMD.
È possibile trovare pannelli luminosi a LED con illuminazione laterale, che accoppiano la luce sui bordi di un pannello di guida della luce planare (mezzo guida d'onda). La luce si propaga attraverso l'intero volume del materiale per riflessione interna completa prima di essere rilasciata da una faccia che emette luce. Per garantire che la luce provenga dalla parte anteriore dell'LGP, la luce dei LED penetra nei bordi dell'LGP e viene reindirizzata all'interno. È possibile aggiungere un riflettore sulla superficie posteriore del pannello per reindirizzare la luce che normalmente fuoriesce dalla superficie posteriore del pannello verso la superficie anteriore. La faccia posteriore del pannello, che è la faccia opposta alla faccia che produce la luce, includerà comunemente uno strato riflettente la luce per ridurre l'emissione di luce dalla faccia posteriore. Una o entrambe le facce del pannello di guida della luce possono avere un motivo superficiale costituito da un irruvidimento della superficie che interrompe le caratteristiche di guida della luce dell'LGP nel sito della regione creando un'emissione preferita di luce nell'area al fine di promuovere un'uniforme emissione di luce. La luce si muoverà all'interno della guida d'onda non appena entra. La quantità di luce che emergerà dai bordi della guida d'onda può essere controllata fissando diffusori e/o riflettori ai bordi diversi da quello esposto al modulo della sorgente luminosa. Per dirigere la luce dalle principali superfici piane della guida d'onda in modo diffuso o angolato, possono essere utilizzate caratteristiche sulla guida d'onda. Per estrarre la luce diffusa, vengono ora applicate caratteristiche quali l'incisione laser, l'incisione chimica e la pittura di forme. Le caratteristiche di distribuzione della luce delle microlenti possono essere utilizzate come opzione per offrire un'emissione luminosa più specializzata e personalizzata.
Luce dal pannello LED
Il pannello diffusore è spesso realizzato in plastica trasparente o plastica che trasmette la luce con un motivo superficiale uniforme per consentire un'emissione uniforme della luce. Per evitare irregolarità, il diffusore può essere realizzato con una miscela di agenti diffondenti. Per eliminare i punti caldi, il materiale diffondente composto del diffusore può disperdere la luce dalla sorgente luminosa a LED. Per garantire che la distribuzione della luce per il pannello LED sia lambertiana o molto vicina alla lambertiana, nei pannelli LED vengono utilizzati diffusori in poli (metilmetacrilato o PMMA), policarbonato e/o polistirene. Utilizzando un materiale riflettente o un riflettore situato sul retro del pannello luminoso, la luce che è stata uniformemente dispersa sul pannello verrà diffusa e diretta attraverso il pannello nell'area da illuminare. È possibile utilizzare una guida d'onda o una guida luminosa per dirigere la luce dai LED illuminati dai bordi al centro del pannello corrispondente, il che può aiutare a garantire l'uniformità della luce generata dai pannelli luminosi a LED.
Gli ambienti di illuminazione degli uffici utilizzano prevalentemente pannelli luminosi a LED. Dal momento che una varietà di esigenze umane deve essere soddisfatta dall'illuminazione del posto di lavoro. L'illuminazione di un posto di lavoro può quindi essere giudicata di ottima qualità se rende facile e confortevole per i dipendenti svolgere il proprio lavoro visivo. Parametri come lux per l'intensità, CRI per l'indice di resa cromatica e Visual Comfort Parameter (VCP) per l'abbagliamento vengono utilizzati per valutare la qualità della luce. Recentemente, la raccomandazione UGR (Unified Glare Rating) della Commissione internazionale per l'illuminazione (CIE) ha ottenuto un'ampia accettazione come metodo standard di valutazione dell'abbagliamento. Sebbene i pannelli di illuminazione perimetrale presentino numerosi vantaggi, alcuni di essi includono l'illuminazione uniforme, il design aerodinamico e il profilo ridotto. Tuttavia, le luci dei pannelli a LED con illuminazione laterale presentano l'inconveniente di una regolazione UGR inefficace. La formazione di abbagliamento è il risultato di un UGR gestito in modo insufficiente, che può essere molto pericoloso in grandi spazi. Ciò è particolarmente vero per spazi considerevoli, come le sale conferenze, utilizzate nei luoghi di lavoro. Un abbagliamento fastidioso potrebbe derivare da valori UGR superiori a 20, specialmente negli uffici o nelle stanze menzionate sopra. Pertanto, è preferibile che i pannelli LED con illuminazione laterale utilizzati nei luoghi di lavoro abbiano un UGR di 19 o inferiore.
Per i pannelli LED edge-lit, l'aumento dell'efficacia luminosa è ancora un altro ostacolo. L'efficienza luminosa è il quoziente del flusso luminoso totale generato dalla luce del pannello LED e della potenza totale che riceve. È definito come il rapporto tra il flusso luminoso (Lm) e la potenza applicata (Watt). L'unità di misura è lumen per watt (lm/W). A causa delle perdite di luce all'interno del mezzo di guida della luce, delle perdite nell'accoppiamento della luce nel mezzo e delle perdite nell'estrazione della luce dal mezzo, i pannelli di illuminazione con illuminazione laterale hanno un'efficacia luminosa inferiore rispetto a una configurazione a luce diretta. Gli apparecchi LED edge-lit emettono luce riflessa con un'efficienza luminosa tipicamente compresa tra 80 e 100 lm/W, a differenza dei pannelli a luce diretta che forniscono un'illuminazione diretta con un'efficienza luminosa fino a 160 lm/W.
Come già accennato, uno dei principali vantaggi di una lampada da pannello a LED con illuminazione laterale rispetto a una lampada da pannello retroilluminata o a luce diretta è che è molto più compatta. In particolare, lo spessore complessivo della lampada può essere simile allo spessore del pannello di guida della luce, consentendo di realizzare un pannello con uno spessore di 8–12 mm. Inoltre, il pannello LED può essere di qualsiasi dimensione. Ad esempio, il pannello LED può essere quadrato e misurare circa 24 pollici per 24 pollici (600 millimetri per 600 millimetri), che sarebbe la dimensione inferiore di una normale plafoniera fluorescente. Grazie alla loro vasta gamma di dimensioni, sono più flessibili e possono essere utilizzati per una varietà di scopi. Il telaio in alluminio può essere dotato di un rivestimento antistatico termoplastico. La tonalità argento o bianca della cornice si integra bene sia con i soffitti residenziali che commerciali ed è anche resistente alla corrosione e ai graffi.
Driver esterni a corrente costante con possibilità di dimmerare generalmente le luci dei pannelli LED di potenza. Sono disponibili in forme standard, DALI e analogiche, oltre a varie temperature di colore. Possono essere montati in superficie su soffitti e pareti, utilizzati come pendenti o inseriti direttamente in controsoffitti e nicchie convenzionali. Le sue elevate prestazioni combinate con un basso consumo energetico, una lunga durata e un design elegante lo rendono l'opzione migliore per l'illuminazione per uso generale in edifici per uffici, grandi esercizi commerciali, istituti scolastici, governo, sanità e ospedali.
