När LED-gatbelysning används i regn, dimma och snö, behövs en design med låg färgtemperatur för att förbättra ljusgenomträngningen, medan teknik med hög ljuseffekt kombineras för att optimera belysningsprestanda och uppfylla trafiksäkerhetskrav.
Krav för ljusgenomträngning i regn-, dimma- och snömiljöer
Fördelar med traditionell belysning vid penetration: Natriumlampor: Låg-natriumlampor (färgtemperatur runt 2000K) och hög-natriumlampor (2200–2500K) producerar monokromatiskt gult ljus med längre våglängder (589,0 nm och 589,6 nm). Detta ger dem stark penetration i regn, dimma och snö, vilket är anledningen till att de länge var det vanliga valet för vägbelysning. Till exempel använde stora vägar i Shenzhen en gång ofta högtrycksnatriumlampor.- Efter att invånarna klagade på att vita-ljusmetallhalogenlampor (6000–6500K) fungerade dåligt i dimma, bytte många tillbaka till natriumlampor.
Fordonsdimljus: Gult ljus (som ses i vissa xenonlampor) är att föredra för dimljus på grund av dess starka penetration. Xenonlampor med hög-färg-temperatur (över 6000K) tenderar att skapa en vit dimma i dimma, vilket minskar sikten.
Penetrationsutmaningar för LED-gatbelysning: Konventionella vita-ljus-LED har en hög andel kort-ljus (som 460 nm blått ljus) i sitt spektrum. I regn, dimma eller snö sprids detta ljus lätt, vilket skapar bländning och minskar ljuseffektiviteten. Till exempel koncentrerar spektrumet för en 6000K LED energi i det blå området, medan en 3000K LED domineras av gult-rött ljus mellan 570–630 nm och därför erbjuder bättre penetration.
Nyckelfaktorer som påverkar ljusgenomträngning
Våglängd och diffraktionsförmåga: Längre våglängder har starkare diffraktionsförmåga och bättre penetration. Gult ljus (570–590 nm) är nära toppen av det mänskliga ögats känslighetskurva (555 nm) och lider av relativt liten spridningsförlust, vilket gör det till det föredragna valet för utomhusbelysning. Även om rött ljus har en ännu längre våglängd, är dess ljusutbyte för låg för praktisk vägbelysning.
Färgtemperatur och visuell komfort: Höga färgtemperaturer (kallvitt ljus) kan skapa ett disigt visuellt intryck för förarna och öka den psykologiska spänningen. Kinas nationella standard "Standard for Lighting Design of Urban Roads" (CJJ45-2015) säger att färgtemperaturen för LED-gatbelysning inte bör överstiga 5000K och att medium-till låga färgtemperaturer (som 3000K) bör föredras.
Optimeringsstrategier för LED-gatljus i regn, dimma och snö
Design med låg färgtemperatur: Genom att justera förhållandet mellan röda, gröna och gula fosforer kan LED-paket produceras med låga färgtemperaturer. I en 3000K LED, till exempel, elimineras blått-ljusenergi nästan och andelen gult-rött ljus ökar avsevärt.
Branschtrend: Färgtemperaturen på LED-gatbelysning har gradvis sänkts under åren. Före 2016 visade praktiska applikationer redan en tydlig förändring från höga färgtemperaturer mot medelhöga-till-låga färgtemperaturer för att bättre passa dimmiga områden.
Teknik med hög ljuseffekt
Chips och fosfor: Hög-effektiva LED-chips i kombination med hög-omvandlingseffektivitet-fosfor ökar ljuseffekten per watt.
Sekundära optiska linser: Hög-transmittanslinser minskar ljusförlusten och optimerar ljusfördelningen.
Termiska material: Aluminiumsubstrat med hög-termisk-ledningsförmåga sänker värmemotståndet och förlänger fixturens livslängd.
Resultat: Före 2016 förbättrades den totala ljuseffekten för LED-gatbelysning år för år, vilket uppnådde en praktisk balans mellan låg färgtemperatur och hög effektivitet.
Praktiska applikationsfall och standardstöd
Lokala standardkrav: Bostads- och stadsutvecklingsavdelningen i Guangxi Zhuangs autonoma region kräver uttryckligen att armaturer med låg-färg-temperatur (som 3000K) används i bergiga och dimmiga områden. Motorvägar och huvudvägar bör prioritera medelhög-till-låg färgtemperatur LED-gatljus och undvika svala-vita källor (över 6000K).
Stöd till forskningsdata
- Dimmiljötester: Kombinationer av rött-gult och rött-blått ljus visade den högsta ljusstyrkan i dimma, medan blått ljus hade sämst sikt.
- Jämförelser av regn och snö: Gult ljus ger mindre bakåtspridning än vitt ljus, vilket resulterar i lägre bländning och bättre övergripande ljusprestanda.
Slutsats
Genom design med låg färgtemperatur (vanligtvis 3000–5000K) och hög ljuseffektivitetsteknik (optimerade chips, fosforer och linser) kan LED-gatbelysning avsevärt förbättra penetrationen i regn, dimma och snö samtidigt som de uppfyller kraven för energibesparing, lång livslängd och bra färgåtergivning. Eftersom tekniken fortsätter att utvecklas, fördelarna medLED gatubelysninginom utomhusbelysning kommer att bli ännu mer uttalad, vilket gör dem till ett idealiskt val för vägbelysning i dimmiga områden.
