Chiếu sáng trên cao tại các cơ sở thương mại

Cửa hàng lớn, cơ sở bán lẻ, đại lý ô tô, kho thương mại, trung tâm hội nghị, không gian triển lãm, trung tâm giải trí, nhà thi đấu thể thao và phòng tập thể dục chỉ là một vài ví dụ về loại địa điểm sử dụng đèn chiếu sáng cao cấp-thương mại. Các cài đặt này thường không có các vấn đề về ánh sáng như độ ẩm quá cao, không khí ăn mòn, hóa chất ăn da, bụi, độ rung từ máy móc hạng nặng, nhiệt độ môi trường khắc nghiệt và điện bẩn, trái ngược với các tòa nhà công nghiệp vốn cực kỳ khó chiếu sáng.

Chiếu sáng trạng thái rắn dựa trên công nghệ LED đang nhanh chóng thay thế đèn huỳnh quang và đèn HID trong lĩnh vực chiếu sáng cao cấp. Thiết kế sản phẩm dao động do cấu trúc phức tạp của hệ thống chiếu sáng LED. Đèn LED bay cao dành cho mục đích thương mại là một loại sản phẩm độc đáo được sản xuất có tính đến các ứng dụng nhất định.

Vịnh thương mại caochất lượng Một giải pháp kiến trúc cho không gian thương mại có trần mở cao là hệ thống chiếu sáng LED. Chúng được thiết kế để nhấn mạnh đặc điểm dự định của cấu trúc và không chỉ là thiết bị chiếu sáng kỹ thuật. Không giống như các tòa nhà cao-có vẻ công nghiệp cổ điển, các tòa nhà thương mại như cửa hàng hộp lớn và trung tâm giải trí yêu cầu giải pháp chiếu sáng vừa tiết kiệm năng lượng cao vừa có thiết kế phức tạp hơn. Do kích thước nhỏ và độ bền trạng thái rắn của đèn LED, các nhà thiết kế đèn giờ đây có thể chế tạo các bộ đèn kết hợp đáng kể giữa hình thức và chức năng, vượt qua những hạn chế của các kiểu dáng truyền thống. Ngoài việc tăng đáng kể hiệu suất sử dụng nguồn, các sản phẩm này còn giúp tiết kiệm năng lượng.

Không thể chiếu sáng theo hướng bằng bóng đèn halogen kim loại và đèn huỳnh quang thông thường. Có thể gặp khó khăn trong việc trích xuất và định tuyến lại luồng ánh sáng của các đèn đa hướng này thành một hệ thống phân phối có lợi và nhất quán hơn. Với hệ thống quang học thứ cấp được thiết kế cẩn thận, có thể đạt được hiệu suất phân phối quang học rất cao nhờ đầu ra ánh sáng định hướng của đèn LED và kích thước gói nhỏ.

Vì đèn LED là chất bán dẫn nên chúng có thể được tích hợp vào nhiều hệ thống điều khiển ánh sáng khác nhau, cho phép điều chỉnh ánh sáng cho phù hợp với một ứng dụng hoặc môi trường nhất định. Đèn LED bay cao có thể đạt được hiệu suất ứng dụng chiếu sáng cao (LAE), tương đương với việc tiết kiệm năng lượng đáng kể bằng cách cung cấp lượng ánh sáng thích hợp khi cần.

Nhiều thiết kế đèn và các biến thể về hiệu suất là kết quả của nhiều chiều cao lắp đặt, phân bố ánh sáng, mục tiêu chi phí, gói quang thông, đặc điểm màu sắc và cài đặt mà đèn high bay phải hoạt động và tích hợp. Đèn LED bay cao cấp-thương mại có thể có dạng tròn hoặc tuyến tính và có thể được thiết lập dưới dạng hệ thống mô-đun hoặc tích hợp. Việc sử dụng và nhiệm vụ trong khu vực cũng như các đặc điểm vật lý bên trong tòa nhà quyết định hình thức và sự sắp xếp của các hệ thống này.

Hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống chiếu sáng quyết định giá trị cuối cùng của đèn LED High Bay. Nguồn sáng, bộ phận điều khiển và bộ điều khiển, hệ thống quang học và bộ tản nhiệt là một số bộ phận của hệ thống chiếu sáng có ảnh hưởng sâu hơn đến các yếu tố này. Bất kỳ quy trình thiết kế đèn nào cũng luôn bao gồm sự cân bằng-giữa chi phí và hiệu suất. Môi trường làm việc vừa phải của các cơ sở thương mại dễ chấp nhận hơn khi sử dụng đèn LED bay cao ít tốn kém hơn với cửa sổ vận hành nhỏ, mặc dù thực tế là cực kỳ khó đạt được cả mục tiêu về hiệu suất và chi phí cùng một lúc.

Các phép đo gói LED được sử dụng trong nhiều biến thể hiệu suất có sẵn trong các hệ thống chiếu sáng cao cấp hiện nay. Thiết kế của các gói đèn LED và sự tích hợp của chúng vào hệ thống chiếu sáng quyết định hiệu suất phát sáng, hiệu suất duy trì quang thông, nhiệt độ màu, độ chính xác hiển thị màu và tuổi thọ của chúng. Đèn LED SMD phản quang được xây dựng trên nền tảng gói mang chip chì bằng nhựa (PLCC) là lý tưởng chođèn LED bay caocủa sự đa dạng thương mại. So với các loại gói đèn LED khác, chẳng hạn như gói công suất cao nền gốm, gói chip-trên{2}}bo mạch (COB) và gói cân chip (CSP), gói LED PLCC đạt được hiệu suất nguồn cao hơn đáng kể do hiệu suất khai thác ánh sáng cao đạt được nhờ vỏ và khung chì có độ phản chiếu cao. Đèn bay cao sử dụng gói đèn LED SMD phản chiếu để tạo ra ánh sáng trắng có thể có hiệu suất đèn trên 180 lm/W khi kết hợp với bộ điều khiển và bộ phận quang học hiệu suất cao. Thời gian hoàn vốn có thể được rút ngắn đáng kể nhờ hiệu quả cao. Về mặt lý thuyết, người dùng cuối có thể hòa vốn với khoản đầu tư của họ sau hai năm với mức độ hiệu quả này.

Chất lượng màu sắc và hiệu quả về cơ bản được đánh đổi. Phổ ánh sáng của đèn LED hiệu suất cao bị thiếu ở các bước sóng quan trọng cần thiết để tạo ra màu sắc rực rỡ và-bão hòa quá mức ở các dải quang phổ xanh lam và xanh lục. Ở nhiều cơ sở bán lẻ và giải trí, màu sắc rực rỡ thường tạo ra trải nghiệm hình ảnh phong phú. Chỉ khi tiếp xúc với bức xạ quang học có quang phổ cân bằng, người ta mới có thể phân biệt được màu sắc tinh tế và phức tạp. Độ hoàn màu cao và đèn LED trắng ấm kém hiệu quả hơn đáng kể do mất Stokes và độ nhạy của mắt thấp trước ánh sáng có bước sóng dài hơn.

Cơ chế hỏng hóc liên quan đến gói-của các đèn LED SMD phản chiếu này khiến cho việc thiết kế và kỹ thuật của đèn LED trở thành một vấn đề quan trọng, mặc dù thời gian hoàn vốn tiềm tàng của các đèn LED sử dụng đèn LED công suất trung bình-hiệu quả cao có thể đủ hấp dẫn để thúc đẩy việc mua hàng. Nhiệt độ có tác động đáng kể đến việc duy trì độ sáng của gói đèn LED PLCC. Sự xuống cấp nhanh chóng của vật liệu đóng gói ở nhiệt độ cao có thể làm giảm đáng kể hiệu quả. Thời gian hoạt động kéo dài hoặc mức độ ánh sáng cao khiến nhựa nhiệt dẻo có màu vàng, làm tăng tốc độ khấu hao quang thông.

Tuổi thọ ngắn của bộ đèn LED được thiết kế kém sẽ khiến hiệu suất ban đầu cao của nó trở nên vô dụng trừ khi nhiệt độ tiếp giáp của các gói đèn LED bằng nhựa được duy trì dưới nhiệt độ vận hành tối đa được chỉ định trong mọi điều kiện truyền động và vận hành. Các sản phẩm hiệu suất cao hơn sử dụng gói đèn LED đúc EMC (hợp chất đúc epoxy) để trì hoãn sự suy giảm độ sáng và thay đổi màu sắc khi nhiệt độ hoạt động cao. So với vật liệu PPA và PCT truyền thống, EMC mang lại độ ổn định nhiệt tốt hơn. Gói Quad Flat No{3}}dây dẫn (QFN), cung cấp kênh nhiệt-hiệu suất cao để loại bỏ nhiệt khỏi vùng hoạt động của đèn LED, thường được sử dụng trong thiết kế đèn LED đúc EMC.

Để tất cả các gói đèn LED bằng nhựa hoạt động hiệu quả liên tục, việc quản lý nhiệt rõ ràng là điều cần thiết. Vì epoxy có khả năng chịu nhiệt hạn chế nên đèn LED đúc EMC{1}}cũng không ngoại lệ. Tản nhiệt và điều chỉnh dòng điện là hai khía cạnh của quản lý nhiệt LED. Để đạt được hiệu suất ánh sáng cao, các hệ thống có chi phí-thấp thường sử dụng một số lượng nhỏ đèn LED và điều khiển chúng mạnh mẽ. Nói chung, càng tạo ra nhiều nhiệt bên trong các gói bán dẫn thì dòng điện càng cao. Kết quả là sự suy giảm nhiệt của vật liệu đóng gói được tăng tốc. Do đó, một trong những thành phần chính của quản lý nhiệt là giữ cho dòng điện truyền động ở mức phù hợp.

Nâng cao công suất của hệ thống để loại bỏ nhiệt từ điểm nối LED là mục tiêu chính của kỹ thuật nhiệt cho đèn LED. Điện trở nhiệt của các bộ phận dọc theo toàn bộ đường dẫn nhiệt phải được hạ xuống để đảm bảo chuyển động nhiệt dễ dàng nhằm duy trì khả năng kiểm soát nhiệt độ ở điểm nối.Đèn LED bay cao của thương mạinhiều loại thường tiêu thụ ít hơn 250 watt điện. Có thể quản lý tải nhiệt mà không cần quản lý nhiệt chủ động bằng cách sử dụng MCPCB và TIM có độ dẫn nhiệt cao kết hợp với bộ tản nhiệt thụ động được thiết kế tốt-. Điều lo ngại chính là tản nhiệt có thể không được chế tạo để giảm chi phí chung của hệ thống.

led bay lights

Trong nhiều trường hợp, thiết kế quang học phù hợp cũng quan trọng như việc kiểm soát nhiệt độ. Quang học thứ cấp, có thể vừa thu thập ánh sáng từ nguồn sáng một cách hiệu quả vừa phân phối ánh sáng đồng đều để có khoảng cách tối đa giữa các thiết bị, có thể giúp tiết kiệm năng lượng bổ sung đáng kể. Hiệu suất phân phối quang học có thể đạt trên 90% nhờ hệ thống quang học được thiết kế tốt. Thông thường, mảng thấu kính PMMA hoặc polycarbonate được sử dụng để đạt được hiệu quả hệ thống quang học cao. Một dãy đèn LED SMD có thể có bộ điều khiển quang học riêng nhờ dãy thấu kính được sản xuất bằng một số thành phần thấu kính.

Với hiệu suất hơn 90%, dãy thấu kính phản xạ nội toàn phần (TIR) có thể cung cấp sự phân bổ quang học được tinh chỉnh từ hẹp đến rộng. Đèn LED là thiết bị có mật độ thông lượng cao. Độ chói quá cao từ bộ phát tập trung gây chói. Bằng cách tạo ra bầu không khí đẹp mắt về mặt thẩm mỹ, hệ thống chiếu sáng trên cao trong các tòa nhà thương mại sẽ thúc đẩy sự phát triển của trải nghiệm tốt và môi trường gắn kết. Do đó, đối với đèn LED bay cao cấp-thương mại, khả năng khử ánh sáng chói là một thành phần quan trọng của thiết kế quang học.

Trình điều khiển đèn LED ở mặt trước củađèn LED bay caobiến đổi nguồn điện xoay chiều (AC) thành nguồn điện một chiều (DC) phù hợp với đặc tính điện của dãy đèn LED. Thông thường, nguồn điện ở chế độ chuyển đổi (SMPS) được sử dụng để chuyển đổi nguồn DC đã chỉnh lưu thành cường độ nguồn DC được xác định trước. Có thể sử dụng thiết kế một-giai đoạn hoặc hai-giai đoạn để hoàn tất quá trình chuyển đổi nguồn AC sang DC.

Hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC) và chuyển đổi DC/DC được kết hợp thành một mạch duy nhất trong trình điều khiển đèn LED một tầng. Mạch chuyên dụng để hiệu chỉnh hệ số công suất đang hoạt động và giai đoạn thứ hai để quản lý dòng điện không đổi DC/DC là các tính năng của trình điều khiển đèn LED hai giai đoạn. Do giá rẻ hơn,-bộ truyền động một tầng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thương mại. Khi so sánh với hai-trình điều khiển giai đoạn, một mạch tích hợp duy nhất thực hiện cả hoạt động chuyển đổi PFC và DC/DC có thể tiết kiệm 20–50% số lượng bộ phận, kích thước và chi phí của mạch. Tuy nhiên, cấu trúc liên kết một tầng có dải điện áp hoạt động hẹp, dòng điện gợn sóng cao, phạm vi điều chỉnh độ sáng hạn chế, hiệu suất PFC hạn chế và dễ bị quá điện áp do xảy ra đột biến.

Trình điều khiển đèn LED một tầng-thường bị giới hạn ở các ứng dụng chiếu sáng thương mại-công suất thấp với nguồn điện xoay chiều-chất lượng cao. Cấu trúc liên kết một giai đoạn-trở nên không khả thi ở mức năng lượng cao hơn do hiệu quả hoạt động kém và chữ ký EMI lớn. Do hiệu suất, độ tin cậy và khả năng điều chỉnh độ sáng, trình điều khiển hai giai đoạn-cung cấp tùy chọn giá/hiệu suất tốt hơn ở mức công suất trên 100W.

Xu hướng tích hợp khả năng điều chỉnh độ sáng, cảm biến, trí thông minh và kết nối mạng vào hệ thống chiếu sáng LED thương mại để khai thác tiềm năng-tiết kiệm năng lượng của bộ điều khiển ánh sáng được thúc đẩy bởi nỗ lực-không bao giờ kết thúc về hiệu quả. Có thể sử dụng cả phương pháp điều chế độ rộng xung- (PWM) và giảm dòng điện liên tục (CCR) để làm mờ đèn LED. Trong các ứng dụng thương mại, các giao thức tương tự 0-10V và 1-10V được sử dụng rộng rãi để điều chỉnh mạch điều chỉnh độ sáng. Hệ thống chiếu sáng tương tự phải nhường chỗ cho hệ thống chiếu sáng kỹ thuật số do sự phát triển của các hệ thống được kết nối và Internet of Things (IoT).

Bộ đèn LED có thể được định địa chỉ, điều chỉnh độ sáng và định cấu hình riêng bằng công nghệ giao tiếp có dây hoặc không dây như DALI, Bluetooth Mesh hoặc ZigBee. Khi đèn LED có thể giao tiếp với môi trường xung quanh (bằng cách sử dụng thông tin được thu thập từ cảm biến tỷ lệ sử dụng hoặc ánh sáng ban ngày), bộ điều khiển cục bộ, điện thoại di động hoặc bất kỳ sự kết hợp nào trong số này, bạn có thể bật các tính năng nhận biết theo ngữ cảnh có giá trị cao.