Høy bay belysning i kommersielle anlegg

Store boksbutikker, detaljhandelsbedrifter, bilforhandlere, kommersielle varehus, konferansesentre, utstillingslokaler, rekreasjonssentre, idrettsarenaer og gymsaler er bare noen få eksempler på den typen steder hvor en kommersiell-klasse høy bukt er ment for bruk. Disse innstillingene er vanligvis fri for lysproblemer som overdreven fuktighet, etsende atmosfærer, etsende kjemikalier, støv, vibrasjoner fra tunge maskiner, ekstreme omgivelsestemperaturer og skitten elektrisitet, i motsetning til industribygninger, som er beryktet vanskelig å belyse.

Solid state-belysning basert på LED-teknologi erstatter raskt fluorescerende og HID-belysning i belysningssektoren. Produktdesign svinger på grunn av den intrikate sammensetningen av LED-belysningssystemer. High Bay LED-lys for kommersiell bruk er en unik produktkategori som er laget med hensyn til visse bruksområder.

Høy bukt med kommersiellekvalitet En arkitektonisk løsning for kommersielle rom med høyt åpent tak er LED-belysning. De er designet for å understreke den tiltenkte karakteren til strukturen og er mer enn bare tekniske lysarmaturer. I motsetning til klassiske industrielle-høye bukter, krever kommersielle bygninger som store boksbutikker og rekreasjonssentre en belysningsløsning som både er svært energieffektiv og har en mer sofistikert design. På grunn av LEDs lille størrelse og solid state-utholdenhet, kan armaturdesignere nå konstruere lysarmaturer som dramatisk kombinerer form og funksjon, og overgår begrensningene til eldre formfaktorer. I tillegg til å øke kildeeffektiviteten, tilbyr disse produktene energibesparelser.

Retningsbestemt belysning er ikke mulig med konvensjonelle metallhalogen- og fluorescerende pærer. Det kan være utfordrende å effektivt trekke ut og omdirigere lysstrømmen til disse rundstrålende-lampene til en mer fordelaktig og konsistent distribusjon. Med nøye utformet sekundær optikk er det mulig å oppnå en meget høy optisk leveringseffektivitet takket være LEDs retningsbestemte lyseffekt og liten pakkestørrelse.

Fordi LED-er er halvledere, kan de integreres i en rekke lysstyringssystemer, som gjør at belysning kan skreddersys til en bestemt applikasjon eller miljø. High Bay LED-lys kan oppnå en høy lysapplikasjonseffektivitet (LAE), som tilsvarer betydelige ekstra energibesparelser, ved å levere riktig mengde lys når det er nødvendig.

Tallrike armaturdesign og ytelsesvariasjoner er et resultat av det brede spekteret av monteringshøyder, lysfordelinger, kostnadsmål, lumenpakker, fargekarakteristikker og innstillinger som høyromslys må fungere med og integrere. Kommersielle-høyde LED-lys kan være avrundede eller lineære, og de kan settes opp som modulære eller integrerte systemer. Bruken og oppgavene i området, samt de fysiske egenskapene til en bygnings interiør, bestemmer formen og arrangementet til disse systemene.

Effektiviteten og påliteligheten til belysningssystemet bestemmer LED-lysets endelige verdi. Lyskilden, driver- og kontrollkomponenter, optisk system og kjøleribbe er noen av lyssystemets flere komponenter som ytterligere påvirker disse faktorene. Enhver armaturdesignprosess vil alltid innebære avveininger- mellom kostnad og ytelse. Kommersielle anleggs moderate arbeidsinnstillinger er mer tolerante for bruken av rimeligere høyhus LED-lys med et lite driftsvindu, til tross for at det er ekstremt vanskelig å nå både ytelses- og kostnadsmålene samtidig.

LED-pakkemålene brukes i mange av ytelsesvariasjonene som er tilgjengelige i høye belysningssystemer i dag. Utformingen av LED-pakker og deres integrering i belysningssystemet bestemmer deres lyseffektivitet, lumenvedlikeholdsytelser, fargetemperaturer, fargegjengivelsesnøyaktighet og levetid. Reflekterende SMD-lysdioder bygget på PLCC-pakkeplattformen med blyholdig plast er ideelle forhigh bay LED-lysav den kommersielle sorten. Sammenlignet med andre typer LED-pakker, for eksempel keramiske substrater med høy effekt, chip-on-board (COB)-pakker og chip scale-pakker (CSP-er), oppnår PLCC LED-pakker en kildeeffektivitet som er betydelig høyere på grunn av den høye lysutvinningseffektiviteten som oppnås med svært reflekterende hus og blyrammer. High Bay-lys som bruker reflekterende SMD LED-pakker for å produsere hvitt lys, kan ha en armatureffekt på mer enn 180 lm/W i kombinasjon med høyeffektive drivere og optikk. Tilbakebetalingstiden kan forkortes betraktelig på grunn av den høye effektiviteten. Sluttbrukere kan teoretisk sett gå i balanse på investeringen sin om to år med dette effektivitetsnivået.

Fargekvalitet og effekt er fundamentalt byttet ut. Lysspekteret til svært effektive LED-er mangler i viktige bølgelengder som er nødvendige for å produsere de levende fargene og over-mettet i de blå og grønne spektralbåndene. I mange butikker og fritidsbedrifter skaper levende farger vanligvis en rik visuell opplevelse. Bare når de utsettes for optisk stråling med et balansert spektrum kan man skjelne delikat og kompleks farge. Høy fargegjengivelse og varmhvite LED-er er betydelig mindre effektive på grunn av Stokes-tap og lav øyefølsomhet over lys med lengre bølgelengde.

De pakke-relaterte feilmekanismene til disse reflekterende SMD-LED-ene gjør utformingen og konstruksjonen av en LED-armatur til et betydelig problem, selv om den potensielle tilbakebetalingsperioden for LED-armaturer som bruker høyeffektive middels-lysdioder kan være tiltalende nok til å markedsføre et kjøp. Temperaturen har en betydelig innvirkning på vedlikehold av PLCC LED-pakkens lysstyrke. Rask nedbrytning av emballasjematerialer ved høye temperaturer kan resultere i en betydelig reduksjon i effektivitet. Lange driftstimer eller høye lysnivåer får den termoplastiske harpiksen til å gulne, noe som øker hastigheten på lumenavskrivningen.

Den korte levetiden til en dårlig designet LED-armatur vil gjøre dens høye opprinnelige effektivitet ubrukelig med mindre koblingstemperaturen til LED-plastpakkene holdes under den angitte maksimale driftstemperaturen under alle driv- og driftsforhold. Produkter med høyere ytelse bruker EMC (epoxy molding compound) støpte LED-pakker for å utsette begynnelsen av lysstyrkeforringelse og fargeskifte under høye driftstemperaturer. Sammenlignet med tradisjonelle PPA- og PCT-materialer gir EMC bedre termisk stabilitet. Quad Flat No-leads (QFN)-pakker, som tilbyr en høy-effektiv termisk kanal for å fjerne varme fra LED-ens aktive område, brukes vanligvis i utformingen av EMC-støpte LED-er.

For at alle LED-plastpakker skal fungere kontinuerlig effektivt, er termisk styring selvsagt avgjørende. Fordi epoksy har en begrenset kapasitet til å tåle varme, er EMC-støpte lysdioder ikke annerledes. Varmespredning og kjørestrømregulering er to aspekter ved LED termisk styring. For å oppnå høy lyseffekt bruker lav-systemer vanligvis et lite antall lysdioder og driver dem hardt. Generelt sett produseres mer varme inne i halvlederpakkene jo høyere drivstrømmen er. Emballasjematerialenes termiske forringelse akselereres som et resultat. Som et resultat er en av nøkkelkomponentene i termisk styring å holde kjørestrømmen på et passende nivå.

Å forbedre systemets kapasitet til å fjerne varme fra LED-krysset er hovedmålet for termisk konstruksjon for LED-armaturer. Den termiske motstanden til komponentene langs hele den termiske banen må senkes for å garantere enkel varmebevegelse for å opprettholde overgangstemperaturkontrollen.High bay LED-lys av kommersiellevariasjon bruker ofte mindre enn 250 watt strøm. Den termiske belastningen kan håndteres uten behov for aktiv termisk styring ved å bruke MCPCB-er og TIM-er med høy termisk ledningsevne i forbindelse med en godt-designet passiv kjøleribbe. Den største bekymringen er at kjøleribber kanskje ikke er bygget for å redusere de totale kostnadene for systemet.

led bay lights

I mange tilfeller er riktig optisk design like viktig som temperaturkontroll. Sekundær optikk, som både effektivt kan samle lys fra lyskilden og fordele lys jevnt for maksimal armaturavstand, kan resultere i betydelige ekstra energibesparelser. Over 90 % optisk leveringseffektivitet er mulig med et godt-designet optisk system. Vanligvis brukes PMMA- eller polykarbonat-linsearrayer for å oppnå den høye optiske systemeffektiviteten. En SMD LED-array kan ha individuell optisk kontroll takket være en linse-array som er produsert med flere linsekomponenter.

Med mer enn 90 % effektivitet kan en total intern refleksjon (TIR) linsearray gi finjusterte optiske fordelinger fra smalt til bredt. LED er enheter med høy flukstetthet. For høye luminanser fra den konsentrerte emitteren forårsaker blending. Ved å skape estetisk tiltalende stemninger skal høy bay belysning i næringsbygg fremme utviklingen av en god opplevelse og et engasjert miljø. For kommersielle-høyde LED-lys er blendingsdemping derfor en avgjørende komponent i optisk design.

LED-driveren på forsiden avhigh bay LED-lystransformerer vekselstrøm (AC) linjestrøm til likestrøm (DC) i samsvar med de elektriske egenskapene til LED-arrayen. Vanligvis brukes en brytermodusstrømforsyning (SMPS) til å konvertere likriktet likestrøm til en forhåndsdefinert størrelse på likestrøm. Enten et enkelt-trinns- eller to-design kan brukes for å fullføre konverteringsprosessen for AC til DC-strøm.

Effektfaktorkorreksjon (PFC) og DC/DC-konvertering kombineres til en enkelt krets i en enkelt- LED-driver. En dedikert krets for aktiv effektfaktorkorreksjon og et andre trinn for DC/DC-konstantstrømstyring er funksjoner i en to- LED-driver. På grunn av de billigere prisene er enkelt-stasjoner mye brukt i kommersielle applikasjoner. Sammenlignet med to-drivere, kan en enkelt integrert krets som utfører både PFC- og DC/DC-konverteringsoperasjonene spare 20–50 % på antall kretsdeler, størrelse og kostnader. Enkeltrinnstopologien har imidlertid et smalt driftsspenningsområde, høy krusningsstrøm, begrenset dimmeområde, begrenset PFC-ytelse og sårbarhet for overspenning fra overspenningsforekomster.

Enkelt-LED-drivere er ofte begrenset til lav-kommersiell belysningsapplikasjoner med høy-vekselstrøm. Enkelt-trinnstopologier blir umulige ved høyere effektnivåer på grunn av deres dårlige driftseffektivitet og store EMI-signatur. På grunn av deres effektivitet, pålitelighet og dimmefunksjoner gir to-drivere et bedre pris/ytelsesalternativ ved effektnivåer over 100W.

Trenden med å integrere dimming, sansing, intelligens og nettverksbygging i kommersielle LED-belysningssystemer for å utnytte energi-besparende potensialet til lyskontroller er drevet av den uendelige søken etter effektivitet. Både puls-breddemodulasjon (PWM) og kontinuerlig strømreduksjon (CCR) kan brukes til å dimme lysdioder. I kommersielle applikasjoner ble 0-10V og 1-10V analoge protokoller mye brukt for å regulere dimmekretser. Analog belysning må vike for digital belysning som følge av utviklingen av tilkoblede systemer og tingenes internett (IoT).

LED-armaturer kan adresseres individuelt, dimmes og konfigureres ved hjelp av kablet eller trådløs kommunikasjonsteknologi som DALI, Bluetooth mesh eller ZigBee. Når LED-armaturer er i stand til å kommunisere med omgivelsene (ved å bruke informasjon samlet inn fra sensorer for opphold eller dagslys), kan lokale kontrollere, mobiltelefoner eller en hvilken som helst kombinasjon av disse, funksjoner med høy-verdi aktiveres.