تم إضاءة تركيبات الإضاءة 2 قدم و 4 أقدام بمصابيح الفلورسنت الخطية لفترة طويلة. troffers الفلورية هي الاسم الشائع لهذه التركيبات. خطوط ناقل التيار المتردد فوق السقف المعلق متصلة بالمسامير. يمكن تشكيل الضوء الذي تولده المصابيح بواسطة troffer الفلوريسنت باستخدام مكونات مثل حاوية الصفائح المعدنية ، وكابح الفلورسنت ، والمصابيح الفلورية ، والبصريات لإنشاء ضوء جميل من الناحية الجمالية للسياق الذي سيتم استخدامه فيه. غالبًا ما تشتمل المباني التجارية والإعدادات الصناعية في جميع أنحاء العالم على تركيبات الإضاءة في تصميم troffer. ومع ذلك ، فإن مشكلة الاستهلاك المرتفع نسبيًا للطاقة ناتجة عن عوامل الطاقة المنخفضة جدًا للمصابيح الفلورية القياسية ودورات الحياة القصيرة ، والتي تتراوح من 3 ، 000 إلى 4 ، 000 ساعات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم سحب تيار النفايات عن طريق تركيبات أو مكونات الإضاءة التي تمت إزالتها للتخلص منها أو إعادة التدوير. نتيجة للمواد السامة أو الخطرة في المكونات التي تمت إزالتها ، بما في ذلك مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور في الكوابح والزئبق في مصابيح الفلورسنت ، يثير التخلص مشكلات بيئية رئيسية. نتيجة لمزايا LED من حيث الكفاءة العالية ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، والموثوقية العالية ، ووقت رد الفعل السريع ، ومعدل الفشل المنخفض ، فإن صناعة الإضاءة والأكاديميين يكرسون الوقت والجهد لتوسيع تطبيقات الإضاءة باستخدام LED.
أصبح استخدام الثنائيات الباعثة للضوء (LED) في تركيبات الإضاءة العامة لأماكن مثل غرف الاجتماعات والمكاتب أكثر انتشارًا. جهاز الإضاءة المثير للاهتمام في السنوات الأخيرة هو مصباح اللوحة المسطحة LED. يحتوي جزء كبير من المساحات التجارية والمكتبية والتجزئة على أسقف معلقة. تم تصميم مصباح لوحي LED لإعطاء إضاءة كافية لتحل محل مصابيح الفلورسنت الحالية بمستويات لوكس مختلفة. تعد وحدات الإضاءة الخلفية ذات الإضاءة المباشرة والوحدات ذات الإضاءة الحادة نوعين من الأنواع الرئيسية لبنى لوحة الإضاءة. تشكل مجموعة من مصادر ضوء LED الموضوعة مباشرة أسفل لوحة لوحة LED مضاءة مباشرة. لكن ضع في اعتبارك أن مصابيح LED هي نوع من مصادر الضوء الموجهة التي تكون شدة خرج الضوء فيها لامبرت أعلى عند 90 درجة. نظرًا لأن مصابيح LED موجهة مباشرة نحو طبقة انتشار الضوء ، فإن الضوء الذي تنبعث منه يضيء مباشرة على الطبقة. وبالتالي ينتج مصدر نقطة للضوء قد يكون مزعجًا أو ضارًا لعيون شخص ما. يمكن رؤية البقع الساخنة (أي المنطقة ذات أعلى كثافة خرج للضوء) في لوحة إضاءة مضاءة مباشرة مع وضع طبقة الناشر بالقرب من مصادر ضوء LED.
يعتمد تطوير مصابيح لوحة LED المضاءة بالحافة على تحقيق تركيبات تولد ناتجًا ضوئيًا يبدو للعين البشرية موحدًا في جميع أنحاء لوحة الموزع من خلال موازنة علاقات المعلمات المذكورة أعلاه. يتم نقل الضوء من مصفوفة LED إلى الجزء المركزي من لوحة مضاءة بالحافة بواسطة أدلة الإضاءة في مصابيح LED المسطحة الحديثة التي تم تطويرها بشكل أساسي باستخدام نظرية الإضاءة الخلفية ذات الحواف. يكتسب استخدام لوحات LED ذات الإضاءة الحادة في تركيبات الإضاءة الداخلية شعبية كبيرة. أصبح من الممكن الآن العثور على لوحة LED مسطحة بشكل كبير مع إضاءة الحافة ، مما يتيح الألواح الصغيرة ذات الطول والعرض القابل للتعديل التي تنتج ضوءًا موحدًا. توفر تجهيزات الإضاءة ومجموعة التعديل التحديثي ذات الصلة أداة تتمتع بقدر كبير من المرونة في التثبيت. من خلال تضمين واحد أو أكثر من أجهزة الموزع ، قد توفر لوحات الإضاءة LED المضاءة بالحافة لونًا أبيض محيطة يغطي الوجه الأمامي بالكامل للوحة بالتساوي. بشكل عام ، يمكن تقسيم لوحة LED إلى إطار وأجهزة انبعاث للضوء محاطة بالإطار. يدعم إطار الألمنيوم الهيكل ، ويحتوي على أجزاء لوحة LED ، بما في ذلك شرائط LED وإلكترونيات الطاقة ، ويبدد الحرارة. تحتوي لوحة توجيه الضوء على العديد من مصابيح SMD LED الموضوعة بجوار اثنين أو أكثر من حدودها. تستخدم إضاءة الحافة SMD2835 و SMD5630 و SMD3014 و SMD4014 ومصادر SMD الخفيفة الأخرى.
من الممكن العثور على مصابيح لوحة LED مضاءة بالحافة ، والتي تجمع الضوء على حواف لوحة توجيه الضوء المستوي (وسط توجيه موجي). ينتشر الضوء عبر كامل حجم المادة عن طريق الانعكاس الداخلي الكامل قبل إطلاقه من وجه بَعث للضوء. من أجل ضمان انبعاث الضوء من الوجه الأمامي لـ LGP ، يخترق الضوء من مصابيح LED حواف LGP ويتم إعادة توجيهه إلى الداخل. يمكن إضافة عاكس على السطح الخلفي للوحة لإعادة توجيه الضوء الذي عادة ما يهرب من السطح الخلفي للوحة باتجاه السطح الأمامي. عادةً ما يشتمل الوجه الخلفي للوحة ، وهو الوجه المقابل للوجه المنتج للضوء ، على طبقة عاكسة للضوء لتقليل انبعاث الضوء من الوجه الخلفي. قد يكون لأحد وجهي لوحة توجيه الضوء أو كلاهما نمط سطح يتكون من خشونة السطح التي تعطل خصائص توجيه الضوء لـ LGP في موقع المنطقة مما يخلق انبعاثًا مفضلاً للضوء في المنطقة من أجل تعزيز التوحيد انبعاث الضوء. سوف يتحرك الضوء داخل الدليل الموجي بمجرد دخوله. يمكن التحكم في كمية الضوء التي ستخرج من حواف الدليل الموجي عن طريق ربط الناشرات و / أو العاكسات بالحواف غير التي تتعرض لوحدة مصدر الضوء. من أجل توجيه الضوء من الأسطح المسطحة الرئيسية للدليل الموجي بطريقة منتشرة أو مائلة ، يمكن استخدام الميزات الموجودة في الدليل الموجي. لاستخراج الضوء المنتشر ، يتم الآن تطبيق الخصائص بما في ذلك النقش بالليزر والحفر الكيميائي وطلاء النماذج. يمكن استخدام خصائص توزيع الضوء Microlens كخيار لتقديم خرج ضوئي أكثر تخصصًا وشخصية.
ضوء من لوحة LED
غالبًا ما تكون لوحة الانتشار مصنوعة من البلاستيك الشفاف أو البلاستيك الناقل للضوء بنمط سطح ثابت لتمكين انبعاث الضوء. لتجنب أي تفاوت ، يمكن تصنيع الناشر من مزيج من عوامل الانتشار. من أجل القضاء على النقاط الساخنة ، قد تشتت مادة الانتشار المركبة للناشر الضوء من مصدر ضوء LED. لضمان أن يكون توزيع الضوء للوحة LED لامبرتيًا أو قريبًا جدًا من لامبرتيان ، يتم استخدام ناشرات مصنوعة من البولي (ميثيل ميثاكريلات أو PMMA) والبولي كربونات و / أو البوليسترين في لوحات LED. باستخدام مادة عاكسة أو عاكس موجود في الجزء الخلفي من لوحة الإضاءة ، سيتم نشر الضوء الذي تم تشتيته بالتساوي على اللوحة وتوجيهه عبر اللوحة إلى المنطقة المراد إضاءتها. يمكن استخدام ميزة الدليل الموجي أو أنبوب الضوء لتوجيه الضوء من مصابيح LED المضاءة بالحافة إلى مركز اللوحة المقابلة ، والتي يمكن أن تساعد في ضمان توحيد الضوء الناتج عن لوحات إضاءة LED.
تستخدم بيئات الإضاءة المكتبية في الغالب لوحات الإضاءة LED. نظرًا لأنه يجب تلبية مجموعة متنوعة من المطالب البشرية عن طريق إضاءة مكان العمل. لذلك ، يمكن الحكم على إضاءة مكان العمل على أنها ذات جودة ممتازة إذا كانت تجعل من السهل والمريح للموظفين القيام بوظائفهم المرئية. تُستخدم معلمات مثل lux للشدة و CRI لمؤشر تجسيد اللون و Visual Comfort Parameter (VCP) للوهج لتقييم جودة الضوء. في الآونة الأخيرة ، حظيت توصية اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) بتقدير التوهج الموحد (UGR) بقبول واسع النطاق كطريقة قياسية لتقييم الوهج. على الرغم من أن لوحات الإضاءة ذات الحواف لها العديد من المزايا ، إلا أن بعضها يتضمن الإضاءة المتسقة ، والتصميم الانسيابي ، والمظهر الجانبي الصغير. ومع ذلك ، فإن مصابيح لوحة LED المضاءة بالحافة لها عيب في تنظيم UGR غير الفعال. ينتج توهج الوهج عن عدم إدارة UGR بشكل كافٍ ، والذي يمكن أن يكون خطيرًا جدًا في المساحات الكبيرة. هذا ينطبق بشكل خاص على المساحات الكبيرة ، مثل غرف الاجتماعات ، المستخدمة في أماكن العمل. قد ينجم التوهج غير المريح عن قيم UGR التي تزيد عن 20 ، خاصة في إعدادات المكتب أو الغرفة المذكورة أعلاه. لذلك ، يُفضل أن يكون معدل UGR 19 أو أقل من لوحات LED المضاءة بالحافة المستخدمة في أماكن العمل.
بالنسبة للوحات LED المضاءة بالحواف ، لا تزال زيادة فعالية الإضاءة عائقًا آخر. فعالية الإنارة هي حاصل مجموع التدفق الضوئي الناتج عن مصباح لوحة LED وإجمالي مدخلات الطاقة التي يتلقاها. يتم تعريفه على أنه نسبة التدفق الضوئي (Lm) إلى الطاقة المطبقة (Watts). وحدة القياس هي لومن لكل واط (lm / W). نظرًا لضياع الضوء داخل وسيط توجيه الضوء ، وفقدان الضوء المقترن بالوسط ، والخسائر في استخراج الضوء من الوسط ، فإن لوحات الإضاءة ذات الإضاءة الحادة لها فعالية إضاءة أقل من التكوين ذي الإضاءة المباشرة. تبعث مصابيح LED المضاءة بالحافة الضوء المنعكس بكفاءة إنارة تتراوح عادةً بين 80 و 100 lm / W ، على عكس الألواح ذات الإضاءة المباشرة التي توفر إضاءة موجهة مع فعالية إنارة عالية تصل إلى 160 lm / W.
كما ذكرنا سابقًا ، تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لمصباح لوحة LED مضاء بالحافة فوق مصباح لوحة مضاء أو مضاء مباشرة في أنه أكثر إحكاما. على وجه الخصوص ، يمكن أن تكون السماكة الإجمالية للمصباح مماثلة لسمك لوحة توجيه الضوء ، مما يجعل من الممكن إنشاء لوحة بسمك 8-12 مم. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكون لوحة LED بأي حجم. على سبيل المثال ، قد تكون لوحة LED مربعة وقياسها حوالي 24 بوصة × 24 بوصة (600 ملم × 600 ملم) ، وهو البعد السفلي لعربة السقف الفلورية العادية. نظرًا لنطاقها الواسع من الأحجام ، فهي أكثر مرونة ويمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من الأغراض. يمكن إعطاء إطار الألمنيوم طلاء مضاد للكهرباء الساكنة بالحرارة. يتكامل اللون الفضي أو الأبيض للإطار جيدًا مع الأسقف السكنية والتجارية ، كما أنه مقاوم للتآكل والخدش.
محركات خارجية تعمل بالتيار الثابت مع إمكانية تعتيم مصابيح لوحة LED تعمل بالطاقة بشكل عام. إنها تأتي في الأشكال القياسية ، DALI ، والتناظرية ، بالإضافة إلى درجات حرارة ألوان مختلفة. يمكن تركيبها على السطح على الأسقف والجدران ، أو استخدامها كمعلقات ، أو تركيبها مباشرة في الأسقف المعلقة والفواصل التقليدية. إن أدائها العالي جنبًا إلى جنب مع استهلاك منخفض للطاقة وعمر طويل وتصميم أنيق يجعلها الخيار الأفضل لإضاءة الأغراض العامة في مباني المكاتب ومؤسسات البيع بالتجزئة الكبيرة والمؤسسات التعليمية والحكومة والرعاية الصحية والمستشفيات.
