LED Арена Светлини|Професионални осветителни системи за спортни прожектори на закрито
Какво еLED осветление на арената
LED осветлението за арена често е насочено осветително тяло с висока мощност, предназначено за осветяване на големи, многофункционални закрити места за събития. Тези места са известни като арени. Те са места, където се провеждат спортове, родео, шоута с животни, концерти, циркове, търговски изложения и други обществени и развлекателни събития. Арената се състои от централна сцена или зона за игра, която е заобиколена от всички страни с нива от наклонени седалки за зрители. Залата с висок зрителски капацитет се използва за спорт на професионално ниво. Тези спортове включват баскетбол, хокей на лед, кънки на лед, футбол на закрито, футбол на арена и волейбол. Арените са места за поклонение за любителите на спорта и музиката.
Спортните арени често са забележителностите на градските райони. Някои от най-известните закрити зали в света включват Madison Square Garden (Ню Йорк, САЩ), Staples Center (Лос Анджелис, САЩ), Barclays Center (Бруклин, Ню Йорк, САЩ), United Center (Чикаго, САЩ), American Airlines Center (Далас, САЩ), The Forum (Ингълууд, Калифорния, САЩ), The O2 Arena (Лондон, UK), Manchester Arena (Манчестър, UK), First Direct Arena (Лийдс, Обединеното кралство), The SSE Hydro (Глазгоу, Обединеното кралство), Lanxess Arena (Кьолн, Германия), Barclaycard Arena (Хамбург, Германия), Arena Monterrey (Монтерей, Мексико), Bell Center (Монреал, Канада), Antwerps Sportpaleis (Антверпен, Белгия), Wukesong Arena (Пекин, Китай), Mercedes-Benz Arena (Шанхай, Китай), Ziggo Dome (Амстердам, Холандия), Brisbane Entertainment Center (Boondall, Австралия), Budokan Hall (Токио, Япония), Telenor Arena (Fornebu, Норвегия), WiZink Center (Мадрид, Испания), Palau Sant Jordi (Барселона, Испания), Fernando Buesa Arena (Vitoria-Gasteiz, Испания), Луна Парк (Буенос Айрес, Аржентина), Mediolanum Forum (Асаго, Италия) и AccorArena (Париж, Франция).
Основи на осветлението
За да се осигури най-доброто--изживяване на феновете, осветлението на арената трябва да отговаря на очакванията. Счита се, че осветлението за спортна арена на закрито има много общи аспекти с осветлението за открит спортен стадион. Осветлението, предназначено както за стадиони, така и за арени, трябва да отговаря на визуалните нужди на играчите, участниците, а също и тези на зрителите на най-отдалеченото разстояние от игралното поле. Прожекторите с голям-обхват трябва да доставят достатъчно количество хоризонтална и вертикална осветеност, за да осигурят отлична видимост за играч, зрители, рефери и телевизионно излъчване.
Създаването на оптимална осветена среда за-спортни събития от висок клас е много повече от определяне на количеството осветление. Тези спортни съоръжения от клас I поставят огромни изисквания към качеството на осветлението. Сред многото качествени фактори на осветеността, равномерността на осветлението, която се определя от фактори като съотношение на равномерност (UR, съотношение на максимална към минимална осветеност), коефициент на вариация (CV) и градиент на равномерност (UG), е особено важна за високо-скоростни спортове и телевизионно излъчване.
Други качествени фактори за осветление влизат в действие, като цветопредаване, цветови контраст, намаляване на трептенето, моделиране и контрол на отблясъците. Осветлението е по-неразделна част от днешните закрити арени, отколкото за стадионите. Това не се дължи само на факта, че електрическото осветление е единственият източник за тези затворени съоръжения, а компактността на закритите заведения изисква силно интегрирано решение за осветление. Обикновено проектирани като много-целеви места, арените имат по-значително разнообразие от изисквания за осветление, които обслужват различни типове събития. Често тези събития разчитат на осветление, за да създадат необикновени визуални ефекти и да предизвикат положителни емоционални реакции.
Изисквания към осветеността
Когато е домакин на спортни събития, осветлението на арената трябва да задоволява нуждите на състезанието, да гарантира, че зрителите могат да се насладят на комфортно изживяване при гледане и да отговаря на изискванията за телевизионно излъчване. Необходимото количество и качество на осветлението на арената варира в различните спортове. Осветление от клас I за баскетбол, фигурно пързаляне, футбол на закрито и футбол на арена изисква хоризонтална осветеност от 1250 lx (125 фута), а CV и UR не трябва да надвишават съответно 0,13 и 1,7:1. Препоръчителната хоризонтална осветеност, CV и UV за спорта хокей на лед е съответно 1500 lx (150 фута), максимум 0,13 и максимум 1,5:1. Въпреки това, за големи съоръжения, които побират минимален брой от 5000 зрители и често разполагат с капацитет от 15 000 до 25 000 зрители, критериите за осветление обикновено се управляват от нуждите на камерите за излъчване.
За качествено телевизионно предаване на спорт, количеството и равномерността на осветеността както във вертикалната, така и в хоризонталната равнина трябва да са достатъчно високи, така че близките-планове на участниците да могат да бъдат разкрити и скоростта на бързо-движещата се мишена за игра да не изглежда изкривена на екрана. Тези изисквания представляват голямо предизвикателство за работата и позиционирането на осветителните тела. Въпреки че HID осветителните тела, които използват високомощни металхалогенни лампи, са способни да доставят значителни обеми лумени, те се борят с равномерното разпределение на светлината. Тези осветителни тела с един-източник проектират прекомерно количество осветеност върху центъра на зоната, към която е насочен лъчът. Областите, които са по-отдалечени от центъра на лъча, са недостатъчно осветени. За да се изпълни изискването за еднородност, неадекватно осветената зона трябва да бъде светлинно компенсирана от лъча на друго осветително тяло, което води до увеличен брой инсталации на осветителни тела.
Технологичната революция
Спортното осветление премина през преход от HID към LED. Ускореното приемане на LED технологията се движи от различни фактори като подобрена енергийна ефективност, висока оптична манипулативност, подобрена способност за управление на осветлението, удължен живот на продукта, по-ниски разходи за поддръжка и намалено въздействие върху околната среда. Физическите и оптичните характеристики на полупроводниковите излъчватели предлагат възможност за напредък отвъд наследените оптични дизайни.
Дискретните източници на светлина могат да бъдат сглобени в групи, за да образуват повърхностно излъчващо устройство, което, във връзка с ефективен оптичен дизайн, използващ насочения характер на LED светлинното излъчване, е в състояние да достави изключително равномерно, прецизно контролирано разпределение на светлината в целевата област. Високата равномерност на осветлението не само допринася за качеството на спортното осветление, но също така позволява огромни икономии на разходи поради намалени осветителни инсталации. Поради високата мощност и големия брой инсталации, които обикновено се използват, консумацията на енергия е основно съображение за спортно осветление.
LED осветлението осигурява огромни икономии на енергия освен подобрената ефективност на източника. В допълнение към ефективното разпределение на осветеността, ефективното извличане на светлинния поток от светлинния източник минимизира оптичните загуби, които иначе са значително големи в традиционните осветителни системи. Интегрирането на сензори, интелигентност и работа в мрежа в LED система позволява осветителната задача да бъде изпълнена при възможно най-ниската вложена енергия.
Светодиодните системи могат да бъдат проектирани и проектирани да изпълняват изискваните от тях функции при практически контролируеми работни условия за период от време над 50 000 часа с минимална поддръжка, което води до огромни икономии на разходи за поддръжка. Докато металхалогенните лампи с по-ниска мощност могат да издържат до 20 000 часа, лампите с по-висока мощност, като например крушките от 1500 W, които обикновено се вграждат в осветителните тела на арената, обикновено имат очаквана продължителност на живота в диапазона от 3000 часа.
Спектралното разпределение на мощността (SPD) на светодиодите може да бъде прецизно проектирано за създаване на бяла светлина с високо цветопредаване във всеки нюанс. Освен това смесването на цветовете на ниво осветително тяло може да произведе динамични цветове, включително регулируеми бели в целия диапазон на корелирана цветова температура (CCT) и милиони наситени цветове. Това ниво на спектрална контролируемост осигурява по-голяма гъвкавост на дизайна в приложения за осветление на арени, които често имат нужда от персонализирани светлинни сцени.
Многоизмерна инженерна работа
LED осветителните тела за арена са високотехнологични системи, които интегрират множество компоненти, за да произвеждат светлина в луменни пакети между 30 000 и 200 000 lm на осветително тяло. Светодиодите са-задвижвани от ток полупроводникови устройства, които са проектирани да изпълняват пълния си капацитет в контролирана среда. Поради взаимозависимите фотометрични, електрически и термични характеристики на светодиодите, постигането на високи нива на енергийна ефективност и надеждност на системата от LED осветление включва комплексен дизайн на системи и многоизмерна инженерна работа. Електрическите, термичните и механичните системи на LED арена трябва да работят в унисон, за да гарантират, че напреженията на околната среда или експлоатационните напрежения, приложени към светодиодите, са под контрол.
Първоначалната цена на LED осветително тяло е в компромис-с ефикасността на осветителното тяло, качеството на цветовете, контрола на трептенето и надеждността на системата. LED светлините на арената са значителни капиталови разходи. Това е не само защото те са осветителни системи с висока мощност, но и защото трябва да бъдат ефективни и надеждни. Едно неефективно осветително тяло с висока мощност е изразходване на ресурси. Големите спортни съоръжения често създават предизвикателни проблеми с поддръжката и разходите за ремонт или подмяна на осветителни тела с висока мощност могат да бъдат значителни, поради което трябва да се използват LED системи с дълъг-живот. Въпреки че развитието на LED технологията вече е достигнало точка, в която цената е достатъчно достъпна, за да се направи смяна, първоначалната цена на високо-ефективно, дълго-трайно LED осветително тяло все още е впечатляваща, но това, което е по-впечатляващо, е неговата висока възвръщаемост на инвестицията (ROI) и ниските разходи през жизнения цикъл.
Проектиране и изграждане
Въпреки че дизайнерската иновация наLED светлини на аренатаизглежда, че няма ограничение, всички LED системи включват четири основни компонента: светодиоди, оптична система, радиатор и драйвер. Обикновено светодиодите се сглобяват в тясна интеграция с оптичната система и радиатора, за да се улесни оптичният контрол и термичното управление. В системи с висока мощност този тип интеграция може да се случи на ниво осветително тяло или да доведе до модулна система. Интеграцията-на ниво осветител на трите компонента създава интегрирана система, която произвежда светлина от един комплект. Модулната осветителна система се състои от няколко светлинни двигатели, които са сглобки от трите компонента-светодиоди, оптика и радиатор.
Интегрираните LED осветителни тела обикновено са системи с по-ниска-мощност, но не е необичайно да видите ултра{1}}системи с висока мощност (1000W+) в интегриран дизайн. Модулната конструкция носи значително количество опции и персонализации на конфигурациите на осветителните тела и улеснява надграждането на осветителните тела, тъй като LED технологията напредва с течение на времето. Голям брой LED осветителни тела с ултра-висока мощност са проектирани като модулни системи. LED драйверът или драйверите обикновено се монтират външно. Интегрирана LED арена може да включва LED драйвера в корпуса на осветителното тяло, но трябва да се осигури подходяща термична изолация, за да се предотврати влошаването на термичното натоварване на високомощната LED система от температурно-чувствителните компоненти на веригата.
Източник на светлина
LED светлините за арена се възползват от високомощните LED пакети, за да доставят впечатляващо количество светлина. Използването на керамичен субстрат драстично намалява термичното съпротивление на опаковката и позволява на LED чипа да работи при висока плътност на мощността. Светодиодите с чипов -мащабен пакет (CSP) допълнително намаляват термичното съпротивление, като премахват възможно най-много от опаковъчните елементи, намиращи се в конвенционалните LED пакети, което води до намалени точки на повреда и скъсен топлинен път. CSP светодиодите намират своето място в приложения с висока мощност.
Въпреки по-ниската им светлинна ефективност в сравнение със средно-мощните PLCC светодиоди, керамичните-базирани високомощни светодиоди и флип-чип CSP светодиодите могат да осигурят отлично поддържане на лумена при термични и електрически натоварвания, които са огромни за средните-мощни светодиоди. Светодиодите със средна{5}}мощност са пластмасови опаковки. Материалите на конструкцията са склонни към термична и фотодеградация. Полученото обезцветяване причинява промяна на цвета и обезценяване на лумена.
Докато различните платформи за LED пакети създават светодиоди с различни нива на светлинна ефективност, плътност на лумена и надеждност, цветовите характеристики на светодиодите се определят от техния спектрален състав. Корелираните цветови температури (CCTs) на системите за спортно осветление обикновено са от студената страна на скалата на Келвин (над 4000K). Подобреното синьо в спектъра на студената бяла светлина може да стимулира участниците към бдителност и активност. Икономическите фактори също влизат в действие при избора на CCT. Светодиодите с по-висок-CCT имат по-висока ефективност от светодиодите с по-нисък-CCT, тъй като изпитват по-малко Стоксови загуби по време на процеса на спектрално низходящо-преобразуване при фосфорния слой и полученото SPD подобрява преобразуването чрез чувствителността на окото. За да се отговори на изискването за гъвкавост при регулиране на атмосферата за много-използваеми пространства, LED осветителните тела за арена могат да бъдат проектирани като регулируеми бели системи или системи за смесване на цветове RGBW/RGBA.
По същите причини производителността на цветопредаване на светодиодите също е в компромис-със светлинната ефективност. В -приложенията от висок клас индексът на цветопредаване (CRI) или цветният показател, оценен с по-точен метод (напр. IES TM-30-18), често е в премиум обхвата. За да може HD сензорът за изображения във видеокамерата да заснеме изображение с висока прецизност, източникът на светлина трябва да бъде оценен за спектралната си съвместимост със сензорите за изображения и да се гарантира, че индексът на съгласуваност на телевизионното осветление (TLCI) е не по-малък от 85.
Топлотехника
Топлинното управление е един от ключовите компоненти, които влизат в дизайна наLED светлини на арената.Светодиодите генерират значително количество топлина в полупроводниковия преход и фосфорния слой. Светодиодното осветително тяло с висока мощност включва голям брой LED пакети с висока плътност на мощността, които не само осигуряват голям лумен, но също така създават големи обеми топлина. Ефективността на светодиодите е свързана с техните температури на свързване. Прегряването на полупроводниковия преход и околната структура на LED пакет може да ускори зараждането и растежа на дислокациите на нишката в активната област на диода и да причини термично разграждане на фосфора. Работата на светодиоди при високи температури на кръстовището в крайна сметка води до намалена ефективност на устройството (амортизация на лумена), съкратен живот или катастрофална повреда на устройството поради термично отклонение. Следователно отпадъчната топлина, генерирана в полупроводниковите пакети, трябва да бъде прехвърлена към околния въздух през всички елементи за разсейване на топлината, които образуват топлинния път.
За да се намали температурата на кръстовището, всяко топлинно съпротивление по пътя от LED кръстовището до околния въздух трябва да бъде сведено до минимум. Високомощният лек двигател на anLED осветление на аренатасъздава значително голямо топлинно натоварване. Скоростите на топлопредаване на топлинния път на системата трябва да изпреварват скоростта на натоварване, за да се предотврати натрупването на топлина. Изграждането на здрава термична пътека изисква формиране на високонадеждни връзки, издържащи на висока работна температура, както и използването на печатна платка с метална сърцевина (MCPCB) с висока топлопроводимост, много висока диелектрична якост и обемно съпротивление.
Дизайнът на радиатора е решаващ при управлението на топлината. Повечето LED осветителни тела за арена използват пасивни радиатори, които разчитат на физика за разсейване на топлината. Радиаторът обикновено е изработен от лят под налягане, студено кован или екструдиран алуминий и образува едно цяло с корпуса за подобряване на топлопроводимостта и конвекцията. Радиаторът трябва да има достатъчен физически обем за абсорбиране на топлината, генерирана от светодиодите, и да осигурява подходяща повърхностна площ за максимален контакт с околния въздух за ефективно конвективно охлаждане. Когато има физически ограничения за дизайна на радиатора, към алуминиевите радиатори могат да се добавят топлинни тръби, за да се увеличи капацитетът на охлаждане.
Оптично инженерство
LED светлини на аренатаобикновено са проектирани като насочващи системи за прожекторно осветление, тъй като обикновено се монтират високо около периметъра на отдалечения корт. Прожекторите за осветление на спортни арени се предлагат в разпределение на светлината от тесен лъч (за осветяване на зони за игра от разстояние или моделиране) до широк лъч (за осветяване на близки -зони). Гредите могат да бъдат в симетрични, асиметрични или правоъгълни модели.
Оптичната система с висока производителност често е също толкова важна част от LED осветителното тяло, колкото драйверът и радиаторът. Оптичната система трябва да позволява по-равномерно разпределение на светлината, което е критично за визуалното представяне на играчите и качеството на телевизионното излъчване. То трябва също така да допринася за контрола на натрапчивата светлина, която пада извън осветената зона и причинява зрителен дискомфорт на играчите и зрителите. Друга важна цел на оптичния дизайн е да се постигне възможно най-висока ефективност на използване (съотношението на светлината, излъчвана от осветителното тяло, към светлината, излъчвана от неговия светлинен източник). Подобряването на ефективността на оптичното доставяне е важно за приложения с висока мощност, тъй като всеки процент от оптичните загуби означава голяма загуба на енергия.
Най-ефективният начин за осигуряване на ефикасен, прецизен оптичен контрол за светодиодите е използването на оптични лещи, които са специално проектирани за оптично регулиране на светлинния поток от всеки отделен светодиод. За да се увеличи максимално оптичната ефективност, оптиката трябва да е в близък контакт с високомощните светодиоди. Оптичните лещи обаче обикновено са шприцовани от акрил или поликарбонат. Топлината от LED чипа плюс топлината, генерирана във фосфорната матрица (топлина на Стокс) създават високи топлинни напрежения.
Следователно акрилните лещи не трябва да се използват в LED системи с висока мощност поради тяхната ниска термична стабилност. Въпреки че поликарбонатните лещи имат подобрена термична стабилност, тяхната-дългосрочна ефективност трябва да бъде внимателно оценена, тъй като повърхностните температури на светодиодите с висока мощност понякога могат да бъдат твърде високи, за да може оптиката да се справи. Алтернативна оптика като лещи, изработени от силикон и стъкло, или прецизно проектирани алуминиеви рефлектори намират своето приложение в термично предизвикателни приложения.
Драйвер и контролна схема
LED драйверът е компонентът, който регулира мощността на светодиодите. Един от най-важните варианти на производителност за LED драйвер е качеството и постоянството на постояннотоковото изходно напрежение. Електронното устройство трябва да осигурява стриктно регулиране на натоварването, за да достави постоянно количество и качество на мощността към светодиодите. Той също така се справя с флуктуациите на линейното-напрежение, осигурява намаляване на хармониците и корекция на фактора на мощността (PFC) и предпазва светодиодите от необичайни условия на работа, докато преобразува входящото променливотоково захранване в постоянен ток.
LED драйвери, предназначени за използване при висока мощностLED светлини на аренатаобикновено приемат дву{0}}степенно решение за извършване на високоефективно преобразуване на мощността, постигане на висока устойчивост на пренапрежение и намаляване на пулсациите в светодиодния ток. Тези възможности на устройството са от решаващо значение за ефективната, надеждна и -без трептене работа на осветителните системи.
Контролът на трептенето е особено приоритетен при приложения за спортно осветление от клас I. Трептенето в осветлението може не само да причини замъглено зрение, умора на очите и нарушено зрително възприятие, което оказва влияние върху представянето на играча, но също така може да причини стробоскопични ефекти, които могат да изкривят визуалното възприятие на бързо-движещи се обекти за игра. Видеокамерите са силно чувствителни към трептене. Наличието на трептене може да повлияе на качеството на супер-забавени-повторения каданс по време на HDTV излъчване. Трептене възниква, когато има достатъчно големи вълни в постоянния ток, осигурен на светодиодите.
Дву{0}}степенен светодиоден драйвер осигурява потискане на променливата форма на вълната след коригиране и изглажда пулсациите на изходния ток, подавани към товара, което позволява осветление без-трептене. Дизайнът на веригата на драйвера също диктува управляемостта на LED осветителното тяло.
Много драйвери позволяват PWM или CCR димиране на свързаните светодиоди и приемат контролен вход от светлинен контролер, който комуникира с драйвера, използвайки 0-10VDC, DALI, DMX или протокол за безжична мрежа.
Заедно го правим по-добър.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobile/Whatsapp :(+86)18673599565
Имейл:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Уебсайт: www.benweilight.com
Добавяне: Сграда F, индустриална зона Yuanfen, Longhua, област Bao'an, Шенжен, Китай
