Светодиодные огни арены|Профессиональные системы внутреннего спортивного освещения
Что такоесветодиодный свет арены
Светодиодное освещение арены часто представляет собой направленный светильник высокой мощности, предназначенный для освещения больших,-многоцелевых закрытых площадок для проведения мероприятий. Эти площадки широко известны как арены. Это места, где проводятся спортивные состязания, родео, шоу животных, концерты, цирки, выставки и другие общественные и развлекательные мероприятия. Арена состоит из центральной сцены или игровой площадки, окруженной со всех сторон ярусами наклонных сидений для зрителей. Площадка большой зрительской вместимости используется для занятий спортом на профессиональном уровне. К этим видам спорта относятся баскетбол, хоккей, катание на коньках, мини-футбол, футбол на арене и волейбол. Арены — места поклонения спортивных болельщиков и любителей музыки.
Спортивные арены часто являются достопримечательностями мегаполисов. Некоторые из самых известных крытых арен в мире включают Мэдисон-Сквер-Гарден (Нью-Йорк, США), Стейплс-центр (Лос-Анджелес, США), Барклайс-центр (Бруклин, Нью-Йорк, США), Юнайтед-центр (Чикаго, США), American Airlines Center (Даллас, США), Форум (Инглвуд, Калифорния, США), O2 Arena (Лондон, Великобритания), Манчестер Арена (Манчестер, Великобритания), First Direct Arena (Лидс, Великобритания), SSE Hydro. (Глазго, Великобритания), Lanxess Arena (Кельн, Германия), Barclaycard Arena (Гамбург, Германия), Arena Monterrey (Монтеррей, Мексика), Bell Center (Монреаль, Канада), Antwerps Sportpaleis (Антверпен, Бельгия), Wukesong Arena (Пекин, Китай), Mercedes-Benz Arena (Шанхай, Китай), Ziggo Dome (Амстердам, Нидерланды), Развлекательный центр Брисбена (Бундалл, Австралия), Будокан Холл (Токио, Япония), Telenor Arena (Форнебу, Норвегия), WiZink Center (Мадрид, Испания), Palau Sant Jordi (Барселона, Испания), Fernando Buesa Arena (Витория-Гастейс, Испания), Луна-парк (Буэнос-Айрес, Аргентина), Mediolanum Forum (Ассаго, Италия) и AccorArena (Париж, Франция).
Основы освещения
Чтобы обеспечить лучшее-в-удовольствие болельщиков, освещение арены должно соответствовать ожиданиям. Считается, что освещение крытой спортивной арены имеет много общего с освещением открытого спортивного стадиона. Освещение, предназначенное как для стадионов, так и для арен, должно удовлетворять зрительные потребности игроков, участников, а также зрителей, находящихся на самом дальнем расстоянии от игрового поля. Прожекторное освещение дальнего-дальнего действия должно обеспечивать достаточное горизонтальное и вертикальное освещение, чтобы обеспечить отличную видимость для игроков, зрителей, судей и телетрансляций.
Создание оптимальной световой среды для-спортивных мероприятий высокого уровня — это гораздо больше, чем просто определение количества освещения. Эти спортивные сооружения I класса предъявляют огромные требования к качеству освещения. Среди многих качественных факторов освещения однородность освещения, которая определяется такими факторами, как коэффициент однородности (UR, отношение максимальной и минимальной освещенности), коэффициент вариации (CV) и градиент однородности (UG), особенно важна для высокоскоростных спортивных состязаний и телевещания.
В игру вступают и другие качественные факторы освещения, включая цветопередачу, цветовой контраст, уменьшение мерцания, моделирование и контроль бликов. Освещение является более неотъемлемой частью современных крытых арен, чем стадионов. Это связано не только с тем, что электрическое освещение является единственным источником для этих закрытых помещений, а компактность внутренних помещений требует высокоинтегрированного решения освещения. Арены, которые обычно проектируются как многофункциональные-площадки, имеют более существенное разнообразие требований к освещению, подходящее для различных типов мероприятий. Часто на этих мероприятиях освещение создает необычайные визуальные эффекты и вызывает положительные эмоциональные реакции.
Требования к освещенности
При проведении спортивных мероприятий освещение арены должно удовлетворять потребностям соревнований, обеспечивать комфорт зрителям при просмотре и соответствовать требованиям телевизионного вещания. Требуемое количество и качество освещения на арене различаются в зависимости от вида спорта. Освещение класса I для баскетбола, фигурного катания, мини-футбола и мини-футбола требует горизонтальной освещенности 1250 люкс (125 футов), а CV и UR не должны превышать 0,13 и 1,7:1 соответственно. Рекомендуемая горизонтальная освещенность, CV и УФ для хоккея с шайбой составляет 1500 лк (150 футов), максимум 0,13 и максимум 1,5:1 соответственно. Однако для крупных объектов, которые вмещают минимум 5000 зрителей и часто вмещают от 15 000 до 25 000 зрителей, критерии освещения обычно определяются потребностями вещательных камер.
Для качественной телетрансляции спортивных состязаний количество и равномерность освещенности как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях должны быть достаточно высокими, чтобы можно было видеть крупные планы участников, а скорость быстро движущейся игровой мишени не искажалась на экране. Эти требования представляют собой серьезную проблему для производительности и позиционирования светильников. Хотя HID-светильники, в которых используются металлогалогенные лампы высокой мощности, способны обеспечивать значительный световой поток, им не удается обеспечить равномерное распределение света. Эти светильники с одним-источником проецируют чрезмерное количество света на центр области, на которую направлен луч. Области, расположенные дальше от центра луча, освещены недостаточно. Чтобы удовлетворить требованию однородности, недостаточно освещенная область должна быть компенсирована лучом другого светильника, что приводит к увеличению количества установок светильников.
Технологическая революция
Спортивное освещение претерпело переход от HID к светодиодному. Ускоренное внедрение светодиодной технологии обусловлено различными факторами, такими как повышение энергоэффективности, высокая оптическая управляемость, улучшенная управляемость освещением, увеличенный срок службы продукта, снижение затрат на техническое обслуживание и снижение воздействия на окружающую среду. Физические и оптические характеристики полупроводниковых эмиттеров дают возможность выйти за рамки устаревших оптических конструкций.
Дискретные источники света могут быть собраны в группы, образуя устройство поверхностного излучения, которое в сочетании с эффективной оптической конструкцией, использующей направленный характер излучения светодиодов, способно обеспечивать высокоравномерное и точно контролируемое распределение света по целевой области. Высокая однородность освещения не только способствует повышению качества спортивного освещения, но и позволяет значительно сэкономить средства за счет сокращения количества осветительных установок. Из-за высокой мощности и большого количества обычно используемых установок потребление энергии является основным фактором, учитываемым при спортивном освещении.
Светодиодное освещение обеспечивает огромную экономию энергии, помимо повышения эффективности источника. Помимо эффективного распределения освещенности, эффективное извлечение светового потока из источника света сводит к минимуму оптические потери, которые в противном случае были бы значительно большими в традиционных системах освещения. Интеграция датчиков, интеллекта и сетевых технологий в светодиодную систему позволяет выполнить задачу освещения при минимально возможном энергопотреблении.
Светодиодные системы могут быть спроектированы и спроектированы так, чтобы выполнять необходимые функции в практически контролируемых условиях эксплуатации в течение периода времени, превышающего 50 000 часов, с минимальным обслуживанием, что приводит к огромной экономии затрат на техническое обслуживание. В то время как металлогалогенные лампы меньшей мощности могут прослужить до 20 000 часов, лампы более высокой мощности, такие как лампы мощностью 1500 Вт, обычно встраиваемые в осветительные приборы для арен, обычно имеют ожидаемый срок службы в диапазоне 3000 часов.
Спектральное распределение мощности (SPD) светодиодов может быть точно спроектировано для создания белого света с высокой цветопередачей любого оттенка. Более того, смешение цветов на уровне светильника может создавать динамические цвета, включая настраиваемый белый цвет во всем диапазоне коррелированной цветовой температуры (CCT) и миллионы насыщенных цветов. Такой уровень спектральной управляемости обеспечивает большую гибкость проектирования при освещении арен, где часто возникает необходимость в индивидуальной настройке световых сцен.
Многоплановая инженерная работа
Светодиодные светильники для арен — это высокотехнологичные системы, которые объединяют несколько компонентов для производства света в люменах от 30 000 до 200 000 лм на светильник. Светодиоды — это-полупроводниковые устройства, управляемые током, которые предназначены для работы на полную мощность в контролируемой среде. Из-за взаимозависимых фотометрических, электрических и тепловых характеристик светодиодов достижение высокого уровня энергоэффективности и надежности системы с помощью светодиодного освещения требует сложного проектирования систем и многомерных инженерных работ. Электрические, тепловые и механические системы светодиодного освещения арены должны работать в унисон, чтобы гарантировать, что экологические или эксплуатационные нагрузки, воздействующие на светодиоды, находятся под контролем.
Первоначальная стоимость светодиодного светильника зависит-от эффективности светильника, качества цвета, контроля мерцания и надежности системы. Светодиодное освещение арен требует значительных капитальных затрат. Это происходит не только потому, что это системы освещения высокой мощности, но и потому, что они должны быть эффективными и надежными. Неэффективный светильник высокой мощности — это истощение ресурса. На крупных спортивных объектах часто возникают сложные проблемы с обслуживанием, а стоимость ремонта или замены светильников высокой мощности может быть значительной, поэтому следует использовать светодиодные системы с длительным-сроком службы. Хотя развитие светодиодной технологии в настоящее время достигло точки, когда ее стоимость достаточно доступна для перехода на нее, первоначальная стоимость высокоэффективного и долговечного-светильника по-прежнему впечатляет, но что еще более впечатляет, так это высокая окупаемость инвестиций (ROI) и низкая стоимость жизненного цикла.
Проектирование и строительство
Несмотря на то, что новаторский дизайнСветодиодные огни ареныКажется, нет предела: все светодиодные системы включают в себя четыре основных компонента: светодиоды, оптическую систему, радиатор и драйвер. Обычно светодиоды собираются в тесной интеграции с оптической системой и радиатором, чтобы облегчить оптический контроль и управление температурой. В системах высокой мощности этот тип интеграции может происходить на уровне светильника или создавать модульную систему. Интеграция трех компонентов на уровне светильника- создает интегрированную систему, производящую свет из одного узла. Модульная система освещения состоит из ряда световых двигателей, которые представляют собой сборки из трех компонентов:-светодиодов, оптики и радиатора.
Интегрированные светодиодные светильники обычно представляют собой системы меньшей-мощности, но нередко можно увидеть системы сверх-высокой мощности (более 1000 Вт) в интегрированной конструкции. Модульная конструкция предоставляет значительное количество опций и возможностей настройки конфигураций светильников и облегчает модернизацию светильников по мере развития светодиодных технологий. Большое количество светодиодных светильников сверх-мощности спроектированы как модульные системы. Драйвер или драйверы светодиодов обычно монтируются снаружи. Интегрированный светодиодный светильник арены может включать светодиодный драйвер в корпус светильника, но должна быть обеспечена адекватная тепловая изоляция, чтобы тепловая нагрузка светодиодной системы высокой мощности не ухудшала работу-чувствительных к температуре компонентов схемы.
Источник света
В светодиодных светильниках для арен используются мощные светодиодные блоки, обеспечивающие впечатляющее количество света. Использование керамической подложки резко снижает термическое сопротивление корпуса и позволяет светодиодному чипу работать с высокой плотностью мощности. Светодиоды в корпусе чипа-масштаба (CSP) еще больше снижают тепловое сопротивление за счет удаления максимально возможного количества элементов упаковки, присутствующих в обычных корпусах светодиодов, что приводит к уменьшению точек отказа и сокращению теплового пути. Светодиоды CSP находят свое применение в устройствах с высокой мощностью.
Несмотря на меньшую светоотдачу по сравнению со светодиодами PLCC средней-мощности, мощные светодиоды-на основе керамики и светодиоды CSP с перевернутым-чипом могут обеспечить превосходное сохранение светового потока при термических и электрических нагрузках, которые являются непреодолимыми для светодиодов средней-мощности. Светодиоды средней-мощности по своей сути представляют собой пластиковые корпуса. Материалы конструкции склонны к термической и фотодеградации. Возникающее в результате обесцвечивание приводит к изменению цвета и снижению светового потока.
Хотя разные платформы светодиодных корпусов создают светодиоды с разными уровнями светоотдачи, плотности светового потока и надежности, цветовые характеристики светодиодов определяются их спектральным составом. Коррелированные цветовые температуры (CCT) систем спортивного освещения обычно находятся на прохладной стороне шкалы Кельвина (выше 4000К). Усиленный синий цвет в спектре холодного белого света может стимулировать участников к бдительности и активности. Экономические факторы также играют роль при выборе ОКТ. Светодиоды с более высоким-CCT имеют более высокую эффективность, чем светодиоды с более низким-CCT, поскольку они испытывают меньшие стоксовы потери во время процесса преобразования спектра с понижением-в слое люминофора, и полученное в результате SPD улучшает преобразование за счет чувствительности глаза. Чтобы удовлетворить требования гибкости в настройке атмосферы для многофункциональных пространств, светодиодные светильники для арен могут быть спроектированы как настраиваемые системы белого цвета или системы смешивания цветов RGBW/RGBA.
По тем же причинам качество цветопередачи светодиодов также находится в компромиссе-с светоотдачей. В приложениях высокого класса-индекс цветопередачи (CRI) или показатель цвета, оцениваемый более точным методом (например, IES TM-30-18), часто находится в диапазоне премиум-класса. Чтобы датчик изображения HD в видеокамере захватывал изображение с высокой точностью, источник света должен быть оценен на предмет его спектральной совместимости с датчиками изображения и обеспечить индекс согласованности телевизионного освещения (TLCI) не менее 85.
Теплотехника
Управление температурным режимом является одним из ключевых компонентов, которые входят в конструкциюСветодиодное освещение арены.Светодиоды генерируют значительное количество тепла на полупроводниковом переходе и слое люминофора. Светодиодный светильник высокой мощности включает в себя большое количество светодиодных блоков высокой плотности мощности, которые не только обеспечивают высокую светоотдачу, но и выделяют большое количество тепла. Производительность светодиодов зависит от температуры их перехода. Перегрев полупроводникового перехода и окружающей структуры корпуса светодиода может ускорить зарождение и рост нитевых дислокаций в активной области диода и вызвать термическую деградацию люминофора. Эксплуатация светодиодов при высоких температурах перехода в конечном итоге приводит к снижению эффективности устройства (уменьшению светового потока), сокращению срока службы или катастрофическому выходу устройства из строя из-за температурного разгона. Следовательно, отходящее тепло, образующееся внутри полупроводниковых корпусов, должно передаваться в окружающий воздух через все элементы рассеивания тепла, составляющие тепловой путь.
Чтобы снизить температуру перехода, каждое тепловое сопротивление на пути от перехода светодиода к окружающему воздуху должно быть сведено к минимуму. Мощный световой двигательСветодиодный свет аренысоздает довольно большую тепловую нагрузку. Скорость теплопередачи теплового пути системы должна превышать скорость нагрузки, чтобы предотвратить накопление тепла. Создание надежного теплового пути требует создания высоконадежных межсоединений, способных работать при высоких температурах, а также использования печатной платы с металлическим сердечником (MCPCB) с высокой теплопроводностью, очень высокой диэлектрической прочностью и объемным сопротивлением.
Конструкция радиатора имеет решающее значение в управлении температурным режимом. В большинстве светодиодных светильников для арен используются пассивные радиаторы, которые рассеивают тепло согласно законам физики. Радиатор обычно изготавливается из литого под давлением, холодной ковки или экструдированного алюминия и образует единое целое с корпусом для улучшения теплопроводности и конвекции. Радиатор должен иметь достаточный физический объем для поглощения тепла, выделяемого светодиодами, и обеспечивать достаточную площадь поверхности для максимального контакта с окружающим воздухом для эффективного конвективного охлаждения. Когда существуют физические ограничения в конструкции радиатора, к алюминиевым радиаторам можно добавить тепловые трубки для увеличения охлаждающей способности.
Оптическая инженерия
Светодиодные огни ареныобычно проектируются как системы направленного прожекторного освещения, поскольку обычно устанавливаются высоко по периметру дальнего корта. Прожекторы для освещения спортивных арен имеют светораспределение от узкого луча (для освещения игровых площадок на расстоянии или моделирования) до широкого луча (для освещения территорий крупным планом). Балки могут иметь симметричную, асимметричную или прямоугольную форму.
Высокопроизводительная оптическая система часто является такой же важной частью светодиодного светильника, как драйвер и радиатор. Оптическая система должна обеспечивать более равномерное распределение света, что имеет решающее значение для зрительной активности игроков и качества телетрансляции. Оно также должно способствовать контролю навязчивого света, который падает за пределы освещаемой зоны и вызывает зрительный дискомфорт у игроков и зрителей. Другая важная цель оптического проектирования — достижение максимально возможной эффективности использования (отношения света, излучаемого светильником, к свету, излучаемому его источником света). Повышение эффективности передачи оптических сигналов имеет большое значение для приложений с высокой мощностью, поскольку каждый процент оптических потерь означает большие потери энергии.
Самый эффективный способ обеспечить эффективное и точное оптическое управление светодиодами — использовать оптические линзы, специально разработанные для оптического регулирования светового потока каждого отдельного светодиода. Чтобы максимизировать оптическую эффективность, оптика должна находиться в тесном контакте со светодиодами высокой мощности. Однако оптические линзы обычно изготавливаются литьем под давлением из акрила или поликарбоната. Тепло от светодиодного чипа плюс тепло, выделяемое в матрице люминофора (тепло Стокса), создают высокие термические напряжения.
Поэтому акриловые линзы не следует использовать в мощных светодиодных системах из-за их низкой термостабильности. Хотя поликарбонатные линзы обладают улучшенной термостабильностью, их долгосрочные-работы следует тщательно оценивать, поскольку температура поверхности мощных светодиодов иногда может быть слишком высокой, чтобы оптика могла их выдержать. Альтернативная оптика, такая как линзы из силикона и стекла или прецизионные алюминиевые отражатели, находят свое применение в сложных термических условиях.
Схема драйвера и управления
Светодиодный драйвер — это компонент, который регулирует питание светодиодов. Одним из наиболее важных показателей производительности светодиодного драйвера является качество и постоянство выходного напряжения постоянного тока. Электронное устройство должно обеспечивать жесткое регулирование нагрузки, чтобы подавать на светодиоды постоянное количество и качество энергии. Он также справляется с колебаниями-напряжения в сети, обеспечивает снижение гармоник и коррекцию коэффициента мощности (PFC), а также защищает светодиоды от ненормальных условий эксплуатации при преобразовании входящей мощности переменного тока в мощность постоянного тока.
Светодиодные драйверы, предназначенные для использования в системах высокой мощности.Светодиодные огни ареныобычно используют двухэтапное-решение для высокоэффективного преобразования энергии, обеспечения высокой устойчивости к перенапряжениям и уменьшения пульсаций тока светодиодов. Эти возможности устройства имеют решающее значение для эффективной, надежной и-работы систем освещения без мерцания.
Контроль мерцания особенно важен в системах спортивного освещения класса I. Мерцание освещения может не только вызывать нечеткость зрения, усталость глаз и ухудшение зрительного восприятия, что влияет на производительность игрока, но также может вызывать стробоскопические эффекты, которые могут искажать зрительное восприятие быстро-движущихся игровых объектов. Видеокамеры очень чувствительны к мерцанию. Наличие мерцания может повлиять на качество сверх-замедленных- повторов во время трансляции HDTV. Мерцание возникает при достаточно больших пульсациях постоянного тока, подаваемого на светодиоды.
Двухкаскадный светодиодный драйвер обеспечивает подавление переменной формы сигнала после выпрямления и сглаживает пульсации выходного тока, подаваемые на нагрузку, что обеспечивает освещение без мерцания-. Конструкция схемы драйвера также определяет управляемость светодиодного светильника.
Многие драйверы позволяют регулировать яркость подключенных светодиодов с помощью PWM или CCR и принимают управляющий вход от контроллера освещения, который взаимодействует с драйвером с использованием 0–10 В постоянного тока, DALI, DMX или протокола беспроводной сети.
https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/led-solstice-арена-и-стадион-спорт-light.html
Вместе мы сделаем его лучше.
Шэньчжэнь Benwei Lighting Technology Co., Ltd.
Мобильный телефон/Whatsapp:(+86)18673599565
Электронная почта:bwzm15@benweilighting.com
Скайп: benweilight88
Веб-сайт: www.benweilight.com.
Добавить: Здание F, промышленная зона Юаньфэнь, Лунхуа, район Баоань, Шэньчжэнь, Китай
