نحوه انتخاب نور ال ای دی استادیوم

نحوه انتخابچراغ ورزشگاه LED

چکیده

این سند فنی تجزیه و تحلیل جامعی ازچراغ استادیوم LEDسیستم‌هایی برای تأسیسات ورزشی حرفه‌ای و{0}}در مقیاس بزرگ. این جزئیات مشخصات فتومتریک و الکتریکی حیاتی، استانداردهای بین المللی روشنایی مربوطه، و یک روش سیستماتیک برای ارزیابی و انتخاب وسایل را شرح می دهد. این محتوا برای کمک به مهندسان، مدیران تأسیسات، و مقامات تدارکات در اتخاذ تصمیم‌های مبتنی بر شواهد- مبتنی بر داده‌های فنی و معیارهای استاندارد صنعت طراحی شده است.

مشخصات فنی و معیارهای عملکرد برای چراغ های حرفه ای LED استادیوم

انتخاب یک LEDنورپردازی استادیومسیستم باید با ارزیابی پارامترهای فنی اصلی خود شروع شود. این مشخصات به طور مستقیم توانایی سیستم را برای پاسخگویی به نیازهای سخت مسابقات ورزشی، پخش و تجربه تماشاگران تعیین می کند.

شار نوری، کارایی و خروجی سیستم:شار نوری که بر حسب لومن (lm) اندازه گیری می شود، کل نور مرئی ساطع شده از یک فیکسچر را کمیت می کند. کارایی نورانی که بر حسب لومن بر وات (Lm/W) بیان می‌شود، نشان‌دهنده راندمان تبدیل انرژی است. برای کاربردهای حرفه ای استادیوم، وسایل معمولاً 130-170 lm/W ارائه می کنند. یک فیکسچر 1500 وات با بازده 160 لیتر بر وات تقریباً 240000 لومن تولید می کند. کل شار نوری سیستم باید برای پوشش منطقه بازی در سطوح روشنایی لازم کافی باشد.

توزیع نوری و کنترل پرتو:توزیع پرتو، طبقه بندی شده توسط سیستم های استاندارد مانند IESNA (IES آمریکای شمالی) یا BZ (British Zonal)، برای پوشش میدانی و کنترل نور ریخته شده حیاتی است. چراغ های استادیوم حرفه ای از توزیع نامتقارن (نوع III، IV، V) یا batwing استفاده می کنند. این سیستم‌های نوری اجازه می‌دهند تا نور از قطب‌های محیطی با دقت بالا پخش شود و نور مفید را در زمین به حداکثر برساند و در عین حال تابش خیره کننده بازیکنان و نفوذ نور به مناطق اطراف را به حداقل برساند. اپتیک های ثانویه پیشرفته، مانند بازتابنده های منحنی مرکب یا عدسی های بازتاب داخلی کامل (TIR)، برای شکل دادن به پرتو استفاده می شوند.

پارامترهای رنگ سنجی و سوسو زدن:برای پخش تلویزیونی و دقت بینایی پخش کننده، رندر رنگی و سازگاری بسیار مهم است. شاخص رندر رنگ (CRI, Ra) باید بزرگتر یا مساوی 80 باشد و مقدار R9 مثبت (قرمز اشباع شده) اهمیت فزاینده ای دارد. دمای رنگ همبسته (CCT) معمولاً از 4000K تا 5700K متغیر است که 5000K یک استاندارد رایج برای سالن های حرفه ای است. برای جلوگیری از مشکلات دوربین‌های پرسرعت و اطمینان از راحتی بصری، سیستم باید بدون لرزش-، مطابق با استانداردهایی مانند IEEE 1789{10}}2015 باشد.

جدول 1: مشخصات کلیدی عملکرد برای رده-حرفه ایچراغ های ال ای دی استادیوم

استانداردهای صنعتی و سیستم های طبقه بندی برای روشنایی
طراحی سازگارنور ال ای دی استادیومنصب مستلزم رعایت دقیق استانداردهای بین المللی و ملی منتشر شده است. این اسناد سطوح روشنایی مورد نیاز، نسبت یکنواختی و محدودیت های تابش نور را بر اساس ورزش و سطح بازی تعریف می کنند.

IES و چارچوب طبقه بندی بین المللی:*ANSI/IES RP-6-22: نورپردازی فضای ورزشی و تفریحی* انجمن مهندسی روشنایی* دستورالعمل اصلی در آمریکای شمالی است. این امکانات را از کلاس I (تلویزیون ملی حرفه ای / اصلی) تا کلاس IV (آموزش/تفریح) طبقه بندی می کند. استانداردهای مشابه در سطح جهانی مانند یوفا وجود داردراهنمای نور ورزشگاه فوتبالبرای فوتبال اروپا وبرنامه کیفیت فیفا برای چمن فوتبال (نورپردازی). این استانداردها روشنایی ثابت و عمودی (در لوکس یا فوت شمع) و نسبت یکنواختی (U1=E_min/E_avg؛ U2=E_min/E_max) را مشخص می‌کنند.

الزامات پخش (HDTV و 4K/UHD): Broadcast standards, such as those from the International Telecommunication Union (ITR-R BT.2020) and major broadcasters, impose the most stringent requirements. These focus on high vertical illuminance levels (often >2000 لوکس در هواپیماهای دوربین اصلی) برای از بین بردن سایه روی چهره بازیکنان، یکنواختی استثنایی برای جلوگیری از نوسانات عنبیه دوربین، و دمای رنگ خاص و رندر برای ضبط دقیق رنگ.

روش‌شناسی طراحی و تأیید انطباق از طریق آنالیز فوتومتریک
یک طراحی نورپردازی حرفه‌ای از طریق یک مطالعه نورسنجی شبیه‌سازی‌شده رایانه‌ای تأیید می‌شود، که برای هر پروژه کلاس I-III اجباری است. این مطالعه به عنوان تضمین عملکرد عمل می کند.

مطالعه موردی: یک استادیوم فوتبال دانشگاهی کلاس دوم

محدوده پروژه:طراحی یک زمین فوتبال استاندارد NCAA (360 فوت x 160 فوت) برای مطابقت با استانداردهای IES کلاس II (Collegiate/Varsity) برای مسابقات و پخش تلویزیونی منطقه‌ای.

پارامترهای طراحی:روشنایی افقی حفظ شده هدف 500 لوکس (تقریبا. 46 fc)، یکنواختی U2 > 0.70. ارتفاع نصب: تیرک 80 فوت.

نتایج سیستم و شبیه سازی پیشنهادی:

فیکسچر: نور افکن LED نامتقارن 1200 وات (بازدهی 150 lm/W).

چیدمان: هشت (8) تیر محیطی، چهار پایه در هر قطب.

خلاصه نتایج شبیه سازی:

میانگین روشنایی افقی (Eh,Avg): 525 لوکس

یکنواختی (U2): 0.73

میانگین روشنایی عمودی (Ev,avg) - سمت دوربین اصلی: 750 لوکس

درجه تابش نور (GR): حداکثر محاسبه شده 48 (<50 limit)

تأیید انطباق:مطالعه فتومتریک، که در نرم‌افزارهایی مانند Dialux evo یا AGi32 انجام شده است، شبکه‌های روشنایی نقطه‌به‌-نقطه‌ای، همسو-نقطه‌های کانتور و رندرهای رنگ نادرست{4}} را ایجاد می‌کند و انطباق را قبل از نصب ثابت می‌کند.

معیارهای انتخاب کلید فراتر از خروجی نورانی

چندین عامل فراتر از خروجی لومن خام، موفقیت بلندمدت a را تعیین می‌کنندروشنایی ال ای دی استادیومپروژه

مدیریت حرارتی و تضمین طول عمر:طول عمر L70/B50 اعلام شده (زمان تا 70 درصد خروجی نور اولیه برای 50 درصد وسایل) مشروط به مدیریت حرارتی مؤثر است. تجهیزات باکیفیت-از محفظه‌های آلومینیومی ریخته‌گری{6} با پره‌های هیت سینک گسترده و بهینه‌شده برای حفظ دمای اتصال LED زیر آستانه‌های بحرانی استفاده می‌کنند و عملکرد نورسنجی و رنگ پایدار را در طول عمر محصول تضمین می‌کنند.

ملاحظات استحکام و نگهداری:وسایل باید در محیط‌های خشن خارج از منزل، از جمله باد شدید، باران و دوچرخه‌سواری حرارتی مقاومت کنند. مواد و روکش ها باید مقاومت بالایی در برابر خوردگی داشته باشند. طراحی برای قابلیت نگهداری بسیار مهم است. ویژگی‌هایی مانند ابزار{2}}دسترسی کمتر به اجزای داخلی، محفظه‌های درایور مدولار، و گزینه‌هایی برای لنزهای قابل تعویض یا بازتابنده‌ها، هزینه‌های عملیاتی طولانی مدت-را کاهش می‌دهند.

واژه نامه اصطلاحات فنی

شار نوری (Φv):مقدار کل نور مرئی ساطع شده از یک منبع که بر حسب لومن (lm) اندازه گیری می شود.

اثربخشی نورانی:نسبت شار نوری (lm) به توان الکتریکی ورودی (W) که بر حسب lm/W اندازه‌گیری می‌شود. این نشان دهنده کارایی انرژی منبع نور است.

روشنایی (E):مقدار شار نوری که روی یک سطح در واحد سطح می افتد. در لوکس (lx، lm/m²) یا فوت شمع (fc، lm/ft²) اندازه‌گیری می‌شود.

یکنواختی (U1، U2):نسبت هایی که یکنواختی روشنایی یک سطح را توصیف می کنند. U1=E_min / E_avg; U{4}} E_min / E_max. مقادیر بالاتر نشان دهنده نور یکنواخت تر است.

رتبه تابش خیره کننده (GR):یک متریک عددی (0-100) که توسط CIE 112-1994 برای ارزیابی تابش خیره کننده ناراحتی ناشی از تاسیسات روشنایی ورزشی در فضای باز تعریف شده است. مقادیر کمتر بهتر است.

طول عمر L70/B50:اندازه گیری حفظ لومن که در آن 50٪ از جمعیت منابع نور حداقل 70٪ از خروجی نور اولیه خود را پس از تعداد ساعات کار اعلام شده حفظ می کنند.

چالش های رایج صنعت و راه حل های فنی
 

چالش: متعادل کردن روشنایی عمودی بالا برای پخش با کنترل تابش خیره کننده.دستیابی به سطوح بالای عمودی لوکس مورد نیاز برای پخش HDTV، به ویژه در چهره بازیکنان، اغلب زوایای نور را به افقی نزدیک می کند و تابش خیره کننده را برای ورزشکاران افزایش می دهد.
راه حل:از وسایل با نوری بسیار دقیق و باریک (مثلاً 10 درجه در 30 درجه) که در ارتفاع کافی نصب شده اند استفاده کنید. این را با مقدار بیشتری از وسایل کم‌تر-ترکیب کنید تا به جای تکیه بر واحدهای کمتر و شدیداً خیره‌کننده، نور عمودی را از چندین زوایای تهاجمی کمتر ایجاد کنید.

چالش: اطمینان از ثبات عملکرد بلندمدت- (نگهداری لومن و رنگ).طرح های فتومتریک بر اساس مقادیر "ابتدای" یا "حفظ" هستند. طراحی حرارتی ضعیف می‌تواند باعث کاهش سریع لومن و تغییر رنگ (Δu'v') شود که منجر به کم‌-نور و ناهماهنگی رنگ در سراسر میدان در عرض چند سال می‌شود.
راه حل:وسایلی را از سازندگانی انتخاب کنید که گزارش‌های آزمایشی-تأیید شده LM-80/LM-84 شخص ثالث را برای بسته‌های LED و گزارش‌های برون‌یابی TM-21/TM-30 ارائه می‌دهند. این گزارش‌ها پیش‌بینی‌های مبتنی بر داده‌ها از حفظ لومن و رنگ را ارائه می‌کنند. طراحی باید بر اساس این داده ها، فاکتورهای اتلاف نور (LLF) مناسب را اعمال کند.

مراجع و منابع معتبر

انجمن مهندسی روشنایی. *ANSI/IES RP-6-22: نورپردازی فضای ورزشی و تفریحی*. نیویورک: IES، 2022.

اتحادیه اتحادیه های فوتبال اروپا (یوفا).راهنمای نور ورزشگاه فوتبال یوفا. نیون: یوفا، 2022.

فدراسیون بین المللی فوتبال (فیفا).برنامه کیفیت فیفا برای چمن فوتبال: راهنمای روشنایی. زوریخ: فیفا، 2015.

کمیسیون بین المللی روشنایی (CIE). *CIE 112-1994: سیستم ارزیابی تابش خیره کننده برای استفاده در ورزش های فضای باز و روشنایی منطقه*. وین: CIE، 1994.

انجمن ملی تولیدکنندگان برق (NEMA). *NEMA LSD 75-2020: توصیه هایی برای ارزیابی استهلاک خروجی نور لامپ*. راسلین: NEMA، 2020.

کنسرسیوم ژاگاکتاب 18: موتورهای نور LED با چرخ دنده کنترل جداگانه. Zhaga، 2023. [استانداردهای رابط را برای سیستم های LED مدولار و قابل نگهداری مشخص می کند].

https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/led-stadium-flood-lights-1200w-equivalent.html