Oprawy 2-stopowe i 4-stopowe od dawna oświetlane są świetlówkami liniowymi. Fluorescencyjne trofery to popularna nazwa tych opraw. Linie autobusowe AC nad sufitem podwieszanym są połączone z trofferami. Światło generowane przez lampy może być kształtowane przez lampę fluorescencyjną przy użyciu elementów, takich jak obudowa z blachy, statecznik fluorescencyjny, lampy fluorescencyjne i optyka, aby stworzyć estetyczne światło dla kontekstu, w którym będzie używane. Na całym świecie budynki komercyjne i obiekty przemysłowe często zawierają oprawy oświetleniowe w stylu troffer. Niemniej jednak problem stosunkowo wysokiego zużycia energii jest spowodowany bardzo niskimi współczynnikami mocy standardowych świetlówek i krótkimi cyklami życia, które wahają się od 3,{3}} do 4,{5}} godzin. Ponadto strumień odpadów jest zasysany przez usuwane oprawy oświetleniowe lub komponenty do utylizacji lub recyklingu. Ze względu na toksyczne lub niebezpieczne materiały w usuniętych komponentach, w tym PCB w statecznikach i rtęć w lampach fluorescencyjnych, utylizacja stwarza poważne problemy środowiskowe. Ze względu na zalety diod LED w postaci wysokiej wydajności, niskiego zużycia energii, wysokiej niezawodności, szybkiego czasu reakcji i niskiej awaryjności, przemysł oświetleniowy i naukowcy poświęcają czas i wysiłek na rozszerzenie zastosowań oświetleniowych z wykorzystaniem diod LED.
Zastosowanie diod elektroluminescencyjnych (LED) w ogólnych oprawach oświetleniowych, takich jak sale konferencyjne i biura, staje się coraz bardziej powszechne. Ciekawym urządzeniem oświetleniowym ostatnich lat jest płaski panel świetlny LED. Znaczna część powierzchni handlowej, biurowej i handlowej posiada podwieszane sufity. Oświetlenie panelowe LED zapewnia wystarczającą ilość światła, aby zastąpić istniejące świetlówki o różnych poziomach luksów. Moduły podświetlane bezpośrednio i moduły podświetlane krawędziowo to dwa główne typy architektur paneli oświetleniowych. Grupa źródeł światła LED, które są umieszczone bezpośrednio pod panelem, tworzy panel LED oświetlony bezpośrednio. Należy jednak pamiętać, że diody LED są rodzajem ukierunkowanego źródła światła, którego natężenie światła Lamberta jest najwyższe przy kącie 90 stopni. Ponieważ diody LED są skierowane bezpośrednio w stronę warstwy rozpraszającej światło, emitowane przez nie światło świeci prosto na warstwę. W ten sposób wytwarza punktowe źródło światła, które może być uciążliwe lub szkodliwe dla czyichś oczu. Gorące punkty (tj. obszar o największym natężeniu światła) można zobaczyć w bezpośrednio oświetlonym panelu z warstwą dyfuzora umieszczoną zbyt blisko źródeł światła LED.
Rozwój paneli LED z podświetleniem krawędziowym opiera się na uzyskaniu oprawy, która generuje strumień świetlny, który dla ludzkiego oka wygląda jednolicie na całym panelu dyfuzora, poprzez zrównoważenie relacji między wyżej wymienionymi parametrami. Światło jest przenoszone z matrycy LED do centralnej części podświetlanego krawędziowo panelu za pomocą światłowodów w nowoczesnych płaskich panelach LED opracowanych głównie z wykorzystaniem twierdzenia o podświetleniu krawędziowym. Zastosowanie podświetlanych krawędziowo paneli LED w oprawach oświetlenia wewnętrznego szybko zyskuje na popularności. Obecnie możliwe jest znalezienie zasadniczo płaskiego panelu LED z oświetleniem krawędziowym, dzięki czemu małe panele o regulowanej długości i szerokości wytwarzają jednolite światło. Oprawa oświetleniowa i powiązany zestaw modernizacyjny zapewniają narzędzie o ogromnej elastyczności instalacji. Włączając jedno lub więcej dyfuzorów, podświetlane krawędziowo panele świetlne LED mogą zapewniać biel otoczenia, która równomiernie pokrywa całą przednią powierzchnię panelu. Ogólnie panel LED może być podzielony na ramę i urządzenia emitujące światło, które są otoczone ramą. Aluminiowa rama podtrzymuje konstrukcję, zawiera elementy panelu LED, w tym taśmy LED i energoelektronikę oraz odprowadza ciepło. Panel światłowodowy ma wiele diod LED SMD umieszczonych obok dwóch lub więcej jego granic. Oświetlenie krawędziowe wykorzystuje SMD2835, SMD5630, SMD3014, SMD4014 i inne źródła światła SMD.
Możliwe jest znalezienie podświetlanych krawędziowo paneli LED, które łączą światło na krawędziach płaskiego panelu światłowodowego (medium falowodowego). Światło rozchodzi się po całej objętości materiału poprzez całkowite wewnętrzne odbicie, zanim zostanie uwolnione z powierzchni emitującej światło. Aby zapewnić emanację światła z przedniej strony LGP, światło z diod LED przenika przez krawędzie LGP i jest kierowane do środka. Odbłyśnik można dodać na tylnej powierzchni panelu, aby przekierować światło, które zwykle uciekałoby z tylnej powierzchni panelu w kierunku przedniej powierzchni. Tylna powierzchnia panelu, która jest stroną przeciwną do powierzchni wytwarzającej światło, będzie zazwyczaj zawierała warstwę odbijającą światło w celu zmniejszenia emisji światła z tylnej powierzchni. Jedna lub obie powierzchnie panelu prowadzącego światło mogą mieć wzór powierzchni składający się z chropowatości powierzchni, która zaburza właściwości prowadzenia światła przez LGP w miejscu obszaru, tworząc preferowaną emisję światła w tym obszarze w celu promowania jednolitego emisja światła. Światło porusza się w falowodzie, gdy tylko wejdzie. Ilość światła wychodzącego z krawędzi falowodu można kontrolować poprzez przymocowanie dyfuzorów i/lub reflektorów do krawędzi innych niż ta, na którą pada moduł źródła światła. Aby skierować światło z głównych płaskich powierzchni falowodu w sposób rozproszony lub pod kątem, można wykorzystać elementy falowodu. Aby wydobyć światło rozproszone, stosuje się teraz takie cechy, jak wytrawianie laserowe, wytrawianie chemiczne i malowanie form. Charakterystykę rozsyłu światła mikrosoczewek można wykorzystać jako opcję w celu zaoferowania bardziej wyspecjalizowanego i spersonalizowanego strumienia świetlnego.
Światło z panelu LED
Panel rozpraszający jest często wykonany z przezroczystego tworzywa sztucznego lub tworzywa sztucznego przepuszczającego światło o jednolitym wzorze powierzchni, aby umożliwić równomierną emisję światła. Aby uniknąć nierówności, dyfuzor może być wykonany z mieszanki środków rozpraszających. W celu wyeliminowania gorących punktów złożony materiał rozpraszający dyfuzora może rozpraszać światło ze źródła światła LED. Aby zagwarantować, że rozsył światła dla panelu LED jest lambertowski lub bardzo zbliżony do lambertowskiego, w panelach LED stosowane są dyfuzory wykonane z poli(metakrylanu metylu lub PMMA), poliwęglanu i/lub polistyrenu. Używając odbijającego materiału lub odbłyśnika umieszczonego z tyłu panelu świetlnego, światło, które zostało równomiernie rozproszone na panelu, zostanie rozproszone i skierowane przez panel do oświetlanego obszaru. Falowód lub rura świetlna mogą być wykorzystane do kierowania światła z diod LED oświetlonych krawędziami do środka odpowiedniego panelu, co może pomóc w zapewnieniu jednorodności światła generowanego przez panele świetlne LED.
Środowisko oświetlenia biurowego wykorzystuje głównie panele świetlne LED. Ponieważ oświetlenie miejsca pracy musi spełniać różnorodne wymagania ludzi. Oświetlenie miejsca pracy można zatem uznać za doskonałej jakości, jeśli umożliwia pracownikom łatwe i wygodne wykonywanie prac wizualnych. Parametry takie jak lux dla intensywności, CRI dla wskaźnika oddawania barw i parametr komfortu wizualnego (VCP) dla olśnienia są wykorzystywane do oceny jakości światła. Ostatnio zalecenie Międzynarodowej Komisji ds. Oświetlenia (CIE) Unified Glare Rating (UGR) zyskało powszechną akceptację jako standardowa metoda oceny olśnienia. Chociaż panele oświetlenia krawędziowego mają kilka zalet, niektóre z nich obejmują równomierne oświetlenie, opływowy kształt i mały profil. Jednak podświetlane krawędziowo panele LED mają wadę polegającą na nieefektywnej regulacji UGR. Powstawanie olśnień jest wynikiem niedostatecznie zarządzanego UGR, co w przypadku dużych przestrzeni może być dość niebezpieczne. Dotyczy to zwłaszcza dużych przestrzeni, takich jak sale konferencyjne, wykorzystywanych w miejscach pracy. Nieprzyjemne olśnienie może wynikać z wartości UGR powyżej 20, szczególnie w przypadku wspomnianych powyżej ustawień biurowych lub pokojowych. Dlatego panele LED z podświetleniem krawędziowym stosowane w miejscach pracy powinny mieć współczynnik UGR wynoszący 19 lub mniej.
W przypadku podświetlanych krawędziowo paneli LED zwiększenie skuteczności świetlnej jest jeszcze jedną barierą. Skuteczność świetlna to iloraz całkowitego strumienia świetlnego generowanego przez oświetlenie panelu LED i całkowitej mocy wejściowej, którą otrzymuje. Definiuje się go jako stosunek strumienia świetlnego (Lm) do zastosowanej mocy (W). Jednostką miary są lumeny na wat (lm/W). Ze względu na straty światła wewnątrz ośrodka przewodzącego światło, straty w sprzęganiu światła do ośrodka oraz straty w wydobywaniu światła z ośrodka, panele oświetleniowe z podświetleniem krawędziowym mają niższą skuteczność świetlną niż konfiguracja z oświetleniem bezpośrednim. Oprawy LED z podświetleniem krawędziowym emitują światło odbite o skuteczności świetlnej typowo od 80 do 100 lm/W, w przeciwieństwie do paneli oświetlonych bezpośrednio, które zapewniają ukierunkowane oświetlenie o skuteczności świetlnej dochodzącej do 160 lm/W.
Jak już wspomniano, jedną z głównych zalet podświetlanej krawędziowo lampy panelowej LED w porównaniu z podświetlaną lub bezpośrednio podświetlaną lampą panelową jest to, że jest ona znacznie bardziej kompaktowa. W szczególności całkowita grubość lampy może być zbliżona do grubości panelu przewodzącego światło, co umożliwia wykonanie panelu o grubości 8–12 mm. Dodatkowo panel LED może mieć dowolny rozmiar. Na przykład panel LED może być kwadratowy i mierzyć około 24 cali na 24 cale (600 milimetrów na 600 milimetrów), co byłoby dolnym wymiarem normalnej lampy sufitowej fluorescencyjnej. Dzięki szerokiej gamie rozmiarów są bardziej elastyczne i mogą być wykorzystywane do różnych celów. Rama aluminiowa może być pokryta termoplastyczną powłoką antystatyczną. Srebrny lub biały odcień ramy dobrze komponuje się zarówno z sufitami mieszkalnymi, jak i biznesowymi, a ponadto jest odporny na korozję i zarysowania.
Zewnętrzne zasilacze stałoprądowe z możliwością ściemniania ogólnego oświetlenia paneli LED. Występują w formach standardowych, DALI i analogowych, a także w różnych temperaturach barwowych. Mogą być montowane powierzchniowo do sufitów i ścian, wykorzystywane jako zwieszane lub montowane bezpośrednio w konwencjonalnych sufitach podwieszanych i we wnękach. Wysoka wydajność w połączeniu z niskim zużyciem energii, długą żywotnością i eleganckim wyglądem sprawiają, że jest to najlepsza opcja do oświetlenia ogólnego w budynkach biurowych, dużych placówkach handlowych, instytucjach edukacyjnych, rządowych, placówkach służby zdrowia i szpitalach.
