Światła LED Areny|Profesjonalne systemy oświetlenia sportowego w pomieszczeniach zamkniętych
Co jestoświetlenie areny LED
Oświetlenie halowe LED to często oprawa kierunkowa o dużej mocy, przeznaczona do oświetlania dużych, wielofunkcyjnych-zadaszonych obiektów eventowych. Miejsca te są powszechnie znane jako areny. Są to miejsca, w których odbywają się zawody sportowe, rodeo, pokazy zwierząt, koncerty, cyrki, targi i inne wydarzenia publiczne i rozrywkowe. Arena składa się z centralnej sceny lub obszaru gry, otoczonego ze wszystkich stron rzędami pochyłych miejsc dla widzów. Obiekt o dużej widowni służy do uprawiania sportu na profesjonalnym poziomie. Sporty te obejmują koszykówkę, hokej na lodzie, łyżwiarstwo, piłkę nożną halową, piłkę nożną na arenie i siatkówkę. Areny są miejscami kultu fanów sportu i melomanów.
Obiekty sportowe są często wizytówką obszarów metropolitalnych. Do najsłynniejszych hal halowych na świecie należą Madison Square Garden (Nowy Jork, USA), Staples Center (Los Angeles, USA), Barclays Center (Brooklyn, Nowy Jork, USA), United Center (Chicago, USA), American Airlines Center (Dallas, USA), The Forum (Inglewood, Kalifornia, USA), The O2 Arena (Londyn, Wielka Brytania), Manchester Arena (Manchester, Wielka Brytania), First Direct Arena (Leeds, Wielka Brytania), SSE Hydro (Glasgow, Wielka Brytania), Lanxess Arena (Kolonia, Niemcy), Barclaycard Arena (Hamburg, Niemcy), Arena Monterrey (Monterrey, Meksyk), Bell Center (Montreal, Kanada), Antwerps Sportpaleis (Antwerpia, Belgia), Wukesong Arena (Pekin, Chiny), Mercedes-Benz Arena (Szanghaj, Chiny), Ziggo Dome (Amsterdam, Holandia), Brisbane Entertainment Center (Boondall, Australia), Budokan Hall (Tokio, Japonia), Telenor Arena (Fornebu, Norwegia), WiZink Center (Madryt, Hiszpania), Palau Sant Jordi (Barcelona, Hiszpania), Fernando Buesa Arena (Vitoria-Gasteiz, Hiszpania), Luna Park (Buenos Aires, Argentyna), Mediolanum Forum (Assago, Włochy) i AccorArena (Paryż, Francja).
Podstawy oświetlenia
Aby zapewnić fanom najlepsze-w-swojej klasie wrażenia, oświetlenie areny musi spełniać oczekiwania. Uważa się, że oświetlenie hal sportowych ma wiele cech wspólnych z oświetleniem stadionów sportowych na świeżym powietrzu. Oświetlenie przeznaczone zarówno na stadiony, jak i areny musi uwzględniać potrzeby wizualne zawodników, uczestników, a także widzów znajdujących się w największej odległości od pola gry. Reflektory-o dużym zasięgu muszą zapewniać odpowiednią ilość oświetlenia poziomego i pionowego, aby zapewnić doskonałą widoczność zawodnikom, widzom, sędziom i transmisjom telewizyjnym.
Stworzenie optymalnego środowiska świetlnego dla-wysokiej klasy wydarzeń sportowych to znacznie więcej niż tylko określenie ilości oświetlenia. Obiekty sportowe klasy I stawiają ogromne wymagania w zakresie jakości oświetlenia. Spośród wielu czynników jakościowych oświetlenia, równomierność oświetlenia, definiowana przez takie czynniki, jak współczynnik jednolitości (UR, stosunek maksymalnego do minimalnego natężenia oświetlenia), współczynnik zmienności (CV) i gradient równomierności (UG), jest szczególnie ważna w-szybkich transmisjach sportowych i telewizyjnych.
W grę wchodzą także inne jakościowe czynniki oświetleniowe, takie jak oddawanie barw, kontrast kolorów, redukcja migotania, modelowanie i kontrola olśnień. Oświetlenie jest bardziej integralną częścią współczesnych obiektów halowych niż stadiony. Nie wynika to po prostu z faktu, że oświetlenie elektryczne jest jedynym źródłem tych zamkniętych obiektów, a zwartość obiektów wewnętrznych wymaga wysoce zintegrowanego rozwiązania oświetleniowego. Hale, powszechnie projektowane jako obiekty wielofunkcyjne-, charakteryzują się większą różnorodnością wymagań oświetleniowych, dostosowanych do różnych typów wydarzeń. Często podczas tych wydarzeń liczy się oświetlenie, które tworzy niezwykłe efekty wizualne i wywołuje pozytywne reakcje emocjonalne.
Wymagania dotyczące oświetlenia
Podczas organizacji wydarzeń sportowych oświetlenie areny musi spełniać wymagania zawodów, zapewniać widzom komfort oglądania i spełniać wymagania dotyczące transmisji telewizyjnych. Wymagana ilość i jakość oświetlenia na arenie różnią się w zależności od dyscypliny sportowej. Oświetlenie klasy I do uprawiania koszykówki, łyżwiarstwa figurowego, piłki nożnej halowej i piłki nożnej na arenie wymaga poziomego oświetlenia o natężeniu 1250 luksów (125 stóp), a współczynniki CV i UR nie powinny przekraczać odpowiednio 0,13 i 1,7:1. Zalecane poziome natężenie oświetlenia, CV i UV dla hokeja na lodzie to odpowiednio 1500 luksów (150 stóp), maksymalnie 0,13 i maksymalnie 1,5:1. Jednakże w przypadku dużych obiektów, które mieszczą minimalną liczbę 5000 widzów i często mieszczą od 15 000 do 25 000 widzów, kryteria oświetlenia są zwykle regulowane potrzebami kamer telewizyjnych.
W przypadku wysokiej jakości telewizyjnych transmisji sportowych ilość i równomierność oświetlenia zarówno w płaszczyźnie pionowej, jak i poziomej powinny być wystarczająco wysokie, aby można było zobaczyć-zbliżenia uczestników, a prędkość szybko-poruszającego się celu nie będzie zniekształcona na ekranie. Wymagania te stanowią ogromne wyzwanie w zakresie wydajności i rozmieszczenia opraw oświetleniowych. Chociaż oprawy HID wykorzystujące lampy metalohalogenkowe o dużej mocy są w stanie zapewnić znaczną ilość lumenów, mają problemy z równomiernym rozsyłem światła. Te jednoźródłowe-oprawy emitują nadmierną ilość oświetlenia na środku obszaru, na który skierowana jest wiązka. Obszary dalej od środka wiązki są niedostatecznie oświetlone. Aby spełnić wymóg równomierności, niedostatecznie oświetlony obszar musi być świetlnie kompensowany wiązką innej oprawy, co skutkuje zwiększoną liczbą instalacji opraw.
Rewolucja technologiczna
Oświetlenie sportowe przeszło przejście z HID na LED. Przyspieszone przyjęcie technologii LED wynika z różnych czynników, takich jak poprawiona efektywność energetyczna, wysoka manipulowalność optyczna, ulepszona kontrola oświetlenia, wydłużona żywotność produktu, niższe koszty konserwacji i zmniejszony wpływ na środowisko. Właściwości fizyczne i optyczne emiterów półprzewodnikowych oferują możliwość wyjścia poza dotychczasowe konstrukcje optyczne.
Dyskretne źródła światła można łączyć w grupy, tworząc urządzenie do emisji powierzchniowej, które w połączeniu z efektywną konstrukcją optyczną wykorzystującą kierunkowy charakter emisji światła LED jest w stanie zapewnić wysoce równomierny, precyzyjnie kontrolowany rozkład światła w obszarze docelowym. Wysoka równomierność oświetlenia nie tylko poprawia jakość oświetlenia sportowego, ale także umożliwia ogromne oszczędności dzięki zmniejszeniu liczby instalacji oświetleniowych. Ze względu na dużą moc i typową liczbę instalacji, zużycie energii jest głównym czynnikiem branym pod uwagę przy oświetleniu obiektów sportowych.
Oświetlenie LED zapewnia ogromne oszczędności energii, wykraczając poza lepszą wydajność źródła. Oprócz efektywnego rozkładu natężenia oświetlenia, efektywne wyodrębnienie strumienia świetlnego ze źródła światła minimalizuje straty optyczne, które w przeciwnym razie byłyby znacząco duże w tradycyjnych systemach oświetleniowych. Integracja czujników, inteligencji i sieci w systemie LED umożliwia realizację zadania oświetleniowego przy najniższym możliwym zużyciu energii.
Systemy LED można projektować i konstruować tak, aby spełniały wymagane funkcje w praktycznie kontrolowanych warunkach pracy przez okres przekraczający 50 000 godzin przy minimalnej konserwacji, co skutkuje ogromnymi oszczędnościami w kosztach konserwacji. Podczas gdy lampy metalohalogenkowe o niższej mocy mogą działać nawet do 20 000 godzin, lampy o większej mocy, takie jak żarówki o mocy 1500 W powszechnie stosowane w oprawach oświetleniowych na stadionach, mają zazwyczaj oczekiwaną żywotność w zakresie 3000 godzin.
Spektralny rozkład mocy (SPD) diod LED można precyzyjnie zaprojektować w celu uzyskania białego światła o wysokim współczynniku oddawania barw w dowolnym odcieniu. Co więcej, mieszanie kolorów na poziomie oprawy pozwala uzyskać dynamiczne kolory, w tym przestrajalną biel w całym zakresie skorelowanej temperatury barwowej (CCT) i miliony nasyconych kolorów. Ten poziom kontroli widmowej zapewnia większą elastyczność projektowania w zastosowaniach związanych z oświetleniem stadionów, które często wymagają niestandardowych scen oświetleniowych.
Wielowymiarowe dzieło inżynierskie
Oświetlenie halowe LED to zaawansowane technicznie systemy, które integrują wiele komponentów w celu wytworzenia światła o strumieniu świetlnym od 30 000 do 200 000 lm na oprawę. Diody LED to-urządzenia półprzewodnikowe zasilane prądem, zaprojektowane tak, aby mogły wykorzystywać całą swoją wydajność w kontrolowanym środowisku. Ze względu na współzależne właściwości fotometryczne, elektryczne i termiczne diod LED, osiągnięcie wysokiego poziomu efektywności energetycznej i niezawodności systemu za pomocą oświetlenia LED wymaga złożonego projektowania systemów i wielowymiarowych prac inżynieryjnych. Układy elektryczne, termiczne i mechaniczne oświetlenia stadionowego LED muszą współpracować, aby zapewnić kontrolę nad naprężeniami środowiskowymi i eksploatacyjnymi diod LED.
Początkowy koszt oprawy LED to kompromis-skuteczności oprawy, jakości kolorów, kontroli migotania i niezawodności systemu. Oświetlenie stadionowe LED to znaczny wydatek inwestycyjny. Dzieje się tak nie tylko dlatego, że są to systemy oświetleniowe o dużej mocy, ale także dlatego, że muszą być wydajne i niezawodne. Nieefektywna oprawa oświetleniowa o dużej mocy powoduje zużycie zasobów. Duże obiekty sportowe często stwarzają trudne problemy konserwacyjne, a koszt naprawy lub wymiany opraw o dużej mocy może być znaczny, dlatego należy stosować systemy LED-o długiej żywotności. Chociaż rozwój technologii LED osiągnął obecnie punkt, w którym koszt jest na tyle przystępny, że można dokonać zmiany, początkowy koszt-wydajnej i długotrwałej-oprawy LED jest nadal imponujący, ale jeszcze bardziej imponujący jest jej wysoki zwrot z inwestycji (ROI) i niski koszt cyklu życia.
Projektowanie i budowa
Chociaż innowacja projektowaŚwiatła areny LEDwydaje się nie mieć ograniczeń, wszystkie systemy LED składają się z czterech podstawowych komponentów: diod LED, układu optycznego, radiatora i sterownika. Zazwyczaj diody LED są montowane w ścisłej integracji z układem optycznym i radiatorem, aby ułatwić kontrolę optyczną i zarządzanie temperaturą. W systemach dużej mocy tego typu integracja może nastąpić na poziomie oprawy lub skutkować powstaniem systemu modułowego. Integracja trzech komponentów na poziomie oprawy- tworzy zintegrowany system, który wytwarza światło z jednego zespołu. Modułowy system oświetleniowy składa się z szeregu silników świetlnych, które stanowią zespoły trzech elementów:-diod LED, optyki i radiatora.
Zintegrowane oprawy LED to zazwyczaj systemy o niższej-mocy, ale nierzadko można spotkać systemy o ultra-dużej mocy (ponad 1000 W) w zintegrowanej konstrukcji. Konstrukcja modułowa zapewnia znaczną liczbę opcji i dostosowań do konfiguracji opraw oświetleniowych oraz ułatwia modernizację opraw w miarę postępu technologii LED. Wiele opraw LED o ultra-wysokiej mocy zaprojektowano jako systemy modułowe. Sterownik lub sterowniki LED są zwykle montowane na zewnątrz. Zintegrowana oprawa oświetleniowa LED może zawierać sterownik LED w obudowie oprawy, należy jednak zapewnić odpowiednią izolację termiczną, aby zapobiec degradacji elementów obwodów wrażliwych na temperaturę-temperatury systemu LED dużej mocy.
Źródło światła
Oświetlenie stadionowe LED wykorzystuje pakiety diod LED o dużej mocy, aby zapewnić imponującą ilość światła. Zastosowanie podłoża ceramicznego radykalnie zmniejsza opór cieplny opakowania i pozwala chipowi LED na pracę przy dużej gęstości mocy. Diody LED z chipem-w obudowie typu chip (CSP) dodatkowo zmniejszają opór cieplny, usuwając jak najwięcej elementów opakowania występujących w konwencjonalnych obudowach LED, co skutkuje mniejszą liczbą punktów awarii i skróconą ścieżką cieplną. Diody LED CSP znajdują zastosowanie w zastosowaniach wymagających dużej mocy.
Pomimo niższej skuteczności świetlnej w porównaniu z diodami LED PLCC średniej-mocy, diody LED-ceramiczne dużej mocy i diody LED CSP z chipem-flip mogą zapewnić doskonałe utrzymanie strumienia świetlnego w warunkach naprężeń termicznych i elektrycznych, które są przytłaczające dla diod LED-średniej mocy. Diody LED-średniej mocy to z natury opakowania plastikowe. Materiały konstrukcyjne są podatne na degradację termiczną i fotodegradacyjną. Powstałe odbarwienie powoduje zmianę koloru i utratę strumienia świetlnego.
Podczas gdy różne platformy pakietów LED tworzą diody LED o różnych poziomach skuteczności świetlnej, gęstości strumienia świetlnego i niezawodności, charakterystyka kolorów diod LED jest określona przez ich skład widmowy. Skorelowane temperatury barwowe (CCT) systemów oświetlenia sportowego znajdują się zwykle po chłodnej stronie skali Kelvina (powyżej 4000 K). Wzmocniony błękit w widmie chłodnego białego światła może pobudzić uczestników do czujności i aktywności. Przy wyborze CCT liczą się także czynniki ekonomiczne. Diody LED o wyższej-CCT mają wyższą skuteczność niż diody LED o niższej-CCT, ponieważ powodują mniejsze straty Stokesa podczas procesu-konwersji widmowej w dół w warstwie luminoforu, a powstały SPD poprawia konwersję ze względu na czułość oka. Aby spełnić wymóg elastyczności w dostosowywaniu atmosfery w przestrzeniach wielofunkcyjnych-, oświetlenie stadionowe LED można zaprojektować jako systemy z przestrajalną bielą lub systemy mieszania kolorów RGBW/RGBA.
Z tych samych powodów jakość oddawania barw diod LED również stanowi kompromis- ze skutecznością świetlną. W-zaawansowanych zastosowaniach współczynnik oddawania barw (CRI) lub metryka koloru oceniana dokładniejszą metodą (np. IES TM-30-18) często mieści się w przedziale premium. Aby czujnik obrazu HD w kamerze wideo rejestrował obraz o wysokiej wierności, należy ocenić źródło światła pod kątem zgodności widmowej z przetwornikami obrazu i upewnić się, że wskaźnik spójności oświetlenia telewizora (TLCI) wynosi nie mniej niż 85.
Inżynieria cieplna
Zarządzanie ciepłem jest jednym z kluczowych elementów branych pod uwagę przy projektowaniuŚwiatła areny LED.Diody LED generują znaczną ilość ciepła na złączu półprzewodnika i warstwie luminoforu. Oprawa LED dużej mocy zawiera dużą liczbę pakietów diod LED o dużej gęstości mocy, które nie tylko zapewniają wysoki strumień świetlny, ale także wytwarzają duże ilości ciepła. Wydajność diod LED jest powiązana z temperaturą ich złączy. Przegrzanie złącza półprzewodnikowego i otaczającej struktury pakietu LED może przyspieszyć zarodkowanie i wzrost dyslokacji nici w aktywnym obszarze diody oraz spowodować degradację termiczną fosforu. Działanie diod LED przy wysokich temperaturach złączy ostatecznie prowadzi do zmniejszenia wydajności urządzenia (deprecjacja strumienia świetlnego), skrócenia żywotności lub katastrofalnej awarii urządzenia z powodu niekontrolowanej niestabilności termicznej. Dlatego ciepło odpadowe wytwarzane w pakietach półprzewodników musi być przekazywane do otaczającego powietrza poprzez wszystkie elementy rozpraszające ciepło, które tworzą ścieżkę termiczną.
Aby zmniejszyć temperaturę złącza, należy zminimalizować każdy opór cieplny na drodze od złącza LED do otaczającego powietrza. Lekki silnik o dużej mocy firmy AOświetlenie areny LEDwytwarza znacznie duże obciążenie termiczne. Aby zapobiec gromadzeniu się ciepła, szybkości wymiany ciepła w ścieżce termicznej systemu muszą przekraczać współczynnik obciążenia. Konstrukcja solidnej ścieżki termicznej wymaga stworzenia połączeń wzajemnych o wysokiej niezawodności, zdolnych do pracy w wysokich temperaturach, a także zastosowania płytki drukowanej z metalowym rdzeniem (MCPCB) o wysokiej przewodności cieplnej, bardzo wysokiej wytrzymałości dielektrycznej i oporności objętościowej.
Konstrukcja radiatora ma decydujące znaczenie w zarządzaniu ciepłem. Większość lamp LED do stadionów wykorzystuje pasywne radiatory, które rozpraszają ciepło w oparciu o fizykę. Radiator jest zwykle wykonany z odlewanego ciśnieniowo, kutego na zimno lub wytłaczanego aluminium i tworzy jedną część z obudową, aby poprawić przewodnictwo cieplne i konwekcję. Radiator musi mieć wystarczającą objętość fizyczną do pochłaniania ciepła wytwarzanego przez diody LED i zapewniać odpowiednią powierzchnię, aby zmaksymalizować kontakt z otaczającym powietrzem w celu wydajnego chłodzenia konwekcyjnego. Jeśli istnieją fizyczne ograniczenia w konstrukcji radiatora, do aluminiowych radiatorów można dodać rurki cieplne, aby zwiększyć wydajność chłodzenia.
Inżynieria optyczna
Światła areny LEDsą na ogół projektowane jako systemy reflektorów z możliwością ukierunkowania, ponieważ zwykle są montowane wysoko na odległym obwodzie boiska. Reflektory do oświetlenia obiektów sportowych oferują rozsył światła od wąskiego (do oświetlania placów zabaw na odległość lub modelowania) do szerokiego (do oświetlania-bliskich obszarów). Belki mogą mieć układ symetryczny, asymetryczny lub prostokątny.
Wysokowydajny układ optyczny jest często tak samo ważną częścią oprawy LED, jak sterownik i radiator. Układ optyczny musi umożliwiać bardziej równomierny rozkład światła, co ma kluczowe znaczenie dla wydajności wizualnej graczy i jakości transmisji telewizyjnej. Musi także przyczyniać się do kontroli światła przeszkadzającego, które wypada poza oświetlany obszar i powoduje dyskomfort wizualny u zawodników i widzów. Kolejnym ważnym celem konstrukcji optycznej jest osiągnięcie jak największej efektywności wykorzystania (stosunek światła emitowanego przez oprawę do światła emitowanego przez jej źródło światła). Poprawa wydajności dostarczania sygnału optycznego ma znaczenie w zastosowaniach wymagających dużej mocy, ponieważ każdy procent strat optycznych oznacza duże marnotrawstwo energii.
Najbardziej efektywnym sposobem zapewnienia wydajnej i precyzyjnej kontroli optycznej diod LED jest zastosowanie soczewek optycznych specjalnie zaprojektowanych do optycznej regulacji strumienia świetlnego poszczególnych diod LED. Aby zmaksymalizować wydajność optyczną, optyka musi znajdować się w bliskim kontakcie z diodami LED dużej mocy. Jednakże soczewki optyczne są zwykle formowane wtryskowo z akrylu lub poliwęglanu. Ciepło z chipa LED oraz ciepło wytwarzane w matrycy fosforowej (ciepło Stokesa) powodują wysokie naprężenia termiczne.
Dlatego soczewki akrylowe nie powinny być stosowane w systemach LED dużej mocy ze względu na ich niską stabilność termiczną. Chociaż soczewki poliwęglanowe mają lepszą stabilność termiczną,-należy dokładnie ocenić ich długoterminowe działanie, ponieważ temperatury powierzchni diod LED dużej mocy mogą czasami być zbyt wysokie, aby optyka mogła je obsłużyć. Alternatywne elementy optyczne, takie jak soczewki wykonane z silikonu i szkła lub precyzyjnie zaprojektowane odbłyśniki aluminiowe, znajdują zastosowanie w zastosowaniach wymagających wysokiej temperatury.
Obwód sterownika i sterowania
Sterownik LED to element regulujący moc diod LED. Jednym z najważniejszych wariantów wydajności sterownika LED jest jakość i spójność napięcia wyjściowego DC. Urządzenie elektroniczne musi zapewniać ścisłą regulację obciążenia, aby dostarczać diodom LED stałą ilość i jakość mocy. Obsługuje także-wahania napięcia sieciowego, zapewnia redukcję harmonicznych i korekcję współczynnika mocy (PFC) oraz chroni diody LED przed nieprawidłowymi warunkami pracy podczas przekształcania przychodzącego prądu przemiennego na prąd stały.
Sterowniki LED przeznaczone do stosowania w dużych mocachŚwiatła areny LEDzazwyczaj stosuje się rozwiązanie dwuetapowe-w celu przeprowadzenia konwersji mocy o wysokiej wydajności, uzyskania dużej odporności na przepięcia i ograniczenia tętnień prądu diod LED. Możliwości tych urządzeń mają kluczowe znaczenie dla wydajnego, niezawodnego i wolnego od migotania-działania systemów oświetleniowych.
Kontrola migotania jest szczególnie priorytetem w zastosowaniach oświetlenia sportowego klasy I. Migotanie oświetlenia może nie tylko powodować niewyraźne widzenie, zmęczenie oczu i zaburzenia percepcji wzrokowej, co wpływa na wydajność gracza, ale może także powodować efekty stroboskopowe, które mogą zniekształcać percepcję wizualną-szybko poruszających się obiektów. Kamery wideo są bardzo wrażliwe na migotanie. Obecność migotania może mieć wpływ na jakość-spowolnionych-powtórek podczas transmisji HDTV. Migotanie występuje, gdy w prądzie stałym dostarczanym do diod LED występują wystarczająco duże tętnienia.
Dwu-stopniowy sterownik LED zapewnia tłumienie fali przemiennej po prostowaniu i wygładza tętnienie prądu wyjściowego dostarczanego do obciążenia, co umożliwia oświetlenie wolne od migotania. Konstrukcja obwodu sterownika określa również możliwości sterowania oprawą LED.
Wiele sterowników umożliwia przyciemnianie podłączonych diod LED za pomocą PWM lub CCR i akceptuje wejście sterujące z kontrolera oświetlenia, który komunikuje się ze sterownikiem za pomocą protokołu sieci 0-10VDC, DALI, DMX lub sieci bezprzewodowej.
https://www.benweilight.com/lighting-rurka-żarówka/led-przesilenie-arena-i-stadion-sport-light.html
Razem sprawiamy, że jest lepiej.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Telefon komórkowy/Whatsapp :(+86)18673599565
E-mail:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Strona internetowa: www.benweilight.com
Dodaj: Budynek F, strefa przemysłowa Yuanfen, Longhua, dystrykt Bao'an, Shenzhen, Chiny
