آیا توزیع نور لامپ های سیمانی LED یکنواخت است و آیا تحت تأثیر ضخامت پوسته سیمان قرار می گیرد؟

مقدمه ای برای لامپ های سیمانی LED و توزیع نور
لامپ های سیمانی LED ترکیبی منحصر به فرد از فناوری روشنایی مدرن و طراحی مواد غیر متعارف را نشان می دهد. این لامپ ها بر خلاف لامپ های سنتی که از فلزات ، پلاستیک یا شیشه به عنوان محفظه اصلی خود استفاده می کنند ، سیمان را به عنوان پوسته بیرونی درج می کنند. انتخاب مواد به لامپ سبک صنعتی و معماری متمایز می دهد ، در حالی که ماژول LED در داخل ، بهره وری انرژی و عمر طولانی را تضمین می کند. یکی از اصلی ترین نگرانی های فنی در مورد این طرح این است که آیا پوسته سیمان بر یکنواختی توزیع نور تأثیر می گذارد.

اصول اساسی توزیع نور در لامپ های LED
توزیع نور در لامپ های مبتنی بر LED به عوامل مختلفی از جمله قرار دادن دیودها ، وجود لنزها یا بازتاب ها و شفافیت مواد اطراف منبع نور بستگی دارد. LED ها به طور کلی نور جهت را منتشر می کنند ، که پس از آن توسط طراحی مسکن اصلاح می شود تا روشنایی یکنواخت ایجاد کند. به عنوان مثال ، پوشش های شفاف امکان انتقال مستقیم را فراهم می کنند ، در حالی که دیفیوزرها نور را پراکنده می کنند تا نقاط مهم را به حداقل برسانند. در مورد لامپ های سیمانی ، پوسته به عنوان دیفیوزر عمل نمی کند بلکه به عنوان یک مسکن ساختاری عمل می کند. بنابراین ، نور باید از طریق دهانه های خاص یا پانل های شیشه ای یکپارچه خارج شود. یکنواختی روشنایی با طراحی داخلی لامپ به جای خود سیمان تعیین می شود ، اما ضخامت پوسته و هندسه به طور غیر مستقیم بر الگوی خروجی نهایی تأثیر می گذارد.

تأثیر ضخامت سیمان بر بازده نور
ضخامت پوسته سیمان نقش مستقیمی در شکل دادن به منطقه روشنایی مؤثر لامپ دارد. یک پوسته نازک تر اجازه می دهد تا دهانه های بزرگتر و زوایای انتشار نور بالقوه گسترده تری داشته باشد ، در حالی که یک پوسته ضخیم تر اندازه دیافراگم را محدود می کند و نور را باریک تر هدایت می کند. اگر پوسته از نظر ضخامت ناهموار باشد ، ممکن است الگوهای نور نامتقارن ایجاد کند ، در نتیجه پرتوهای غلیظ از یک طرف و مناطق کم رنگ تر از طرف دیگر. طراحان باید ضخامت پوسته را با دقت محاسبه کنند تا دوام ساختاری با اثر روشنایی مورد نظر تعادل برقرار کنند. برای لامپ های در نظر گرفته شده برای تأمین نورپردازی محیط ، پوسته های نازک تر با دیافراگم وسیع تر به طور معمول انتخاب می شوند ، در حالی که ممکن است کار یا روشنایی لهجه از پوسته های ضخیم تری برای تمرکز نور در جهات خاص استفاده کند.

نقش دهانه ها و دیفیوزرها در توزیع
از آنجا که سیمان شفاف نیست ، طراحی دهانه ها ، شکاف ها یا دیفیوزرهای تعبیه شده به عامل اصلی در تعیین توزیع نور تبدیل می شود. یک لامپ با یک دهانه کوچک ، جلوه ای مانند کانون توجه ایجاد می کند ، در حالی که چندین دهانه می توانند نور را در یک منطقه بزرگتر پراکنده کنند. اگر دیفیوزرهای شیشه ای یا اکریلیک در دهانه ها ادغام شوند ، به نرم شدن نور کمک می کنند و توزیع یکنواخت تری ایجاد می کنند. بدون دیفیوزر ، نور ساطع شده مستقیم از ماژول LED ممکن است خشن یا ناهموار به نظر برسد. بنابراین ، اندازه ، قرارگیری و تعداد دهانه ها ملاحظات طراحی اساسی در دستیابی به اثر روشنایی مورد نظر است.

خصوصیات ماده سیمان و تعامل گرما
اگرچه سیمان شفاف نیست ، اما خصوصیات فیزیکی آن هنوز به طور غیرمستقیم بر عملکرد نور تأثیر می گذارد. سیمان دارای جرم حرارتی نسبتاً بالایی است که به از بین رفتن گرمای تولید شده توسط LED کمک می کند. این می تواند طول عمر LED را افزایش داده و با گذشت زمان ، تولید نور مداوم را حفظ کند. با این حال ، پخت سیمان ناهموار یا مخلوط نادرست ممکن است باعث ایجاد ریز خرد شود ، که می تواند نشت نور ناخواسته کوچک یا سایه های نامنظم ایجاد کند. این اثرات ، در حالی که جزئی است ، می تواند یکنواختی درک شده از روشنایی را کاهش دهد. طراحان غالباً سطح سیمان را در داخل می پوشند یا مهر و موم می کنند تا اطمینان حاصل کنند که فقط دهانه های در نظر گرفته شده اجازه می دهند تا نور از آن عبور کند.

کنترل و کنترل ماژول LED
قرار دادن ماژول های LED در داخل پوسته سیمان عامل دیگری است که یکنواختی نور را تعیین می کند. LED های مرتب شده در یک الگوی دایره ای یا شبکه در پشت یک دیفیوزر تمایل دارند در مقایسه با یک منبع واحد ، یک نور حتی بیشتر ایجاد کنند. اگر LED ها خیلی نزدیک به لبه های پوسته قرار بگیرند ، ممکن است سایه ها در مرز دهانه ها شکل بگیرند. با تنظیم فاصله ، جهت گیری و تعداد LED ها ، تولید کنندگان می توانند توزیع را برای مقابله با ماهیت محدود کننده محفظه های سیمانی بهینه کنند.

آزمایش یکنواختی نور در لامپ های سیمانی
برای ارزیابی چگونگی یکنواخت توزیع نور ، روشهای آزمایش استاندارد اغلب اعمال می شود. تجزیه و تحلیل فوتومتریک با استفاده از گونیوفوتومترها شدت نور را در زوایای مختلف اندازه گیری می کند تا مشخص شود که آیا نقاط مهم یا مناطق کم نور وجود دارد یا خیر. اندازه گیری روشنایی سطح همچنین می تواند ناسازگاری در روشنایی در یک اتاق را مشخص کند. در تنظیمات آزمایشگاهی ، لامپ ها برای ارزیابی تغییرات عملکرد ممکن است با پوسته هایی با ضخامت های مختلف آزمایش شوند. این آزمایشات داده هایی را ارائه می دهد که تنظیمات را در طراحی پوسته ، قرارگیری باز و انتخاب دیفیوزر راهنمایی می کند.

تعادل زیبایی شناسی و عملکردی
طراحان لامپ های سیمانی LED باید زیبایی شناسی را با عملکرد عملکردی متعادل کنند. سیمان ظاهری خام و صنعتی را فراهم می کند که به سبک های معماری خاصی جذاب است ، اما طبیعت مات باعث انتشار نور طبیعی می شود. بنابراین ، لامپ اغلب به عنوان یک عنصر تزئینی و کاربردی عمل می کند. تأکید بیش از حد بر پوسته های ضخیم برای استحکام زیبایی شناسی ممکن است یکنواختی نور را کاهش دهد ، در حالی که پوسته های بیش از حد نازک ممکن است دوام را به خطر بیاندازد. دستیابی به تعادل مناسب باعث می شود که لامپ بدون از دست دادن شخصیت معماری خود ، روشنایی کافی را ارائه دهد.

دوام محیطی و استفاده در فضای باز
برای برنامه های کاربردی در فضای باز ، لامپ های سیمانی با چالش های دیگری روبرو هستند. نور خورشید ، باران و تغییر دما می تواند بر پوسته سیمان و توزیع نور تأثیر بگذارد. در حالی که سیمان به طور کلی بادوام است ، پوسته های ضخیم تر مقاومت بهتری در برابر آب و هوا ایجاد می کنند اما گسترش نور را نیز محدود می کنند. بنابراین مدل های در فضای باز ممکن است از دهانه های استراتژیک با دیفیوزرها برای حفظ یکنواختی حتی تحت استرس محیطی استفاده کنند. در چنین تنظیماتی ، یکنواختی نور نه تنها یک موضوع راحتی بینایی بلکه از امنیت است و از روشنایی مداوم در مسیرها یا مناطق عمومی اطمینان می دهد.

مقایسه با سایر مواد مسکن لامپ
در مقایسه با محفظه لامپ های سنتی ساخته شده از شیشه ، پلاستیک یا فلز ، سیمان چالش های توزیع منحصر به فرد را معرفی می کند. شیشه و پلاستیک امکان انتقال نور را مستقیماً از طریق سطوح خود قرار می دهند و پوشش گسترده و حتی را نیز فعال می کنند. فلزات مات هستند اما غالباً با بازتابنده ها ترکیب می شوند تا نور را به صورت کارآمد هدایت کنند. سیمان ، فاقد شفافیت و ویژگی های بازتابی ، به شدت به دهانه ها و طراحی داخلی LED برای دستیابی به یکنواختی بستگی دارد. این تمایز اهمیت مهندسی متفکر هنگام استفاده از سیمان به عنوان ماده اصلی مسکن را برجسته می کند.

توصیه های طراحی عملی
برای اطمینان از اینکه لامپهای سیمانی LED به توزیع نور رضایت بخش دست می یابند ، چندین استراتژی طراحی توصیه می شود. اول ، ضخامت پوسته باید در محدوده نگه داشته شود که دوام و باز بودن را متعادل کند. دوم ، دهانه ها باید با دیفیوزرها طراحی شوند تا از تضاد شدید نور جلوگیری شود. سوم ، ماژول های LED باید در آرایه ها قرار بگیرند و نه به عنوان منابع تک نقطه ای برای تقویت پوشش. سرانجام ، نمونه های اولیه باید تحت آزمایش قرار بگیرند تا تأیید کنند که استانداردهای یکنواختی برای محیط کاربردی در نظر گرفته شده است. این اقدامات اطمینان حاصل می کند که محصول نهایی روشنایی مداوم و راحت را ارائه می دهد. $ $