ОЦЕНКА ДИСКОМФОРТА БЛИКОВ ОТ СВЕТОДИОДНЫХ СИСТЕМ ОСВЕЩЕНИЯ

На освещение приходится 19% мирового и 14% общего энергопотребления Европейского Союза [1]. Благодаря энергетической инициативе 2020 года и поэтапному отказу от ламп накаливания в Европе, энергосберегающие технологии освещения приобретают все большее значение.

ЕС недавно опубликовал Зеленую книгу «Освещение будущего – ускорение развертывания инновационных технологий освещения», в которой предлагается запустить в Европе новые политические инициативы по внедрению твердотельных осветительных приборов [2]. Наряду с проблемами в области энергоэффективности, повышение эффективности светодиодов также ускорило использование светодиодных систем освещения в общем освещении (led светильники и лампы). При разработке общих решений освещения с использованием светодиодных систем освещения очень важным аспектом является визуальный комфорт. Для энергосберегающей системы освещения важно соответствовать необходимые условия визуального комфорта, без того, чтобы пользователи были довольны своим освещением, потенциал экономии энергии бесполезен.

Дискомфортные блики являются очень важной составляющей визуального комфорта. CIE 117: 1995 определяет блики дискомфорта как «блики, которые вызывают дискомфорт, не обязательно нарушая обзор объектов». Литература по бликам включает различные формулы и системы оценки бликов, разработанные за эти годы с внедрением различных источников света в приложениях освещения. Наиболее широко используемой системой оценки яркости является система унифицированного рейтинга яркости (UGR), разработанная CIE, которая сочетает в себе особенности формул оценки яркости Эйнхорна и Хопкинсона, а также включает в себя индекс положения Гут [3]. Система UGR получила дальнейшее развитие в 2002 году с CIE 147: 2002. с новыми формулами и рекомендациями для расчета UGR для малых, крупных и сложных источников [4]. К счастью, это была последняя разработка формулы UGR, и, следовательно, текущие формулы не включают новые разработки в области освещения с использованием светодиодов в качестве источников внутреннего освещения.

Как было указано в работе CIE TC 3-50 «Меры качества освещения для внутреннего освещения с использованием светодиодных систем освещения», для светильников, в которых распределение светодиодов хорошо видно, как в светодиодных массивах или системах с оптикой, источники света небольшого размера с высокой яркостью кажется, вызывают больше бликов, чем традиционные источники света, что делает использование существующих формул UGR неудобным [5]. В этом исследовании две важные части формул оценки яркости, индекс положения и видимая область разработаны для светодиодных источников света с неоднородным распределением яркости, и подчеркивается важность дальнейших исследований по этому вопросу для систем светодиодного освещения.

Следует отметить, что вопрос о том, подходят ли доступные формулы оценки бликов для новых источников света с использованием светодиодных технологий. Индекс положения, рассчитанный в 1949 году с использованием источников равномерного распределения яркости, заданной круговой геометрии и постоянного спектра, представляется неудобным для современной технологии со светодиодными системами освещения, имеющими широкий спектр распределений яркости. Более поздние исследования индекса положения дали противоречивые результаты, и не было проведено никаких исследований с использованием реальных светодиодов. В дополнение к индексу положения, форма новых источников света, а также их конфигурация очень затрудняют расчет яркости по распределению силы света и видимой площади. Нелегко определить видимую площадь для большинства светодиодных источников света, особенно для тех, которые имеют сложные конструкции радиаторов и встроенную оптику. Тот факт, что текущие светодиодные продукты на рынке оцениваются в соответствии с доступными формулами UGR, является основной проблемой для конечного пользователя. В то время как светодиодный продукт с неравномерным распределением яркости может оказаться «glarc-free» в соответствии с текущими формулами, пользователь, который охотно покупает продукт, несмотря на его высокую цену, думая, что он энергоэффективен и экологичен, может взять его домой и в конечном итоге обидеть продукт, потому что в конце он может не быть “без бликов” вообще. Важно отметить, что программы моделирования освещения также зависят от текущих формулировок и могут давать ошибочные результаты для расчетов, включая светодиодные системы освещения. Это сводит на нет достоверность расчетов в большой знак вопроса. Имея информацию в руках, нет уверенности в том, что текущие формулы оценки бликов можно использовать со светодиодными системами освещения, и дальнейшие исследования в этой области крайне необходимы.

Использованные источники

  1. CELMA, Guide on the Importance of Lighting, 1st Edition, July 2011, Belgium.
  2. European Comission, Green Paper: Lighting the Future Accelerating the Deployment of Innovative Lighting Technologies, Brussels, December 2
  3. CIE 117:1995,   Discomfort   Glare   in Interior Lighting, Vienna, 1995
  4. CIE 147:2002, CIE Collection on Glare, Glare from small, large and complex sources, Vienna, 2002
  5. Knoop, M., Lighting Quality Measures for Interior Lighting with LED Lighting Systems, CIE 27th Session Proceedings, pp.219-225, July 2011, Sun City, South Africa.
  6. Paul, B.M., Einhorn, H.D., Discomfort glare from small light sources, Lighting Research and  Technology  31(4)  139-144, 1999.
  7. Wienold, J., Christoffersen, J., Evaluation methods and development of a new glare prediction model for daylight environments with the use of CCD cameras, Energy& Buildings, 2006, 38, 743 757.
  8. Luckiesh, M., Holladay, L., Glare and visibility, Trans. Illumin. Eng. Soc., 20 (3) 1925, pp. 221  252.
  9. Luckiesh, M., Guth, K., Brightness in visual field at borderline between comfort and discomfort (BCD), Illum. Eng. 1949, 44, 650-670.
  10. Kim, , Han, H., Kim,  J.  T.,   The position index of a glare source at the borderline between comfort and discomfort (BCD) in the whole visual field,  Building and Environment 44 (2009), pp. 1017-1023.
  11. Takahashi, H., Kobayashi, Y., Onda, S., Irikura,  T.,  Position  index  for  the  matrix light source, J. Light & Vis. Env., 2007, 31(3):10-15.
  12. Waters, C. E., Mistrick, R. G., Bernecker, C. A., Discomfort glare from sources of non- uniform luminance, Journal of the Illuminating Engineering Society, 24(2):73.
  13. EN 12464-1:2011 Light and lighting – Lighting of work places – Part 1: Indoor work places, 2011

EVALUATION OF DISCOMFORT GLARE FROM LED LIGHTING SYSTEMS

Lale ERDEM, Klaus TRAMPERT, Cornelius NEUMANN

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *