Como escolher a temperatura da cor de uma luz solar

A temperatura da cor é o parâmetro que inicia mais argumentos ao especificar umluz de rua solar. Alguns compradores insistem que mais branco significa mais brilhante; outros estão certos de que apenas a luz amarela atravessa a neblina; muitos simplesmente copiam qualquer figura que apareça no desenho. Na prática, a temperatura da cor é uma questão de óptica, percepção humana e códigos locais ao mesmo tempo - e em uma luminária solar ela também acaba na conta do painel fotovoltaico e da bateria. Este artigo trabalha desde os primeiros princípios até como fixar um intervalo para um site específico.

 

Qual é a temperatura da cor de uma luz solar de rua?

A partir da distribuição espectral de energia e da cor de uma fonte de luz, podemos introduzir a grandeza conhecida como temperatura de cor, que descreve a cor de uma fonte. Quando a cor da luz emitida por uma fonte é igual à cor irradiada por um corpo negro a uma determinada temperatura, essa temperatura do corpo negro é chamada de temperatura de cor T da fonte - temperatura de cor para abreviar - expressa em uma escala de temperatura absoluta. Para certas fontes (principalmente lâmpadas de descarga de gás com espectros de linhas fortes), a cor da luz emitida não é exatamente a mesma da radiação do corpo negro em qualquer temperatura (suas coordenadas de cromaticidade diferem), portanto o conceito geral de temperatura de cor não pode ser usado para descrever sua cor. Para facilitar a comparação, entretanto, foi introduzido o conceito de temperatura de cor correlacionada.

 

Se a luz emitida por uma fonte tem a cor mais próxima da radiação do corpo negro em uma determinada temperatura - isto é, a distância de cromaticidade no diagrama de cromaticidade uniforme é a menor - então essa temperatura do corpo negro é chamada de temperatura de cor correlacionada (CCT) da fonte. A temperatura de cor correlacionada é uma forma relativamente grosseira de descrever a cor, mas expressa a cor até certo ponto.

 

As classificações de 3000K, 4000K e 5800K marcadas em produtos de iluminação pública solar referem-se precisamente à temperatura de cor correlacionada (CCT). CCT descreve a cor da luz, não o brilho da luminária - duas luminárias de 3000K podem diferir duas vezes em brilho. Este é o ponto mais confundido durante a seleção do produto.

 

 

Temperatura de cor da luz solar de rua: qual o efeito de cada faixa?

A luz branca fria contém uma proporção maior de azul e a luz branca quente uma proporção maior de amarelo. Disto decorrem duas diferenças principais: o poder de penetração e a forma como o olho percebe a luz.

 

Entre as opções comuns, 2700–3000K é amarelada e se parece muito com uma lâmpada de sódio convencional. A luz é suave e tem pouco impacto nos moradores próximos ou no céu noturno, por isso é amplamente utilizada em pátios, estradas residenciais e locais com neblina ou chuva. A 3500–4200K a cor da luz aproxima-se do luar, atingindo um equilíbrio entre clareza e conforto, o que a torna a escolha mais comum em estradas municipais. Acima de 5000K a luz parece branca ou até azulada; parece ser o mais brilhante e oferece bom reconhecimento-de longa distância, mas é a opção mais controversa sob chuva e neblina e em áreas imediatamente adjacentes às casas.

 

O olho humano percebe a temperatura da cor de maneira diferente sob diferentes níveis de iluminância. Em ambientes internos, com uma determinada iluminância, uma temperatura de cor excessivamente alta parece sombria, fria e sombria, enquanto uma temperatura excessivamente baixa parece abafada, fraca e opressiva. No exterior, esta percepção necessita de alguma correção: a zona de conforto muda ligeiramente em direção a temperaturas de cor mais elevadas.

Outra mudança está em andamento. A tecnologia LED continuou a avançar rapidamente nos últimos anos, a eficácia dos chips continua a melhorar e a poupança de energia está garantida. O conflito entre eficácia e temperatura de cor não é mais o principal problema na aplicação; se a temperatura da cor é adequada ao ambiente tornou-se o foco de atenção.

 

 

Como a temperatura da cor afeta o olho humano e a segurança?

Vamos começar com o poder penetrante. O espalhamento Rayleigh explica por que o céu é azul: a intensidade do espalhamento Rayleigh é inversamente proporcional à quarta potência do comprimento de onda, portanto, no espectro solar, a luz violeta -comprimento de onda azul-mais curto se espalha mais fortemente do que a luz vermelha-comprimento de onda mais longo, e entre os comprimentos de onda mais curtos, o azul carrega mais energia. Quando o céu clareia após a chuva ou em um dia fresco de outono (quando há poucas partículas grosseiras no ar e a dispersão molecular domina), as moléculas de ar espalham a luz fortemente pela dispersão de Rayleigh, a luz azul é difundida por todo o céu e o céu parece azul.

 

Simplificando, quanto menor o comprimento de onda, mais facilmente a luz se espalha; quanto maior o comprimento de onda, mais facilmente ele penetra. PM2.5, o principal contribuinte para a neblina, consiste em muitas partículas finas que também fazem com que a luz sofra espalhamento Rayleigh. A luz branca fria tem uma alta proporção de azul e a luz branca quente uma alta proporção de amarelo, então, em teoria, quanto mais baixa a temperatura da cor, mais forte o poder de penetração - e na neblina, as luzes de rua LED de alta-cor-temperatura penetram um pouco menos bem.

 

 

Agora, para o brilho e a depreciação do lúmen. É comumente assumido que as luzes de rua LED penetram mal no nevoeiro e que não conseguem lidar com as marcações de faixa de pedestres, são mais ofuscantes e sofrem forte depreciação da luz. Na prática isto não é necessariamente assim. Observando o desempenho de iluminação das luzes de rua LED de 4.000K e uma comparação entre as luzes de rua de LED de 3.000K e as lâmpadas de sódio de alta{5}}pressão, descobrimos que, desde que a distribuição de luz seja adequadamente controlada, uma luz de rua de LED vista na visão periférica a partir da direção de deslocamento não é ofuscante nem produz ofuscamento descontrolado, e a iluminância em toda a superfície da estrada é uniforme.

 

A depreciação do lúmen também deve ser distinguida da sua imitação. Ao analisar a depreciação, é importante diferenciar a depreciação verdadeira da depreciação falsa. Dados de vários projetos de testes de iluminação pública LED mostram que, sem a limpeza das luminárias, a falsa depreciação é considerável, enquanto a depreciação de uma luminária envelhecida em ambientes fechados é menor do que a "depreciação" causada por lentes sujas. Em outras palavras, uma superfície de estrada que parece mais escura não está necessariamente sofrendo degradação de cavacos - em muitos casos, uma camada de poeira simplesmente se acumulou na lente.

 

 

Quais padrões e requisitos de aplicação se aplicam?

Considerando em conjunto as condições técnicas, as condições climáticas, as condições ambientais atuais e a percepção humana, os especialistas sugerem que a temperatura da cor das luzes LED de rua deve ser selecionada dentro da faixa de 2.800 a 4.200 K. Esta temperatura de cor não tem muito efeito na eficácia, garante a penetração através de nevoeiro e neblina e adapta-se à percepção visual dos utilizadores na China.

 

Os projetos formais também estão sujeitos a normas e documentos de concurso. O projeto de iluminação rodoviária é baseado nos padrões nacionais e industriais relevantes, e alguns planos de iluminação locais dedicados estipulam diretamente as faixas de temperatura de cor; a seleção efetiva deverá ser regida pelas disposições do código em vigor no local onde o projeto está localizado e pelos documentos do concurso.

Os resultados dos testes reais realizados por especialistas, no entanto, são um tanto surpreendentes. Em teoria, a luz amarela tem maior transmitância do que a luz branca no ar puro, mas testes e análises mostram que, no que diz respeito à transmitância no contexto da iluminação rodoviária prática, a conclusão vai contra suposições-de longa data:

 

• Não há diferença na transmitância entre a luz amarela (por exemplo, lâmpadas de sódio) e a luz branca (por exemplo, lâmpadas LED brancas de-cor-alta temperatura) em tempo claro;
• Pelo menos para neblina e nuvens de certa densidade, e na chuva e neve, também não há diferença na transmitância entre a luz amarela e a branca;
• Devido ao erro visual ou à grande variedade de condições meteorológicas, podem surgir excepções ocasionais que são difíceis de explicar à medida que o tempo claro evolui para nevoeiro extremo, nuvens, chuva ou neve.

 

Por outras palavras, a afirmação de que “a luz amarela penetra melhor na neblina” não se sustenta bem quando colocada no contexto da iluminação prática ao longo de toda uma estrada. Claro, a transmitância é apenas um fator. Ainda é difícil concluir se a luz branca ou amarela é melhor para a iluminação rodoviária, porque estão envolvidos demasiados factores e são demasiado complexos - existem todos os tipos de influências objectivas, bem como factores humanos subjectivos, especialmente as diferenças entre um grande número de indivíduos. Não pode haver nenhum resultado com o qual todos concordem; as opiniões sempre serão diferentes.

 

 

Como a temperatura da cor afeta o custo e a autonomia de um sistema solar?

Uma luz solar de rua é diferente de uma alimentada-pela rede elétrica: a conta da temperatura da cor, em última análise, recai sobre o painel fotovoltaico e a bateria. A cadeia funciona assim - a temperatura da cor afeta a eficácia luminosa do LED (lm/W); a eficácia determina quanta potência é necessária para atingir uma determinada iluminância; a potência determina o consumo diário de energia do aparelho; o consumo, por sua vez, determina a classificação do painel fotovoltaico e a capacidade da bateria; e estes finalmente determinam o custo geral, o volume e o peso, e por quantos dias nublados e chuvosos consecutivos a luz pode continuar funcionando. Em uma iluminação pública solar, então, a temperatura da cor não é apenas uma questão de saber se a luz parece boa - é um problema de configuração do sistema.

 

Felizmente, a tecnologia LED avançou rapidamente nos últimos anos, a eficácia dos chips continua a melhorar e as poupanças de energia são garantidas, pelo que o conflito entre a eficácia e a temperatura da cor já não é o principal problema na aplicação. Se a temperatura da cor se adapta ao ambiente em que a luz é usada tornou-se o ponto chave na seleção.

 

Também vale a pena considerar antecipadamente a depreciação luminosa no cálculo. A falsa depreciação discutida anteriormente mostra que uma queda real na iluminância geralmente vem do acúmulo de sujeira nas lentes. Se um sistema for configurado sem manutenção-de longo prazo, será necessário deixar margem no painel e na bateria; caso contrário, a iluminância na estrada diminuirá após alguns anos, o que, na verdade, encurta a vida útil do projeto.

 

Mais um lembrete: qualquer que seja a temperatura de cor escolhida, o controlo adequado da distribuição da luz é um pré-requisito. Com óptica adequada, uma luz de rua LED não é ofuscante nem produz brilho descontrolado, e a iluminância em toda a superfície da estrada é uniforme; com óptica ruim, mesmo a temperatura de cor mais amena não ajudará.

 

Conclusão

Considerando tudo isso, após anos de pesquisa e aplicação prática,Iluminação Yahuarecomenda uma temperatura de cor em torno de 5800K: oferece alta eficácia ao mesmo tempo que permanece brilhante e confortável, e os motoristas conseguem ficar mais alertas nesse ambiente, reduzindo o número de acidentes; por outro lado, a luz quente com uma temperatura de cor excessivamente baixa parece abafada, fraca e opressiva e facilmente induz fadiga. Para projetos específicos, como áreas residenciais e seções de estradas-propensas a neblina, no entanto, ainda recomendamos ajustar a situação dentro da faixa geral de 2.800 a 4.200 K e seguir os códigos locais e documentos de licitação.