Llums LED Arena|Sistemes professionals d'il·luminació esportiva d'interior

Què ésuna llum LED d'arena

Sovint, una llum LED d'arena és una lluminària direccional d'alta potència dissenyada per il·luminar espais d'esdeveniments interiors -grans i polivalents. Aquests llocs es coneixen comunament com a arenes. Són llocs on es fan esports, rodeos, espectacles d'animals, concerts, circs, fires comercials i altres esdeveniments públics i d'entreteniment. Un escenari està format per un escenari central o zona de joc que està envoltat per tots els costats per grades de seients inclinats per als espectadors. El recinte d'alta capacitat d'espectador s'utilitza per practicar esports a nivell professional. Aquests esports inclouen bàsquet, hoquei sobre gel, patinatge sobre gel, futbol sala, futbol sala i voleibol. Les arenes són llocs de culte per a aficionats a l'esport i amants de la música.

Els escenaris esportius solen ser els punts de referència de les àrees metropolitanes. Alguns dels escenaris coberts més famosos del món inclouen Madison Square Garden (Nova York, EUA), Staples Center (Los Angeles, EUA), Barclays Center (Brooklyn, Nova York, EUA), United Center (Chicago, EUA), American Airlines Center (Dallas, EUA), The Forum (Inglewood, Califòrnia, EUA), The O2 Arena (Londres, Regne Unit), The SSE Direct, Manchester Arena (Regne Unit), Hyde Direct Arena (Manchester, Regne Unit) (Glasgow, Regne Unit), Lanxess Arena (Colònia, Alemanya), Barclaycard Arena (Hamburg, Alemanya), Arena Monterrey (Monterrey, Mèxic), Bell Centre (Montreal, Canadà), Antwerps Sportpaleis (Anvers, Bèlgica), Wukesong Arena (Beijing, Xina), Mercedes-Benz Arena (Xangai, Xina), Entertainment Center (Xangai, Xina), Brindim Netherland (Xangai), Entertainment Center (Boondall, Austràlia), Budokan Hall (Tòquio, Japó), Telenor Arena (Fornebu, Noruega), WiZink Center (Madrid, Espanya), Palau Sant Jordi (Barcelona, Espanya), Fernando Buesa Arena (Vitòria-Gasteiz, Espanya), Luna Park (Buenos Aires, Argentina), Mediolanum Forum (Assago, Itàlia) i AccorArena (París, França).

Fonaments de la il·luminació

Per garantir una experiència de fan--la millor de la seva classe, la il·luminació de la pista ha d'estar a l'altura de les expectatives. Es considera que la il·luminació d'un pavelló esportiu cobert té molts aspectes en comú amb la il·luminació d'un estadi esportiu a l'aire lliure. La il·luminació dissenyada tant per a estadis com per a arenes ha d'atendre les necessitats visuals dels jugadors, participants i també les dels espectadors a la distància més llunyana del terreny de joc. La il·luminació de llarg-abast ha de proporcionar una quantitat adequada d'il·luminació horitzontal i vertical per garantir una visibilitat excel·lent per als jugadors, els espectadors, els àrbitres i les emissions de televisió.

Crear un entorn lluminós òptim per a esdeveniments esportius{0}}de gamma alta és molt més que especificar la quantitat d'il·luminació. Aquestes instal·lacions esportives de classe I exigeixen enormes la qualitat de la il·luminació. Entre els molts factors qualitatius de la il·luminació, la uniformitat de la il·luminació, que es defineix per factors com ara la relació d'uniformitat (UR, relació d'il·luminació màxima a mínima), el coeficient de variació (CV) i el gradient d'uniformitat (UG), és especialment important per a la transmissió d'esports i televisió d'alta velocitat-.

Altres factors d'il·luminació qualitatius entren en joc inclouen la reproducció del color, el contrast de color, la reducció del parpelleig, el modelatge i el control de l'enlluernament. La il·luminació és una part més integral dels estadis coberts actuals que no pas dels estadis. Això no es deu simplement al fet que la il·luminació elèctrica és l'única font d'aquestes instal·lacions tancades i la compacitat dels espais interiors requereix una solució d'il·luminació altament integrada. Els escenaris, dissenyats habitualment com a espais multi-propòsits, tenen una diversitat més important de requisits d'il·luminació que s'adapten a diferents tipus d'esdeveniments. Sovint, aquests esdeveniments compten amb la il·luminació per crear efectes visuals extraordinaris i evocar respostes emocionals positives.

Requisits d'il·luminació

Quan acull esdeveniments esportius, la il·luminació de l'arena ha de satisfer les necessitats de la competició, garantir que els espectadors puguin gaudir d'una experiència de visualització còmoda i complir els requisits de transmissió de televisió. La quantitat i la qualitat requerides de la il·luminació en una pista varien segons els esports. La il·luminació de classe I per als esports de bàsquet, patinatge artístic, futbol sala i futbol sala requereix una il·luminació horitzontal de 1250 lx (125 peus) i el CV i UR no han de superar els 0,13 i 1,7:1, respectivament. La il·luminació horitzontal, CV i UV recomanades per a l'esport d'hoquei sobre gel és de 1500 lx (150 peus), 0,13 màxim i 1,5:1 màxim, respectivament. No obstant això, per a grans instal·lacions amb capacitat per a un mínim de 5.000 espectadors i sovint amb un aforament de 15.000 a 25.000 espectadors, els criteris d'il·luminació solen estar regits per les necessitats de les càmeres de difusió.

Per a la transmissió televisiva d'esports de qualitat, la quantitat i la uniformitat de la il·luminació tant en el plànol vertical com en el horitzontal han de ser prou altes perquè els primers-plans dels participants es puguin revelar i la velocitat de l'objectiu-de joc ràpid no sembli distorsionada a la pantalla. Aquests requisits suposen un gran repte per al rendiment i el posicionament de les lluminàries. Tot i que les lluminàries HID que utilitzen làmpades d'halogenurs metàl·lics d'alta potència són capaços de lliurar volums substancials de lúmens, lluiten amb una distribució uniforme de la llum. Aquests accessoris de font única-projecten una quantitat excessiva d'il·luminació sobre el centre de l'àrea cap a la qual s'adreça el feix. Les zones més allunyades del centre del feix estan mal il·luminades. Per complir amb el requisit d'uniformitat, la zona poc il·luminada ha de ser compensada lluminosament amb el feix d'una altra lluminària, la qual cosa comporta un augment de les instal·lacions de lluminàries.

La revolució tecnològica

La il·luminació esportiva ha passat per una transició d'HID a LED. L'adopció accelerada de la tecnologia LED està impulsada per diversos factors, com ara una millora de l'eficiència energètica, una alta manipulabilitat òptica, una millor control de la il·luminació, una vida útil prolongada del producte, menors costos de manteniment i un impacte ambiental reduït. Les característiques físiques i òptiques dels emissors de semiconductors ofereixen l'oportunitat d'avançar més enllà dels dissenys òptics heretats.

Les fonts de llum discretes es poden reunir en grups per formar un dispositiu d'emissió de superfície que, juntament amb un disseny òptic eficaç que aprofita la naturalesa direccional de l'emissió de llum LED, és capaç de proporcionar una distribució de llum altament uniforme i controlable amb precisió a l'àrea objectiu. L'alta uniformitat de la il·luminació no només contribueix a la qualitat de la il·luminació esportiva, sinó que també permet un estalvi massiu de costos a causa de la reducció de les instal·lacions d'il·luminació. A causa de la gran potència i el gran nombre d'instal·lacions que solen implicar, el consum d'energia és una consideració important per a la il·luminació esportiva.

La il·luminació LED ofereix un enorme estalvi d'energia més enllà de la millora de l'eficiència de la font. A més de la distribució eficaç de la il·luminació, l'extracció eficient del flux lluminós de la font de llum minimitza les pèrdues òptiques que, d'altra manera, són significativament grans en els sistemes d'il·luminació tradicionals. La integració de la detecció, la intel·ligència i la xarxa en un sistema LED permet realitzar una tasca d'il·luminació amb la menor entrada d'energia possible.

Els sistemes LED es poden dissenyar i dissenyar per realitzar les seves funcions necessàries en condicions de funcionament pràcticament controlables durant un període de temps superior a les 50.000 hores amb un manteniment mínim, la qual cosa suposa un gran estalvi de costos de manteniment. Tot i que les làmpades d'halogenur metàl·lic de menor potència poden durar fins a 20.000 hores, les làmpades de potència més alta, com les bombetes de 1.500 W que s'incorporen habitualment a les lluminàries de l'arena, solen tenir una esperança de vida de 3.000 hores.

La distribució d'energia espectral (SPD) dels LED es pot dissenyar amb precisió per crear una llum blanca de gran representació cromàtica en qualsevol ombra. A més, la barreja de colors a nivell de lluminària pot produir colors dinàmics, inclosos blancs ajustables a tot el rang de temperatura de color correlacionada (CCT) i milions de colors saturats. Aquest nivell de control espectral proporciona una major flexibilitat de disseny a les aplicacions d'il·luminació d'arena que sovint necessiten escenes d'il·luminació personalitzades.

Una obra d'enginyeria multidimensional

Els llums LED d'arena són sistemes d'alta enginyeria que integren múltiples components per produir llum en paquets de lumens d'entre 30.000 i 200.000 lm per aparell. Els LED són dispositius semiconductors impulsats-actualment i dissenyats per executar tota la seva capacitat en un entorn controlat. A causa de les característiques fotomètriques, elèctriques i tèrmiques interdependents dels LED, aconseguir alts nivells d'eficiència energètica i fiabilitat del sistema a partir de la il·luminació LED implica un disseny de sistemes complexos i un treball d'enginyeria multidimensional. Els sistemes elèctrics, tèrmics i mecànics d'una llum LED d'arena han de funcionar a l'uníson per garantir que les tensions ambientals o operatives aplicades als LED estiguin sota control.

El cost inicial d'una lluminària LED es compensa-per l'eficàcia de la lluminària, la qualitat del color, el control del parpelleig i la fiabilitat del sistema. Les llums LED de l'arena són despeses de capital importants. Això no només és perquè són sistemes d'il·luminació de gran potència, sinó també perquè han de ser eficients i fiables. Una lluminària d'alta potència ineficient és un consum de recursos. Les grans instal·lacions esportives sovint presenten problemes de manteniment difícils i el cost de reparar o substituir lluminàries d'alta potència pot ser important, per tant, s'han d'utilitzar sistemes LED de llarga-vida. Tot i que el desenvolupament de la tecnologia LED ara ha arribat a un punt en què el cost és prou assequible com per fer un canvi, el cost inicial d'una lluminària LED d'alt -rendiment i llarga-duració segueix sent impressionant, però el que és més impressionant és el seu alt retorn de la inversió (ROI) i el seu baix cost del cicle de vida.

Disseny i construcció

Tot i que la innovació de disseny deLlums LED d'arenasembla que no té límits, tots els sistemes LED inclouen quatre components bàsics: els LED, el sistema òptic, el dissipador de calor i el controlador. Normalment, els LED es munten en íntima integració amb el sistema òptic i el dissipador de calor per facilitar el control òptic i la gestió tèrmica. En sistemes d'alta potència, aquest tipus d'integració es pot produir a nivell de lluminàries o donar lloc a un sistema modular. La integració-a nivell de lluminària dels tres components crea un sistema integrat que produeix llum a partir d'un únic conjunt. Un sistema d'il·luminació modular consta d'una sèrie de motors de llum que són conjunts dels tres components-LED, òptica i dissipador de calor.

Les lluminàries LED integrades solen ser sistemes de baixa-potència, però no és estrany veure sistemes d'ultra-potència (1000 W+) en un disseny integrat. La construcció modular aporta una quantitat important d'opcions i personalitzacions a les configuracions de lluminàries i facilita les actualitzacions de l'aparell a mesura que la tecnologia LED avança amb el temps. Un gran nombre de lluminàries LED d'ultra-potència estan dissenyades com a sistemes modulars. El controlador o controladors de LED solen estar muntats externament. Una llum LED integrada d'arena pot incorporar el controlador LED a la carcassa de la lluminària, però s'ha de proporcionar un aïllament tèrmic adequat per evitar que la càrrega tèrmica del sistema LED d'alta potència degradi els components del circuit-sensibles a la temperatura.

Font de llum

Els llums LED d'arena aprofiten els paquets LED d'alta potència per oferir una quantitat impressionant de llum. L'ús de substrat ceràmic redueix dràsticament la resistència tèrmica del paquet i permet que el xip LED funcioni a alta densitat de potència. Els LED de paquets d'escala de xip-(CSP) redueixen encara més la resistència tèrmica eliminant tants dels elements d'embalatge que es troben als paquets de LED convencionals com sigui possible, donant lloc a punts de fallada reduïts i un recorregut tèrmic escurçat. Els LED CSP estan trobant el seu camí en aplicacions d'alta potència.

Malgrat la seva menor eficàcia lluminosa en comparació amb els LED PLCC de -potència mitjana, els LED d'alta potència-de ceràmica i els LED CSP de xip-flip{2}} poden oferir un excel·lent manteniment de la llum sota tensions tèrmiques i elèctriques que són aclaparadores per als LED de -potència mitjana. Els LED de potència mitjana-són paquets de plàstic inherentment. Els materials de construcció són propensos a la degradació tèrmica i fotogràfica. La decoloració resultant provoca un canvi de color i una depreciació del lumen.

Tot i que diferents plataformes de paquets de LED creen LED amb diferents nivells d'eficàcia lluminosa, densitat de lumens i fiabilitat, les característiques del color dels LED es defineixen per les seves composicions espectrals. Les temperatures de color correlacionades (CCT) dels sistemes d'il·luminació esportiva solen estar al costat fred de l'escala Kelvin (per sobre de 4000K). El blau millorat en l'espectre de la llum blanca freda pot estimular els participants a estar alerta i activitat. Els factors econòmics també entren en joc a l'hora de seleccionar el CCT. Els LED-CCT més alts tenen una eficàcia més alta que els LED-CCT inferiors perquè experimenten menys pèrdues de Stokes durant el procés de conversió de baixa-espectral a la capa de fòsfor i el SPD resultant millora la conversió per sensibilitat ocular. Per respondre al requisit de flexibilitat a l'hora d'ajustar l'ambient d'espais d'ús multi-, els llums LED d'arena es poden dissenyar com a sistemes blancs ajustables o sistemes de mescla de colors RGBW/RGBA.

Per les mateixes raons, el rendiment de la reproducció del color dels LED també està en contra{0}}a l'eficàcia lluminosa. En aplicacions-de gamma alta, l'índex de reproducció del color (CRI) o la mètrica del color avaluada per un mètode més precís (p. ex., l'IES TM-30-18) es troba sovint en el rang premium. Perquè el sensor d'imatge HD de la càmera de vídeo capti una imatge d'alta fidelitat, la font de llum s'ha d'avaluar per la seva compatibilitat espectral amb els sensors d'imatge i assegurar-se que l'índex de consistència de la il·luminació de televisió (TLCI) no és inferior a 85.

Enginyeria tèrmica

La gestió tèrmica és un dels components clau en el disseny deLlums LED d'arena.Els LED generen una quantitat substancial de calor a la unió de semiconductors i la capa de fòsfor. Una lluminària LED d'alta potència incorpora un gran nombre de paquets de LED d'alta densitat de potència que no només ofereixen una alta sortida de lumens sinó que també creen grans volums de calor. El rendiment dels LED està lligat a les seves temperatures d'unió. El sobreescalfament de la unió de semiconductors i l'estructura circumdant d'un paquet LED pot accelerar la nucleació i el creixement de les dislocacions del fil a la regió activa del díode i provocar la degradació tèrmica del fòsfor. El funcionament dels LED a altes temperatures d'unió finalment condueix a una reducció de l'eficiència del dispositiu (depreciació del lumen), una vida útil escurçada o una fallada catastròfica del dispositiu a causa de la fuga tèrmica. Per tant, la calor residual generada dins dels paquets de semiconductors s'ha de transferir a l'aire ambient a través de tots els elements de dissipació de calor que conformen el camí tèrmic.

Per reduir la temperatura de la unió, s'ha de minimitzar cada resistència tèrmica en el camí des de la unió LED a l'aire ambient. El motor de llum d'alta potència d'unLlum LED d'arenaprodueix una càrrega tèrmica considerablement gran. Les taxes de transferència de calor del camí tèrmic del sistema han de superar la velocitat de càrrega per evitar l'acumulació de calor. La construcció d'una ruta tèrmica robusta requereix la formació d'interconnexions d'alta fiabilitat i alta temperatura de funcionament, així com l'ús d'una placa de circuit imprès de nucli metàl·lic (MCPCB) amb alta conductivitat tèrmica, força dielèctrica molt alta i resistivitat de volum.

El disseny del dissipador de calor és decisiu en la gestió tèrmica. La majoria de llums LED d'arena utilitzen dissipadors de calor passius que es basen en la física per dissipar la calor. El dissipador de calor es construeix normalment a partir d'alumini fos a pressió, forjat en fred o extruït i forma una sola peça amb la carcassa per millorar la conducció tèrmica i la convecció. El dissipador de calor ha de tenir un volum físic suficient per absorbir la calor generada pels LED i proporcionar una superfície adequada per maximitzar el contacte amb l'aire circumdant per a una refrigeració convectiva eficient. Quan hi ha limitacions físiques per al disseny del dissipador de calor, es poden afegir tubs de calor als dissipadors de calor d'alumini per augmentar la capacitat de refrigeració.

Enginyeria òptica

Llums LED d'arenageneralment es dissenyen com a sistemes d'il·luminació orientables perquè solen muntar-se molt al voltant del perímetre de la pista distant. Els projectors per a la il·luminació dels pavellons esportius tenen distribucions de llum des de feix estret (per il·luminar zones de joc a distància o modelatge) fins a feix ample (per il·luminar zones properes-). Les bigues poden tenir patrons simètrics, asimètrics o rectangulars.

Un sistema òptic d'alt rendiment és sovint una part tan important d'una lluminària LED com el controlador i el dissipador de calor. El sistema òptic ha de permetre una distribució de la llum més uniforme que és fonamental per al rendiment visual dels reproductors i la qualitat de l'emissió de televisió. També ha de contribuir al control de la llum molesta que cau fora de la zona a il·luminar i provoca molèsties visuals als jugadors i espectadors. Un altre objectiu important del disseny òptic és aconseguir la màxima eficiència d'utilització possible (la relació entre la llum emesa per una lluminària i la llum emesa per la seva font de llum). Millorar l'eficiència del lliurament òptic és significatiu per a aplicacions d'alta potència perquè cada percentatge de pèrdues òptiques suposa un gran malbaratament d'energia.

La manera més eficient de proporcionar un control òptic eficaç i precís per als LED és utilitzar lents òptiques dissenyades a mida per a la regulació òptica del flux lluminós de cada LED individual. Per maximitzar l'eficiència òptica, l'òptica ha d'estar en contacte estret amb els LED d'alta potència. Tanmateix, les lents òptiques solen ser modelades per injecció d'acrílic o policarbonat. La calor del xip LED més la calor generada a la matriu de fòsfor (calor de Stokes) crea tensions tèrmiques elevades.

Les lents acríliques, per tant, no s'han d'utilitzar en sistemes LED d'alta potència a causa de la seva baixa estabilitat tèrmica. Tot i que les lents de policarbonat han millorat l'estabilitat tèrmica, el seu rendiment-a llarg termini s'ha d'avaluar acuradament, ja que les temperatures superficials dels LED d'alta potència de vegades poden ser massa altes per a l'òptica. Les òptiques alternatives, com ara les lents de silicona i vidre, o els reflectors d'alumini dissenyats amb precisió, troben el seu ús en aplicacions tèrmicament difícils.

Controlador i circuits de control

El controlador LED és el component que regula l'alimentació dels LED. Una de les variants de rendiment més importants per a un controlador LED és la qualitat i la consistència de la tensió de sortida de CC. El dispositiu electrònic ha de proporcionar una regulació estricta de la càrrega per oferir una quantitat i qualitat constants de potència als LED. També gestiona les fluctuacions de voltatge de línia-, proporciona reducció harmònica i correcció del factor de potència (PFC) i protegeix els LED de condicions de funcionament anormals mentre converteix l'alimentació de CA entrant en potència de CC.

Controladors LED dissenyats per al seu ús en alta potènciaLlums LED d'arenanormalment s'adopta una solució de dues-etapes per dur a terme una conversió d'energia d'alta eficiència, aconseguir una alta immunitat contra sobretensions i reduir la ondulació del corrent LED. Aquestes capacitats del dispositiu són crucials per al funcionament eficient, fiable i sense parpelleig-dels sistemes d'il·luminació.

El control del parpelleig és especialment una prioritat a les aplicacions d'il·luminació esportiva de classe I. El parpelleig de la il·luminació no només pot provocar visió borrosa, fatiga ocular i alteració de la percepció visual que afecten el rendiment del jugador, sinó que també pot provocar efectes estroboscòpics que poden distorsionar la percepció visual dels objectes-que es mouen ràpidament. Les càmeres de vídeo són molt sensibles al parpelleig. La presència de parpelleig pot afectar la qualitat de les reproduccions en super-lenta-camara durant l'emissió de HDTV. El parpelleig es produeix quan hi ha ondulacions prou grans en el corrent de CC subministrat als LED.

Un controlador LED de dos-etapes proporciona la supressió de la forma d'ona alterna després de la rectificació i suavitza la ondulació del corrent de sortida lliurada a la càrrega, la qual cosa permet una il·luminació-sense parpelleig. El disseny del circuit del controlador també dicta la controlabilitat d'una lluminària LED.

Molts controladors permeten l'atenuació PWM o CCR dels LED connectats i accepten l'entrada de control d'un controlador de llum que es comunica amb el controlador mitjançant 0-10VDC, DALI, DMX o un protocol de xarxa sense fil.

https://www.benweilight.com/lighting-tube-bulb/led-solstice-arena{-i-estadi-sport-light.html

Junts, ho fem millor.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mòbil/Whatsapp:(+86)18673599565
Correu electrònic:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Lloc web: www.benweilight.com
Afegeix: Edifici F, Zona Industrial Yuanfen, Longhua, Districte de Bao'an, Shenzhen, Xina