วิธีการเลือกอุณหภูมิสีของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์

อุณหภูมิสีเป็นพารามิเตอร์ที่เริ่มอาร์กิวเมนต์ส่วนใหญ่เมื่อระบุไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์. ผู้ซื้อบางรายยืนยันว่าขาวขึ้นหมายถึงสว่างขึ้น คนอื่นๆ มั่นใจว่ามีเพียงแสงสีเหลืองเท่านั้นที่ตัดผ่านหมอกควันได้ หลายคนเพียงแต่คัดลอกรูปใดก็ตามที่ปรากฏบนภาพวาด ในทางปฏิบัติ อุณหภูมิสีเป็นเรื่องของทัศนศาสตร์ การรับรู้ของมนุษย์ และรหัสท้องถิ่นในคราวเดียว - และบนแผงโซลาร์เซลล์ อุณหภูมิสีก็ไปอยู่ที่แผงเซลล์แสงอาทิตย์และค่าแบตเตอรี่ด้วยเช่นกัน บทความนี้ใช้งานได้ตั้งแต่หลักการแรกไปจนถึงวิธีแก้ไขช่วงสำหรับไซต์เฉพาะ

 

อุณหภูมิสีของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์คืออะไร?

จากการกระจายพลังงานสเปกตรัมและสีของแหล่งกำเนิดแสง เราสามารถแนะนำปริมาณที่เรียกว่าอุณหภูมิสี ซึ่งอธิบายสีของแหล่งกำเนิดแสงได้ เมื่อสีของแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดเป็นสีเดียวกับสีที่แผ่ออกมาจากวัตถุสีดำที่อุณหภูมิที่กำหนด อุณหภูมิของวัตถุสีดำนั้นจะเรียกว่าอุณหภูมิสี T ของแหล่งกำเนิดสี - สำหรับอุณหภูมิสีสั้น - ซึ่งแสดงในระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ สำหรับแหล่งที่มาบางแห่ง (ส่วนใหญ่เป็นหลอดปล่อยก๊าซ-ที่มีสเปกตรัมเส้นแสงเข้ม) สีของแสงที่ปล่อยออกมาจะไม่เหมือนกันทุกประการกับการแผ่รังสีวัตถุดำที่อุณหภูมิใดๆ ก็ตาม (พิกัดสีต่างกัน) ดังนั้น แนวคิดทั่วไปของอุณหภูมิสีจึงไม่สามารถนำมาใช้อธิบายสีได้ อย่างไรก็ตาม เพื่อความสะดวกในการเปรียบเทียบ จึงมีการใช้แนวคิดเรื่องอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน

 

หากแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดมีสีใกล้เคียงที่สุดกับการแผ่รังสีของวัตถุสีดำที่อุณหภูมิที่กำหนด - กล่าวคือ ระยะห่างของสีบนแผนภาพสีสม่ำเสมอนั้นมีค่าน้อยที่สุด - ดังนั้นอุณหภูมิของวัตถุสีดำนั้นเรียกว่าอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT) ของแหล่งกำเนิด อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันเป็นวิธีอธิบายสีที่ค่อนข้างหยาบ แต่ก็แสดงสีได้ในระดับหนึ่ง

 

ระดับ 3000K, 4000K และ 5800K ที่ทำเครื่องหมายไว้บนผลิตภัณฑ์ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์อ้างอิงถึงอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน (CCT) อย่างแม่นยำ CCT อธิบายสีของแสง ไม่ใช่ความสว่างของโคมไฟ - อุปกรณ์ติดตั้งขนาด 3000K สองชิ้นอาจมีความสว่างต่างกันสองเท่า นี่คือจุดที่มักสับสนระหว่างการเลือกผลิตภัณฑ์

 

 

อุณหภูมิสีของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์: แต่ละช่วงมีผลอย่างไร?

แสงสีขาวนวลจะมีสัดส่วนสีน้ำเงินมากกว่า และแสงสีขาวนวลจะมีสัดส่วนสีเหลืองมากกว่า ความแตกต่างหลักสองประการต่อจากนี้: พลังทะลุทะลวง และวิธีที่ดวงตารับรู้แสง

 

ในบรรดาตัวเลือกทั่วไป 2700–3000K มีสีเหลืองและดูคล้ายกับหลอดโซเดียมทั่วไป แสงนุ่มนวลและมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อผู้อยู่อาศัยในบริเวณใกล้เคียงหรือท้องฟ้ายามค่ำคืน ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับสนามหญ้า ถนนที่อยู่อาศัย และสถานที่ที่มีหมอกหรือฝน ที่ 3500–4200K สีของแสงจะเข้าใกล้แสงจันทร์ ทำให้เกิดความสมดุลระหว่างความชัดเจนและความสะดวกสบาย ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดบนถนนในเขตเทศบาล ที่สูงกว่า 5,000K แสงจะปรากฏเป็นสีขาวหรือเป็นสีน้ำเงิน มันดูสว่างที่สุดและให้การจดจำระยะไกลที่ดี- แต่เป็นตัวเลือกที่ถกเถียงกันมากที่สุดในสายฝนและหมอก และในพื้นที่ที่อยู่ติดกับบ้าน

 

ดวงตาของมนุษย์รับรู้อุณหภูมิสีที่แตกต่างกันภายใต้ระดับความสว่างที่ต่างกัน ในอาคาร เมื่อได้รับแสงสว่างที่กำหนด อุณหภูมิสีที่สูงเกินไปจะให้ความรู้สึกที่ดูน่าเบื่อ เย็นและมืดมน ในขณะที่อุณหภูมิสีที่ต่ำเกินไปจะทำให้เกิดอาการอับชื้น สลัว และกดดัน เมื่ออยู่กลางแจ้ง การรับรู้นี้จำเป็นต้องได้รับการแก้ไข โดย Comfort Zone จะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิสีที่สูงขึ้นเล็กน้อย

การเปลี่ยนแปลงอื่นกำลังดำเนินการอยู่ เทคโนโลยี LED ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพของชิปได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และรับประกันการประหยัดพลังงาน ความขัดแย้งระหว่างประสิทธิภาพและอุณหภูมิสีไม่ใช่ปัญหาหลักในการใช้งานอีกต่อไป อุณหภูมิสีเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมหรือไม่ได้กลายเป็นจุดสนใจของความสนใจ

 

 

อุณหภูมิสีส่งผลต่อดวงตาและความปลอดภัยของมนุษย์อย่างไร

เรามาเริ่มกันที่พลังทะลุทะลวง การกระเจิงของเรย์ลีอธิบายว่าทำไมท้องฟ้าถึงเป็นสีฟ้า: ความเข้มของการกระเจิงของเรย์ลีห์แปรผกผันกับกำลังสี่ของความยาวคลื่น ดังนั้นในสเปกตรัมของแสงอาทิตย์ แสงสีม่วง-ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า-สีม่วงจะกระเจิงได้รุนแรงกว่าแสงสีแดงที่มีความยาวคลื่นยาว- และในช่วงความยาวคลื่นที่สั้นกว่านั้นสีน้ำเงินก็จะมีพลังงานมากที่สุด เมื่อท้องฟ้าแจ่มใสหลังฝนตกหรือในวันที่อากาศสดชื่น (เมื่อมีอนุภาคหยาบเล็กน้อยในอากาศและการกระเจิงของโมเลกุลครอบงำ) โมเลกุลของอากาศจะกระจายแสงอย่างรุนแรงโดยการกระเจิงของ Rayleigh แสงสีน้ำเงินจะกระจายไปทั่วท้องฟ้า และท้องฟ้าจะปรากฏเป็นสีน้ำเงิน

 

กล่าวง่ายๆ ก็คือ ยิ่งความยาวคลื่นสั้นเท่าใด แสงก็จะกระเจิงได้ง่ายขึ้นเท่านั้น ยิ่งความยาวคลื่นยาวเท่าไรก็ยิ่งทะลุทะลวงได้ง่ายขึ้นเท่านั้น PM2.5 ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของหมอกควัน ประกอบด้วยอนุภาคละเอียดจำนวนมากที่ทำให้แสงเกิดการกระเจิงแบบเรย์ลีห์เช่นเดียวกัน แสงสีขาวนวลมีสัดส่วนสูงของแสงสีน้ำเงินและแสงสีขาวอบอุ่นซึ่งมีสัดส่วนของสีเหลืองสูง ดังนั้นตามทฤษฎีแล้ว ยิ่งอุณหภูมิสีต่ำลง พลังการเจาะทะลุ - ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น และในหมอกควัน ไฟถนน LED ที่มีอุณหภูมิสูง-สี-จะทะลุผ่านได้ค่อนข้างน้อย

 

 

ตอนนี้สำหรับค่าเสื่อมราคาแสงสะท้อนและลูเมน โดยทั่วไปสันนิษฐานกันว่าไฟถนน LED ทะลุผ่านหมอกได้ไม่ดี และไม่สามารถรับมือกับเครื่องหมายทางม้าลายได้ มีแสงจ้ามากกว่า และมีการเสื่อมค่าของลูเมนจำนวนมาก ในทางปฏิบัติสิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้น เมื่อพิจารณาประสิทธิภาพการส่องสว่างของไฟถนน LED 4000K และเมื่อเปรียบเทียบระหว่างไฟถนน LED 3000K กับหลอดโซเดียมความดันสูง- เราพบว่าตราบใดที่การกระจายแสงได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม ไฟถนน LED ที่เห็นในการมองเห็นบริเวณรอบข้างจากทิศทางการเดินทางจะไม่จ้าและไม่ทำให้เกิดแสงสะท้อนที่ไม่สามารถควบคุมได้ และความสว่างที่ทั่วทั้งพื้นผิวถนนก็มีความสม่ำเสมอ

 

ค่าเสื่อมราคาของลูเมนยังต้องแยกความแตกต่างจากการเลียนแบบ เมื่อดูค่าเสื่อมราคา สิ่งสำคัญคือต้องบอกค่าเสื่อมราคาจริงจากค่าเสื่อมราคาเท็จ ข้อมูลจากโครงการทดสอบไฟถนน LED หลายโครงการแสดงให้เห็นว่าหากไม่มีการทำความสะอาดอุปกรณ์ติดตั้ง ค่าเสื่อมราคาที่ผิดพลาดนั้นมีมาก ในขณะที่ค่าเสื่อมราคาของอุปกรณ์ติดตั้งที่เก็บไว้ในอาคารน้อยกว่า "ค่าเสื่อมราคา" ที่เกิดจากเลนส์ที่สกปรก กล่าวอีกนัยหนึ่ง พื้นผิวถนนที่ดูมืดลงไม่จำเป็นต้องประสบปัญหาการเสื่อมสภาพของเศษ - ในหลายกรณี เพียงมีชั้นฝุ่นสะสมอยู่บนเลนส์

 

 

ต้องใช้มาตรฐานและข้อกำหนดการใช้งานอะไรบ้าง?

เมื่อนำเงื่อนไขทางเทคนิค สภาพภูมิอากาศ สภาพแวดล้อมในปัจจุบัน และการรับรู้ของมนุษย์มารวมกัน ผู้เชี่ยวชาญแนะนำว่าควรเลือกอุณหภูมิสีของไฟถนน LED ให้อยู่ในช่วง 2800–4200K อุณหภูมิสีนี้ไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพมากนัก รับประกันการทะลุผ่านหมอกและหมอกควัน และเหมาะสมกับการรับรู้ทางสายตาของผู้ใช้ในประเทศจีน

 

โครงการที่เป็นทางการยังอยู่ภายใต้มาตรฐานและเอกสารการประกวดราคา การออกแบบไฟถนนเป็นไปตามมาตรฐานระดับชาติและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง และแผนระบบไฟส่องสว่างเฉพาะในท้องถิ่นบางแห่งจะกำหนดช่วงอุณหภูมิสีโดยตรง การคัดเลือกจริงควรอยู่ภายใต้บทบัญญัติของประมวลกฎหมายที่บังคับใช้ในสถานที่ที่โครงการตั้งอยู่และโดยเอกสารประกวดราคา

อย่างไรก็ตาม ผลการทดสอบจริงโดยผู้เชี่ยวชาญค่อนข้างน่าประหลาดใจ ตามทฤษฎีแล้ว แสงสีเหลืองมีการส่องผ่านได้สูงกว่าแสงสีขาวในอากาศบริสุทธิ์ แต่การทดสอบและการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่า เท่าที่เกี่ยวข้องกับการส่องผ่านในบริบทของไฟถนนที่ใช้งานได้จริง ข้อสรุปนั้นขัดกับสมมติฐานที่มีมายาวนาน-:

 

• ไม่มีความแตกต่างในการส่งผ่านระหว่างแสงสีเหลือง (เช่น หลอดโซเดียม) และแสงสีขาว (เช่น หลอดไฟ LED สีขาวอุณหภูมิสูง-สี-) ในสภาพอากาศที่ชัดเจน
• อย่างน้อยสำหรับหมอกและเมฆที่มีความหนาแน่นระดับหนึ่ง และในสายฝนและหิมะ การส่งผ่านแสงระหว่างแสงสีเหลืองและสีขาวก็ไม่แตกต่างกันเช่นกัน
• เนื่องจากข้อผิดพลาดในการมองเห็นหรือสภาพอากาศที่หลากหลาย ข้อยกเว้นในบางครั้งที่ยากจะอธิบายอาจเกิดขึ้นเมื่อสภาพอากาศที่ชัดเจนพัฒนาไปสู่หมอก เมฆ ฝน หรือหิมะที่รุนแรง

 

กล่าวอีกนัยหนึ่ง การกล่าวอ้างที่ว่า "แสงสีเหลืองทะลุผ่านหมอกควันได้ดีกว่า" ไม่สามารถคงอยู่ได้อย่างดีเมื่อวางไว้ในบริบทของแสงสว่างที่ใช้งานได้จริงทั่วทั้งถนน แน่นอนว่าการส่งผ่านเป็นเพียงปัจจัยเดียวเท่านั้น ไม่ว่าแสงสีขาวหรือสีเหลืองจะดีกว่าสำหรับไฟถนนยังคงสรุปได้ยาก เนื่องจากมีปัจจัยที่เกี่ยวข้องมากเกินไปและซับซ้อนเกินไป - มีอิทธิพลทางวัตถุประสงค์ทุกประเภท เช่นเดียวกับปัจจัยส่วนตัวของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความแตกต่างระหว่างบุคคลจำนวนมาก ไม่มีผลลัพธ์ที่ทุกคนเห็นด้วย ความคิดเห็นจะแตกต่างกันเสมอ

 

 

อุณหภูมิสีส่งผลต่อต้นทุนและความเป็นอิสระของระบบสุริยะอย่างไร

ไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แตกต่างจากไฟหลัก-: ค่าอุณหภูมิสีจะตกลงบนแผงเซลล์แสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ในที่สุด สายโซ่ทำงานในลักษณะนี้ อุณหภูมิสี - ส่งผลต่อประสิทธิภาพการส่องสว่างของ LED (lm/W) ประสิทธิภาพเป็นตัวกำหนดว่าต้องใช้พลังงานเท่าใดเพื่อให้ได้ความสว่างที่กำหนด พลังงานจะกำหนดการใช้พลังงานในแต่ละวันของฟิกซ์เจอร์ ปริมาณการใช้จะกำหนดระดับแผงเซลล์แสงอาทิตย์และความจุของแบตเตอรี่ และสิ่งเหล่านี้จะกำหนดต้นทุนโดยรวม ปริมาตร และน้ำหนัก รวมถึงจำนวนวันที่มีเมฆครึ้มและฝนตกต่อเนื่องกันที่แสงสามารถวิ่งต่อไปได้ ในไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ อุณหภูมิสีไม่ได้เป็นเพียงคำถามว่าแสงดูดีหรือไม่ - แต่ยังเป็นปัญหาการกำหนดค่าระบบอีกด้วย

 

โชคดีที่เทคโนโลยี LED ก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ประสิทธิภาพของชิปได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและรับประกันการประหยัดพลังงาน ดังนั้นความขัดแย้งระหว่างประสิทธิภาพและอุณหภูมิสีจึงไม่ใช่ปัญหาหลักในการใช้งานอีกต่อไป อุณหภูมิสีจะเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่ใช้แสงหรือไม่ กลายเป็นประเด็นสำคัญในการเลือก

 

นอกจากนี้ยังควรนำค่าเสื่อมราคาของลูเมนมาคำนวณล่วงหน้าด้วย ค่าเสื่อมราคาผิดที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าความสว่างที่ลดลงจริงมักมาจากสิ่งสกปรกที่สะสมบนเลนส์ หากระบบได้รับการกำหนดค่าแบบ-การบำรุงรักษาระยะยาว-โดยไม่มีค่าใช้จ่าย จะต้องเหลือส่วนต่างไว้ที่แผงควบคุมและแบตเตอรี่ มิฉะนั้นความสว่างบนท้องถนนจะดับลงในเวลาไม่กี่ปี ซึ่งจะทำให้อายุการออกแบบสั้นลง

 

คำเตือนอีกอย่างหนึ่ง: ไม่ว่าจะเลือกอุณหภูมิสีใดก็ตาม การควบคุมการกระจายแสงที่เหมาะสมถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้น ด้วยทัศนวิสัยที่เหมาะสม ไฟถนน LED จึงไม่จ้าและไม่ก่อให้เกิดแสงจ้าที่ไม่สามารถควบคุมได้ และความสว่างทั่วพื้นผิวถนนก็สม่ำเสมอ ด้วยเลนส์ที่ไม่ดีแม้อุณหภูมิสีที่น้อยที่สุดก็ไม่ช่วยอะไร

 

บทสรุป

ทุกสิ่งที่พิจารณาหลังจากหลายปีของการวิจัยและการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติยาฮัว ไลท์ติ้งแนะนำอุณหภูมิสีประมาณ 5800K: ให้ประสิทธิภาพสูงในขณะที่ยังคงความสว่างและสบายตา และผู้ขับขี่สามารถตื่นตัวในสภาพแวดล้อมนั้นได้ดีขึ้น ช่วยลดจำนวนอุบัติเหตุ ในทางกลับกัน แสงโทนอุ่นที่อุณหภูมิสีต่ำเกินไปจะทำให้เกิดอาการอับชื้น สลัว และกดดัน และทำให้เกิดความเหนื่อยล้าได้ง่าย อย่างไรก็ตาม สำหรับโครงการเฉพาะ เช่น พื้นที่อยู่อาศัยและ-ส่วนของถนนที่มีหมอกลง เรายังคงแนะนำให้ปรับให้เข้ากับสถานการณ์ภายในช่วง 2800–4200K โดยทั่วไป และเลื่อนไปตามประมวลกฎหมายท้องถิ่นและเอกสารการประกวดราคา