نوشته‌ها

نورپردازی آکواریوم آب شیرین

محاسبه مقدار ال ای دی LED و نوع لنز مورد نیاز جهت نورپردازی آکواریوم آب شیرین

محاسبه مقدار ال ای دی LED و نوع لنز مورد نیاز جهت نورپردازی آکواریوم آب شیرین

به در خواست یکی از مراجعه کنندگان گرامی سایت این محاسبه را قرار می دهم.

قبل از هر چیز باید متذکر شد که مقدار شار نوری مورد نیاز برای یک آکواریوم آب شیرین حدودا چند لوکس است،مقدار این شار نوری عموما برابر با شار نوری نور غیر مستقیم خورشید است.این مقدار چیزی بین 10000 تا 25000 لوکس می باشد.لذا ما بر اساس مقدار 10000 لوکس محاسبات خود را انجام می دهیم و در صورت نیاز به لوکس نوری بیشتر محاسبه را می توان با اعمال ضریب برای لوکس های نوری بالاتر تعمیم داد.

بسیاری از کسانی که آکواریوم ها را نورپردازی می کنند ،عموما از یک نوع لنز جهت نورپردازی آکواریوم توسط ال ای دی LED بهره می برند.این امر پسندیده است،لیکن با توجه به عمق آکواریوم تفاوت لوکس نوری سطح آب و کف آب بسیار زیاد خواهد بود.لذا پیشنهاد من بهره گیری از سه نوع لنز با سه زاویه متفاوت است.

به عکس زیر توجه کنید:

نورپردازی مناسب جهت آکواریوم آب شیریندر این تصویر یک آکواریوم آب شیرین با عرض 45 ، طول 160 و ارتفاع 73 سانتی متر فرض شده است که منبع نور در 30 سانتی متری سطح آکواریوم نصب گردیده است.در این مثال سعی شده است ال ای دی LED ها با سه زاویه نور خروجی مورد استفاده قرار گیرند تا نوری یک دست تر در سطوح مختلف آکواریوم داشته باشیم.طبیعی است که نور زیادتر ناشی از لنز مخصوص سطوح پایین تر تاثیر منفی بر سطوح بالایی ندارد.

در این محاسبه رفلکشن ها صفر در نظر گرفته شده است تا با هر آکواریومی سازگار باشد.همین طور جهت محاسبه لوکس نوری متوسط مقدار لومن هر ال ای دی LED ضرب در بازده لنز و فاکتوری کثیفی لنز می شود و بر مساحت خروجی نور تقسیم می گردد.

ابتدا جهت محاسبه مقادیر لنز ها در نرم افزار AutoCad (جهت سرعت بخشیدن به محاسبات) خطوط نور را رسم می کنیم و از ابزار Dimension برای محاسبه زوایا بهره می بریم.سه خط نور به قسمت های بالای آکواریوم،میانه آکواریوم و کف آکواریوم رسم شده اند که مقدار لنز برآورد شده مقادیر 25 ، 37  و 74 درجه محاسبه می شود.از آنجا که لنزهای موجود در بازار چنین زوایایی را ندارند ، به جای آن ها از لنز های 30 ، 45 و 90 درجه بهره می بریم که خطوط تقریبی خروجی نور آن ها نیز رسم شده است.

برای محاسبه توان مورد نیاز ابتدا قطر دایره حاصله از هر لنز را در هر سطح اندازه گیری می کنیم.فرض می کنیم جایگذاری نهایی ما به گونه ای باشد که این ال ای دی ها بتوانند تمام 160 سانتی متر ما را روشن نمایند، لذا مساحت حدودی خروجی لنز 90 درجه در سطح بالایی حدودا 60 ضربدر 160 سانتی متر مربع و به قول دیگرحدودا یک متر مربع می باشد.لذا جهت حاصل شدن مقدار 10000 لوکس نور در این سطح با این لنز به حدود 10000 لومن نور نیاز داریم.

در سطح میانی لوکس ناشی از منبع نوری با لنز 90 درجه برابر است با 10000 ضربدر (30 (فاصله تا سطح آب) تقسیم بر 55 (فاصله تا سطح میانی زرد رنگ)) به توان دو  که مساوی است با 2975  لوکس،لذا جهت تامین 7000 لوکس حدودی باقیمانده  باید مقدار لومن مورد نیاز در سطح میانی را حساب کنیم.مساحت این سطح حدودا 45 در 160 سانتی متر و به عبارتی حدودا 0.72 متر مربع است که با احتساب 7000 لوکس مورد نیاز 5040  لومن خواهد بود

در کف آکواریوم ترکیبی از سه نور داریم.

نور سطح بالایی که در این عمق مقدار 10000 ضربدر (30 تقسیم بر 103) به توان 2 خواهد بود که 848 لوکس می باشد ، نور سطح میانی که مقدار آن 7000 ضربدر (55 تقسیم بر 103) به توان 2 خواهد بود که برابر است با 1995 لوکس ، که مجموع آن ها  برابر با 2843 لوکس خواهد شد.لذا ما حدودا 7200 لوکس نوری کم داریم.مقدار لومن مورد نیاز در سطح کف (55 در 160 سانتی متر برابر بر 0.88 متر مربع) برابر است با 7200 ضربدر 0.88 = 6336 لومن

با بهره گیری از ال ای دی LED 105 لومن بر وات با ضریب بازده لنز 85 درصد و 80 درصد ضریب کاهش نور LFF مقدار لومن خروجی هر ال ای دی LED نهایتا حدود 72 لومن خواهیم داشت

لذا توان لنز 90 درجه 10000/72=138.9 وات ، توان لنز 45 درجه 5040/72 =70 وات ، توان لنز 30 درجه 7200/72=100 وفت برآورد می گردد.

روش دوم :

مساحت داخلی آکواریم = 1.6*0.73*2 (دو سطح طولی) + 0.45*0.73*2 (دو سطح عرضی) + کف (1.6*.45) جمعا برابر با  3.713 متر مربع ، لومن مورد نیاز برابر با مساحت ضربدر لوکس نوری مورد نیاز = 3.713 * 10000=37130 لومن

مقدار ال ای دی LED مورد نیاز = 37130/72 برابر با 515 وات ال ای دی LED

جایگذاری ال ای دی LED های روش اول نورپردازی آکواریوم:

بنا بر تصویر مذکور در سه سطح مورد بحث خروجی نور ال ای دی ها طولی به مقدار :

  • 60 سانتی متر ال ای دی LED های دارای لنز 90  درجه
  • 45 سانتی متر ال ای دی LED های دارای لنز 45 درجه
  • 55 سانتی متر ال ای دی LED های دارای لنز 30 درجه

لذا می بایست ترجیحا از سه ردیف هیت سنک با سایز های:

  • 160-60-60 تقریباً برابر 40 سانتی متر  حدود 139 وات(که ترجیحا بهتر است برای داشتن نور یک دست تر طول بیشتر و وات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.)
  • 160-45-45 تقریباً برابر با 70  سانتی متر حدود 70 وات(که ترجیحا بهتر است برای داشتن نور یک دست تر طول بیشتر و وات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.)
  • 160-55-55تقریبا برابر با 50 سانتی متر حدود 100 وات (که ترجیحا بهتر است برای داشتن نور یک دست تر طول بیشتر و وات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد.)

در نهایت باید ذکر کرد که مقادیر فوق برای رسیدن به نور حداقل 10000 لوکس (حداقل نور غیر مستقیم خورشید) در تمام سطوح در بدترین حالت ممکن محاسبه شده است و طبیعی است می توان برای مقادیر مورد نیاز کمتر و یا بهره وری از ال ای دی LED با بازده نور بیشتر ضریب در آن اعمال نمود.

اصول محاسبه لنز برای مصارف نورپردازی و روشنایی (چراغ های روشنایی سقفی ال دی دی)

اصول محاسبه لنز برای مصارف نورپردازی و روشنایی (قسمت اول)

یکی از دغدغه های طراحان و نورپردازان گرامی در محاسبات و تخمین پروژکتور ها و چراغ ها ، خصوصا منابع نوری ال ای دی LED محاسبه زاویه لنز و نور خروجی پروژکتور یا چراغ است.

در این سری مقالات سعی می کنیم این اصل کاربردی را به ساده ترین روش بیان نماییم.

محاسبه لنز برای چراغ های روشنایی سقفی ال دی دی LED :

محاسبه لنز برای چراغ سقفی ال ای دی LED

محاسبه لنز برای چراغ سقفی ال ای دی LED

فرض کنید قصد خرید ،طراحی یا ساخت یک چراغ روشنایی سقفی ال ای دی LED را داریم.ابتدا مطابق روشی تقریبی که در مباحث آتی شرح خواهیم داد توان مورد نیاز جهت تامین روشنایی را محاسبه می کنیم.فرض کنید P وات توان جهت تامین روشنایی نیاز داریم.سایز اتاق نیز X وY متر می باشد.چراغ مورد بحث ما نیز p وات توان نیاز دارد.ابتدا چینش مورد نیاز را بر اساس محدودیت ها یا بر اساس فرمول تقریبی زیر بدست می آوریم :

(NX=X/SQR(XY)*SQR(P/p

(NY=Y/SQR(XY)*SQR(P/p

که می بایست مقادیر بالا را گرد نمایم.

SQR نیز به معنای جذر می باشد.

خوب حالا به صورت حدودی برای هر X/NX  و Y/NY متر که تقریبا یک مقدار را هم دارند باید منبع نوری داشته باشیم که این محدوده را به خوبی روشن نماید.

مقدار قطر این مستطیلD برابر است با :

(D=SQR((Y/NY)^2+(x/NX)^2

حالا ما مخروطی داریم به شعاع D/2 به ارتفاع مکان نصب چراغ ال ای دی LED که نور ما در راس این مخروط قرار دارد.

طبق فرمول های مثلثاتی ، مقدار زاویه نصف زاویه لنز برابر خواهد بود با :

(Ɵ/2=Atan(D/2/h

که در نتیجه :

(Ɵ=2*Atan(D/2/h

  • نکته : ارتفاع مورد بحث در اصل فاصله نصب منبع نور تا صفحه کار (عموما 75 سانتی متری سطح زمین) است ، نه ارتفاع سقف)

نورپردازی دیواره ها با والواشر ال ای دی LED:

برای تامین روشنایی و یا نورپردازی دیواره ها توسط منابع نوری ال ای دی LED شکلی مشابه شکل زیر خواهیم داشت:

 

محسابه لنز منابع نوری ال ای دی LED برای نورپردازی دیواره ها

محسابه لنز منابع نوری ال ای دی LED برای نورپردازی دیواره ها

البته توجه داشته باشید که چنانچه شما قفسه ای بر روی دیوار دارید ، می بایست فاصله تا قفسه را در فرمول زیر بحث قرار دهید.

در اینجا داریم که Ɵ برابر است با :

Ɵ=Atan(H/d)-Atan((H-h)/d)

حالتهای مشابهی نیز داریم،لیکن همه به راحتی با فرمول های مثلثاتی قابل محاسبه هستند.

محاسبه آسان و سریع لنز ال ای دی LED با نرم افزار Autocad

برای تسریع در محاسبه می توانید یک شماتیک از کار خود را در نرم افزار اتوکد Autocad بکشید و به راحتی با ابزارهای Dimention و اندازه گیری آن مقدار زوایای مورد نیاز را محاسبه نمایید ، به نمونه زیر توجه کنید

محاسیه زاویه لنز منابع نوری ال ای دی LED با نرم افزار Autocad اتوکد

محاسیه زاویه لنز منابع نوری ال ای دی LED با نرم افزار Autocad اتوکد

در این مثال ساده برای شرایط این چنینی مقدار 33 درجه محاسبه شده که می بایست از لنز های موجود در بازار لنز 45 درجه را انتخاب کنیم و بر اساس سطح مقطع افزاده شده مقدار وات بیشتری را در نظر بگیریم.

  • نکته : این محاسبه برای منابع نوری والواشر انجام شده و محاسبه برای منابع نوری نقطه ای پیچیده تر است،چرا که خروجی آن ها به صورت بیضی،سهمی یا هذلولی می باشد که در مثال فوق خروجی به صورت بیضی خواهد بود.

محاسبات لنز پیچیده تر:

گاهی اوقات شما محاسبات پیچیده تری دارید ، مثلا قصد دارید از منبع نور نقطه یااسپات ال ای دی LED بهره ببرید و یک مستطیل را نورپردازی کنید ، لذا خروجی این منبع نور به صورت مقاطع مخروط خواهد بود که در شرایط خاص محاسبات بسیار پیچیده ای خواهد داشت ، لذا می توان به راحتی از نرم افزارهای گرافیکی سه بعدی همچون 3DSMax بهره ببریم که کار را بسیار راحت می کند ، در مباحث آتی به معرفی و شیوه استفاده راحت از این نرم افزار می پردازیم.

پروژکتور ال ای دی (LED) اسپات مدل مگا

پروژکتور LED ال ای دی 67 وات Mega

پروژکتور ال ای دی (LED) اسپات مدل مگا

پروژکتور ال ای دی (LED) اسپات مدل مگا

پروژکتور LED ال ای دی 67 وات مگا بر پایه ال ای دی های 1 وات power LED ساخته شده است که نوع  چیپ این ال ای دی ها میتواند Epistar ،  ادیسون Eidson Opto ، یا بریجلاکس Bridgelux و یا هر نوع چیپ ا وات دیگر باشد.

نوع ورودی این پروژکتور می تواند برق شهر 220 ولت ، یا منابع تغذیه DC با ولتاژ های 3.3 ، 5 ولت ، 12 ولت ، 24 ولت و …. باشد.همین طور می توان آن را به صورت RGB با قابلیت تغییر رنگ از طریق ریموت کنترل تعریف کرد.این پروژکتور قابلیت استفاده از سلول خورشیدی را نیز داراست.

جنس فریم این پروژکتور ال ای دی LED از جنس آلومینیوم Diecast  دایکست با finish رنگ مشکی است که می تواند در تیراژ های بالا به صورت سفارشی به رنگ های دیگر نیز تولید شود و یا دارای روکش آنودایز گردد.

زاویه خروجی لنز این پروژکتور می تواند از 15 تا 120 درجه باشد و می توان از آن بدون لنز نیز استفاده نمود.

حداقل نور خروجی این پروژکتور در حالت دارا بودن لنز و تمیزبودن شیشه محافظ حدود 6000 اومن می باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید تماس حاصل نمایید.