Saat lampu jalan LED digunakan dalam kondisi hujan, kabut, dan salju, desain suhu warna rendah diperlukan untuk meningkatkan penetrasi cahaya, sementara teknologi efisiensi cahaya tinggi digabungkan untuk mengoptimalkan kinerja pencahayaan dan memenuhi persyaratan keselamatan jalan raya.
Persyaratan Penetrasi Cahaya di Lingkungan Hujan, Kabut, dan Salju
Keunggulan pencahayaan tradisional dalam penetrasi: Lampu natrium: Lampu natrium bertekanan rendah-(suhu warna sekitar 2000K) dan lampu natrium bertekanan tinggi (2200–2500K) menghasilkan cahaya kuning monokromatik dengan panjang gelombang lebih panjang (589,0 nm dan 589,6 nm). Hal ini memberi mereka penetrasi yang kuat dalam hujan, kabut, dan salju, itulah sebabnya lampu ini telah lama menjadi pilihan utama untuk penerangan jalan. Misalnya, jalan-jalan utama di Shenzhen dulunya banyak menggunakan-lampu natrium bertekanan tinggi. Setelah warga mengeluhkan{11}}lampu halida logam ringan (6000–6500K) yang kinerjanya buruk dalam kabut, banyak yang beralih kembali ke lampu natrium.
Lampu kabut kendaraan: Lampu kuning (seperti yang terlihat pada konversi lampu xenon tertentu) lebih disukai untuk lampu kabut karena penetrasinya yang kuat. Lampu xenon-warna-bersuhu tinggi (di atas 6000K) cenderung menimbulkan kabut putih dalam kabut, sehingga mengurangi jarak pandang.
Tantangan penetrasi lampu jalan LED: Lampu-LED putih konvensional memiliki proporsi cahaya-panjang gelombang pendek yang tinggi (seperti cahaya biru 460 nm) dalam spektrumnya. Saat hujan, kabut, atau salju, cahaya ini mudah tersebar, menghasilkan silau dan menurunkan efektivitas pencahayaan. Misalnya, spektrum LED 6000K memusatkan energi dalam rentang biru, sedangkan LED 3000K didominasi oleh cahaya kuning-merah antara 570–630 nm sehingga menawarkan penetrasi yang lebih baik.
Faktor Kunci yang Mempengaruhi Penetrasi Cahaya
Panjang gelombang dan kemampuan difraksi: Panjang gelombang yang lebih panjang memiliki kemampuan difraksi yang lebih kuat dan penetrasi yang lebih baik. Cahaya kuning (570–590 nm) mendekati puncak kurva sensitivitas mata manusia (555 nm) dan mengalami kehilangan hamburan yang relatif kecil, menjadikannya pilihan utama untuk penerangan luar ruangan. Meskipun lampu merah memiliki panjang gelombang yang lebih panjang, efektivitas cahayanya terlalu rendah untuk penerangan jalan praktis.
Temperatur warna dan kenyamanan visual: Temperatur warna yang tinggi (cahaya putih sejuk) dapat menimbulkan kesan visual kabur bagi pengemudi dan meningkatkan ketegangan psikologis. Standar nasional Tiongkok "Standar Desain Penerangan Jalan Perkotaan" (CJJ45-2015) menyatakan bahwa suhu warna lampu jalan LED tidak boleh melebihi 5000K dan suhu warna sedang-hingga rendah (seperti 3000K) sebaiknya diutamakan.
Strategi Optimasi Lampu Jalan LED pada Hujan, Kabut, dan Salju
Desain suhu warna rendah: Dengan menyesuaikan rasio fosfor merah, hijau, dan kuning, paket LED dapat diproduksi dengan suhu warna rendah. Pada LED 3000K, misalnya, energi cahaya-biru hampir dihilangkan dan proporsi cahaya kuning-merah meningkat secara signifikan.
Tren industri: Suhu warna lampu jalan LED telah diturunkan secara bertahap selama bertahun-tahun. Sebelum tahun 2016, penerapan praktis telah menunjukkan perubahan yang jelas dari suhu warna tinggi ke suhu warna sedang-hingga-rendah agar lebih sesuai dengan wilayah berkabut.
Teknologi kemanjuran bercahaya tinggi
Keripik dan fosfor: Chip LED-efisiensi tinggi dikombinasikan dengan fosfor-konversi-efisiensi tinggi meningkatkan keluaran cahaya per watt.
Lensa optik sekunder: Lensa-transmisi tinggi mengurangi hilangnya cahaya dan mengoptimalkan distribusi cahaya.
Bahan termal: Substrat aluminium dengan konduktivitas-termal-tinggi menurunkan ketahanan termal dan memperpanjang masa pakai perlengkapan.
Hasil: Sebelum tahun 2016, efektivitas cahaya lampu jalan LED secara keseluruhan meningkat dari tahun ke tahun, mencapai keseimbangan praktis antara suhu warna rendah dan efisiensi tinggi.
Kasus Aplikasi Praktis dan Dukungan Standar
Persyaratan standar lokal: Departemen Pembangunan Pedesaan-Perumahan dan Perkotaan Daerah Otonomi Guangxi Zhuang secara eksplisit mewajibkan penggunaan lampu-warna-bersuhu rendah (seperti 3000K) di daerah pegunungan dan berkabut. Jalan tol dan jalan arteri harus mengutamakan lampu jalan LED bersuhu-hingga-rendah dan menghindari sumber putih-sejuk (di atas 6000K).
Data pendukung penelitian
- Uji lingkungan kabut: Kombinasi cahaya merah-kuning dan merah-biru menunjukkan kecerahan tertinggi dalam kabut, sedangkan cahaya biru memiliki visibilitas paling buruk.
- Perbandingan hujan dan salju: Cahaya kuning menghasilkan hamburan balik yang lebih sedikit dibandingkan cahaya putih, sehingga menghasilkan silau yang lebih rendah dan performa pencahayaan keseluruhan yang lebih baik.
Kesimpulan
Melalui desain suhu warna rendah (biasanya 3000–5000K) dan teknologi efisiensi cahaya tinggi (chip, fosfor, dan lensa yang dioptimalkan), lampu jalan LED dapat secara signifikan meningkatkan penetrasi saat hujan, kabut, dan salju sambil tetap memenuhi persyaratan penghematan energi, masa pakai yang lama, dan rendering warna yang baik. Seiring kemajuan teknologi, manfaatnyaLampu jalan LEDdalam pencahayaan luar ruangan akan menjadi lebih nyata, menjadikannya pilihan ideal untuk penerangan jalan di daerah berkabut.
