M1 ve M2 aydınlatma sınıfı yollar için geliştirilen bir COB LED’li yol aydınlatma armatür modelinin optik tasarımı

Abstract

Geleneksel yol aydınlatma teknolojileriyle karşılaştırıldığında, ışık yayan diyotlu (LED’li) yol aydınlatma armatürleri; yüksek enerji verimliliği, daha uzun çalışma ömrü ve daha iyi ışık dağılımı gibi potansiyel avantajlara sahiptir. Bu çalışmada M1 ve M2 aydınlatma sınıfı yollar için uygun bir COB LED (Chip on Board)’li yol aydınlatma armatür modelinin optik tasarımı ve analizi gerçekleştirilmiştir. Tasarım aşamasında, ışık kaynağı olarak Cree-XLamp-CXA1830 LED tercih edilmiştir. Seçilen COB LED ile uyumlu konkav-konveks küresel lensin 3D katı modeli, Zemax optik tasarım yazılımı vasıtasıyla modellenerek simüle edilmiş ve SolidWorks 3D tasarım yazılımında oluşturulmuştur. COB LED ve lens mesafesi Monte Carlo ışın izleme yöntemi (Monte Carlo Ray-Tracing Method) ile LightTools aydınlatma tasarımı yazılımı kullanılarak optimize edilmiştir. LightTools yazılımı vasıtasıyla, COB LED modülleri ve 20 modüllü COB LED’li armatür modelleri için simülasyon çalışmaları gerçekleştirilerek, ışık dağılım eğrileri ve fotometrik veri dosyaları (IES, LDT) elde edilmiştir. Elde edilen fotometrik veri dosyaları kullanılarak, DIALux aydınlatma hesap ve simülasyon yazılımı vasıtasıyla, M1 ve M2 sınıfı yol şartları için aydınlatma analizi gerçekleştirilmiştir. DIALux analizinden elde edilen yol aydınlatma parametreleri Uluslar Arası Aydınlatma Örgütünün (CIE) kabul ettiği yol aydınlatma kriterleri ile karşılaştırılarak armatür modellerinin uygunluğu değerlendirilmiştir. Bu çalışmada tasarımı yapılan COB LED’li armatür modelinin CIE tarafından tanımlanan M1 ve M2 sınıfı yol aydınlatma kriterlerini sağladığı görülmüştür. Çalışmada ayrıca, M1 ve M2 yol aydınlatma sınıfı kriterlerine uygun COB LED’li, özgün ve yüksek verimli bir armatür modelinin optik tasarım aşaması başarıyla tamamlanmıştır.