ضبط توحيد سطوع مصابيح الحدائق الشمسية

يُعدّ مصدر إضاءة LED مناسبًا للإضاءة الموضعية نظرًا لإمكانية تصنيع مصابيح الحدائق الشمسية بزوايا إضاءة محددة أثناء الإنتاج. يُسهم استخدام مصادر إضاءة LED ذات زوايا الإضاءة المحددة في الإضاءة الموضعية في زيادة فعالية الضوء المنبعث منها. وبالمقارنة مع صعوبة التحكم في زاوية انبعاث الضوء في مصادر الإضاءة التقليدية، يُمكن استخدام طاقة أقل نسبيًا لتحقيق نفس تأثير الإضاءة المطلوب، مما يُحقق هدف توفير الطاقة. في تصميم إضاءة الطرق، تكون المسافة بين المصابيح عادةً ثلاثة أضعاف ارتفاعها، ويكون ارتفاع المصباح مساويًا لعرض الطريق. وبناءً على العلاقة الهندسية، يُمكن حساب زاوية توزيع الضوء لوحدة الإضاءة من 0 إلى 180 درجة، أي حوالي 140 درجة، و90 درجة. أما من 180 إلى 270 درجة، فتكون الزاوية حوالي 80 درجة. ولتحسين كفاءة استخدام مصابيح الشوارع في إضاءة الطرق، يُوجّه مركز الإضاءة بزاوية معينة باتجاه الطريق. الوضع الأمثل هو أن يقع مركز شدة الإضاءة على خط منتصف الطريق. ونظرًا لأن مصدر إضاءة الشارع يميل بزاوية 10 درجات تقريبًا عن المستوى الأفقي، يمكن حساب أن مركز شدة إضاءة مصدر ضوء LED يجب أن ينحرف بزاوية تتراوح بين 15 و20 درجة عن اتجاه الطريق، وذلك بناءً على العلاقة الهندسية. تُركّب العدسة على حامل LED، وتُثبّت شريحة LED عالية الطاقة على الحامل. يمكن طلاء سطح العدسة بطبقة مضادة للانعكاس، ويُملأ التجويف بين العدسة والشريحة بسيليكون مقاوم للحرارة العالية لتقليل انعكاسات الضوء المتعددة داخل التجويف، وبالتالي تقليل انكسار الضوء مباشرةً بواسطة العدسة. تتميز العدسة بتأثير مضاد للانعكاس مستقطب مقارنةً بعدسات LED التقليدية، وهو ما يعادل دمج عدسة بصرية ثانوية وعدسة أساسية. أهم ما يُميّز مصابيح الحدائق الشمسية هو خصائص انبعاثها الموجه، لأن مصادر ضوء LED عالية الطاقة مُجهزة بعاكسات، وتكون كفاءة هذه العاكسات أعلى بكثير من كفاءة عاكسات المصابيح التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، أُدرجت كفاءة العاكس الذاتي ضمن قياس كفاءة إضاءة مصدر ضوء LED. ينبغي أن تستفيد مصابيح الحدائق الشمسية التي تستخدم مصابيح LED من خصائص الانبعاث الموجه لمصادر ضوء LED قدر الإمكان، بحيث يُوجّه كل مصباح LED الضوء مباشرةً إلى كل منطقة من الطريق المُضاء، ثم يُستخدم عاكس المصباح لتوزيع الضوء بشكل مساعد لتحقيق توزيع شامل ومناسب للضوء. يمكن تصميم مصدر الضوء وفقًا لارتفاع مصباح الحديقة الشمسية وعرض سطح الطريق. يُمكّن موضع تركيب كل مصدر ضوء LED واتجاه الضوء المنبعث من تحقيق وظيفة توزيع ثانوية جيدة للضوء وضمان تجانس أفضل لإضاءة الطريق.