Putevi, ulice i okolna područja su osvijetljeni uličnom rasvjetom kako bi se poboljšala sigurnost pješaka i vozača. Lampe visokog pritiska, najčešće natrijum visokog pritiska (HPS) i metal-halogene sijalice, koriste se u starim sistemima ulične rasvete. Ovi izvori svjetlosti su ranije bili poznati po tome što pružaju najviše osvjetljenja po vatu potrošene energije. Postaje ključno sačuvati fosilna goriva i stvoriti nove, vječne izvore energije jer će prirodni resursi i energija na kraju nestati. Kao rezultat toga, ljudi širom svijeta rade na javnim strukturama. Energetska efikasnost, kao i brojne dodatne prednosti, kao što su produženi životni vek proizvoda, smanjeni troškovi održavanja i manji uticaj na životnu sredinu, su ono što pokreće potražnju za energetski efikasnom LED rasvetom.
Zanemarljiva preferencija
Zbog naivne želje za percipiranim osjećajem "hladnijeg" ili "bjeljeg", hladno bijeli CCT (korelirana temperatura boje) izvori svjetlosti se često koriste u vanjskom osvjetljenju. Ljudi biraju svjetla s visokom temperaturom boje koja im daje osjećaj hladnoće jer je klima topla u zemljama s niskim geografskim širinama. Neki pojedinci su se navikli na hladnu bjelinu osvjetljenja kao rezultat popularnosti fluorescentnih lampi posljednjih decenija. Oni smatraju da se vid poboljšava "bjeljim" svjetlom. Ali trebaju li pojedinci i dalje temeljiti svoje odluke na emocijama u eri LED rasvjete? Nikad više! Američko medicinsko udruženje (AMA) objavilo je službenu izjavu o uličnoj rasvjeti 14. juna 2016. Što se tiče negativnih utjecaja LED svjetala visokog intenziteta, izazvali su veliku zabrinutost.
Kako se proizvodi bijelo svjetlo
Budući da je bijela svjetlost u suštini mješavina svjetlosti dvije ili više boja (ili valnih dužina), a diode koje emituju svjetlost su gotovo monokromatski izvori svjetlosti koji emituju svjetlost jedne boje, najpopularnija metoda za pravljenje bijele svjetlosti od LED modula na Trenutak je upotreba LED-a u jednoj boji (obično plava LED) i elementa za pretvaranje talasne dužine (koji je tipično žuti fosfor). Supstanca od koje je LED dioda napravljena često utiče na boju koju emituje. Paket koji sadrži plavi LED čip napravljen od galij nitrida (GaN) prekrivenog fosforom, najčešće itrijum aluminij granatom (YAG), koji funkcionira kao element za konverziju valne dužine (WCE) za proizvodnju bijele boje potrebne temperature boje, služi kao reprezentativni prikaz bijele LED diode. Bijela boja svjetla može se podesiti podešavanjem frakcije punjenja ili procenta težine. Za mnoge primjene u rasvjeti, korisna je mogućnost proizvodnje bijele svjetlosti u širokom prostoru hromatičnosti.
Opasnost od crvenog svjetla
LED ulična rasvjeta visokog intenziteta generira značajnu količinu plave svjetlosti, koja golim okom izgleda bijelo i uzrokuje nepovoljniji večernji odsjaj od konvencionalne rasvjete, uprkos prednostima uštede energije. Izlaganje plavoj svjetlosti, koja se uglavnom javlja između valnih dužina od 400 do 500 nm, može biti opasno ili rezultirati fotokemijski uzrokovanim oštećenjem mrežnice. Zbog dodatnih plavih i zelenih emisija LED dioda obloženih fosforom, koje se više raspršuju u oku i negativno utječu na okoliš i odsjaj, dolazi do većeg svjetlosnog zagađenja.
Prilikom prelaska na LED rasvjetu koja ublažava negativne posljedice po zdravlje i okoliš, novi savjet AMA preporučuje da obratite pažnju na odgovarajući dizajn i tehničke aspekte. Oni posebno skreću pažnju na činjenicu da LED rasvjeta bogata plavom bojom može narušiti vid i sigurnost, izazivajući zabrinutost i predstavljajući opasnost na putu. U cilju uštede energije i novca na duge staze, bijele LED ulične svjetiljke sada se guraju u gradove i mjesta širom svijeta. Kada su nedavno prešli sa HPS na LED za svoju uličnu rasvjetu, nekoliko nacija se odlučilo za CCT između 4000K i 6500K. Ljudsko oko tumači plavu svjetlost, koja čini 29 posto spektra 4000K LED rasvjete, kao jarko bijelu boju. Osim što utiču na vozače, LED ulična svjetla bogata plavom bojom rade na talasnoj dužini koja najžešće potiskuje melatonin noću. U poređenju sa tradicionalnom uličnom rasvjetom, bijele LED lampe imaju pet puta veći učinak na cirkadijalne obrasce spavanja.
biološki efekat
LED svjetla visokog intenziteta imaju spektar sa visokim vrhom na talasnoj dužini koja najsnažnije potiskuje melatonin noću. Epifiza, sićušna žlijezda u obliku šišarke koja se nalazi blizu centra mozga, luči hormon melatonin. Epifiza održava unutrašnji sat koji kontroliše biološke cikluse oslobađanjem melatonina. Melatonin utiče na različite ljudske fiziološke procese. Ovaj hormon utiče na imuni sistem, podstiče san, utiče na raspoloženje, podstiče sazrevanje i reprodukciju i utiče na san. Prema studijama, na proizvodnju i lučenje melatonina prvenstveno utiče svjetlost. Melatonin je osetljiviji na svetlost pod svetlom u boji sa kratkim talasnim dužinama, dok je manje osetljiv na svetlost pod svetlom u boji sa dugim talasnim dužinama. Na osnovu supresije melatonina, smatra se da je LED osvetljenje obloženo fosforom najmanje pet puta efikasnije od natrijumovog osvetljenja visokog pritiska u uticaju na cirkadijalnu fiziologiju.
Visok CCT će poboljšati vidljivost
Senzori boja u oku reaguju na elektromagnetno zračenje reflektovano od objekta kako bi odredili boju koju ljudi vide. Ljudsko oko je osetljivije na svetlost kratkih talasnih dužina dok gleda u mezopskim uslovima. Stoga bi bijele LED diode obložene fosforom s većim udjelom plave svjetlosti imale bolju svjetlosnu efektivnost kada se gledaju kroz mezopičko sočivo nego kada se gledaju fotopičkim sočivom. Ova karakteristika je ranije bila navedena kao prednost bijelih LED dioda. Međutim, smanjena transmisija u magli ili izmaglici povezana je sa većim CCT. Svjetlost se ne može u potpunosti prenijeti kroz maglu ili izmaglicu zbog Mie i Rayleighovog raspršenja. Budući da se ulična svjetla koriste za osvjetljavanje puta tokom maglovitih ili maglovitih uslova, njihov kapacitet da prodiru u maglu je presudan faktor. Žuto svjetlo generalno efikasnije prodire u maglu od bijele svjetlosti. Većina bijelih LED dioda ima ograničenu sposobnost prodiranja u maglu. Zbog molekularnog (Rayleigh) i aerosolnog (Mie) raspršivanja, ograničeni kapacitet prodiranja magle također dovodi do povećanog zagađenja urbanog svjetla od bijelih LED dioda. Osim što smanjuje svjetlost tla i otežava uočavanje predmeta na tlu (što čini put još manje sigurnim), takva disperzija također ima negativan utjecaj na astronomske studije i ukupnu atraktivnost noćnog neba.
Jedan značajan aspekt koji doprinosi noćnim saobraćajnim nesrećama je neefikasna adaptacija na mrak. Osvetljenje niske temperature boje često se koristi kao osvetljenje u nastojanju da se ubrza proces privikavanja na mrak i poveća bezbednost i efikasnost vožnje. Najduži period adaptacije na tamu i relativno visok udio komponenti plave svjetlosti se vidi kod LED rasvjete sa hladnom bijelom ili dnevnom svjetlošću CCT. S druge strane, toplo bijele LED diode imaju brzo trajanje adaptacije na tamu zbog njihovog niskog CCT-a i velikog udjela komponenti duge valne dužine. Osvetljenje kolovoza treba da uzme u obzir prilagođavanje mraka tokom projektovanja, a osvetljenje tunela je veoma važno.
Pogodno osvetljenje
Za vanjske instalacije kao što su ceste, AMA preporučuje korištenje svjetala s temperaturom boje od 3000K ili nižom. Iako je svjetlost nešto toplijeg tona i ima oko 21 posto svoje emisije u području koje se pojavljuje u plavom spektru na 3000K, ljudsko oko ga i dalje vidi kao "bijelo". Čak i ako je izlaz još uvijek relativno plav za noćnu postavku, to je ipak značajno poboljšanje u odnosu na osvjetljenje od 4000K jer smanjuje nelagodu i odsjaj za osobe s invaliditetom. Zbog različitih premaza, 3000K rasvjeta je samo 3 posto manje energetski efikasna od 4000K rasvjete, ali je i daleko estetski ugodnija za ljude i ima manji utjecaj na životinje. Osim toga, svu LED rasvjetu treba izolirati na odgovarajući način kako bi se smanjio odsjaj i negativan uticaj na ljude i okolinu, a treba uložiti napore da se iskoristi kapacitet LED rasvjete kako bi se smanjio za periode van radnog vremena.
Ljudsko oko ima razumnu sposobnost prilagođavanja tami i diskriminacije boja pod LED osvjetljenjem od oko 3000K CCT. LED svjetlo na ovom CCT-u također ima relativno visoku svjetlosnu efikasnost i manje negativnog utjecaja na naše fizičko i mentalno blagostanje. Iako postoje kompromisi u dizajnu rasvjete, jasno je da LED rasvjeta s visokim CCT ne bi trebala biti korištena za uličnu rasvjetu. Osvjetljenje, indeks prikazivanja boja (CRI), CCT, kontrola odsjaja, treperenje, osvjetljenje mezopičnog vida, adaptacija na tamu, opasnost od plave svjetlosti, percepcija boje, prodor magle i zagađenje svjetla neba su svi važni faktori koji se moraju uzeti u obzir prilikom procjene bilo kojeg projekta .
