The optical design of a COB LED road lighting fixture model developed for M1 and M2 lighting class roads
Yükleniyor...
Tarih
2023
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Gazi Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
In this study, the optical design and analysis of a road lighting fixture model with COB LED suitable for M1 and M2 lighting class roads was carried out. In the design phase, Cree-XLamp-CXA1830 LED was preferred as the light source. The 3D solid model of the concave-convex spherical lens compatible with the selected COB LED was modeled and simulated by Zemax optical design software and created in SolidWorks 3D design software. The COB LED and lens distance are optimized in LightTools lighting design software using the Monte Carlo ray tracing method (Monte Carlo Ray-Tracing Method). Light distribution curves and photometric data files (IES, LDT) were obtained by performing simulation studies for COB LED modules and fixture models with 20-module COB LEDs through LightTools software. Using the obtained photometric data files, lighting analysis was performed for M1 and M2 class road conditions by means of DIALux lighting calculation and simulation software. The suitability of the luminaire models was evaluated by comparing the road lighting parameters obtained from the DIALux analysis with the road lighting criteria accepted by the International Lighting Organization (CIE). In this study, it has been observed that the designed COB LED luminaire model meets the M1 and M2 class road lighting criteria defined by CIE. In the study, the optical design phase of a original and highly efficient luminaire model with COB LED in accordance with M1 and M2 road lighting class criteria has been successfully completed.
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.
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.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
COB LED, DIAlux, Lighttools, Optical Design, Road Lighting, Yol Aydınlatması, Optik Tasarım
Kaynak
Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University
WoS Q Değeri
Q3
Scopus Q Değeri
Q2
Cilt
38
Sayı
3
