Application des luminaires LED haute puissance pour terrains de sport

Application des luminaires LED haute puissance pour terrains de sport

Répertoire :
1. Aperçu des luminaires à LED
2. Exigences en matière d'éclairage des terrains de sport
3. Mise en œuvre de lampes LED haute puissance dans l'éclairage sportif
4. Impact des lampes LED haute puissance dans   l'éclairage sportif

Les terrains de sport se distinguent sensiblement des autres sites et sont soumis à des exigences strictes en matière de qualité d'éclairage. Les luminaires LED haute puissance sont adaptés à l'éclairage des terrains de sport , car leurs performances globales surpassent celles des lampes aux halogénures métalliques et fluorescentes, ce qui permet de réduire la consommation d'électricité et d'améliorer la qualité de l'éclairage.

1. Aperçu des luminaires à LED

L’utilisation de luminaires LED haute puissance  pour l’éclairage des terrains de sport améliore la qualité de l’éclairage, réduit la consommation d’énergie et répond aux exigences d’éclairage de divers événements sportifs.

1.1 Structure des luminaires à LED

La structure fondamentale des lampes LED est constituée d'une puce semi-conductrice électroluminescente, fixée avec de la colle argent ou blanche, montée sur un support et connectée à un circuit imprimé par des fils conducteurs ou des fils d'or. Une résine époxy sert à enrober la puce semi-conductrice, protégeant ainsi le câblage interne. Une fois scellé, le boîtier de la lampe est ajouté pour garantir sa résistance aux chocs. Les lampes LED sont utilisées dans de nombreuses applications, notamment l'électroménager et la production de machines.

1.2 Avantages des luminaires à LED

Les lampes LED offrent de nombreux avantages, tels qu’une consommation d’énergie réduite, un impact environnemental minimal et d’excellentes performances visuelles.

(1) Efficacité énergétique : Selon les statistiques, les lampes LED consomment seulement 1/10 de l'énergie des ampoules à incandescence et 1/4 de celle des lampes à économie d'énergie. Leur durée de vie est également supérieure à 100 000 heures. Contrairement aux lampes à économie d'énergie, les lampes LED peuvent être allumées et éteintes rapidement et fréquemment sans endommager le filament, ce qui les rend plus sûres.

(2) Avantages environnementaux : Les lampes LED ne contiennent pas de substances nocives comme le mercure, génèrent peu de chaleur et ne produisent aucun rayonnement thermique, ce qui les classe parmi les sources de lumière froide. Étant des sources lumineuses à semi-conducteurs, elles sont résistantes aux chocs et faciles à recycler, minimisant ainsi leur impact environnemental et leur valant le titre de « sources d'éclairage vertes ». Faciles à transporter et à installer , elles conviennent à tout espace clos et présentent une bonne résistance aux tremblements de terre.

(3) Polyvalence : En tant que sources lumineuses ponctuelles, les lampes LED peuvent être adaptées à des éclairages de surface pour agrandir la zone éclairée, réduire l'éblouissement et offrir d'excellents effets visuels sans fatigue oculaire. Les stades accueillant divers événements sportifs aux besoins d'éclairage variés, les lampes LED haute puissance peuvent être intelligemment ajustées pour répondre à ces exigences et offrir un éclairage optimal.

2. Exigences en matière d'éclairage des terrains de sport

Les stades ont des besoins d'éclairage spécifiques qui exigent des systèmes d'éclairage de haute qualité . Les concepteurs doivent sélectionner soigneusement les luminaires en fonction des critères de construction des stades de notre pays afin de répondre à diverses exigences, telles que l'uniformité de l'éclairage, l'éclairage horizontal et vertical, la température de couleur de la source lumineuse et le rendu des couleurs. Parmi ces exigences, l'éclairage horizontal est particulièrement crucial. Lors de la planification de  l'éclairage des terrains de sport , les concepteurs doivent se concentrer sur les principaux éléments de conception, en fonction des exigences d'éclairage des terrains de sport et de divers indicateurs, en catégorisant les niveaux d'éclairage en fonction de l'usage prévu du stade. Cette approche garantit une réponse adéquate aux besoins d'éclairage des différents sports présents dans le stade.

3. Mise en œuvre des lampes LED haute puissance dans l'éclairage sportif

Ces dernières années, les stades ont modernisé leurs systèmes d'éclairage afin de répondre aux normes de compétition en intégrant des lampes LED haute puissance. Ces lampes réduisent non seulement la consommation d'énergie, mais offrent également un meilleur contrôle du scintillement et de l'éblouissement. Le système d'éclairage des stades est complexe, et l'utilisation de lampes LED haute puissance nécessite la prise en compte de certains facteurs.

3.1 Contrôle du scintillement

La maîtrise du scintillement est un aspect crucial de la conception de l'éclairage des terrains de sports . Les lampes LED haute puissance offrent généralement des performances globales supérieures à celles des lampes à gaz. Un choix judicieux de lampes LED haute puissance permet de gérer efficacement le problème du scintillement. Par exemple, une comparaison entre une marque spécifique de lampes LED haute puissance et des lampes aux halogénures métalliques a révélé que le scintillement des lampes LED haute puissance est nettement inférieur (voir tableau 1).

Tableau 1

Pour un contrôle efficace de l'éclairage des terrains de sports nautiques , il est essentiel de prendre en compte les spécificités de chaque situation et de choisir avec soin l'alimentation, les lampes et les variateurs appropriés, tout en mettant en œuvre des techniques de gradation adaptées. Pour gérer le scintillement des lampes LED haute puissance, les points suivants doivent être pris en compte :

1. Les concepteurs doivent évaluer la stabilité et le taux de suppression d'ondulation de l'alimentation du pilote en fonction des exigences de construction du stade. L'utilisation d'un système d'alimentation CC peut contribuer à réduire la consommation d'électricité tout en garantissant un éclairage stable et sûr.

2. For dimming methods, options such as PWM pulse width dimming and digital dimming can be employed. Sports field lighting can be significantly affected by dimmers, leading to issues like driver power supply oscillation and flicker. It is crucial to ensure compatibility between the equipment and dimming methods to effectively minimize flicker. The leading edge phase control dimming method is commonly used with high-power LED lamps in stadiums.

3. The compatibility of lamps, driver power supplies, and dimmers is vital for controlling flicker in high-power LED lamps. When implementing high-power LED lamps in sports court lighting, it is important to select dimmers and driver power supplies that align with the sports field lighting requirements, ensuring compatibility with the high-power LED lamps to mitigate flicker issues.

For instance, in a sports field lighting system design, if the designer does not choose an appropriate driver power supply and thyristor dimmer based on the actual conditions, flicker may occur frequently during testing. However, by optimizing the compatibility between high-power LED lamps, dimmers, and driver power supplies, the flicker issue can be resolved, thereby enhancing the quality of the sport court lighting.

3.2 Glare Management

To maintain high-quality lighting in stadiums, it is essential to manage glare. When selecting high-power LED lights for stadiums, it is advisable to choose silicon-based LED lamps that offer effective heat dissipation. Additionally, these lamps should be positioned at a safe distance from the driver to ensure their safety. The driver should be centrally located within the high-power LED driver box, and a light effect adjustment control device should be utilized for support. Both built-in and external devices must be equipped with frosted anti-glare lampshades. Each lamp bead should have a separate lens, and the shading angle should be adjusted based on the brightness of the lamp bead, utilizing diffuse reflection to mitigate glare effectively.

In the design of a specific sports field lighting, high-power LED lamps were employed to lower the glare index for that venue to approximately 29.3 which is below the glare limit of 30. Although the glare index exceeded the limit during pre-match training, feedback from athletes indicated that the glare did not significantly affect lighting quality, and no further adjustments were necessary.

3.3 Smart Dimming Control

Stadiums are large and serve various functions, each with distinct lighting requirements. To enhance energy efficiency in sports field lighting, high-power LED lamps should be utilized alongside a comprehensive DALI digital dimming system that incorporates intelligent dimming control. This involves installing DALI dimming ballasts in suitable locations for the high-power LED lamps and integrating DALI gateway devices into the sport court lighting system to enable remote dimming, scene switching, lamp status monitoring, fault diagnosis, and other functionalities, ensuring optimal lighting quality.

With intelligent dimming control, designers can manage the operation modes and parameters of high-power LED lamps based on real-time conditions. The DALI digital dimming system allows for lighting control according to predefined methods, which can reduce the operational time of sports field lighting and lower energy consumption. For instance, using localized lighting control, individual or multiple high-power LED lamps can be activated to illuminate specific areas without needing to power the entire lighting system in the venue.

High-power LED lighting fixtures can be connected in groups of 3 to 4 on the same circuit, unlike metal halide and energy-saving lamps, which require individual circuits for each lamp at the distribution box. This eliminates the need to adjust the size of the electrical box or install numerous outgoing line switches, thereby simplifying the sports field lighting system and enhancing its functionality.

3.4 Lighting Distribution Control

To ensure the safe and stable operation of sports field lighting with high-power LED lighting fixtures, careful design of the lighting distribution is essential. Factors such as the lighting level of the venue, the type of sports building, and the nature of the events must be taken into account. A lighting distribution plan should be developed in accordance with relevant standards to ensure effective lighting distribution. For instance, during major sporting events, a combination of 50% mains power and 50% generator power can be utilized, with additional temporary generators on standby to maintain stable lighting power distribution.

4. Impact of High-Power LED lighting fixtures in Sports Field Lighting

Les avantages des lampes LED haute puissance pour  l'éclairage des terrains de sport sont considérables : elles améliorent la qualité de l'éclairage tout en réduisant la consommation d'énergie. Les systèmes d'éclairage traditionnels  des terrains de sport utilisent généralement des lampes aux halogénures métalliques, qui, bien que adaptées aux besoins d'éclairage, sont énergivores. Grâce aux progrès de la technologie d'éclairage, différents types de lampes ont vu le jour, et les lampes LED haute puissance remplacent de plus en plus les lampes aux halogénures métalliques grâce à leurs propriétés d'économie d'énergie et à leur faible impact environnemental.

Les lampes LED haute puissance permettent de résoudre les problèmes classiques tels que les effets de halo et la dissipation thermique lorsqu'elles sont équipées de la technologie appropriée, ce qui explique leur popularité dans certains stades. Elles répondent à diverses exigences fonctionnelles et permettent un éclairage localisé sans nécessiter l'activation de l'ensemble du système. Les concepteurs de sites doivent tenir compte des caractéristiques spécifiques du lieu et positionner les lampes de manière stratégique pour obtenir un éclairage optimal.

Bien que les lampes LED haute puissance soient plus coûteuses que les options traditionnelles, elles offrent une efficacité lumineuse supérieure et nécessitent peu ou pas d'entretien. Très adaptables et stables pour  l'éclairage des terrains de sport , elles produisent des émissions lumineuses multicolores pour répondre à divers besoins d'éclairage. L'utilisation de lampes LED haute puissance améliore la qualité visuelle, minimise les effets stroboscopiques et réduit l'éblouissement.