M1 ve M2 aydınlatma sınıfı yollar için yüksek enerji verimli LED'li yol aydınlatma armatürünün optik tasarımı

Bu çalışmada, M1 ve M2 aydınlatma sınıfı yollar için yüksek enerji verimli LED'li yol aydınlatma armatürünün optik tasarımı amaçlanmıştır. Bu çerçevede, M1 ve M2 aydınlatma sınıflarına sahip yollarda standart aydınlatma ihtiyacını karşılayacak yüksek enerji verimli COB LED'li yol aydınlatma armatürünün optik tasarımı ve simülasyon aşamaları sunulmuştur. SolidWorks ve LightTools programları ile aydınlatma aygıtının optik bölümü tasarlanmıştır. Tasarımda, ışık kaynağı olarak Cree XLamp CXA-1830 COB LED tercih edilmiştir. Optik tasarım aşamasında öncelikle mercek tasarımı üzerinde çalışmalar yapılmıştır. SolidWorks programı kullanılarak serbest yüzeyli merceğin ve konkav-konveks merceğin tasarımı yapılmıştır. Aydınlatma ihtiyacını daha iyi karşılaması sebebiyle konkav-konveks merceğin kullanılmasına karar verilmiştir. Farklı çalışmalar sonrasında satandartlara uygun ve aydınlatma ihtiyacını karşılayacak mercek+LED modül geliştirilmiştir. Tasarımı yapılan modüle ait ışık dağılım eğrisi uzantısı '.ldt' olan Eulumdat dosyası ile Dialüx hesap programına aktarılmıştır. Çalışmada kullanılan ışık kaynağına ait olan ve Dialüx programından elde edilen aydınlatma parametreleri ile Uluslararası Aydınlatma Örgütü (CIE)'nin ve dört farklı firmanın power LED'li ışık kaynaklarına ait aydınlatma parametreleri karşılaştırılmıştır. CIE'nin kriterlerine göre yapılan karşılaştırmada; LED-mercek arası 10 mm ve 12 mm iken; Lm, Uo, Ul, TI, EIR değerlerinin tamamının sağlandığı görülürken 14 mm'de ise Ul değerinin sağlanmadığı tespit edilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre LED-mercek arası en ideal aralığın tüm parametreleri sağlayan 12 mm olduğu belirlenmiştir. A, B, C ve D firmalarının Lm, Uo, Ul, TI, EIR değerleri ile yapılan karşılaştırmada ise B, C ve D firmalarının tüm parametreleri karşıladığı ancak A firmasının Ul değerini sağlayamadığı görülmüştür. Sonuç olarak, çalışmada tasarlanan armatür M1-M2 aydınlatma sınıfı yollar için gerekli krtiterleri sağlamıştır. Çalışmada ayrıca, yüksek enerji verimli COB LED'li, alanında özgün ve prototip bir armatür modeli geliştirilmiştir.