چراغ های مسیر خورشیدی با تبدیل انرژی خورشیدی به روشنایی LED قابل استفاده، روشنایی مسیر عملکردی و تزئینی را فراهم می کند. روشنایی آنها در سطح زمین - اندازه گیری شده در لوکس - به کارایی LED، طراحی نوری، ارتفاع نصب، زاویه پرتو و ویژگی های بازتابی سطوح اطراف بستگی دارد. روشنایی نشان دهنده مقدار نور مرئی دریافتی در واحد سطح است. مقادیر لوکس بالاتر مربوط به سطوح روشنتر زمین است، در حالی که مقادیر لوکس کمتر نور محیطی ملایمتری ایجاد میکنند. چراغهای مسیر خورشیدی به گونهای طراحی شدهاند که دید ایمن و راحت را به جای روشنایی با شدت بالا ارائه میکنند، که باعث میشود سطح روشنایی آنها در شرایط نصب عادی بین 1 تا 20 لوکس باشد.
ارتفاع نصب مستقیماً بر پخش و شدت نور تأثیر می گذارد. با افزایش ارتفاع، نور در یک منطقه بزرگتر پخش می شود و مقدار لوکس مرکزی را کاهش می دهد. بیشتر چراغهای مسیر خورشیدی از پستهای با مشخصات پایین استفاده میکنند که معمولاً از 40 تا 80 سانتیمتر متغیر است، در حالی که برخی از مدلهای درجه یک به 100 تا 120 سانتیمتر میرسند. ارتفاع 40 تا 60 سانتی متر برای مسیرهای مسکونی ایده آل است و نور هدایت متمرکز را ارائه می دهد. ارتفاعات 60 تا 120 سانتیمتری شعاع نور را افزایش میدهد و آگاهی فضایی را برای پیادهروهای باغ، پاسیوها و مسیرهای پیادهروی عمومی بهبود میبخشد. نصبهای پایینتر پرتو را متمرکز میکنند و روشنایی مرکزی را افزایش میدهند، در حالی که نصبهای بالاتر پرتو را گسترده میکنند و توزیع محیط را بهبود میبخشند.
چراغهای اصلی مسیر خورشیدی معمولاً دارای رتبهبندی قدرت LED بین 0.2 تا 1 وات هستند. با دیفیوزرهای داخلی یا سیستمهای لنز، این لامپها سطوح روشنایی متفاوتی را تولید میکنند:
در ارتفاع 40 تا 50 سانتی متر: روشنایی مرکزی معمولاً به 8 تا 15 لوکس می رسد و نواحی پیرامونی آن 3 تا 7 لوکس هستند. این محدوده برای مسیرهای مسکونی که نیاز به دید واضح و تعریف لبه مشخص دارند مناسب است.
در ارتفاع 60 تا 80 سانتی متر: روشنایی مرکزی معمولاً بین 5 تا 10 لوکس است و ناحیه اطراف آن 1 تا 5 لوکس است. توزیع نور یکنواختتر میشود و راحتی بصری را برای مسیرهای پیادهروی باغ بیشتر میکند.
در ارتفاع 100-120 سانتی متر: روشنایی مرکزی معمولاً به 2-6 لوکس کاهش می یابد و مناطق انتشار 0.5-2 Lux هستند. اگرچه مقادیر لوکس کاهش مییابد، منطقه پوشش گسترش مییابد و این ارتفاع را برای ورودیهای حیاط، مسیرهای وسیع و تأسیسات متمرکز بر منظره مفید میسازد.
این محدوده ها نشان دهنده سطوح عملکرد استاندارد برای وسایل برقی خورشیدی در شرایط عملیاتی عادی است.
طراحی نوری تأثیر تعیین کننده ای بر عملکرد نور در سطح زمین دارد. لنزهای پراکنده نوری ملایم و با زاویه باز مناسب برای محیط تولید می کنند، اگرچه مقادیر لوکس مرکزی را کاهش می دهند. سیستمهای لنز متمرکز پرتوهای متمرکزتری ایجاد میکنند که قادر به رسیدن به 10-20 لوکس در مرکز هستند، که برای هدایت مسیرها با دید واضحتر ایدهآل است. بافتهای منشوری، پخشکنندههای میکروساختار و اپتیکهای طرحدار یکنواختی را بهبود میبخشند، لبههای خشن را از بین میبرند و از نظر بصری روشنایی راحت ایجاد میکنند. مواد با انتقال بالا مانند PC شفاف و PMMA خروجی نور موثر را افزایش می دهند و روشنایی قابل اندازه گیری را بهبود می بخشند.
زاویه پرتو الگوی پوشش چراغ های مسیر خورشیدی را شکل می دهد. زوایای پرتو مشترک بین 90 تا 360 درجه است:
پرتوهای باریک 90-120 درجه، نور را متمرکز می کنند و لوکس مرکزی را در ارتفاعات پایین تر افزایش می دهند.
پرتوهای عریض 150 تا 360 درجه پوشش گسترده ای را برای مناطق بزرگ مناظر ایجاد می کنند.
زاویه پرتو نیز قطر دایره نور سطح زمین را تعیین می کند. به عنوان مثال:
یک پرتو 90 درجه در ارتفاع 50 سانتی متر یک دایره نوری 50 تا 70 سانتی متری ایجاد می کند.
یک پرتو 120 درجه یک دایره 80-100 سانتی متری ایجاد می کند.
طراحی ساطع کننده 360 درجه شعاع نور محیطی 2 تا 4 متر ایجاد می کند.
زوایای پرتو وسیعتر پوشش را افزایش میدهد اما روشنایی مرکزی را کاهش میدهد، در حالی که پرتوهای باریکتر شدت را در ناحیه کوچکتر تقویت میکنند.
روشنایی واقعی درک شده به شدت به بازتاب سطوح زمین بستگی دارد.
سطوح روشن - مانند سنگ، بتن یا کاشی با رنگ روشن - نور بیشتری را منعکس می کنند و روشنایی بصری را حتی در سطوح متوسط لوکس افزایش می دهند.
سنگفرش های تیره، چوب یا خاک، نور را جذب می کنند و در نتیجه درخشندگی درک شده کمتری دارند.
چمن به طور قابل توجهی نور را جذب می کند و به خروجی مرکزی بالاتر یا فاصله وسایل متراکم تر نیاز دارد. عناصر اطراف مانند درختچه ها، دیوارها یا حاشیه های برجسته نیز می توانند نور را مسدود یا تغییر جهت دهند و الگوی توزیع در سطح زمین را تغییر دهند.
تنظیمات مختلف در فضای باز به سطوح مختلف روشنایی نیاز دارند:
مسیرهای مسکونی معمولاً برای ناوبری ایمن در شب به 3 تا 10 لوکس نیاز دارند.
محوطه سازی باغ از 1 تا 5 لوکس برای ایجاد نور ملایم محیط بهره می برد.
ورودیهای حیاط، مسیرهای مشترک، و پیادهروهای عمومی با 5 تا 15 لوکس برای دید راحت عملکرد خوبی دارند.
چراغ های مسیر خورشیدی نصب شده در محدوده ارتفاع استاندارد می توانند تمام این الزامات را به طور موثر برآورده کنند.