Фары поезда не только освещают следы вперед, они кроме этого занимают важное место в ЖД перевозках. Потому, что поезда тяжело остановить, фары должны быть видимы издали достаточно на большом растоянии на большом растоянии, дабы дать людям либо транспортным средствам на достаточном количестве времени следов, дабы переместиться из пути.
Классические фары поезда, каковые применяют лампы накаливания либо галогенные лампы, достаточно броские, дабы выполнить правила техники безопасности, но не весьма энергосберегающие, по причине того, что большинство энергии, приводящей свет в воздействие, преобразована в тепло, а не видимый свет.К исследователям во главе с Го-Данг Дж. Су из Микро Лаборатории Устройства Оптики Университета Выпускника Фотоники и Оптоэлектроники в Национальном университете Тайваня, Тайвань, приблизились разработка и дизайнерское бюро Lab H2 Inc., дабы проектировать фары локомотива, каковые применяют светодиоды в качестве источника света. В дополнение к требованию меньшего количества энергии светодиоды кроме этого помогают продолжительнее и меньшего размера и более бурные, чем классические источники света.
«Кое-какие светодиодные продукты фары, реализованные на рынке, созданы со многими светодиодами, у которых имеется продукция, которая накладывается в громадных разделах. Эти проекты тратят впустую большое количество энергии», заявил Wei-Лун Лян из Микро Лаборатории Устройства Оптики, что содействовал проектированию новой фары поезда. «Отечественное изучение продемонстрировало, что применение электричества возможно уменьшено, сосредоточившись на лучшем методе распределить светодиодную энергию одинаково».В издании Optical Society Прикладная Оптика, Лян и Су информируют о новом дизайне фары поезда на базе десяти совершенно верно помещенных высокоэффективных светодиодов. Дизайн применяет в общем итоге 20,18 ватта, дабы достигнуть той же самой интенсивности света как лампа накаливания либо галогенная лампа, которая применяет пара сотен ватт.
Новая фара может кроме этого быть затемнена, отключив кое-какие светодиоды, дабы не ослеплять ожидающих пассажиров в то время, когда ЖД абонементы платформа, к примеру.Проектирование для энергоэффективности
Во многом как применяемые для машин, фары поезда, в большинстве случаев, объединяют источник света с параболической, либо отражающей поверхностью, имеющей форму чашки, которая сосредотачивает излучаемый свет в луч. Не смотря на то, что светодиоды – громадная возможность чтобы сохранить энергию, большая часть энергосберегающих светодиодов испускает меньшие пятна света. Исходя из этого исследователи должны были объединить мелкую продукцию многократных высокоэффективных светодиодов в громадную круглую продукцию, дабы создать луч, большой, дабы применять в качестве фары поезда.
«Объединение нескольких светодиодов более дорогое и потребляет больше электричества, чем применение нескольких единственных светодиодов», сообщил Лян. «Так мы должны были выяснить, как к лучшей позиции самое низкое количество высокоэффективных светодиодов должно было ответить требованиям, разбирая, как параболическая поверхность отразила светодиоды».Целью исследователей была фара, которая обеспечит легкие 1.25 раза яркость, требуемую американскими нормами федерального права. Эти руководства требуют, дабы фары поезда имели пиковую интенсивность по крайней мере 200 000 кандел и осветили человека по крайней мере 800 футов перед фарой.Размещение светодиодов, дабы сохранить энергию и выполнить федеральные советы шло с несколькими проблемами.
Исследователи должны были стараться наложиться на светодиодную продукцию именно, дабы создать громадный луч, но не так, что были бы нужны больше светодиодов, и так больше энергии. Помимо этого, светодиоды должны быть помещены достаточно на большом растоянии друг от друга для тепла, дабы рассеять, дабы не допустить повреждение схемы.Помещая LEDS, Дабы создать высокоэффективную фару поезда, исследователи применяли два полукруглых параболических алюминированных отражателя. В то время, когда употребляется совместно, сильные лучи от каждого отражателя объединяются, дабы произвести интенсивность света, нужную, дабы выполнить федеральные советы.
Данный дизайн кроме этого упростил размещение схем, должен был привести светодиоды в воздействие, по причине того, что они могли быть размещены в горизонтальном сепараторе, отделяющем отражатели.Дабы выяснить, куда поместить светодиоды в отражатели, исследователи сперва оценили лучшее расположение каждого светодиода и после этого применяли последовательность моделирований и тестов, дабы совершенно верно настроить конечное положение для каждого светодиода на базе его соответствующего примера освещения. «Другие ученые смогут применять линейное уравнение, которое мы взяли для ответа приблизительных положений светодиодов для других заявлений», сообщил Лян. «Это может значительно сократить время, требуемое выяснить светодиод, помещающий прежде, чем совершенно верно настроить положения».
Исследователи показывают, что фары, в большинстве случаев, применяют полную параболическую поверхность отражателя. «Мы полагаем, что это – первый дизайн, что будет применять комбинацию двух полупараболических поверхностей отражателя», сообщил Лян. «Систематически разбирая дизайн, дабы выяснить лучшее размещение светодиодов в отражателе, мы смогли минимизировать потребление электричества тогда как удовлетворяющие требования, которые связаны с безопасностью дорожного перемещения».Исследователи сейчас трудятся, дабы перевоплотить их дизайн в коммерческий продукт. Кроме того при том, что новый дизайн показывает низкое энергопотребление, он все еще производит некое отбросное тепло.
Перед тем как дизайн возможно коммерциализирован, исследователи должны будут развивать и проверить совокупность теплоотдачи на новую фару.