Kiến thức cơ bản về chiếu sáng ngoài trời

Có lẽ hầu hết mọi người nghĩ rằng đèn là một vật dụng đơn giản, dường như không đáng để phân tích và nghiên cứu kỹ lưỡng, ngược lại, việc thiết kế và sản xuất những chiếc đèn lý tưởng cần kiến ​​thức sâu rộng về điện tử, vật liệu, máy móc và quang học. Hiểu rõ những kiến ​​thức cơ bản này sẽ giúp bạn đánh giá chất lượng đèn một cách chính xác.

1. Bóng đèn sợi đốt

Không thể nhìn rõ hơn vào ban đêm nếu không có đèn sợi đốt. Việc chế tạo bóng đèn sợi đốt vừa sáng vừa tiết kiệm năng lượng không hề dễ dàng. Nếu bóng đèn có công suất nhất định, người ta có thể bơm khí trơ vào bên trong, giúp cải thiện độ sáng và kéo dài tuổi thọ. Đặc biệt là việc phải hy sinh tuổi thọ để đổi lấy độ sáng cao của bóng đèn halogen công suất cao. Xét về khía cạnh sử dụng ngoài trời, độ tin cậy và hiệu suất lâu dài, bóng đèn khí trơ thông thường phù hợp hơn, tất nhiên, việc sử dụng bóng đèn halogen độ sáng cao cũng có những ưu điểm riêng. Các loại đế đèn phổ biến thường sử dụng kiểu chân cắm bayonet hoặc đế đèn đặc biệt. Về tính phổ biến và tiện lợi khi mua, đèn sử dụng bóng đèn bayonet tiêu chuẩn dễ tìm mua, có nhiều sản phẩm thay thế, giá thành thấp và tuổi thọ cao. Nhiều loại đèn cao cấp cũng sử dụng bóng đèn halogen xenon với chân cắm bayonet, tất nhiên, giá của halogen cao hơn. Việc mua ở Trung Quốc không tiện lợi, các loại bóng đèn siêu thị lớn cũng là sự thay thế khá tốt về hiệu suất. Để làm cho bóng đèn tiết kiệm năng lượng hơn, chỉ có thể cố gắng giảm công suất, độ sáng và thời gian sử dụng luôn mâu thuẫn nhau, trong trường hợp cùng một điện áp, dòng điện định mức của bóng đèn sẽ dài hơn nhiều. Đèn PETZL SAXO AQUA sử dụng bóng đèn krypton 6V 0.3A để đạt được hiệu quả tương đương với bóng đèn 6V 0.5A thông thường. Ngoài ra, thời gian sử dụng lý thuyết với bốn pin AA đạt tới 9 giờ, đây là một ví dụ khá thành công về sự cân bằng giữa độ sáng và thời gian sử dụng. Bóng đèn megabor trong nước có dòng điện định mức nhỏ hơn, là một sự thay thế tốt. Tất nhiên, nếu bạn chỉ tìm kiếm ánh sáng mạnh thì lại là chuyện khác. Đèn Surefire là một ví dụ điển hình, với công suất 65 lumen chỉ hoạt động được khoảng một giờ với hai pin lithium. Do đó, khi mua đèn, hãy kiểm tra giá trị hiệu chuẩn của bóng đèn, tính toán công suất gần đúng của nó, kết hợp với đường kính của chao đèn, bạn có thể ước tính cơ bản độ sáng, phạm vi tối đa và thời gian sử dụng, bạn sẽ không dễ bị đánh lừa bởi quảng cáo thụ động.

2. Đèn LED

Việc ứng dụng thực tiễn đèn LED độ sáng cao đã mang lại cuộc cách mạng cho ngành công nghiệp chiếu sáng. Tiêu thụ năng lượng thấp và tuổi thọ cao là những ưu điểm lớn nhất của nó. Chỉ cần sử dụng một vài pin khô thông thường là đủ để duy trì hoạt động của đèn LED độ sáng cao trong hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm giờ chiếu sáng. Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất của đèn LED hiện nay là khó giải quyết vấn đề thu sáng, nguồn sáng phân tán khiến nó hầu như không thể chiếu sáng mặt đất cách xa 10 mét vào ban đêm, và màu ánh sáng lạnh cũng làm giảm đáng kể khả năng xuyên thấu của nó trong mưa, sương mù và tuyết ngoài trời. Do đó, thông thường các đèn được kết nối với nhiều hoặc thậm chí hàng chục đèn LED để cải thiện tối đa, nhưng hiệu quả không rõ rệt. Mặc dù đã có các đèn LED tập trung công suất cao và độ sáng cao, nhưng hiệu suất vẫn chưa đạt đến mức có thể thay thế hoàn toàn bóng đèn sợi đốt, và chi phí rất cao. Điện áp hoạt động tiêu chuẩn của đèn LED thông thường nằm trong khoảng 3-3,7V, và tiêu chuẩn độ sáng của đèn LED được biểu thị bằng mcd, với một số cấp độ như đường kính 5mm và 10mm. Đường kính càng lớn, giá trị mcd càng cao, độ sáng càng cao. Để cân nhắc đến kích thước và mức tiêu thụ năng lượng, các loại đèn thông thường chọn loại 5mm, với giá trị mcd khoảng 6000-10000. Tuy nhiên, do số lượng nhà sản xuất LED rất lớn, nhiều loại đèn LED trong nước bị dán nhãn sai, và giá trị định mức không đáng tin cậy. Nói chung, hiệu năng của đèn LED từ các công ty Nhật Bản trong các sản phẩm nhập khẩu được công nhận, và đó cũng là những loại đèn nổi tiếng được lựa chọn nhiều nhất. Vì LED chỉ cần một dòng điện rất nhỏ để hoạt động, do đó, tuổi thọ định mức hàng chục hoặc hàng trăm giờ của đèn LED thông thường sẽ giảm đáng kể trong thực tế sử dụng, có lẽ chỉ sau vài giờ độ sáng đủ để chiếu sáng toàn bộ khu cắm trại, sau hàng chục giờ sử dụng thì khó có thể nhìn rõ bàn, vì vậy, việc lắp đặt mạch điều chỉnh điện áp để tối ưu hóa cấu hình năng lượng điện là cấu hình tiêu chuẩn của đèn LED ngoài trời cao cấp. Hiện nay, đèn LED thông thường vẫn phù hợp hơn để sử dụng làm nguồn sáng gần trong trại hoặc lều, đó cũng là ưu điểm của nó.

3. Chụp đèn

Một yếu tố quan trọng quyết định chất lượng ánh sáng là bộ phận phản xạ của nguồn sáng – chụp đèn. Chụp đèn thông thường được mạ bạc trên chất liệu nhựa hoặc kim loại. Đối với nguồn sáng sợi đốt công suất cao, chụp đèn kim loại có khả năng tản nhiệt tốt hơn, và đường kính của chụp đèn quyết định phạm vi chiếu sáng lý thuyết. Nói một cách nào đó, chụp đèn càng sáng càng tốt, hiệu quả tốt nhất của chụp đèn là hình tròn có các nếp nhăn giống như vỏ cam, giúp kiểm soát hiệu quả sự tán xạ ánh sáng do các điểm tối gây ra, nhờ đó điểm sáng trong khu vực chiếu sáng được tập trung và đồng đều hơn. Thông thường, việc sở hữu chụp đèn có nếp nhăn cho thấy định hướng chuyên nghiệp trong lĩnh vực chiếu sáng.

4. Thấu kính

Thấu kính bảo vệ đèn hoặc hội tụ ánh sáng. Nó thường được làm bằng thủy tinh hoặc nhựa. Thủy tinh có khả năng chịu nhiệt tốt, khó bị trầy xước, ổn định, nhưng độ bền khi sử dụng ngoài trời lại đáng lo ngại, và chi phí gia công thành bề mặt lồi quá lớn; tấm nhựa dễ gia công, độ bền cao, trọng lượng nhẹ, nhưng cần chú ý bảo vệ để tránh mài mòn quá mức. Nói chung, thấu kính đèn pin ngoài trời chất lượng tốt nên được gia công thành tấm nhựa hình thấu kính lồi, có thể kiểm soát sự hội tụ ánh sáng rất hiệu quả.

5. Pin

Trong nhiều trường hợp, bạn có thể phàn nàn tại sao đèn nhanh hết điện và đổ lỗi cho chính chiếc đèn, trên thực tế, việc lựa chọn pin cũng rất quan trọng. Nói chung, dung lượng và dòng xả của pin kiềm thông thường là lý tưởng, giá thành thấp, dễ mua, đa dụng, nhưng hiệu suất xả dòng lớn không lý tưởng. Pin sạc niken kim loại hydrua có tỷ lệ mật độ năng lượng cao hơn, chu kỳ sạc tiết kiệm hơn, nhưng tốc độ tự xả cao. Dòng xả của pin lithium rất lý tưởng, rất phù hợp để sử dụng cho đèn công suất cao, nhưng hiệu quả sử dụng không tốt. Giá pin lithium hiện nay vẫn còn tương đối đắt, các loại đèn phù hợp chủ yếu là đèn chiến thuật công suất cao, do đó, phần lớn các loại đèn trên thị trường đều sử dụng pin kiềm thương hiệu có hiệu suất tổng thể tốt hơn. Về nguyên lý, hiệu suất của pin kiềm sẽ giảm đáng kể ở nhiệt độ thấp, vì vậy, đối với đèn sử dụng ở vùng lạnh, cách lý tưởng là kết nối hộp pin ngoài, sử dụng nhiệt độ cơ thể để đảm bảo nhiệt độ hoạt động của pin. Cần lưu ý rằng đối với một số loại đèn nhập khẩu, chẳng hạn như một số mẫu của PETZL và Princeton, do cực âm của pin khô nước ngoài hơi nhô lên nên tiếp điểm âm của đèn được thiết kế phẳng. Khi sử dụng một số loại pin trong nước có cực âm lõm, có khả năng xảy ra hiện tượng tiếp xúc kém. Giải pháp rất đơn giản, chỉ cần thêm một miếng đệm nhỏ.

6. Vật liệu

Đèn cơ bản được cấu tạo từ kim loại và nhựa. Thân đèn kim loại chắc chắn và bền, thường sử dụng hợp kim nhôm nhẹ và bền. Nếu cần, đèn pin kim loại thậm chí còn được dùng làm công cụ tự vệ, nhưng kim loại nói chung không chống ăn mòn, quá nặng nên không phù hợp làm đèn lặn. Khả năng dẫn nhiệt tốt, giúp tản nhiệt hiệu quả, nhưng cũng dẫn đến việc sử dụng ở những vùng lạnh, khó sử dụng như đèn đeo đầu, chi phí gia công cao. Có rất nhiều loại nhựa kỹ thuật, như polycarbonate, ABS/polyester, polycarbonate gia cường sợi thủy tinh, polyimide, v.v., hiệu suất cũng rất khác nhau. Lấy polycarbonate gia cường sợi thủy tinh làm ví dụ, độ bền của nó đủ để đối phó với nhiều môi trường khắc nghiệt ngoài trời, chống ăn mòn, cách điện, trọng lượng nhẹ, là lựa chọn lý tưởng cho đèn đeo đầu và đèn lặn. Nhưng nhựa ABS thông thường được sử dụng trên các loại đèn giá rẻ có tuổi thọ rất ngắn và không bền. Hãy chú ý điều này khi mua hàng. Nói chung, có thể phân biệt bằng cảm giác khi bóp cứng.

7. Công tắc

Vị trí đặt công tắc đèn quyết định sự tiện lợi khi sử dụng. Công tắc dạng trượt tương tự như đèn pin khe sắt rất đơn giản và tiện lợi, nhưng về bản chất khó có thể chống thấm nước hoàn toàn, rõ ràng là không phù hợp. Công tắc nút nhấn bằng cao su trên đèn pin chữ D bằng magie dễ chống thấm nước và tiện lợi hơn, nhưng rõ ràng là không phù hợp cho các trường hợp như lặn, và áp suất nước cao có thể gây rò rỉ công tắc. Công tắc kiểu nhấn đuôi đặc biệt phổ biến ở các loại đèn nhỏ, đặc biệt tiện lợi khi bật và sáng lâu, nhưng cấu trúc phức tạp của nó khiến việc đảm bảo độ kín và độ tin cậy trở thành vấn đề, hiện tượng tiếp xúc kém cũng khá phổ biến ở một số đèn của các nhà máy nổi tiếng. Công tắc xoay trên nắp đèn là loại công tắc đơn giản và đáng tin cậy nhất, nhưng nó chỉ có thể thực hiện chức năng bật/tắt đơn lẻ, không thể phân loại, khó thiết kế chức năng tập trung, khả năng chống thấm nước động không tốt (công tắc hoạt động trong nước dễ bị rò rỉ). Công tắc dạng núm xoay là loại được ưa chuộng hơn trong các loại đèn lặn, cấu trúc chống thấm nước tốt nhất, dễ vận hành, dễ chuyển đổi, độ tin cậy cao, có thể khóa, không thể tắt khi đang bật.

8. Chống thấm nước

Việc đánh giá xem đèn có chống nước hay không rất đơn giản. Hãy kiểm tra kỹ xem có các vòng cao su mềm và đàn hồi ở mọi bộ phận chuyển động của đèn (nắp đèn, công tắc, nắp pin, v.v.). Các vòng cao su tốt, kết hợp với thiết kế hợp lý và công nghệ gia công tuyệt vời, thậm chí có thể đảm bảo độ sâu chống nước hơn 300 mét. Dưới mưa lớn không thể đảm bảo sẽ không bị rò rỉ, lý do là độ đàn hồi của cao su không đủ để đảm bảo sự khít tuyệt đối giữa hai bề mặt. Về mặt thiết kế, công tắc đèn xoay và công tắc núm tròn về mặt lý thuyết dễ chống nước nhất, còn công tắc trượt và công tắc nhấn đuôi thì khó hơn. Cho dù thiết kế công tắc như thế nào, tốt nhất là không nên bật tắt thường xuyên khi sử dụng dưới nước, vì quá trình bật tắt dễ bị nước xâm nhập nhất. Khi lặn, cách an toàn hơn là bôi một ít mỡ vào vòng cao su, có thể làm kín hiệu quả hơn, đồng thời, mỡ cũng có lợi cho việc bảo dưỡng vòng cao su, tránh bị mài mòn sớm do lão hóa. Sau nhiều năm sử dụng, vòng cao su là bộ phận dễ bị lão hóa nhất của đèn. Cần thay thế kịp thời để đảm bảo độ tin cậy cao khi sử dụng ngoài trời.

9. Mạch điều chỉnh điện áp

Mạch điều chỉnh điện áp là sự thể hiện tốt nhất của các loại đèn tiên tiến, việc sử dụng mạch điều chỉnh điện áp có hai chức năng: Điện áp hoạt động của đèn LED thông thường là 3-3.6V, có nghĩa là ít nhất phải mắc nối tiếp ba pin thông thường để đạt được hiệu quả lý tưởng. Điều này chắc chắn sẽ hạn chế nghiêm trọng tính linh hoạt trong thiết kế của đèn. Chức năng thứ hai phản ánh việc sử dụng năng lượng điện hợp lý nhất, sao cho điện áp không làm giảm độ sáng khi pin yếu đi. Luôn duy trì mức độ sáng hợp lý, tất nhiên, cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc điều chỉnh độ sáng. Ưu điểm cũng có nhược điểm, mạch điều chỉnh điện áp thường tiêu hao ít nhất 30% năng lượng điện, vì vậy, thường được sử dụng trong các loại đèn LED tiết kiệm năng lượng. Mạch điều chỉnh điện áp tiêu biểu được sử dụng trong đèn MYO 5 của PETZL. Độ sáng của LED được điều chỉnh ở ba mức để duy trì ánh sáng mượt mà ở ba mức LED trong 10 giờ, 30 giờ và 90 giờ tương ứng.

10. Chức năng

Để tạo ra những chiếc đèn không chỉ có chức năng chiếu sáng mà còn có nhiều chức năng bổ sung hoặc sử dụng tiện lợi hơn, nhiều kiểu thiết kế khác nhau đã ra đời.

Băng đô rất tốt, trong hầu hết các trường hợp có thể giúp tay nhỏ phát huy tác dụng.Đèn pha LED sạc lại đượcNhiều loại đèn lặn thường được sử dụng theo cách cố định này.

Bạn có thể kẹp chiếc đèn pin ARC AAA vào túi áo như một cây bút, tuy nhiên lựa chọn thiết thực nhất là kẹp nó vào vành mũ để làm đèn đội đầu.

L Thiết kế củađèn pin cầm tay LEDKhá tốt. Bốn bộ lọc ở khoang đuôi rất phù hợp để sử dụng làm tín hiệu vào ban đêm.

Đèn LED PETZL DUO có bóng đèn dự phòng tích hợp, giống như bất kỳ thiết bị chiếu sáng ngoài trời chất lượng nào khác.

ARC LSHP có thể dễ dàng sử dụng nhiều chế độ nguồn khác nhau tùy theo nhu cầu. Đầu nguồn hỗ trợ một pin CR123A, hai pin CR123A và hai pin AA.

Nguồn điện dự phòng. Nếu bạn chỉ có một nguồn sáng duy nhất ở gần, việc thay pin trong bóng tối hoàn toàn thường rất nguy hiểm. Black Diamond Supernova có bộ nguồn 6V cung cấp năng lượng dự phòng trong 10 giờ.đèn LED ngoài trờitrong quá trình thay pin hoặc khi pin hết điện.

Mặc dù đánh giá cá nhân của tôi rất thấp, nhưng chức năng hút nam châm lên bề mặt kim loại vẫn đáng được đánh giá cao.

Súng xoay Gannet II, dễ sử dụng như đèn pin, đèn đội đầu hoặc ở nhiều nơi khác nhau.