- Вторичная оптика
- Световой поток
- Асимметричное распределение света
- Вверх и / или вниз Линии кривой показывают, как и где распространяется свет
- Обозначение КСС
- виды КСС
- Почему кривые силы света так важны?
- Кривые силы света (КСС)
- Кривые силы света для светодиодных ламп
- Подробнее о кривой силы света (КСС)
- Классификация
- Важно знать для грамотного выбора осветительного оборудования.
Вторичная оптика
Что такое кривая сила света? Как узнать какая кривая силы света походит к вашему зданию или проекту. В этой простой статье мы попытаемся все разобрать.
Кривая силы света — в технических характеристиках светильников указывается как КСС показывающая в какую область пространства распространяется световой поток. Этот график пытается перенести 3D картинку (рассеивание света осветительным прибором в пространстве) на 2D среду (лист бумаги или экран компьютера).
На светодиодных светильниках Ledplast кривую получаем за счет вторичной оптики или линз. Оптика защищает светодиодный модуль освещения от всевозможных воздействий окружающей среды. При выборе оптики мы выбираем кривую силы света для нашего будущего светильника.
Вторичная оптика представляет собой оптическую систему в виде линзы или рефлектора, предназначенной для концентрации светового потока. Такая система обычно применяется для того, чтобы можно было выбрать высоту подвеса светильника для обеспечения необходимой освещенности и её неравномерности. Чем выше надо повесить светильник, тем меньше угол излучения необходимо выбирать.
Без применения вторичной оптики угол излучения принимается равным 110 градусов (от 90 до 120 градусов у разных производителей светодиодов). Для обеспечения равномерной освещенности светильники должны располагаться на расстоянии друг от друга не больше диаметра светового пятна.
Световой поток
В техническом паспорте (даташите) к осветительному оборудованию есть графическое изображение распределения света. Представляется в виде графика, где углы распространения светового потока:
- а — в продольной плоскости
- b — в поперечной плоскости
Если фигура вытянута вертикально то концентрация света в точке (центре) светового пятна будет больше, но меньше площадь охвата освещения. И наоборот если фигура широкая то количество света будет распределено больше, но с меньшим свечением.
Симметричное распределение света
Давайте начнем с середины диаграммы. Это отмечает положение лампы . Обычно вы видите две линии, идущие от центра, сплошную линию и пунктирную линию. Эти линии показывают распределение и интенсивность света под разными углами. Сплошная линия обозначает вид спереди (C0 / 180), пунктирная линия — вид сбоку (C90 / 270). Форма обеих линий обычно одинакова для большинства ламп. В приведенном выше примере две кривые перекрываются. Вы можете увидеть, почему на 3D-графике. Распределение света одинаково как на фронтальной, так и на боковой проекциях. Две кривые пересекаются с правой стороны графика, поэтому пунктирная линия не видна.
Асимметричное распределение света
В случае удлиненного подвесного светильника с двумя отдельными лампами, две кривые будут иметь различную форму. Мы проиллюстрируем это на примере выше. Если вы смотрите прямо на светильник, то есть, если вы позиционируете себя вдоль оси 0-180 °, вы можете видеть, что восходящий луч сферический (вверху справа). Нисходящий луч, однако, разделен на две сферические плоскости из-за встроенного отражателя. Свет блокируется отражателем в центре. Если вы посмотрите на светильник сбоку, то есть, если вы расположитесь вдоль оси 90-270 °, вы увидите сферическую плоскость вверх и вниз. Это означает, что светильник равномерно распределяет свет. Удлиненная форма светильника не означает, что кривая плоская или удлиненная. Распределение света измеряется от центральной точки светильника. Сечение кривой распределения света PS: иногда видны три или четыре линии, например, при 0 °, 30 °, 60 ° и 90 °. Это позволяет показать еще больше деталей (все вокруг лампы).
Вверх и / или вниз Линии кривой показывают, как и где распространяется свет
Кривая полностью расположена под осью 90 °? Тогда это светильник, свет только светит вниз. В случае восходящего / нисходящего света, подобного этой лампе, кривая располагается как выше, так и ниже оси 90 °. Кроме того, мы можем определить интенсивность света в различных углах, на которые излучается свет. Всегда измеряется, начиная с центральной точки источника света. Интенсивность света выражена в канделах (кд) и обозначена кружками на графике. Чем больше круг, тем выше значение канделы. Это, вероятно, станет понятнее, если мы посмотрим на картинку пример. Точка A на диаграмме выше говорит нам, что интенсивность света при 30 ° составляет 400 кандел. В точке B угол составляет 20 °, что дает значение 800 кандел.
Обозначение КСС
Кривая распределения интенсивности света или кривая распределения силы света представляет собой графическое представление измерения силы света светильника. Здесь предполагается, что светильник подвешен центрально в стандартной комнате и может свободно излучать свой световой поток во всех направлениях. Сила света светильника определяется с помощью гониофотометра. Расстояние от контура кривой распределения силы света до центра светильника дает информацию о силе света в соответствующем направлении. Этот трехмерный контур прорезан в двух вертикальных плоскостях для простого двумерного представления. Сплошная линия показывает кривую распределения силы света в направлении, поперечном к светильнику, пунктирная линия представляет кривую распределения силы света в продольном направлении светильника. Плоскость резки в поперечном направлении обозначена (C0-C180) , плоскость резки в продольном направлении (C90-C270) . Число после «С» указывает угол, под которым лежит плоскость, если смотреть на кривую распределения света сверху. Система C-плоскости описана в EN 13032-1: 2004. Используя кривую распределения силы света, проектировщик освещения может оценить пригодность светильника по назначению. Для светильников с асимметричным распределением света может потребоваться проложить более подходящие плоскости резки через корпус распределения силы света.
Например, плоскость, повернутая на 45 °, обозначена как C45-C225.
виды КСС
Существует семь основных видов КСС:
- (Д) косинусная 120 градусов (0°-35°; 180°-145°)
- (Г) Глубокая 60 градусов (0°-30°; 180°-150°)
- (К) Концентрированная 25 градусов (0°-15° )
- (Ш) Широкая 135 градусов по оси Х, 65 градусов по оси Y
- (Л) Полуширокая 35°-55°; 145°-125°
- (М) Равномерная 0°-180°
- (С) Синусная 70°-90°; 110°-90°
. На Рис.1 видно, что чем уже световой поток светильника, тем ярче будет световое пятно на освещаемой поверхности, при этом диаметр этого пятна будет меньше.
Почему кривые силы света так важны?
Эти кривые распределения силы света неоценимы при составлении плана освещения пространства. Они позволяют дизайнерам выбрать правильное освещение для нужной комнаты и применения. Представьте, что вы разрабатываете легкий план офисного здания. У вас есть офис открытой планировки, с различными столами рядом, как на фото «Офисное освещение» Как только вы узнаете, сколько света требуется для каждого рабочего места станции ( для максимальной производительности ), вы можете легко выбрать правильные светильники и выбрать, как их лучше установить, основываясь на кривой распределения света.
Кривые силы света (КСС)
Любой светильник разрабатывается не для одного конкретного объекта, а для типового применения. Поэтому есть несколько стандартных типов диаграмм углового распределения силы света, или кривых силы света (КСС), подробное описание которых можно найти в ГОСТ 17677—82.
В основу их классификации положены два независимых друг от друга признака: зона направлений максимальной силы света и коэффициент формы КСС, под которым понимают отношение максимальной силы света в данной меридиональной плоскости к среднеарифметической силе света светового потока для этой плоскости.
Под КСС понимают график зависимости силы света светового потока от меридиональных и экваториальных углов, получаемый сечением его фотометрического тела плоскостью или поверхностью. КСС подразделяются на семь типов в соответствии с таблицей:
| КСС | Наименование | Обозначение | Угол раскрытия светового потока | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | Концентрированная | К | 30° | |||||||||||||
 | Глубокая | Г | 60º | |||||||||||||
 | Косинусная | Д | 120º | |||||||||||||
 | Полуширокая | Л | 140º световой поток растягивается вдоль полотна дороги | |||||||||||||
 | Широкая | Ш | 160º световой поток растягивается вдоль полотна дороги | |||||||||||||
 | Равномерная | М | 180º | |||||||||||||
 | Синусная | С | 90º | |||||||||||||
 |
| Кривые силы света | Угол раскрытия светового потока, градусы |
|---|---|
| Концентрированная (К) | 30° |
| Глубокая (Г) | 60 ° |
| Синусная (С) | 90 ° |
| Диффузная (Д) | 120 ° |
| Полуширокая (Л) | 140 ° |
| Широкая (Ш) | 160 ° |
| Равномерная (М) | 180 ° |
Типы светодиодов К, Г и Д могут использоваться для освещения производственных помещений. Высота подвеса обратно пропорционально влияет на зону направления максимальной силы света (чем выше высота, тем уже зона). Для освещения офисных помещений могут использоваться светильники с кривыми силы света светодиодов типа Д и Г. Вариант К подходит для интерьера, подсветки особых зон. Светильники типа С используются для формирования приглушенного света, поэтому вполне могут быть задействованными в холле здания. Для освещения улиц, тоннелей, пешеходных переходов, длинных коридоров применяются светильники с КСС типа Ш и Л. Бытовые, подсобные помещения, подъезды могут освещаться приборами типа М.
Обращая внимание на такую важную характеристику, как КСС, можно правильно выбрать осветительные светодиодные приборы, чтобы обеспечить корректность их использования.
105484, г. Москва, 16-я Парковая 26
Тел.: +7 (495) 967-74-33
Важно знать для грамотного выбора осветительного оборудования.
Поднимая вопрос об оценке светотехнических параметров осветительного оборудования стоит обратиться к физике, а именно к одному из ее разделов — фотометрии.
Фотометрия — это раздел прикладной оптики, который производит количественные измерения энергетических характеристик излучения света. С точки зрения фотометрии, свет – это излучение,(в более широком понимании поток гамма квантов, каждый из которых обладает энергией) способное вызывать ощущение яркости при воздействии на человеческий глаз.
А теперь рассмотрим немного физических величин необходимых для дальнейшего понимания материала:
Телесный угол — часть пространства, ограниченная конической поверхностью (поверхность образуют прямые, исходящие из одной точки и пересекающие замкнутую направляющую кривую),Рис 1. Является безразмерной величиной.
Рис.1.Представление телесного угла
Световой поток(F) — энергия излучения за единицу времени, которую испускают источники в телесный угол,Рис.2.1. Измеряется в Люменах. Не стоит путать с мощностью излучения в Ваттах, так как световой поток оценивается исключительно человеческим зрением и зависит от графика чувствительности глаза к различным длинам волн различимого света, а Ватт – это единица мощности потока излучения. Поскольку человеческий глаз обладает неодинаковой чувствительностью к различным длинам волн, имеющим разный цвет, то излучение равной мощности воспринимается им по-разному, в зависимости от цвета длины волны,Рис.2.2. Когда значение чувствительности равно единице, в этом диапазоне длин световых волн глаз имеет наилучшее восприятие световой энергии, и как вы можете видеть, эта зона приходится на границу желтого и зеленого спектра.
Рис.2.1. Наглядное изображение светового потока Рис.2.2. График спектральной восприимчивости человеческого глаза
Освещенность(Е) — физическая величина, количественно характеризующая освещение поверхности, которое создается падающим на нее световым потоком. Освещенность рассчитывается в Люксах (1 люкс – это 1 люмен на кв. метр поверхности),Рис.3. Удаление светильника от освещаемой поверхности уменьшает освещенность в обратной пропорции к квадрату расстояния. А при наклонном падении лучей на поверхность уменьшение освещенности находится в зависимости от косинуса угла падения лучей.
Рис.3. Освещенность поверхности
Сила света(I) — количество световой энергии приходящейся на телесный угол , в пределах которого распространяется световой поток, измеряется в Канделах Рис.4. Из этого следует, что чем выше находится осветительный прибор, тем большую площадь освещения он охватывает, но свет от него становится все более тусклым.
Рис.4. Зависимость силы света от угла раскрытия светового пучка
Теперь можно перейти непосредственно к знакомству с Кривой силы света, ведь зная эту характеристику, а так же световой поток светильника, вы будите уже наиболее подкованными как наиболее эффективно добиться нужного освещения без лишних затрат.
Кривая силы света (КСС) — это графическое изображение распределения света в пространстве, представляется в виде графика зависимости силы света от радиальных углов. И все же в большинстве случаев рассматривается нижняя полусфера, поэтому в дальнейшем это будет приниматься по умолчанию, Рис.5.
Рис.5. Трехмерное представление построения КСС
В зависимости от того, какую долю всего светового потока светильника составляет поток нижней полусферы, светильники разделяют на классы:
1.прямого света (П) – не менее 80% потока излучается в нижнюю полусферу;
2.преимущественного прямого света (Н) – от 60 до 80%;
3.рассеянного света (Р) – от 40 до 60%;
4.преимущественно отраженного света (В) – от 20 до 40%;
5.отраженного света (О) – менее 20% потока излучается в нижнюю полусферу.
В зависимости от направления максимальной силы света принято семь типовых кривых распределения силы света, Рис.6.1.,Рис.6.2.
Рис.6.1. Типы кривых силы света
Рис.6.2. Типы кривых силы света
Количественное описание данных кривых производится с помощью коэффициента формы Кф, он выражает отношение максимальной силы света светильника к средней арифметической для данной плоскости. Проще говоря, чем больше значение этого коэффициента, тем более узкая и вытянутая КСС с высоким значением силы света, и наоборот, чем меньше его значение, тем более широкая кривая и световой поток уже распространяется на большую площадь поверхности и соответственно меньше сила света. Все основные типы КСС и их параметры вы можете увидеть в следующей таблице, Рис.8.
Рис.8. Сводная таблица для КСС
Основная функция кривых силы света – это наглядно показать возможности осветительного прибора. На них мы можем увидеть распределение светового потока в пространстве, оценить зоны максимальной освещенности, определить оптимальную высоту подвеса для того или иного типа светильников, так же расстояния между ними, а следовательно правильно рассчитать их количество. Но стоит учесть, что для сопоставимости данных как кривые, так и таблицы силы света обычно даются для светильника с условным световым потоком лампы (или суммарным потоком нескольких ламп) 1000 лм.
Важный момент заключается в том, что сам по себе источник света, например светодиод, светит примерно одинаково во всех направлениях и при этом большая часть световой энергии терялось бы в пространстве, поэтому для рационального освещения объектов нужно локализовать исходящий от светильника световой поток. Для этого используется вторичная оптика — оптический элемент, направляющий излучение светодиода в необходимый телесный угол пространства. Таким образом, именно применение вторичной оптики позволяет получить требуемую кривую силы света, и тем самым сэкономить электричество при освещении, так как свет при этом попадает только на интересующую нас площадь.
А теперь на основании уже сложившихся стандартов и нашего личного опыта мы бы хотели дать вам следующие советы:
Для помещений промышленного назначения или помещений с высокими потолками рекомендуется применять светильники прямого света с КСС типа К, Г, Д. Стоит заметить, что чем больше высота подвеса, тем более узкая зона направлений максимальной силы света, поэтому над рабочей зоной светильники стоит размещать под углом по отношению к освещаемой поверхности для большего раскрытия светового пучка, либо обеспечить ее дополнительным освещением.
Для освещения офисных или жилых помещений лучшим решением станут светильники прямого и рассеянного света с КСС типа Г и Д. Это обусловлено тем, что при высоте подвеса 2-3 метра, они дают ровное и яркое освещение на достаточной площади. Не стоит забывать о нормах СанПиН по освещенности, например, для офисных помещений она составляет порядка 400 Люкс.
Для подсветки особых, выделенных зон, внутренних архитектурных решений и деталей интерьера подходят световые приборы с КСС типа К. Для формирования отраженного или приглушенного света (например, в холле здания) необходимо применять светильники преимущественно отраженного света с КСС типа С.
Для автострад и улиц или вытянутых коридоров общественных зданий рациональней использовать светильники, имеющие в одной из плоскостей КСС типа Л или Ш. Пространственная диаграмма, большинства из них, представляет собой сложное фотометрическое тело. Кривые силы света, описывающие такое тело в разных сечениях, имеют разную форму. Такие распределения называют специальными. При этом часто пространственная диаграмма дорожного светильника имеет не ось, а плоскость симметрии. Для уличного светильника в двух взаимно перпендикулярных сечениях КСС будут различны — в одном типа Л или Ш, а в другом — К или Г, поэтому тема дорожного освещения требует более детального обсуждения. Надеемся, что прочитанный материал окажется полезным для вас, и поможет в выборе осветительного оборудования нашей фирмы.
Adblockdetector