Светильник опал это матовый или нет

Основные типы рассеивателей для светильников

Виды рассеивателей и материалы для их изготовления

Все рассеиватели света для светодиодных приборов освещения, с известной долей условности, делятся на матовые и прозрачные. К первому типу относится структура Опал, а ко второму — Призма, Микропризма и Колотый лед.

Материалами для изготовления рассеивателей служат обычное оргстекло (полиметилметакрилат) или более современные поликарбонат и ударопрочный полистирол. Все материалы обладают стойкостью к воздействию ультрафиолета, долго сохраняют внешний вид и имеют повышенную механическую прочность. Также эти материалы не выцветают, легко моются и очищаются от пыли.

Особенности отдельных видов и советы по их выбору

Все четыре основных вида рассеивателей для светодиодных источников света различают по светопропускающему коэффициенту и структуре рабочего материала:

минимальный уровень проницаемости для света имеет структура Опал, значение которого составляет всего 65-75 %. Матовая структура очень хорошо рассеивает свет и применяется в местах с высокими требованиями к отраженной блескости — больницах, библиотеках, в полиграфии и т.д.

светопропускаемость структуры поверхности Призма достигает 87 %, что позволяет использовать его с минимальными потерями светового потока;

проницаемость для света структуры Микропризма аналогична рассеивателю Призма, что ставит их в один ряд по потребительским качествам. Оба типа светопропускающей поверхности находят широкое применение в освещении офисов, торговых центров или промышленных объектов;

поверхность Колотый лед обладает минимальной способностью задерживать свет, его проницаемость составляет почти 90 %. Оригинальная хаотичная структура светового потока хорошо подходит для баров, ресторанов или других объектов массового досуга.

Отдельную группу составляют рассеиватели из прозрачного стекла или поликарбоната, но они несут только функцию защиты от механических воздействий и не нашли широкого распространения на рынке светотехники.

Источник

Что такое опаловый рассеиватель

Используемый в светильниках опаловый рассеиватель универсален для создания освещения в разных типах интерьеров. Почему именно и какими свойствами он обладает, рассмотрим далее.

Что такое светорассеиватель?

Рассеиватель – необходимая часть конструкции любого LED-светильника. Дело в том, что их светоизлучающими элементами являются малогабаритные светодиоды. Они создают очень плотный световой поток с малой площади, способный вызвать не только дискомфорт зрения, но даже нанести ему вред. Поэтому первая функция любого светорассеивателя – создание комфортного излучения, безопасного для глаз.

Они представляют собой закрывающие элементы на корпусе светодиодной лампы, и выпускаются в нескольких видах:

• Призматические;
• Микропризматические;
• «Колотый лед»;
• Прозрачные;
• Опаловые (они часто используются в накладных светильниках).

Тип рассеивателя опаловый

Тип рассеивателя опаловый многие называют еще матовым – из-за матовой, приглушающей свечение поверхности. Его изготавливают из качественного полистирола, придающего потоку света мягкий желтоватый оттенок.

Важный плюс матового рассеивателя – он универсален для разных типов интерьеров. По мнению специалистов, он создает наиболее комфортное для зрения излучения. Приборы с такой конструкцией можно устанавливать как в любых жилых помещениях, включая детские комнаты, так и в общественных интерьерах.

Чем отличаются светильники с опаловым рассеивателем?

Одно из свойств светильников с опаловым рассеивателем – они имеют яркость потока света чуть меньше заявленной. Если вы выбираете светильник с определенной яркостью, этот факт следует учитывать. Например, у накладной модели LeDron LTD0291 20W Y 4000K заявлен поток света в 1800 Lm, но по факту яркость будет чуть меньше – 1700-1750 Lm. Так же и с моделью LeDron SDL10-R100-4200K – яркость потока света составит около 700 Lm вместо 750 Lm, указанных производителем.

Это связано с низкой светопропускаемостью – около 67%. Для сравнения, светорассеиватель типа «колотый лед» имеет светопропускаемость в 88%, а призматический – в 87%. Тем не менее, комфортный для глаз приглушенный световой поток с желтоватым оттенком наиболее благоприятно воздействует на зрение человека. Поэтому матовый тип светорассеивателя можно рекомендовать в большинстве случаев при создании систем света для дома, офиса и любого общественного помещения.

Источник

Как выбрать рассеиватель для светодиодного светильника

Большинство производителей поставляют led светильники без рассеивателей, тем самым предоставляя покупателю выбрать самому то, что он хочет. Для правильно выбора нужно знать характеристики и их предназначение.

Назначение

Рассеиватель играет второстепенную роль в использовании светодиодного освещения, и даже допускается эксплуатация led светильника без рассеивателя (например, в целях экономии).

• Защита от механических повреждений — при попадании постороннего предмета в светильник, он примет удар на себя.
• Равномерное распределение света — каждый тип рассеивателя распределяет лучи светового потока по своему, в зависимости от структуры и рельефа.
• Дизайн интерьера — когда нужно, чтобы светодиодный светильник вписывался в интерьер, а пропускная способность не играет значения.
• Защита от лишнего света — бывют ситуации, когда целесообразнее заменить (установить) рассеиватель, чем сам светильник.

В продаже встречаются разные типы, но на практике нашли свое применение 5 основных:

• Призма — светопропускаемость — 85%, материал — полистирол, толщина — 2,5 мм.
• Микропризма — светопропускаемость — 83%. материал — поликарбонат, толщина — 2 мм.
• Опал — светопропускаемость — 73%, — материал — ПММА, толщина — 1,5 мм.
• Колотый лед — светопропускаемость — 88%, материал — полистирол, толщина — 2,5 мм.
• Пин-спот — светопропускаемость — 89%, материал — полистирол, толщина — 2,5 мм.
• Соты — светопропускаемость — 85%, материал — ПММА, толщина — 3 мм.

Все перечисленные типы выполнены из современного материала и не желтеют со временем. Внешний вид позволяет скрыть внутренности светодиодного светильника, блок питания уже никто не увидит.

Призма

Такое название получил, потому что изготовлен из органического стекла с призматической структурой. Призма пользуется большим спросом благодаря следующим особенностям:

1. Равномерность освещения, угол рассеивания достигает 175 градусов
2. Высокая пропускная способность света — от 85 до 90%
3. Красивый внешний вид

Выполнен из матового стекла. На практике используется очень редко из-за маленькой пропускной способности света — всего 73%. Их покупают в основном из-за дизайнерских соображений.

Сравнение рассеивателей — видео

Видео наглядно показывает отличия и принцип рассеивания света разными рассеивателями на LED светильнике фирмы Samsung.

Какой выбрать

В первую очередь стоит обращать внимание на светопропускаемость. Чем выше значение, тем больше света пропустит через себя рассеиватель, соответственно тем ярче будет в помещении.

Чем выше светопропускаемость, тем выше цена. И не всегда оправдано использование дорогих. Для офисов оптимальным решением станет сочетание LED светильника с Призмой. Толщина и материал для офиса играют второстепенную роль.

Если основное предназначение — декор, то стоит постараться подобрать оптимальное соотношение светопропускаемости и внешнего вида. Сочетание светодиодного светильника с опаловым рассеивателем считается лучшим решением для дизайна.

Освещение стоит рассчитывать с учетом потерь света в рассеивателе. Например, светодиодный светильник выдает 2600 Люмен, вы выбрали Опал, его светопроницаемость составляет 73%, в итоге получаем 2600*0,73 = 1898 Люмен.

Лучшим способом защиты LED светильника подвергающегося сильным механическим воздействиям станет его ограждение металлической решеткой или перенос в другое место. От умеренных ударов снизу можно защитить рассеивателем толщиной от 2,5 мм: призма, колотый лед, соты. Оптимальный выбор для этой цели — призма, т.к. сочетает в себе наилучшее соотношение показателей светопропускаемости и прочности.

Светоотражающие решетки

На рынке можно найти светодиодные светильники, которые предназначены для использования без рассеивателя. В них используются растровые светоотражающие решетки. Угол светового потока составляет 120 градусов. Подобные светильники необходимо устанавливать в помещении, где высота потолка составляет не менее 2,5 метра. Необходимо для:

• Повышения эффективности освещения.
• Защиты от механических повреждений.

Если источник света планируется устанавливать в помещении с выстой потолка менее 2,5 метра, то следует использовать Призму. Благодаря большому угла рассеивания — 175 градусов, он обеспечит эффективное освещение в помещении с низким потолком.

Светодиодные светильники со светоотражающей решеткой нашли свое применение благодаря люминесцентным светильникам Армстронг. В целях экономии их переоборудуют в светодиодные, заменой ламп. В среднем получается мощность 36 Вт, вместо 80 Вт. Мощность зависит от используемых светодиодных ламп.

Вместо итога

Выбирая рассеиватель , в первую очередь задайте себе вопрос — для какой цели он вам нужен? Ответив на этот вопрос и прочитав внимательно статью вы получите ответ.

Источник

Опаловый рассеиватель

Рассеиватель представляет собой лист пластика, защищающий источники света от повреждений, а глаза человека от слепящего света. Название говорит само за себя: главное назначение этого элемента в конструкции светильника – рассеивать свет, делая его приятным для восприятия человеческим глазом и сознанием.

Распространённым материалом рассеивателей является светотехнический полистирол, реже – поликарбонат или полиметилметакрилат (ПММА). УФ-стабилизация защищает от преждевременной утраты внешнего вида, качественный пластик не желтеет и не крошится.

В широком ассортименте прозрачных и матовых рассеивателей с рельефом и без выделяются пять основных типов: «призма», «микропризма», «колотый лёд», «пин-спот», «опал». Все они различаются текстурой и степенью прозрачности, толщина каждого в среднем составляет 1,5-2,5 мм. Наличие определённого рисунка на поверхности листа снижает или повышает его светопропускную способность, а также влияет на качество рассеивания.

Призматическая оптическая часть — классика современных светильников. Призма способна пропускать до 85-90% света и имеет приятный внешний вид, а потому широко востребована в помещениях любого типа.

Вариациями на тему геометрического рисунка являются рассеиватели с узором «микропризма» (светопропускаемость до 83%), «колотый лёд» (до 88%) и «пин-спот» (до 89%).

Светопропускная способность – важный показатель, но не самый главный. Наравне с ним нужно учитывать и зрительный комфорт, поддерживаемый хорошим освещением.

Оптимальным для глаз считается свет, проходящий через матовое стекло, или опаловый рассеиватель, как мы привыкли его называть. Пропускная способность опала 69-73%, но именно он обеспечивает мягкий струящийся свет. Дизайнеры любят использовать решения на базе опаловых рассеивателей в интерьерах гостиниц и спальных комнат. Актуальными такие светильники будут и в медицинских учреждениях, где волнение посетителей и пациентов возможно снизить за счёт располагающего освещения.

Особую нишу занимают светодиодные светильники с опаловым рассеивателем. Специфичная яркость диодов гармонично компенсируется диффузной способностью опала, а если матрица светильника состоит из множества маломощных светодиодов – лучшего варианта не найти.

В сегменте бюджетных светильников рекомендуем обратить внимание на модели CSVT Аврора, CSVT Universal, Solano LED ECO (Northcliffe), STANDARD LED G2 (Световые Технологии). В ряду светильников с опаловым рассеивателем и улучшенной светодиодной матрицей выделяются Вартон Премиум 595х595 школа и LEDeffect Офис Комфорт.

Будьте внимательны, большинство светильников поставляются с рассеивателями в комплекте, однако некоторые модели и, особенно, светильники Вартон имеют раздельную комплектацию.

Источник

Об эффективности матовых светорассеивателей

Преломление, поглощение и два вида отражений

При прохождении через границу раздела сред свет преломляется и отражается (рис. 1) в соответствии с законом Синелиуса и формулами Френеля:

Рис. 1. Преломление и отражение света при прохождении через границу раздела сред (фотография с сайта www.fizkapu.hu, автор Zátonyi Sándor)

где n₁ и n₂ — коэффициенты преломления сред, α и β — углы падения и преломления, а R_s и R_p — коэффициенты отражения взаимно перпендикулярно поляризованных составляющих падающего луча.

Важно, что формулы Френеля описывают только преломление и отражение, но не поглощение, которого на границе раздела прозрачных диэлектриков нет. Поглощение преломленного луча происходит в толще прозрачной среды по закону Бугера:

где I₀ — интенсивность прошедшего в среду света, I — интенсивность света после прохождения толщины слоя l, а k — коэффициент поглощения.

Для типичных в светотехнике прозрачных материалов PPMA, PC, PS произведение kl пренебрежимо мало и может не учитываться. Так, на примере поликарбонатов Macrolon поглощение в 1 мм толщи среды составляет 0,1-0,3% (таблица).

Таблица. Поглощение в поликарбонатах Macrolon

Параметр	Macrolon OD2015	Macrolon LED2245	Macrolon AL2447/AL2647	Macrolon LQ2647	Macrolon LQ3147/1821
Пропускание при толщине листа 4 мм, %	90	90	88	88	88
Пропускание при толщине листа 20 мм, %	88-89	88-89	83	83	83
Поглощение в толще 1 мм без учета отражения на границах, %	0,06-0,13	0,06-0,13	0,31	0,31	0,31

Примечание. Верхние строчки таблицы — данные из технической документации на поликарбонаты марки Bayer Macrolon, описывающие светопропускание монолитных листов толщиной 4 и 20 мм. Нижняя строчка — оценка доли светового потока поглощенного в 1 мм толщи среды, полученная как отношение разницы значений в первых двух строчках к разнице указанных толщин.

Однако в непрозрачных материалах луч, преломленный во вторую среду, не может пройти дальше очень тонкого слоя и частично поглощается, частично преобразуется во вторичное излучение, распространяющееся обратно в первую среду. Рекордные значения коэффициента отражения около 95% (порошок сульфата бария и некоторые виды анодированного алюминия марок Alanod и Anafol). В лучших практически значимых случаях от белых и зеркальных материалов отражается до 90% падающего излучения, около 10% света теряется. Но обычно даже визуально белые материалы отражают лишь 70-80% излучения.

Отсутствие поглощения при преломлении, пренебрежимо малое поглощение при прохождении толщи прозрачных сред и значимое поглощение при отражении от непрозрачных сред позволяют сделать простой вывод: таких отражений в оптической системе светильника следует избегать.

Типы матовых светорассеивателей

Матировать прозрачные оптические материалы можно введением диффузантов принципиально разных типов — из отражающих и из преломляющих частиц. Типичный популярный диффузант с отражающими частицами — сульфат бария. Вариантов преломляющих матирующих агентов много, обычно это сшитые акриловые структуры и алюмосиликаты. Какой использован в данном материале — узнать трудно. Производитель справедливо просит не вникать в тонкости его «кухни» и предлагает покупать готовый материал, при необходимости регулируя степень матовости смешением гранул матового материала с гранулами прозрачного.

Положенные на светлую подложку, изделия из матовых пластиков с разным типом диффузанта могут выглядеть одинаково под внешним освещением, то есть иметь одинаковый непрозрачный белесый цвет. Но стоит положить эти изделия на темную подложку, как пластик с преломляющим диффузантом начинает выглядеть значительно темнее, то есть его кроющая способность ниже.

Сильно различаются светорассеивающие свойства пластиков. Рассеиватель с преломляющим диффузантом, даже при слабой степени матовости, имеет высокую однородность яркости. Рассеиватель же из пластика с отражательным диффузантом должен иметь очень высокую концентрацию диффузанта и соответственно низкую оптическую эффективность, чтобы полностью «размазать» видимую яркость по своей поверхности. При умеренной степени матовости изображение на таком рассеивателе состоит из мягкого светового пятна, на котором отчетливо проступают яркие точки светодиодов. Причем видность этих точек почти не зависит от расстояния между светодиодами и рассеивателем (рис. 2).

Рис. 2. Светодиодный модуль с диодами, установленными на разной высоте, и вид на этот модуль во включенном состоянии через два типа рассеивателей одинаковой толщины и одинакового внешнего вида под внешним освещением: с отражающим (по центру) и преломляющим (справа) диффузантами (для двух последних снимков геометрия сцены и настройки фотоаппарата в ручном режиме одинаковы)

Более низкой способности размывать по своей поверхности яркие пятна сопутствуют и более низкие значения оптического КПД светильника. Это обусловлено многократными отражениями лучей от частиц непрозрачного диффузанта — каждое отражение сопровождается небольшим поглощением. Преломляющие же частицы диффузанта отражают и преломляют без поглощения.

Досадно видеть в магазинах традиционные светильники, матовое покрытие колбы в которых обеспечено слоем белой краски изнутри плафона. Но светодиодные светильники с корректно выбранным материалом светорассеивателя на рынке уже появляются.

Борьба с потерями светового потока внутри светильника

Лучи света, попадая на пластиковую поверхность рассеивателя, проходят через границу раздела сред и частично от нее отражаются (рис. 1) в соответствии с формулами Френеля (рис. 3). Даже при падении под прямым углом на лист прозрачного пластика около 4% светового потока будет отражено. Чем больше угол падения, тем выше доля отраженного света.

Рис. 3. Отражение от границы раздела сред при падении под различными углами в соответствии с формулами Френеля (красная кривая показывает полное отражение; точка слева, в которую сходятся все кривые, — 4% светового потока, отражаемые от листа прозрачного пластика при падении под прямым углом)

Светотехнические материалы обычно испытывают на светопропускание только под прямым углом, но результаты этих измерений бесполезны. На практике под рассеивателем обычно стоит светодиод с косинусной КСС, то есть лучи на рассеиватель падают под всеми углами от 0 до 90°.

Кроме того (рис. 4), свет испытывает множественные переотражения в самом рассеивателе, отражаясь от обеих границ раздела сред.

Рис. 4. Множественные отражения при прохождении светового луча через плоский прозрачный пластиковый лист

Несложно подсчитать, какая доля светового потока от светодиода с косинусной КСС падает на рассеиватель под разными углами, посчитать и суммировать полное отражение. Для ПММА с коэффициентом преломления n = 1,49 суммарно отразится 15,3% светового потока, для поликарбоната и полистирола с коэффициентом преломления n = 1,59 составит 17,7%. Это значимые величины, особенно если учесть, что речь идет об оптически прозрачном плоском материале. Если под плоский прозрачный плафон поставить светодиоды с диаграммой типа Ш, доля отраженного света вырастет еще сильнее.

Если бы внутренняя поверхность светильника была черной и поглощала весь падающий на нее свет, оптический КПД светильника с прозрачным плафоном составил бы 82-85%. Но обычно средний коэффициент отражения внутренней поверхности светильника находится в диапазоне 50-90%. И часть отраженного света, совершив новый ряд переотражений, все же покидает светильник (рис. 5).

Рис. 5. Красной точкой условно показан светодиод, желтыми стрелками — световые потоки, совершающие переотражения внутри светильника и частично выходящие из светильника, частично поглощающиеся на внутренних поверхностях

Для простоты расчетов будем считать, что вся внутренняя поверхность светильника параллельна плоскости рассеивателя и является матовой, то есть свет, падающий на нее в любую точку под любым углом, отражается по косинусной КСС. И посчитаем оптический КПД светильника для различных значений средней белизны внутренней поверхности (рис. 6). Видно, что увеличение белизны на 10% приводит к снижению потерь на

2%. Это значимо, но за экстремально высокие значения коэффициентов отражения под прозрачным плафоном бороться нет смысла.

Рис. 6. Зависимость КПД оптической системы, состоящей из прозрачного плоского листа пластика, от средней белизны внутренней поверхности светильника

Работу матового рассеивателя в первом приближении описывает теория Кубелки-Мунка [1], созданная в 1930-х гг. для предсказания оптических свойств газетных бумаг и оперирующая соотношением коэффициентов поглощения и рассеяния K/S. По этой теории свет, падая на каждый из бесчисленных тонких слоев, составляющих толщу вещества, частично поглощается, частично проходит дальше и частично рассеивается в обратном направлении. Приятный момент заключается в том, что рассеяние в перпендикулярных лучу направлениях для неузких лучей можно не учитывать и не обсчитывать. Несложные уравения Кубелки-Мунка позволяют оценить общую долю света, прошедшую через мутную среду, поглощенную в ней и рассеянную в обратном направлении.

К сожалению, современные производители светотехнических материалов, в отличие от полиграфистов, не измеряют характеристики своей продукции достаточно дотошно и не предоставляют ни K/S и никакие другие параметры, позволяющие провести подобные расчеты. Поэтому в светотехнике теория Кубелки-Мунка оказывается полезна лишь терминологией и методологией. Но и этого достаточно, чтобы сделать нужные выводы: оптически толстые слои современных непрозрачных белых пластиков отражают 80%…90%, что соответствует крайне низкому соотношению коэффициентов поглощения и рассеяния K/S. Оптически тонкий слой белого пластика прозрачен и является рассеивателем, поглощая значительно меньше оптически толстого слоя. Смешивание при литье белого и прозрачного пластика одной марки приводит к тому, что оптически тонким становится конструктивно прочный слой толщиной в несколько миллиметров. Это и есть светотехнический рассеиватель с пренебрежимо малым внутренним поглощением. Следовательно, поглощением внутри типичного матового рассеивателя можно пренебречь!

Долю светового потока, рассеиваемого в обратную сторону, можно оценить, зная КПД оптической системы и степень белизны внутренних поверхностей с помощью диаграммы (рис. 7). На ней приведены значения оптического КПД светильника для всех значений белизны поверхности и величин общего отражения и рассеяния в обратном направлении на рассеивателе в 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 99%. Взяв типичное значение КПД с опаловым рассеивателем 65% и оценив белизну внутренних поверхностей в 75%, мы получаем величину обратного отражения и рассеивания 70%.

Рис. 7: Зависимость КПД оптической системы от средней белизны внутренней поверхности светильника и от доли светового потока, отражаемого и рассеиваемого в обратную сторону матовым рассеивателем

Этот большой световой поток целесообразно как можно полнее вывести из светильника, увеличивая белизну внутренних поверхностей. По графикам видно, что увеличение белизны на 10% под данным рассеивателем приведет к изменению КПД на 10-15%. Чем выше степень матовости рассеивателя, тем больше роль белизны внутренних поверхностей. Причем с ростом белизны эффект от ее увеличения на каждый дополнительный 1% растет. Есть за что бороться!

Роль геометрии светорассеивателя

Увеличить равномерность яркости выходного отверстия светового прибора можно увеличением как числа светодиодов меньшей мощности, так и расстояния между светодиодами и рассеивателем. Как минимум это расстояние должно быть не меньше расстояния между светодиодами. Большее расстояние означает более высокую равномерность яркости, а следовательно, позволит снизить степень матовости рассеивателя и световые потери при прочих равных.

Перспективна комбинация матового материала и светорассеивающей текстуры поверхности. Кто сказал, что если поверхность имеет углубления в виде призм или полусфер, материал рассеивателя должен быть прозрачным? Добавление матирующего агента однозначно улучшит внешний вид и равномерность яркости выходного отверстия, и это позволит на следующем этапе снизить и концентрацию диффузанта и глубину штампованного рисунка.

В некоторых случаях возможен уход от плоской формы рассеивателя и значительное повышение оптического КПД за счет уменьшения площадей непрозрачных поверхностей, от которых свету придется отражаться. На рис. 8 приведен пример рассеивателя удачной формы — в нем отраженный и рассеянный обратно свет отправляется большей частью не на непрозрачные отражатели, а снова на рассеиватель. КПД оптической системы этой лампы составляет 90%, что является недостижимым идеалом для плоских светильников с рассеивателем той же степени матовости.

Рис. 8. КПД оптической системы этой лампы составляет 90%, что было бы невозможно при плоской форме светильника с рассеивателем той же степени матовости

Контроль равномерности яркости

Для того чтобы соблюсти даже самые мягкие нормативы по габаритной яркости в 5000 кд/м 2 , на 1 лм светового потока должно приходиться примерно 1 см 2 площади рассеивателя [2]. В некоторых светильниках площадь рассеивателя на порядок меньше этой нормы, а габаритная яркость на тот же порядок выше. В таких случаях степень неоднородности свечения ослепленным зрением различить невозможно, рассеиватель кажется однородно светящимся. Но это не значит, что такое решение приемлемо: ослепление человека не может быть ни целью, ни средством при разработке светотехнического прибора. Картина неоднородности свечения рассеивателя при высокой средней яркости становится видной, если использовать защитные красные очки [3] или вместо слепящего рассеивателя смотреть на его отражение в оконном стекле.

Автор выражает благодарность за консультации и практическую помощь при подготовке материала Дмитрию Захарову, директору по науке ООО «Гамма-пласт».

Источник