Угол излучения светодиодных светильников

Угол излучения

Угол излучения

Под углом излучения понимается угол, при котором сила света уменьшается вдвое. Световой поток светильника излучается в пределах этого угла. Угол излучения влияет на площадь освещения и силу света светильника. При одинаковых лампах, светильник с меньшим углом излучения будет иметь большую силу света, а значит создавать большую освещённость.

Под диаметром пятна половинной освещенности понимается диаметр светового пятна, на краю которого освещенность в два раза меньше, чем в центре.

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.

Надо иметь в виду, что это касается только таких светодиодных светильников, у которых светодиоды расположены в одной горизонтальной плоскости и светят вниз.

Без применения вторичной оптики угол излучения принимается равным 120 градусов.

Пример подвеса светильника со световым потоком 3000 лм, подвешенном на разных высотах, имеющим вторичную оптику с разными углами и обеспечивающих освещенность на оси — 100лк. при диаметре пятна половинной освещенности — 3 м.:

Более точные результаты будут, если Вы обратитесь к специалистам компании «АКСИОМА ЭЛЕКТРИКА», применяющим для расчета специальные компьютерные программы, например «DIALUX».

Источник

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.

Источник

Угол рассеивания и другие параметры светодиодных ламп

Светодиодная лампочка – это чудо-изобретение. Ведь до ее появления при превращении электричества в свет получалось промежуточное физическое явление. Электрический ток течет по проводам, побочный эффект этого – выработка тепла: проводник нагревается, и на это уходит часть энергии тока.

Природа светодиодного свечения

Не сразу люди догадались это тепло использовать для обогрева помещений и для освещения. В последнем случае необходимо так сильно разогреть проволоку, чтобы она сама начала светиться. И не красным цветом раскаленной в печи стали, а ярко до ослепительности. Получается, свет в данном случае лишь второй продукт после тепла. Ток вырабатывает тепло, а тепло разогревает металл, заставляя его светиться.

Лампа накаливания

Такая двухшаговая схема использования электроэнергии – явление обычное. Что при использовании электричества, что при его выработке. Потому что механическая энергия воды, например, не сразу дает ток, а сначала вращает турбину, прикрепленную к ротору генератора, ротор со статором вместе вырабатывают переменное магнитное поле, а уж поле формирует электрический ток в проводниках. Аналогично и с тепловой генерацией.

Полупроводники дали возможность сразу, без посредников превращать одни виды энергии в другие. Соответственно, при этом сразу увеличился КПД, что способствовало эффективности и экономичности. В солнечных батареях солнечная энергия прямо переходит в электрическую. А электрическая так же просто излучается в виде света. При этом механика процесса несложна – простая пластинка полупроводника с определенными свойствами. Вот это и есть та самая революция XXI века, которую уже давно предрекали, и возможности которой еще не полностью изучены.

Нас интересует полупроводник – излучатель света, выполненный в виде диода, светодиод.

Интересны его свойства. У него много плюсов. Но и минусы уже нашлись. А может, его минусы – это просто не совсем понятые и нереализованные плюсы?

Свет полупроводник излучает безынерционно. Приложить можно постоянное напряжение, а можно – переменное. Причем в широком диапазоне напряжений. И он начнет светиться, причем так, как к нему приложили напряжение. Постоянное – будет свет постоянный, переменное – начнет мигать. Это считается недостатком светодиодных ламп. Но это не их недостаток, а недостаток напряжения, которое на него подают. Подавайте сглаженное, стабилизированное, или вообще постоянное, они и будут светить непрерывно и мягко.

Угол рассеяния света

Абсолютно такая же картина с углом рассеяния света. Светодиод выпускается в виде маленьких прямоугольных пластинок, и светит у него одна из граней. Ну и свет от нее будет, соответственно, как от плоской светящейся пластинки, или светящегося окошка. То есть рассеяние у него обычное для некогерентного света.

Большая часть света идет перпендикулярно, а вокруг оси направленности (перпендикуляра к поверхности) его поток убывает обратно пропорционально тангенсу угла отклонения. В общем, диаграмма направленности элементарного светодиода примерно такая же, как и диаграмма плоского светильника из тех же светодиодов. Получается, он светит вперед конусом с размытой границей. Примерный угол конуса света – около 120°.

Сейчас выпускают светодиодные лампы по форме точь-в-точь как лампы накаливания: с резьбой Эдисона, стеклянным баллоном и даже имитацией спирали внутри баллона. Причем спираль выполнена из проволочки, покрытой полупроводником, и эта проволочка излучает свет.

И какой у нее угол рассеяния? Проволочка – это цилиндр, значит, направление рассеяния по двум координатам будет 360 градусов, но проволочку изогнули и втиснули, и стала она светить точно так же, как спираль в лампе накаливания. Такая модель явно шаг назад относительно прогресса, поэтому, думается, она вряд ли проживет достаточно долго. Ровно до тех времен, когда «лампочка Ильича» уже не будет вызывать ни у кого ностальгию.

Диаграмма направленности светодиодной лампы

Диаграммы направленности различных ламп

Вот диаграммы направленности разных выпускаемых сейчас светодиодных ламп:

1. матовое полушарие с цоколем E27. Светит так же, как плоская лампа;
   
2. E27, но диаграмма значительно шире. Примерно как у обычных таких же по форме лампочек накаливания;
   
3. то же, но E14 – «толстенькая» свеча;
   
4. E14 – матовая свеча;
5. «кукуруза» Е27 и Е14;
   
6. GU10;
   
7. MR16;
   
8. E14 – свеча с тремя лепестками;
   
9. E14 и E27 с конусной линзой.

E14 и E27 с конусной линзой

По диаграммам направленности можно видеть, как поведет себя лампа в разных видах подключений. Там, где сверху на диаграмме завал, понятно, что если лампу поставить в люстру баллоном вверх, потолок останется неосвещенным. Некоторые из таких ламп хороши в люстрах, некоторые – в настольных светильниках.

Человеческая фантазия неисчерпаема. Впереди еще множество экспериментов с диодными шнурами, лентами, матрицами, подсветками разной степени скрытности источника. Пока какой-то элемент не будет окончательно унифицирован в качестве общего для всех систем, легко подключаемого модуля. Вот тогда и можно будет «строить свет» таким, каким хочется.

Источник