Introducción

La distribución luminosa de las luminarias LED se refiere a la distribución, dirección e intensidad de los rayos de luz emitidos por la luminaria. Tiene un impacto significativo en la eficiencia lumínica, la eficiencia energética y el confort visual. Una distribución adecuada de la luz proporciona una iluminación y uniformidad adecuadas, ahorra energía, reduce el deslumbramiento, mejora la seguridad, minimiza la contaminación lumínica y crea un ambiente de iluminación confortable. Los fabricantes de luminarias LED deben diseñar distribuciones de luz adecuadas para garantizar las ventajas de las luminarias, mientras que los ingenieros y diseñadores de iluminación deben seleccionar patrones de distribución de luz apropiados en función de necesidades específicas para lograr efectos de iluminación óptimos para las luminarias LED.

La Sociedad de Ingeniería de Iluminación de América del Norte (IESNA) es una organización dedicada a la investigación y el desarrollo de estándares para diversos equipos de iluminación. IESNA ha desarrollado un sistema de clasificación para los tipos de distribución de iluminación basado en la distribución de la luz en un plano horizontal. Estos tipos de distribución de iluminación se clasifican midiendo el punto en el que se alcanza la mitad de la intensidad luminosa máxima. Los tipos de distribución de luz de IESNA brindan orientación para el diseño e instalación de diversos sistemas de iluminación exterior, como carreteras, aceras y estacionamientos.

Curva de distribución de luz (polar o lineal)

Cuando una fuente de luz emite luz, es posible que la dirección de propagación de la luz no se alinee con la dirección prevista. En tales casos, es necesario diseñar estructuras específicas (lentes, reflectores) para alterar la dirección de propagación de la luz. Esto implica ajustar la distribución espacial de la luz para lograr el resultado deseado. Este método de controlar la dirección de propagación de la luz se conoce como curva fotométrica de luminaria o distribución de luz.

La curva de distribución de la intensidad de la luz de una luminaria, comúnmente denominada curva fotométrica o de distribución de la luz (LDC), ilustra la distribución espacial de la intensidad luminosa de la luminaria. La curva de distribución de la intensidad de la luz se deriva directamente de las mediciones tomadas con un fotómetro en la luminaria. Los formatos comunes para archivos de curvas de distribución de intensidad de luz incluyen IES (Norteamérica) y LDT (Europa). Como compradores, también podemos obtener estos archivos contactando con los fabricantes de luminarias. Hay dos métodos para representar curvas fotométricas. Para los proyectores se utiliza generalmente el sistema de coordenadas cartesianas, mientras que para la iluminación interior y vial se utiliza el sistema de coordenadas polares.

Curva de distribución de iluminación (coordenada polar)

En un plano de medición que pasa por el centro de la fuente luminosa se miden los valores de intensidad luminosa de la luminaria en diferentes ángulos. A partir de una dirección determinada, la intensidad luminosa para cada ángulo se marca con un vector. La conexión de los puntos finales de estos vectores da como resultado la curva fotométrica/curva de distribución de iluminación en coordenadas polares de la luminaria, como se muestra en la imagen de la izquierda a continuación.

Curva de distribución de iluminación (coordenada lineal)

Este tipo de curva de distribución se utiliza para dispositivos como focos y reflectores LED. Dado que los haces de luz de estas luminarias se concentran en un ángulo sólido muy pequeño, resulta complicado expresar su distribución espacial de la intensidad de la luz mediante el sistema de coordenadas polares. Por lo tanto, algunos fabricantes utilizan la curva de distribución de iluminación de coordenadas lineales/curva fotométrica para representar su distribución de luz. El eje vertical representa la intensidad de la luz (I) y el eje horizontal representa el ángulo del haz, como se muestra en la imagen de la derecha a continuación.

Clasificación de tipos de distribución de iluminación IESNA

La Sociedad de Ingeniería de Iluminación de América del Norte (IESNA), desde su creación en 1906, tiene una historia que abarca más de un siglo. La clasificación de distribución de iluminación IESNA introducida todavía se utiliza ampliamente en la actualidad. El sistema de clasificación de la distribución de luminarias está claramente definido en la norma ANSI/IESNA RP-8-1983. Los tipos de distribución de luminarias de la Sociedad Norteamericana de Ingeniería de Iluminación son categorías estandarizadas que se utilizan para describir los patrones de distribución de luz de los artefactos de iluminación. Estos tipos de distribución de iluminación ayudan a los diseñadores y profesionales de la iluminación a comprender cómo la luz emana de las luminarias y cómo se propaga dentro de un área determinada. IES define varios tipos de distribución estándar representados por códigos de dos letras. Los tipos de distribución de luminarias IES comunes incluyen Tipo I, Tipo II, Tipo III, Tipo IV y Tipo V, seguidos de números romanos (IV). En el cual, S, M o L. Y S significa corto, M significa medio y L significa largo. La categorización específica de varios espectros se elaborará en las siguientes secciones, determinada principalmente por los puntos donde caen el 50% y la intensidad luminosa máxima en los archivos IES.

Actualmente, existen numerosos formatos estandarizados para archivos fotométricos, entre los que se encuentran los más populares: EULUMDAT, CIE102 e IESNA LM-63. IESNA LM-63 se utiliza en América del Norte, mientras que EULUMDAT se emplea en Europa y CIE102 se utiliza en Nueva Zelanda. La norma de 2002, actualmente en uso, recibió la aprobación y el reconocimiento del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI). IESNA LM-63-2002 se ha convertido en el formato de archivo fotométrico exclusivo en Norteamérica, indicado por la extensión de archivo “*.ies”.

¿Qué es la distribución de luz lateral tipo I, II, III, IV, V?

Los tipos de distribución luminosa de IESNA definen con mayor precisión la distribución luminosa de las luminarias en función de la forma del área iluminada. Para la distribución lateral de la luz, este patrón define cómo se dispersa la luz desde la luminaria y se caracteriza por el punto en el que la intensidad luminosa de la luminaria alcanza el 50%. Este patrón de distribución pertenece a la capacidad de una luminaria para proyectar luz hacia adelante y hacia atrás. En términos simples, si desea iluminar un solo carril, el Tipo I puede ser adecuado. Si pretende iluminar dos carriles, el Tipo II podría ser apropiado. Sin embargo, esta no es una regla definitiva y también está influenciada por factores como la altura de montaje de la luminaria, el ángulo de inclinación, la longitud del brazo y la distancia de la luminaria al arcén de la carretera. IESNA ha identificado cinco patrones principales de distribución de luz: Tipo I, Tipo II, Tipo III, Tipo IV y Tipo V. Normalmente, estas clasificaciones se utilizan para determinar qué espectro es adecuado para carreteras de diferentes anchos.

En las normas publicadas por IESNA, las carreteras se dividen en cinco áreas a lo largo de las líneas longitudinales de la carretera, como se muestra en el diagrama anterior. La distribución de la luz lateral se clasifica en función del área en la que cae el punto máximo de candela del 50%. Para la curva de distribución de luz de la luminaria antes mencionada, si el punto de intensidad luminosa del 50% cae dentro del área Tipo III, entonces su tipo de distribución de luz correspondiente se clasifica como Tipo III. De la imagen podemos deducir en general que dicha distribución es adecuada para una vía de 3 carriles. Diferentes distribuciones luminosas laterales son adecuadas para distintos escenarios de aplicación, como se describe a continuación.

• Tipo I, -1-1 MH, cuando el 50% de la traza de candela cae entre 1 MH en el lado de la casa y 1 MH en el lado de la calle de la posición de la luminaria, lo llamamos distribución de iluminación estrecha, simétrica o asimétrica , Tipo I. Pasarelas, camino, camino con un solo carril.
• Tipo II, 1-1,75 MH, cuando el 50% de la traza de candela cae entre 1 MH y 1,75 MH en el lado de la calle de la posición de la luminaria, lo llamamos distribución de iluminación asimétrica estrecha Tipo II. Calzadas de 1-2 carriles, vía principal, autopista.
• Tipo III, 1,75-2,75 MH, cuando el 50 % de la traza de candela cae entre 1,75 MH y 2,75 MH en el lado de la calle de la posición de la luminaria, lo llamamos distribución de iluminación asimétrica amplia Tipo III. Carretera principal, autopista, estacionamiento.
• Tipo IV, 2,75-3,75 MH, cuando el 50% de la traza de candela cae entre 2,75 MH y 3,75 MH en el lado de la calle de la posición de la luminaria, lo llamamos distribución de iluminación de proyección amplia asimétrica hacia adelante Tipo IV. Estacionamiento, plaza, iluminación de área montada en la pared.
• El tipo V, un patrón circular simétrico, tiene una distribución circular simétrica alrededor de la posición de la lámpara. Proporciona una distribución equitativa de la iluminación delantera y trasera. Es ideal para estacionamiento e iluminación de áreas. Iluminación de estacionamientos y áreas.

Características de la distribución de luz lateral en aplicaciones de proyectos

ZGSM utilizó Dialux evo para analizar diferentes espectros (T2M53007 y T3M53009) de las farolas de la serie Rifle. Las condiciones de la vía eran las siguientes: ancho de vía de 10,5 metros, 3 carriles, brazo voladizo de 1 metro, altura de poste de 8 metros, espacio entre luminarias de 30 metros y cumplimiento de la norma EN13201, clase de iluminación M4a. Según la experiencia, ZGSM-ST17-60S se consideró provisionalmente adecuado (en términos de potencia). T2M53007 y T3M53009 se importaron a Dialux evo para su análisis. Los resultados fueron bastante distintos: T2M53007 exhibió una distribución de luz lateral de Tipo II, que no logró desviar adecuadamente la luz de las luminarias hacia los carriles, lo que provocó una uniformidad inadecuada. Por el contrario, T3M53009 demostró un rendimiento superior en este aspecto, cumpliendo todos los criterios requeridos por la clase de iluminación M4a.

¿Qué es la distribución de luz vertical corta, mediana y larga?

La distribución luminosa longitudinal se refiere a la distribución luminosa vertical de las luminarias y se basa en la posición indicada en la cuadrícula por la intensidad máxima (en candelas) en la dirección paralela al TRL. La vía se divide en diferentes zonas a lo largo de líneas paralelas al TRL, en función de su distancia al TRL (expresada como múltiplos de la altura de montaje, MH). La distribución luminosa longitudinal implica la capacidad de la luminaria de proyectar la luz hacia los lados izquierdo y derecho, definidos por el punto de máxima intensidad de la luminaria. Según la definición de IESNA, la categoría “Corta” es adecuada para espacios entre postes inferiores a 2,25 veces la altura de montaje, “Mediana” es adecuada para espacios entre postes entre 2,25 y 3,75 veces la altura de montaje, y “Largo” es adecuada para espacios entre postes entre 3,75 y 6,0 veces la altura de montaje. Sin embargo, esto no es una regla absoluta y también depende de factores como la disposición de las luminarias y las condiciones de la carretera. Generalmente, las luminarias con clasificación “S” son adecuadas para espacios entre postes más pequeños, mientras que las luminarias con clasificación “L” son adecuadas para espacios entre postes más grandes.

En las normas publicadas por IESNA, las carreteras se dividen en tres áreas a lo largo de las líneas transversales de la carretera, como se muestra en el diagrama anterior. La distribución de la luz vertical se clasifica en función del área en la que cae el punto máximo de candela del 100%. Para la curva de distribución de luz de la luminaria en la imagen, si el punto de máxima intensidad luminosa del alumbrado público se encuentra dentro del área “media”, entonces su tipo de distribución de iluminación correspondiente se clasifica como “Tipo II Medio”. De la imagen podemos deducir que las luminarias con este patrón de distribución de luz tendrían una separación entre postes aproximada de 3,0 a 3,5 veces la altura de los postes. Diferentes distribuciones de luz vertical son adecuadas para distintos escenarios de separación de postes, como se describe a continuación.

• VS, 0-1,0 MH, cuando el 100% de la traza de candela cae en un área muy corta que está entre 0 y 1,0 MH de líneas transversales de la carretera. Y lo llamamos distribución de luz longitudinal (vertical) VS (muy corta).
• S, 1,0-2,25 MH, cuando el 100% de la traza de candela cae en un área muy corta que está entre 1,0 y 2,25 MH de líneas transversales de la carretera. Y lo llamamos distribución de luz longitudinal (vertical) S (corta).
• M, 2,25-3,75 MH, cuando el 100 % de la traza de candela cae en un área muy corta que se encuentra entre 2,25 y 3,75 MH de líneas transversales de la carretera. Y lo llamamos distribución de luz longitudinal (vertical) M (media).
• L, 3,75-6,0 MH, cuando el 100 % de la traza de candela cae en un área muy corta que se encuentra entre 3,75 y 6,0 MH en líneas transversales de la carretera. Y lo llamamos distribución de luz longitudinal (vertical) L (larga).
• VL, >6,0 MH, cuando el 100% de la traza de candela cae en un área muy corta que está por encima de las líneas transversales de la carretera de 6,0 MH. Y lo llamamos distribución de luz longitudinal (vertical) VL (muy larga).

Características de la distribución vertical de la luz en aplicaciones de proyectos

ZGSM realizó un análisis de las farolas de la serie Rifle con diferentes espectros (T2S53001 y T2M53007) utilizando Dialux evo. Las condiciones de la vía son las siguientes: 7 metros de ancho, 3 carriles, brazo extensible de 0,8 metros, altura de poste de 8 metros y separación de luminarias de 36 metros, siguiendo la clase de iluminación EN13201 M4a. Según nuestra experiencia, el ZGSM-ST17-40S es adecuado. Tanto T2S53001 como T2M53007 se importaron a Dialux evo para su análisis y los resultados fueron bastante evidentes. Para T2S53001, se encontró que la distribución de luz vertical era corta. Esto significa que no distribuye la luz de forma eficaz hacia los lados de la luminaria. Para solucionar este problema, se tuvo que reducir la distancia entre dos luminarias a 33 metros, asegurando que la posición intermedia entre las dos luminarias reciba una iluminación adecuada. Este ajuste fue necesario para alcanzar la uniformidad requerida. Por el contrario, T2M53007 tuvo un desempeño más excelente en este aspecto. La distancia entre luminarias era de 36 metros y todos los parámetros simulados cumplían los requisitos de la norma M4a. El espaciamiento de 36 metros es 4,5 veces la altura de instalación, un poco más de lo que recomienda el IESNA de 3,75 veces. Por lo tanto, recomendamos confiar en los resultados de la simulación de iluminación como decisión final.

ZGSM Lámpara LED con distintos tipos de distribución luminosa

ZGSM es un fabricante especializado de luces LED. Las luces LED de ZGSM ofrecen una amplia gama de espectros para que los clientes elijan. Para alumbrado público, ofrecemos opciones de espectros como Tipo I, Tipo II y Tipo III (corto, medio y largo). Para reflectores y luces de estadios, ofrecemos espectros simétricos y asimétricos para satisfacer las diferentes necesidades del proyecto. Por supuesto, hay algunos espectros que actualmente no tenemos, como el tipo de distribución de luz Tipo IV, pero podemos brindar soluciones personalizadas. Simplemente háganos saber su potencia, preferencias de chip LED y opciones de modelo, y le ofreceremos las soluciones correspondientes. A continuación, enumeramos nuestros productos LED. Si estás interesado, puedes consultar los productos correspondientes.

Resumen

Este artículo presenta principalmente el concepto de distribución de iluminación IESNA, cubriendo aspectos como las distribuciones Tipo I, Tipo II y Tipo III, así como los conceptos de tipos de distribución de iluminación Corta, Media y Larga. Además, proporcionamos una breve descripción de sus aplicaciones prácticas. Comprender estos conceptos puede ayudar a determinar rápidamente la distribución de iluminación adecuada para sus proyectos. Por ejemplo, la distribución Tipo II es adecuada para carreteras con 1 o 2 carriles, mientras que el tipo de distribución de iluminación Corta es apropiada para escenarios donde la distancia entre postes de luz es tres veces la altura de instalación. El tipo de distribución de iluminación Media es adecuado para situaciones en las que la distancia es de cuatro a cinco veces la altura de instalación. Sin embargo, estas directrices no son absolutas y, en última instancia, deben validarse mediante herramientas como Dialux. Creemos que al aprender estos conceptos y considerar factores como la potencia de la luminaria, los requisitos de iluminación, la altura del poste y las condiciones de la carretera, podrá realizar selecciones óptimas para el tipo de distribución de iluminación en su proyecto de manera más eficiente. No dude en contactarnos para adquirir más conocimientos relacionados.

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