Introducción

Con el desarrollo más rápido y profundo de la iluminación de semiconductores, los LED se han utilizado cada vez más en la iluminación de carreteras, iluminación de interiores, iluminación de estadios, iluminación comercial y otros campos. A diferencia de las luminarias tradicionales, la iluminación LED tiene la ventaja de ser realmente direccional, mientras que la distribución de la iluminación de la luminaria se puede planificar mejor con la ayuda de lentes y reflectores.

La distribución de iluminación simplemente se refiere a cómo se dispersa la luz de una luminaria. Es la cantidad de luz que la luminaria proyecta en cada ángulo sólido del espacio. La distribución de la luz de las lámparas se puede obtener mediante pruebas fotométricas. Para aplicaciones de iluminación únicas, se deben considerar diferentes patrones de distribución de luz. Cada distribución de iluminación proporciona una huella o patrón de iluminación único para satisfacer las necesidades de su aplicación de iluminación.

¿Qué es la distribución de iluminación simétrica y asimétrica?

Con el desarrollo de la tecnología, la industria tiene requisitos mucho más altos para el diseño óptico secundario de lámparas LED y el uso de datos fotométricos espaciales de lámparas LED para el diseño de iluminación. En lo que respecta a un solo LED empaquetado, la emisión de luz LED tiene una fuerte direccionalidad y el brillo en la dirección del eje óptico es relativamente alto. Las lámparas LED suelen estar compuestas por varios LED. Para lograr el flujo luminoso y la distribución de luz esperados, se debe realizar un diseño óptico secundario estricto de acuerdo con la distribución de luz de cada LED. Las lámparas LED generalmente tienen formas geométricas complejas y superficies emisoras de luz, y habrá diferencias obvias en la distribución de la luz a la distancia de la lámpara y cerca de la lámpara. Todo ello nos obliga a invertir más en el diseño óptico de la lámpara para obtener una distribución lumínica adecuada. Una vez completado el diseño, podemos usar la distribución de luz de la luminaria para saber de dónde proviene la luz de la fuente de luz o luminaria, en qué dirección se dispara, el flujo de cada luz, la distribución de iluminancia en cualquier sección a cualquier distancia en el espacio. Y podemos observar la distribución de brillo de fuentes de luz o lámparas desde diferentes direcciones. Después de entender esto, podemos aplicar razonablemente estas distribuciones de luz (IES) a su proyecto.

Después del diseño, si la distribución de luz generada por la lámpara se distribuye uniformemente en toda el área, la distribución de luz es simétrica; si la luz generada por la lámpara se distribuye de manera desigual en toda el área, la distribución de la luz es asimétrica. Es decir, una distribución de iluminación simétrica implica el uso de una luminaria para difundir la luz en un patrón uniforme o simétrico (centrado en un eje, con la misma intensidad de luz en todas las direcciones), mientras que una distribución de iluminación asimétrica implica el uso de una luminaria en un patrón desigual o asimétrico. patrón para difundir la luz. Estos se logran principalmente a través del diseño óptico secundario de las lámparas. El siguiente es el diagrama de distribución de intensidad de la distribución de luz asimétrica y simétrica de las farolas. Podemos ver que la distribución de luz asimétrica es asimétrica excepto la distribución de intensidad de luz en el plano C0/180, y el resto de planos son asimétricos. En la aplicación práctica, podemos instalar la farola en un lado de la carretera para iluminar uniformemente toda la superficie de la carretera.

Cómo comprobar si la distribución de iluminación es asimétrica o simétrica

¿Cómo comprobar que las lámparas tienen distribuciones de iluminación asimétricas y simétricas? Puede obtener la distribución de intensidad de las luminarias en varios ángulos a través de pruebas fotométricas y compararlas entre sí. Si la intensidad de la luz de cada ángulo sólido es igual bajo el mismo plano horizontal, la distribución de la luz es simétrica. Si la intensidad de la luz para cada ángulo sólido no es igual, la distribución de la luz es asimétrica. Para medir la simetría o asimetría de la distribución fotométrica de la luz, generalmente se recomienda un goniofotómetro. Se usa un goniofotómetro para llevar a cabo la prueba fotométrica midiendo la intensidad de una fuente de luz en diferentes ángulos y comparando la intensidad en cada ángulo con la relación de la intensidad en otros ángulos. Si la relación de la intensidad de la luz en cada ángulo es la misma o casi la misma, entonces la distribución de la luz es simétrica. Si la relación de intensidad de la luz en cada ángulo es significativamente diferente, entonces la distribución de la luz es asimétrica. Mediante el uso de un goniofotómetro, es posible medir con precisión la distribución fotométrica de la luz y evaluar si es simétrica o asimétrica.

Entonces, ¿cómo se mide? En el proceso de medición, asumimos que el centro de la lámpara está suspendido en la habitación estándar, y medir el flujo luminoso radiado por la lámpara en todas las direcciones necesita la ayuda de un goniofotómetro. La intensidad luminosa de la luminaria se mide con un goniofotómetro en el cuarto oscuro. El perfil de la curva de distribución de la intensidad luminosa desde el centro de la luminaria da información sobre la intensidad luminosa en la dirección respectiva. Esta silueta 3D se corta en una representación 2D simple en dos planos perpendiculares. La línea continua es la curva de distribución de la intensidad de la luz en la dirección transversal de la lámpara, y la línea punteada es la curva de distribución de la intensidad de la luz en la dirección longitudinal de la lámpara. El plano de corte transversal está indicado por (C0-C180), y el plano de corte longitudinal está indicado por (C90-C270). El número después de la “C” indica el ángulo en el que se encuentra el plano cuando la curva de distribución de la luz se ve desde arriba. En teoría, hay muchos de estos planos, pero para ahorrar tiempo, generalmente solo medimos planos típicos, como C10-C190, C20-C200, C30-C210, etc. El ángulo Γ es 0, 5, 10 y hasta 180° (por encima de 180° es la luz emitida hacia arriba). A continuación ofrecemos videos que explican el método de medición del GO-2000 GONIOPHOTOMETER de ZGSM, el principio básico es que la sonda permanece estacionaria durante la prueba y la luminaria gira alrededor de los ejes vertical y horizontal para obtener la distribución de intensidad de luz de todo el espacio.

Ventajas y desventajas de la distribución de iluminación simétrica

La luz LED simétrica distribuye la luz uniformemente en todas las direcciones. Este tipo de distribución de luz se recomienda para iluminación interior, iluminación general de grandes espacios e iluminación de paisajes, etc. Para la iluminación a gran escala de estas áreas, a menudo una distribución de luz simétrica es la elección adecuada. Por ejemplo, en nuestro dormitorio suele bastar con una baldaquín con una distribución simétrica de la luz. O los proyectores en la intersección, debido a la gran área iluminada y la alta altura de instalación de las lámparas, la distribución de luz simétrica es más adecuada para iluminar toda la intersección para garantizar la seguridad de los peatones y conductores.

Ventajas de la distribución simétrica de la luz

Iluminación de grandes espacios: la iluminación con distribución de luz simétrica es más adecuada para la iluminación de grandes espacios. A diferencia de la iluminación asimétrica, la iluminación simétrica no enfoca la luz en áreas específicas. En su lugar, distribuye el haz uniformemente en todas las direcciones para garantizar que todos los rincones de un espacio grande estén iluminados.

Fácil de instalar: dado que la iluminación con distribución de luz simétrica no enfocará el haz de luz en un área específica, no tenemos que prestar demasiada atención al ángulo de instalación de la luminaria. Generalmente, cuando necesita iluminar esa área, simplemente apunta la superficie emisora de luz de la lámpara en esa dirección.

Desventajas de la distribución simétrica de la luz

La distribución simétrica de la luz tiende a iluminar áreas donde no se necesita, lo que genera contaminación lumínica

Las luminarias con distribución de luz simétrica no son energéticamente eficientes en comparación con la distribución de luz asimétrica

La iluminación simétrica puede causar deslumbramiento tanto intencional como no intencional

Ventajas y desventajas de la iluminación asimétrica.

La iluminación asimétrica es tu mejor opción cuando quieres iluminar un espacio específico. Será mejor que elija iluminación asimétrica cuando desee acentuar cualquier área particular del espacio de su proyecto. La iluminación asimétrica es adecuada para muchos lugares, como carreteras, estacionamientos, gasolineras, estadios profesionales, iluminación perimetral, etc. La iluminación en estas áreas tiene como característica común que el área de iluminación es clara. Así que no habrá demasiada luz irradiada fuera del área. Por ejemplo, la iluminación de carreteras requiere que la luz se irradie principalmente sobre la carretera, pero no sobre las casas y el césped. La iluminación del estadio no requiere derrames, y demasiada luz afectará la vida diaria de las personas en las áreas residenciales cercanas al estadio.

Ventajas de la distribución asimétrica de la luz

Ilumine áreas específicas: iluminar áreas innecesarias es un completo desperdicio. Entonces, las luces asimétricas solo iluminan el área que necesita ser iluminada. La iluminación a través de la distribución de luz asimétrica produce poca o ninguna contaminación lumínica

Fuente de luz limitada: la iluminación asimétrica crea haces de luz estrechos para iluminar las áreas previstas. Utiliza la menor cantidad de energía para iluminar el área objetivo, por lo que es más eficiente energéticamente que las soluciones de distribución de luz simétrica.

Rentable: la iluminación asimétrica dirige toda la luz de la manera más uniforme posible hacia el área objetivo. Por lo tanto, además de ahorrar energía eléctrica, la iluminación asimétrica también puede lograr el efecto de iluminación más ideal (luminancia y uniformidad), lo que se puede decir que logra el mejor efecto de iluminación al menor costo.

Desventajas de la iluminación asimétrica

La iluminación asimétrica no es adecuada para la iluminación general, como la iluminación de su dormitorio, la iluminación de la oficina y alguna otra iluminación interior. En cambio, es más adecuado para realizar tareas de iluminación específicas.

La distribución asimétrica de la luz impone mayores exigencias a los usuarios de iluminación. En general, los usuarios deben tener una cierta comprensión de la distribución de la luz y pueden usar razonablemente el software de simulación de iluminación para seleccionar la distribución de la luz y encontrar un plan de instalación adecuado, incluida la altura de la instalación, la disposición de los postes (alumbrado público y de inundación) y la instalación. ángulo.

Distribución de iluminación asimétrica aplicada en el alumbrado público

En comparación con estas fuentes de luz tradicionales, las luces LED para alumbrado público tienen las ventajas de una alta eficiencia óptica, baja radiación de calor, bajo consumo de energía, larga vida útil, ángulo luminoso pequeño y ausencia de contaminación por mercurio. Sin embargo, los LED por sí mismos no pueden proporcionar una distribución de intensidad razonable para todas las aplicaciones (carreteras, estacionamientos, otros exteriores). Necesitamos equiparlo con una lente secundaria para ajustar su distribución de intensidad para lograr una distribución de iluminación razonable. Esto permite que las luces de la calle sean eficientes y de bajo deslumbramiento, evitando así el peligro para los conductores.

Las lámparas tradicionales generalmente se instalan en un cierto ángulo de inclinación, de modo que se pueda irradiar la mayor cantidad de luz posible en la carretera. Sin embargo, este enfoque expondrá la fuente de luz al campo de visión del conductor hasta cierto punto, y eventualmente el conductor estará en peligro debido al deslumbramiento. En los últimos años se han propuesto varias lentes auxiliares para obtener farolas LED con una distribución lumínica razonable. El método básico es instalar una lente secundaria en los chips LED para controlar la distribución de la intensidad de la luz de la farola a través de las características de la refracción de la luz en diferentes medios. El siguiente es un diagrama esquemático de la refracción y reflexión de la luz (en cierta proporción) con la lente secundaria.

Con esto, podemos asegurarnos de que la superficie emisora de luz de la farola esté horizontal cuando esté funcionando, por lo que no es fácil para el conductor ver directamente la fuente de luz de la farola LED. Mientras mejora la intensidad de la luz de la lámpara, también puede reducir su deslumbramiento. A continuación, comparamos los resultados de la distribución de iluminación simétrica y la distribución de iluminación asimétrica en la simulación Dialux. Podemos ver que la distribución de iluminación asimétrica tiene un buen desempeño en la iluminancia promedio, la uniformidad de la iluminancia y el deslumbramiento (comparando con el alumbrado público con distribución de iluminación simétrica con ángulo de inclinación). En resumen, la distribución de iluminación asimétrica es una buena opción para municipios y ciudades que buscan reducir el consumo de energía proporcionando niveles de iluminación adecuados. También es más eficiente y económico que los diseños de iluminación tradicionales.

Distribución de iluminación asimétrica aplicada en iluminación de inundación

¿Por qué se llaman reflectores? “Se llaman proyectores porque inundan el área con luz. A través de esta explicación, podemos entender que los primeros proyectores LED usaban una distribución de iluminación simétrica para irradiar uniformemente todas las direcciones del espacio. Pero esto inevitablemente conducirá a una reducción en la iluminancia. del área alejada de la lámpara (E (luminancia) = L (luminancia) / r2 (cuadrado de la distancia). Por lo tanto, en los últimos años, la generalización de los proyectores LED con distribución de iluminación asimétrica se está desarrollando rápidamente. Los proyectores asimétricos también utilizan Lentes para dirigir la luz en la dirección que requiere iluminación, mientras que los reflectores simétricos distribuyen la luz de manera uniforme en todas las direcciones. Esto es especialmente importante para la iluminación deportiva, puede dirigir la luz donde los atletas la necesitan, minimizando la luz que se derrama en el cielo nocturno que causa deslumbramiento a la audiencia En comparación con el proyector simétrico, el proyector asimétrico dirige el haz al área seleccionada mediante el uso de tecnología de lentes, por lo que solo necesitamos ajustar el ángulo de iluminación (o la instalación horizontal) para lograr el efecto de iluminación deseado, mientras se reduce el derrame de luz hacia las casas vecinas, lo que lo hace muy adecuado para la iluminación de estadios en pueblos y ciudades. A continuación ofrecemos una comparación de los resultados de iluminación de los proyectores con distribuciones de iluminación simétricas y asimétricas en la iluminación de canchas de tenis.

Tendencia de desarrollo para distribución fotométrica, asimétrica o simétrica

A través de la introducción de este artículo a la distribución de iluminación simétrica y asimétrica de las lámparas, sus características y aplicaciones prácticas, creo que todos tienen algunas ideas sobre la tendencia de desarrollo futuro de la distribución de la luz. En términos generales, cuando se trata de qué distribución fotométrica es más popular en desarrollos futuros, creemos que generalmente se prefiere una distribución fotométrica asimétrica. Esto se debe a que la distribución de luz asimétrica brinda más posibilidades creativas para el diseño de iluminación, y puede brindar mejores soluciones para diseños de iluminación complejos. No solo puede hacer que la escena sea más realista, sino que también hace que el usuario se sienta atraído visualmente. Al mismo tiempo, puede reducir el consumo de energía, que es una dirección de desarrollo de iluminación más futura. Al mismo tiempo, la distribución de luz asimétrica puede resolver el problema de la contaminación lumínica hasta cierto punto, que también es la dirección de los esfuerzos en el mundo de hoy.

Por supuesto, esto no significa que no haya necesidad de una distribución de luz simétrica. El espectro simétrico sigue siendo útil en la iluminación de interiores, como la iluminación del hogar y la iluminación comercial. Debido a que estos lugares a menudo requieren una iluminación más brillante y uniforme en su conjunto, y los contornos de estas áreas son relativamente limpios, el espectro simétrico puede satisfacer las necesidades de iluminación correspondientes. Por el contrario, en este momento, cuando se utilizan lámparas con distribución de luz asimétrica, el efecto es aún peor. Al mismo tiempo, la versatilidad del espectro de luz asimétrica es relativamente baja, lo que también conducirá a un aumento en los costos de desarrollo y aumentará la dificultad de operación en aplicaciones prácticas. Esto hará que los consumidores comunes prefieran elegir un espectro simétrico para aumentar la tasa de tolerancia a fallas para agregar accesorios de iluminación a su espacio.

En resumen, la distribución de luminosidad asimétrica será más popular en el futuro, pero los consumidores comunes no pueden prescindir de las luminarias con distribución de luminosidad simétrica en poco tiempo.

ZGSM Aplicación

Resumen

A través de este artículo, esperamos que todos tengan una cierta comprensión de las pruebas fotométricas y la distribución de iluminación. Este artículo describe cómo se realizan las pruebas fotométricas con fotómetro. Al comprender la definición de distribución de iluminación simétrica y asimétrica, sabemos cómo distinguir entre distribución de iluminación simétrica o asimétrica. Al mismo tiempo, se centra en la aplicación de distribución fotométrica asimétrica en alumbrado público y iluminación de inundación. Finalmente, también hablamos sobre la tendencia de desarrollo futuro de la distribución de la luz (simetría o asimetría). La iluminación eficiente no se trata solo de elegir las luminarias más brillantes o que se ajusten a su presupuesto, sino también la distribución de iluminación adecuada. Evaluar con precisión las áreas de su proyecto que necesitan ser iluminadas, y determinar dónde se necesita luz y dónde no, y luego elegir las luminarias con la distribución de luz adecuada, es lo más importante para el proyecto. Creemos que la comprensión de estos conocimientos básicos será de gran ayuda para la implementación de su futuro proyecto. Póngase en contacto con nosotros para obtener más detalles.

Productos Relacionados

Blogs Relacionados

Casos Relacionados

Preguntas Frecuentes

Introducción del autor