Меню

Как прочитать кривую силы света визуально



КСС-кривые силы света

КСС — это Кривая Силы Света светильника, которая определяет угол распределения его светового потока.

Существует четыре основных вида КСС:

  • косинусная (Д) 120 градусов (Рис.1);
  • глубокая (Г) 60 градусов (Рис.1);
  • концентрированная (К) 25 градусов (Рис.1);
  • широкая (Ш) 135 градусов по оси Х, 65 градусов по оси Y (Рис.2).

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.

Рис.1

Рис.2

Рис.2 Возьмем помещение и разместим в разные зоны светильники с одинаковым световым потоком, но с разными КСС (Рис.3).

Зана А — светильники с косинусной (Д) КСС;

Зона Б — светильники с глубокой (Г) КСС;

Зона В — светильники с концентрированной (К) КСС.

Рис.3

На Рис.4 видно каким образом распределился свет в этих зонах.

Рис.4

На Рис.5 показано как распределяется свет от светильника с широкой (Ш) КСС.

Рис.5

На Рис.6 показано какие линзы применяются для получения типовых КСС.

Рис.6

Светильники с косинусной (Д) КСС дают равномерное освещение поверхности и являются самыми распространенными светильниками для общего освещения любых объектов.

Светильники с глубокой (Г) и концентрированной (К) КСС дают направленный свет с ярким но меньшим световым пятном и применяются для подсветки особых областей, где необходимо достичь высокой освещенности (например — небольшой участок ОТК, расположенный непосредственно в цехе). Так же эти светильники применяются когда высота их установки превышает 8 метров. До 15 метров высоты рекомендуем применять светильники с глубокой КСС (Г), выше 15 метров с концентрированной КСС (К).

Светильники с широкой (Ш) КСС применяются для освещения автомобильных дорог, так как вытянутое по одной оси световое пятно позволяет весь световой поток светильника направить непосредственно на полотно дороги, а не на обочины.

Подробное описание КСС читайте в государственном стандарте ГОСТ 17677-82

Источник

Кривая силы света и светораспределение светодиодных светильников

Содержание

Всё это часть системы классификации светильников в зависимости от направления и особенностей распространения их светового потока. Подробное её описание можно найти в ГОСТ Р 54350-2015 «Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний». Здесь же мы ограничимся более краткой версией.

Но сначала несколько определений. За ними обратимся к куда более старому, но тем не менее до сих пор актуальному документу ГОСТ 16703-79 «Приборы и комплексы световые. Термины и определения» и его более современному собрату ГОСТ Р 55392-2012 «Приборы и комплексы осветительные. Термины и определения».

Используемые определения

Характеристика светового прибора, определяющая распределение его светового потока в пространстве. Выражается через распределение силы света или освещённости по заданной поверхности.

Это понятие соответствует тому факту, что практически любой светильник распределяет производимый им свет неравномерно – в каких-то направлениях сила этого света больше, в других меньше. Причём делается это намеренно за счёт самой конструкции прибора, используемой оптики, расположения источников света и т.п. Цель здесь заключается в концентрации максимального количества света в полезном направлении – например, уличному светильнику совершенно не нужно освещать небо, его задача – направить максимум производимого света на проезжую часть под ним.

Условная точка во внутренней области оптической системы светового прибора, при помещении в которую светового центра лампы или при заданном расположении относительно которой ламп в многоламповом световом приборе светораспределение последнего в наименьшей степени отличается от расчётного.

Условная прямая, проходящая через световой центр или фокус оптической системы светового прибора и принимаемая за начало отсчёта угловых координат. Более новый ГОСТ Р 55392-2012 вместо оптической оси использует понятие фотометрической оси и даёт немного более сложное определение. Это ось симметрии светораспределения для круглосимметричных осветительных приборов. Для симметричных светильников – это линия пересечения плоскостей симметрии. А для асимметричных приборов – линия, лежащая в плоскости симметрии и либо перпендикулярная к плоскости выходного отверстия, либо совпадающая с направлением максимальной силы света.

Читайте также:  Сумка орифлейм вокруг света

По-моему, за 40 лет, прошедших между выпусками двух упомянутых выше ГОСТов, из которых и склеиваются эти определения, всё стало только запутанней. Иногда тяга к внесению конкретности и ясности приводит авторов стандартов в тупиковую ситуацию, когда всё ясно остаётся только им.

Плоскость, проходящая через оптическую ось светового прибора.

Угол между данным направлением в меридиональной плоскости и вертикалью, проходящей через световой центр светового прибора (оптической осью). Меридиональный угол отсчитывается от надира (направления непосредственно вниз от светового центра) против часовой стрелки.

Графическое изображение зависимости силы света светового прибора от меридиональных углов, получаемое сечением его фотометрического тела плоскостью или поверхностью.

Т.е. кривая силы света (КСС) – это наглядное представление того, как будет зависеть сила света источника от выбранного направления его распространения. Иногда кривую силы света называют диаграммой силы света или диаграммой направленности.

Отношение максимальной силы света в данной меридиональной плоскости к среднеарифметическому значению силы света светового прибора для этой плоскости.

Часть пространства, лежащая ниже горизонтальной плоскости, проходящей через световой центр светового прибора.

Часть пространства, лежащая выше горизонтальной плоскости, проходящей через световой центр светового прибора.

Плоскость, перпендикулярная оптической оси светового прибора.

В более новом стандарте упоминается только одна конкретная экваториальная плоскость, которая ранее называлась главной, а теперь осталась единственной – плоскость, проходящая через световой центр осветительного прибора. Такая плоскость разделяет верхнюю и нижнюю полусферы пространства.

Кривая силы света светового прибора, получаемая сечением его фотометрического тела экваториальной плоскостью.

Попробуем упростить – представьте светильник, который светит вниз на, скажем, асфальт. Если оптическая ось светильника перпендикулярна асфальту, то асфальт для этого светильника будет экваториальной плоскостью. Ну а световой рисунок на нём – экваториальной кривой силы света соответственно.

Классы светораспределения

По классам светораспределения светильники делятся в зависимости от доли светового потока в нижнюю полусферу на 5 групп – светильники прямого, рассеянного и отражённого света, плюс 2 промежуточные – преимущественно прямого и преимущественно отражённого света (см. таблицу ниже).

Классы светораспределения

Наименование Обозначение Доля светового потока в нижнюю полусферу, %
Прямого света П > 80%
Преимущественно прямого света Н 60-80%
Рассеянного света Р 40-60%
Преимущественно отражённого света В 20-40%
Отражённого света О

Типы кривой силы света (КСС)

Наименование Обозначение Зона направлений максимальной силы света Коэффициент формы кривой силы света
Концентрированная К 0°-15° Kф ≥ 3
Глубокая Г 0°-30° 2 ≤ Kф 0,7*lmax
Синусная С 70°-90° Kф > 1,3 при l

l — значение силы света в направлении оптической оси светильника; lmin, lmax — минимальное и максимальное значения силы света.

Кстати, указанные здесь зоны направлений максимальной силы света совершенно не обязательно соответствуют углу излучения светильника. Ведь угол излучения – это телесный угол, в пределах которого заключен световой поток осветительного прибора, т.е. сюда входит не только направление максимальной силы, а вообще все направления, в которых светит данный светильник.

Как правило тип КСС указывается для одной меридиональной плоскости, но при необходимости плоскостей и соответствующих им типов может браться и несколько. Для круглосимметричных светильников достаточно всего одной плоскости, в то время как для симметричных берутся главные продольная и поперечная плоскости. Указание типа КСС только в поперечной плоскости допускается если в главной продольной плоскости КСС относится к косинусному типу. В основном всё это касается светильников наружного освещения и прожекторов, но о них в следующем разделе.

Если для светильника приводится несколько КСС, то для них как правило указывается направление меридиональной плоскости, которому соответствует данный тип. Иногда рядом с буквой, соответствующей типу КСС, указывается ещё какое-либо дополнительное обозначение. Это могут быть как условные номера «подтипов» кривой силы света или углы излучения.

Подобные обозначение в общем-то никак не регламентируются и у разных производителей все эти Ш2, Ш3 и прочие им подобные могут соответствовать совершенно разным КСС. Поэтому в таких случаях лучше смотреть графические представления, не полагаясь на одни только буквы и цифры.

Особенности классификации светильников наружного освещения и прожекторов

Светильники наружного освещения дополнительно классифицируют по виду условной экваториальной кривой силы света по ГОСТ Р 55392, выделяя 5 типов:

Асимметричный тип иногда называют «кососвет». Также существует классификация по типу светораспределения в зоне слепимости, но здесь мы её касаться не будем – всех интересующихся приглашаем ознакомиться с соответствующими ГОСТами.

Для прожекторов же аналогичная классификация выглядит следующим образом:

Какую КСС выбрать для светодиодного светильника

Здесь как всегда всё зависит от того, какой результат необходимо получить. Но есть некоторые общие тенденции:

  • Для освещения офисов, административных и общественных зданий как правило применяются светильники с КСС типа Д и углом излучения 110-120 градусов.
  • Для освещения автомобильных дорог, площадей и прочих открытых пространств – таких как парковки, складские зоны, придомовые территории – КСС типа Ш с углом излучения 135-150 градусов.
  • Для освещения отдельных объектов или открытых пространств с большой высотой установки светильника (например – сортировочных станций железнодорожного транспорта или спортивных сооружений) подходят прожектора с КСС типа Г или К.
  • Для освещения пешеходных и парковых пространств, декоративного и некоторых видов утилитарного освещения – КСС типа М и С.

Неправильный подбор типа кривой силы света светильника даже при условии правильного выбора его мощности может дать на удивление посредственный результат. Например, если для освещения дороги использовать светильники с КСС типа Д, то вам придётся или ставить столбы через каждые 10 метров, или делать их чрезвычайно высокими, а светильники – весьма мощными. В противном случае результат будет примерно как на фото выше.

В то время как со светильниками с КСС типа Ш аналогичная дорога выглядит совершенно иначе:

Одним из важных преимуществ светодиодных светильников перед прочими видами освещения является возможность простого, быстрого и недорогого изготовления разнообразных оптических систем, изменяющих светораспределение в соответствии с требованиями проекта. Один и тот же прибор в зависимости от исполнения может быть как уличным светильником с КСС типа Ш и углом излучения 135 градусов, освещающим автодорогу, так и прожектором с КСС типа Г и углом излучения всего в 15 градусов, освещающим фасад здания.

Для того, чтобы избежать досадных (и зачастую дорогостоящих) промахов – перед приобретением светильника желательно сделать светотехнический расчёт, который позволит однозначно ответить на вопрос о целесообразности использования той или иной КСС в каждой конкретной ситуации. У нас, например, светотехнический расчёт можно заказать совершенно бесплатно.

Источник

Светотехнические параметры и понятия. Часть 1

Профессиональные светотехники и специалисты, работающие в области освещения, постоянно употребляют разные термины и определения, которые мало о чем говорят простому обывателю, но нужны для правильного описания цветового фона.

Чтобы было проще понимать, о чем идет речь, и что обозначают эти слова, мы подготовили список, объясняющий основные светотехнические термины и характеристики. Его не нужно учить наизусть, можно просто заходить на нужную страницу и освежать в памяти забытый параметр. Говорить «на одном языке» всегда проще.

Светотехнические параметры и понятия.

1 — Видимое и оптическое излучение

Весь окружающий нас мир образуется видимым и оптическим излучением, сосредоточенным в полосе электромагнитных волн от 380 до 760 нм. К ней с одной стороны добавляется ультрафиолетовое излучение (УФ), а с другой инфракрасное (ИК).

УФ-лучи оказывают биологическое воздействия и применяются для уничтожения бактерий. Дозировано они используются для лечебного и оздоровительного эффектов.

ИК-лучи используются для нагрева и сушки в установках, так как в основном производят тепловое воздействие.

2 — Световой поток (Ф)

Световой поток характеризует мощность видимого излучения по воздействию на человеческое зрение. Измеряется в люменах (лм). Величина не зависит от направления. Световой поток — это самая важная характеристика источников света.

Например, лампа накаливания Е27 75 Вт имеет световой поток 935 лм, галогенная G9 на 75 Вт — 1100 лм, люминесцентная Т5 на 35 Вт — 3300 лм, металлогалогенная G12 на 70 Вт (теплая) — 5300 лм, светодиодная Е27 9,5 Вт (теплая) — 800 лм.

3 — Люмен

Люмен (лм) — это световой поток от источника света (лампы) при окружающей температуре 25°, измеренной при эталонных условиях.

4 — Освещенность (Е)

Освещенность — это отношение светового потока, подающего на элемент поверхности, к площади этого элемента. Е=Ф/А, где, А -площадь. Единица освещенности — люкс (лк).

Чаще всего нормируется горизонтальная освещенность (на горизонтальной плоскости).

Средние диапазоны освещенности: на улице при искусственном освещении от 0 до 20 лк, в помещении от 20 до 5000 лк, 0,2 лк в полнолуние в природных условиях, 5000 -10000 лк днем при облачности и до 100 000 лк в ясный день.

На картинке представлены: а — средняя освещенность на площади А, б — общая формула для расчета освещенности.

5 — Сила света (I)

Сила света — это пространственная плотность светового потока, ограниченного телесным углом. Т. е. отношение светового потока, исходящего от источника света и распространяющегося внутри малого телесного угла, содержащего рассматриваемое направление.

I=Ф/ω Единица измерения силы света — кандела (кд).

Средняя сила света лампы накаливания в 100 Вт составляет около 100 кд.

КСС (кривая силы света) — распределение силы света в пространстве, это одна из важнейших характеристик светотехнических приборов, необходимая для расчета освещения.

6 — Яркость (L)

Яркость (плотность света) — это отношение светового потока, переносимого в элементарном пучке лучей и распространяющемся в телесном угле, к площади сечения данного пучка.

L=I/A (L=I/Cosα) Единица измерения яркости — кд/м2.

Яркость связана с уровнем зрительного ощущения; распространение яркости в поле зрения (в помещении/интерьере) характеризует качество (зрительный комфорт) освещения.

В полной темноте человек реагирует на яркость в одну миллионную долю кд/м2.

Полностью светящийся потолок яркостью боле 500 кд/м2 вызывает у человека дискомфорт.

Яркость солнца примерно миллиард кд/м2, а люминесцентной лампы 5000–11000 кд/м2.

7 — Световая отдача (H)

Световая отдача источника света — это отношение светового потока лампы к ее мощности.

Η=Ф/Р Единица измерения светоотдачи — лм/Вт.

Это характеристика энергоэкономичности источника света. Лампы с высокой световой отдачей обеспечивают экономию электроэнергии. Заменяя лампу накаливания со светоотдачей 7–22 лм/Вт на люминесцентные (50–90 лм/Вт), расход электроэнергии уменьшится в 5–6 раз, а уровень освещенности останется тот же.

8 — Цветовая температура (Тц)

Цветовая температура определяет цветность источников света и цветовую тональность освещаемого пространства. При изменении температуры источника света, тональность излучаемого света меняется от красного к синему. Цветовая температура равна температуре нагретого тела (излучатель Планка, черное тело), одинакового по цвету с заданным источником света.

Единица измерения Кельвин (К) по шкале Кельвина: Т — (градусы Цельсия + 273) К.

Пламя свечи — 1900 К

Лампа накаливания — 2500–3000 К

Люминесцентные лампы — 2700 — 6500 К

Солнце — 5000–6000 К

Облачное небо — 6000–7000 К

Ясный день — 10 000 — 20 000 К.

9 — Индекс цветопередачи (Ra или CRI)

Индекс цветопередачи характеризует степень воспроизведения цветов различных материалов при их освещении источником света (лампой) при сравнении с эталонным источником.

Максимальное значение индекса цветопередачи Ra =100.

Ra = 90 и более — очень хорошая (степень цветопередачи 1А)

Ra = 80–89 — очень хорошая (степень цветопередачи 1В)

Ra = 70–79 — хорошая (степень цветопередачи 2А)

Ra = 60–69 — удовлетворительная (степень цветопередачи 2В)

Ra = 40–59 — достаточная (степень цветопередачи 3)

Ra = менее 39 — низкая (степень цветопередачи 3)

Ra он же CRI — color rendering index был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым индексом цветопередачи, но с сильно различающейся передачей цвета.

Комфортное для глаза человека значение CRI = 80–100 Ra

Источник

Свет и его значения © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

Adblock
detector