Ъгъл на излъчване на LED: 60°, 90° или 120° – кой да изберете за хале или външна площ?

Две LED камбани с еднаква мощност и еднакъв светлинен поток могат да осветят едно хале по съвсем различен начин. Причината е ъгълът на излъчване: той определя дали светлината пада на пода като ярко, концентрирано петно, или се разпръсква широко по стелажите и стените. С неправилен ъгъл получавате тъмни пътеки, заслепяване или пропиляна светлина – и повече ватове не решават проблема. Това ръководство обяснява какво всъщност означава ъгълът на излъчване, как е свързан с височината на монтаж и какъв ъгъл да изберете за халета, складове, външни площи и спортни обекти.

Какво всъщност измерва ъгълът на излъчване

LED осветителят не излъчва равномерен светлинен конус с ясен ръб. Силата на светлината (в кандели) е най-голяма право напред и постепенно намалява към страните. Ъгълът на излъчване е пълният ъгъл между двете посоки, в които силата на светлината е спаднала до 50% от максимума. Фотометричните стандарти наричат това FWHM (full width at half maximum).

Някои технически листове посочват и ъгъл на полето: ъгълът, при който силата на светлината спада до 10%. Той винаги е по-широк от ъгъла на излъчване и показва докъде достига полезната разсеяна светлина. При LED камбана от 90° ъгълът на полето често е 110–130°.

Ъгълът на излъчване се създава от оптиката пред светодиодите:

• Лещи (PC или PMMA) над всеки светодиод или група светодиоди – обичайни за камбани от 60°, 90° и 120°. Прецизни, компактни и налични също в тесни и асиметрични изпълнения.
• Рефлектори (алуминий) около LED модула – класика при UFO камбаните. Рефлекторът стеснява снопа и скрива източника на светлина, което намалява заслепяването.
• Дифузори (опални капаци) – в панели и влагозащитени осветители. Дават много широко, меко разпределение от около 110–120° с ниско заслепяване.

Защо едни и същи лумени дават различни луксове

Стойността в лумени показва колко светлина излъчва осветителят общо. Ъгълът на излъчване показва върху какво пространство се разпределя тази светлина. Ако концентрирате същите лумени в по-тесен конус, силата на светлината – а оттам и осветеността (лукс) на пода – се увеличава, а осветената площ намалява.

Опростеният пример показва една LED камбана от 15 000 lm на височина 8 м. Не са отчетени отраженията от стените и припокриването със съседни осветители, така че примерът илюстрира само принципа:

Ъгъл на излъчване	Осветен диаметър на пода	Прибл. lx точно под осветителя	Типичен ефект
60°	около 9 м	около 280 lx	Ярко петно, тъмни зони между осветителите, ако не са монтирани по-нагъсто
90°	около 16 м	около 130 lx	Балансирано: добро припокриване при обичайно разстояние
120°	около 28 м	около 75 lx	Много равномерно, но на тази височина много светлина по стените и стелажите

В реална инсталация осветителите се припокриват, а целта е средна осветеност с минимална равномерност, а не пиковата стойност под един осветител. Затова правилният ъгъл зависи едновременно от височината на монтаж и от разстоянието – вижте Колко лукса са необходими? за стойностите по помещения и Лумени срещу lm/W за ефективността.

Изчисляване на осветената площ

За бърза оценка на диаметъра, осветен в рамките на ъгъла на излъчване:

Диаметър ≈ 2 × височина на монтаж × tg(ъгъл на излъчване ÷ 2)

Височина на монтаж	60°	90°	120°
4 м	4,6 м	8 м	13,9 м
6 м	6,9 м	12 м	20,8 м
8 м	9,2 м	16 м	27,7 м
10 м	11,5 м	20 м	34,6 м
12 м	13,9 м	24 м	41,6 м

Височината на монтаж тук означава разстоянието от осветителя до работната равнина (често пода или 0,75–0,85 м над него при работни маси), а не височината на покрива.

Какъв ъгъл на излъчване за какво приложение?

Приложение	Препоръчителен ъгъл	Защо
Работилници, ниски халета до около 6 м	120°	Широко припокриване, равномерна светлина, малко сенки върху работните маси
Производствени и складови халета 6–10 м	90°	Най-добрият баланс между равномерност и светлина на пода
Високи халета над 10 м	60° или 90°	Достатъчно светлина на пода без загуби по стените и покрива
Тесни пътеки между високи стелажи	Тесен (30–60°) или асиметрична оптика за пътеки	Светлина върху лицата на стелажите и в пътеката, а не върху горната част на стелажите
Спортни зали	60–90°, често с рефлектор срещу заслепяване	Вертикална светлина за игри с топка, ограничено заслепяване на играчите
Дворове, зони за товарене, паркинги	Асиметрични или широки (90–120°) прожектори	Голяма площ с малко стълбове, малко светлина към съседите
Спортни терени	Тясна и асиметрична оптика на прожекторите	Голям обхват от мачтата до центъра на терена при контролирано заслепяване
Офиси и класни стаи	Дифузна (панели, около 110–120°)	Мека светлина с ниско заслепяване при ниски тавани

За цялостното планиране на халета и складове вижте нашето ръководство за LED осветление на халета и ръководството за осветление на складове.

LED камбани с оптика 90° и 120° – драйвери Philips или Sosen, IP65:

Разстояние и равномерност: ъгълът и разположението вървят заедно

Равномерността (U₀) е отношението между най-ниската и средната осветеност. EN 12464-1 обикновено изисква U₀ ≥ 0,4 в складовите зони и ≥ 0,6 на работните места. Дали ще я постигнете, зависи от разстоянието между осветителите спрямо височината на монтаж – съотношението разстояние/височина.

• При тесни ъгли (60°) разстоянието трябва да е приблизително равно на височината на монтаж или по-малко. По-голямото разстояние създава видими тъмни ивици.
• При 90° разстояние от около 1–1,3 пъти височината на монтаж обикновено дава добра равномерност.
• При 120° разстоянието може да достигне около 1,5 пъти височината – полезно в ниски халета, но на по-голяма височина много светлина пада върху стените и стелажите.

Това са изходни стойности. Стелажите, мецанините, отражението на стените и точната крива на светлоразпределение променят резултата. Затова единствената надеждна проверка е светлотехническо изчисление с реалния фотометричен файл (LDT или IES).

Ъгъл на излъчване и заслепяване

Широкият ъгъл изпраща повече светлина под ниски ъгли – точно в посоките, в които хората гледат, когато вдигнат поглед или погледнат през халето. Това увеличава риска от заслепяване, изразен чрез UGR. По-тесните лещи и особено рефлекторите отрязват светлината под ниски ъгли и правят работата под осветителя по-комфортна. В халета с работни места, движение на мотокари или игри с топка оптиката затова е също толкова важна, колкото светлинният поток. Повече в статията Стойност UGR – обяснение.

Външни площи: симетрично или асиметрично?

Прожектор със симетричен ъгъл от 120°, насочен право надолу, осветява кръг. Монтиран на фасада или стълб и наклонен, той изпраща голяма част от светлината към небето или към съседите. Асиметричната оптика насочва светлината напред и надолу, така че осветителят може да остане хоризонтален: повече светлина в двора, по-малко заслепяване за шофьорите и по-малко светлинно замърсяване.

За дворове и зони за товарене вижте Външно осветление на фирмени площи; за терени – Осветление на спортни терени.

Чести грешки

• Избор само по мощност. Осветител от 200W с грешна оптика осветява халето по-зле от осветител от 150W с правилната.
• 120° във високи халета. На 10–12 м голяма част от светлината попада по горните нива на стелажите и по стените вместо на пода.
• 60° в ниски халета. На 4–5 м тесните ъгли създават ярки петна и тъмни зони, освен ако не монтирате значително повече осветители.
• Пренебрегване на стелажите. В складове с тесни пътеки светлината върху горната част на стелажите се губи; използвайте оптика за пътеки и монтирайте осветителите над пътеките.
• Липса на фотометричен файл. Без данни LDT или IES ъгълът върху кутията е единствената информация – и той не казва нищо за формата на кривата.

Често задавани въпроси

Какво означава ъгъл на излъчване 90°?

В конус от 90° (по 45° от всяка страна на оста) силата на светлината е поне половината от максимума. На височина 8 м този конус покрива на пода кръг с диаметър около 16 м. Извън него осветителят продължава да излъчва светлина, но с по-малка сила.

По-широкият ъгъл на излъчване по-добър ли е?

Не непременно. По-широкият ъгъл дава по-равномерна светлина и позволява по-голямо разстояние при ниски височини, но при по-голяма височина на монтаж повече светлина се губи по стените и стелажите, а рискът от заслепяване нараства. Правилният ъгъл зависи от височината, разстоянието и от това какво трябва да се освети.

Какъв ъгъл за склад с височина на монтаж 8 м?

За открити складови зони обикновено 90°. За тесни пътеки между високи стелажи по-подходяща е тясна или асиметрична оптика за пътеки, монтирана над пътеките.

Каква е разликата между ъгъл на излъчване и ъгъл на полето?

Ъгълът на излъчване се измерва при 50% от максималната сила на светлината, а ъгълът на полето – при 10%. Ъгълът на полето винаги е по-широк и показва докъде достига полезната разсеяна светлина.

Свети ли осветителят по-силно с по-тесен ъгъл?

Общият светлинен поток (лумени) остава същият, но се концентрира върху по-малка площ, затова луксовете точно под осветителя са повече. Халето като цяло не получава повече светлина – тя просто се разпределя по различен начин.

Как да изчисля колко осветителя са ми нужни?

Започнете от изискваната средна осветеност и равномерност, размерите на помещението и височината на монтаж, след което използвайте фотометричния файл на избрания осветител в изчисление, например в DIALux. Изготвяме тези изчисления безплатно.