Γωνία δέσμης LED: 60°, 90° ή 120° – ποια να επιλέξετε για βιομηχανικό χώρο ή εξωτερικό χώρο;

Δύο βιομηχανικά φωτιστικά LED με την ίδια ισχύ και την ίδια φωτεινή ροή μπορούν να φωτίσουν έναν χώρο εντελώς διαφορετικά. Ο λόγος είναι η γωνία δέσμης: καθορίζει αν το φως πέφτει στο δάπεδο ως φωτεινή, συγκεντρωμένη κηλίδα ή αν απλώνεται ευρέως στα ράφια και στους τοίχους. Με λάθος γωνία έχετε σκοτεινούς διαδρόμους, θάμβωση ή χαμένο φως – και περισσότερα watt δεν λύνουν το πρόβλημα. Αυτός ο οδηγός εξηγεί τι σημαίνει πραγματικά η γωνία δέσμης, πώς σχετίζεται με το ύψος τοποθέτησης και ποια γωνία να επιλέξετε για βιομηχανικούς χώρους, αποθήκες, εξωτερικούς χώρους και αθλητικές εγκαταστάσεις.

Τι μετρά στην πραγματικότητα η γωνία δέσμης

Ένα φωτιστικό LED δεν εκπέμπει έναν ομοιόμορφο κώνο φωτός με αιχμηρό όριο. Η φωτεινή ένταση (σε candela) είναι μέγιστη ευθεία μπροστά και μειώνεται σταδιακά προς τα πλάγια. Η γωνία δέσμης είναι η πλήρης γωνία μεταξύ των δύο κατευθύνσεων στις οποίες η φωτεινή ένταση έχει πέσει στο 50% της μέγιστης τιμής. Τα φωτομετρικά πρότυπα την ονομάζουν FWHM (full width at half maximum).

Ορισμένα τεχνικά φυλλάδια αναφέρουν επίσης τη γωνία πεδίου: τη γωνία στην οποία η φωτεινή ένταση πέφτει στο 10%. Είναι πάντα ευρύτερη από τη γωνία δέσμης και δείχνει πόσο μακριά φτάνει το χρήσιμο διάχυτο φως. Σε βιομηχανικό φωτιστικό 90° η γωνία πεδίου είναι συχνά 110–130°.

Η γωνία δέσμης δημιουργείται από την οπτική μπροστά από τα LED:

• Φακοί (PC ή PMMA) πάνω από κάθε LED ή ομάδα LED – συνηθισμένοι σε βιομηχανικά φωτιστικά 60°, 90° και 120°. Ακριβείς, συμπαγείς και διαθέσιμοι και σε στενές και ασύμμετρες εκδόσεις.
• Ανακλαστήρες (αλουμίνιο) γύρω από τη μονάδα LED – κλασική λύση στα φωτιστικά UFO. Ο ανακλαστήρας στενεύει τη δέσμη και κρύβει την πηγή φωτός, μειώνοντας τη θάμβωση.
• Διαχυτές (οπάλ καλύμματα) – σε πάνελ και στεγανά φωτιστικά. Δίνουν πολύ ευρεία, μαλακή κατανομή περίπου 110–120° με χαμηλή θάμβωση.

Γιατί τα ίδια lumen δίνουν διαφορετικά lux

Η τιμή σε lumen δείχνει πόσο φως εκπέμπει συνολικά ένα φωτιστικό. Η γωνία δέσμης δείχνει σε πόσο χώρο κατανέμεται αυτό το φως. Αν συγκεντρώσετε τα ίδια lumen σε στενότερο κώνο, η φωτεινή ένταση – άρα και η ένταση φωτισμού (lux) στο δάπεδο – αυξάνεται, ενώ η φωτιζόμενη επιφάνεια μειώνεται.

Το απλοποιημένο παράδειγμα δείχνει ένα βιομηχανικό φωτιστικό 15.000 lm σε ύψος 8 m. Δεν λαμβάνει υπόψη τις ανακλάσεις των τοίχων ούτε την επικάλυψη με γειτονικά φωτιστικά, οπότε δείχνει μόνο την αρχή:

Γωνία δέσμης	Φωτιζόμενη διάμετρος στο δάπεδο	Περίπου lx ακριβώς από κάτω	Τυπικό αποτέλεσμα
60°	περίπου 9 m	περίπου 280 lx	Φωτεινή κηλίδα, σκοτεινές ζώνες ανάμεσα στα φωτιστικά αν δεν τοποθετηθούν πιο πυκνά
90°	περίπου 16 m	περίπου 130 lx	Ισορροπημένο: καλή επικάλυψη με συνήθη απόσταση
120°	περίπου 28 m	περίπου 75 lx	Πολύ ομοιόμορφο, αλλά σε αυτό το ύψος πολύ φως στους τοίχους και στα ράφια

Σε μια πραγματική εγκατάσταση τα φωτιστικά επικαλύπτονται και ο στόχος είναι η μέση ένταση φωτισμού με ελάχιστη ομοιομορφία, όχι η μέγιστη τιμή κάτω από ένα φωτιστικό. Γι' αυτό η σωστή γωνία εξαρτάται ταυτόχρονα από το ύψος τοποθέτησης και την απόσταση – δείτε Πόσα lux χρειάζεστε; για τις τιμές ανά χώρο και Lumen έναντι lm/W για την απόδοση.

Υπολογισμός της φωτιζόμενης επιφάνειας

Για γρήγορη εκτίμηση της διαμέτρου που φωτίζεται εντός της γωνίας δέσμης:

Διάμετρος ≈ 2 × ύψος τοποθέτησης × εφ(γωνία δέσμης ÷ 2)

Ύψος τοποθέτησης	60°	90°	120°
4 m	4,6 m	8 m	13,9 m
6 m	6,9 m	12 m	20,8 m
8 m	9,2 m	16 m	27,7 m
10 m	11,5 m	20 m	34,6 m
12 m	13,9 m	24 m	41,6 m

Ύψος τοποθέτησης εδώ σημαίνει την απόσταση από το φωτιστικό έως το επίπεδο εργασίας (συχνά το δάπεδο ή 0,75–0,85 m πάνω από αυτό σε πάγκους εργασίας), όχι το ύψος της στέγης.

Ποια γωνία δέσμης για ποια εφαρμογή;

Εφαρμογή	Προτεινόμενη γωνία	Γιατί
Συνεργεία, χαμηλοί χώροι έως περίπου 6 m	120°	Ευρεία επικάλυψη, ομοιόμορφο φως, λίγες σκιές στους πάγκους
Χώροι παραγωγής και αποθήκευσης 6–10 m	90°	Η καλύτερη ισορροπία μεταξύ ομοιομορφίας και φωτός στο δάπεδο
Ψηλοί χώροι άνω των 10 m	60° ή 90°	Επαρκές φως στο δάπεδο χωρίς απώλειες σε τοίχους και στέγη
Στενοί διάδρομοι ανάμεσα σε ψηλά ράφια	Στενή (30–60°) ή ασύμμετρη οπτική διαδρόμου	Φως στις προσόψεις των ραφιών και στον διάδρομο, όχι πάνω στα ράφια
Κλειστά γυμναστήρια	60–90°, συχνά με αντιθαμβωτικό ανακλαστήρα	Κατακόρυφο φως για αθλήματα με μπάλα, περιορισμένη θάμβωση των παικτών
Αυλές, ζώνες φόρτωσης, χώροι στάθμευσης	Ασύμμετροι ή ευρείς (90–120°) προβολείς	Μεγάλη επιφάνεια με λίγους ιστούς, λίγο φως προς τους γείτονες
Αθλητικά γήπεδα	Στενή και ασύμμετρη οπτική προβολέων	Μεγάλη εμβέλεια από τον ιστό έως το κέντρο του γηπέδου με ελεγχόμενη θάμβωση
Γραφεία και σχολικές αίθουσες	Διάχυτη (πάνελ, περίπου 110–120°)	Μαλακό φως με χαμηλή θάμβωση σε χαμηλές οροφές

Για τον πλήρη σχεδιασμό βιομηχανικών χώρων και αποθηκών δείτε τον οδηγό φωτισμού LED για βιομηχανικούς χώρους και τον οδηγό φωτισμού αποθηκών.

Βιομηχανικά φωτιστικά LED με οπτική 90° και 120° – τροφοδοτικά Philips ή Sosen, IP65:

Απόσταση και ομοιομορφία: η γωνία και ο κάναβος πάνε μαζί

Η ομοιομορφία (U₀) είναι ο λόγος της ελάχιστης προς τη μέση ένταση φωτισμού. Το EN 12464-1 απαιτεί συνήθως U₀ ≥ 0,4 σε ζώνες αποθήκευσης και ≥ 0,6 σε θέσεις εργασίας. Το αν θα την επιτύχετε εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ των φωτιστικών σε σχέση με το ύψος τοποθέτησης – τον λόγο απόστασης/ύψους.

• Με στενές γωνίες (60°) κρατήστε την απόσταση περίπου ίση ή μικρότερη από το ύψος τοποθέτησης. Μεγαλύτερη απόσταση δημιουργεί ορατές σκοτεινές λωρίδες.
• Με 90° απόσταση περίπου 1–1,3 φορές το ύψος τοποθέτησης δίνει συνήθως καλή ομοιομορφία.
• Με 120° η απόσταση μπορεί να φτάσει περίπου 1,5 φορές το ύψος – χρήσιμο σε χαμηλούς χώρους, αλλά σε μεγαλύτερο ύψος πολύ φως πέφτει στους τοίχους και στα ράφια.

Αυτές είναι τιμές εκκίνησης. Τα ράφια, τα πατάρια, η ανακλαστικότητα των τοίχων και η ακριβής καμπύλη κατανομής φωτός αλλάζουν το αποτέλεσμα. Γι' αυτό ο μόνος αξιόπιστος έλεγχος είναι μια φωτοτεχνική μελέτη με το πραγματικό φωτομετρικό αρχείο (LDT ή IES).

Γωνία δέσμης και θάμβωση

Μια ευρεία γωνία στέλνει περισσότερο φως σε χαμηλές γωνίες – ακριβώς προς τις κατευθύνσεις όπου κοιτάζουν οι άνθρωποι όταν σηκώνουν το βλέμμα ή κοιτάζουν κατά μήκος του χώρου. Αυτό αυξάνει τον κίνδυνο θάμβωσης, που εκφράζεται με τον δείκτη UGR. Οι στενότεροι φακοί και κυρίως οι ανακλαστήρες κόβουν το φως σε χαμηλές γωνίες και κάνουν την εργασία κάτω από το φωτιστικό πιο άνετη. Σε χώρους με θέσεις εργασίας, κυκλοφορία περονοφόρων ή αθλήματα με μπάλα, η οπτική είναι επομένως εξίσου σημαντική με τη φωτεινή ροή. Περισσότερα στο άρθρο Η τιμή UGR εξηγημένη.

Εξωτερικοί χώροι: συμμετρική ή ασύμμετρη;

Ένας προβολέας με συμμετρική γωνία 120° στραμμένος κατευθείαν προς τα κάτω φωτίζει έναν κύκλο. Τοποθετημένος σε πρόσοψη ή ιστό και με κλίση, στέλνει μεγάλο μέρος του φωτός του στον ουρανό ή προς τους γείτονες. Η ασύμμετρη οπτική κατευθύνει το φως μπροστά και προς τα κάτω, ώστε το φωτιστικό να μένει οριζόντιο: περισσότερο φως στην αυλή, λιγότερη θάμβωση για τους οδηγούς και λιγότερη φωτορύπανση.

Για αυλές και ζώνες φόρτωσης δείτε Εξωτερικός φωτισμός επαγγελματικών χώρων· για γήπεδα Κατανομή φωτισμού σε αθλητικά γήπεδα.

Συχνά λάθη

• Επιλογή μόνο με βάση την ισχύ. Ένα φωτιστικό 200W με λάθος οπτική φωτίζει τον χώρο χειρότερα από ένα φωτιστικό 150W με τη σωστή.
• 120° σε ψηλούς χώρους. Στα 10–12 m μεγάλο μέρος του φωτός καταλήγει στα πάνω επίπεδα των ραφιών και στους τοίχους αντί για το δάπεδο.
• 60° σε χαμηλούς χώρους. Στα 4–5 m οι στενές γωνίες δημιουργούν φωτεινές κηλίδες και σκοτεινές ζώνες, εκτός αν τοποθετήσετε πολύ περισσότερα φωτιστικά.
• Αγνόηση των ραφιών. Σε αποθήκες με στενούς διαδρόμους το φως πάνω στα ράφια χάνεται· χρησιμοποιήστε οπτική διαδρόμου και τοποθετήστε τα φωτιστικά πάνω από τους διαδρόμους.
• Χωρίς φωτομετρικό αρχείο. Χωρίς δεδομένα LDT ή IES, η γωνία στη συσκευασία είναι η μόνη πληροφορία – και δεν λέει τίποτα για το σχήμα της καμπύλης.

Συχνές ερωτήσεις

Τι σημαίνει γωνία δέσμης 90°;

Μέσα σε κώνο 90° (45° εκατέρωθεν του άξονα) η φωτεινή ένταση είναι τουλάχιστον το μισό της μέγιστης τιμής. Σε ύψος 8 m ο κώνος αυτός καλύπτει στο δάπεδο κύκλο διαμέτρου περίπου 16 m. Εκτός αυτού το φωτιστικό εξακολουθεί να εκπέμπει φως, αλλά με μικρότερη ένταση.

Είναι καλύτερη μια ευρύτερη γωνία δέσμης;

Όχι απαραίτητα. Μια ευρύτερη γωνία δίνει πιο ομοιόμορφο φως και επιτρέπει μεγαλύτερη απόσταση σε χαμηλά ύψη, αλλά σε μεγαλύτερο ύψος τοποθέτησης χάνεται περισσότερο φως σε τοίχους και ράφια και αυξάνεται ο κίνδυνος θάμβωσης. Η σωστή γωνία εξαρτάται από το ύψος, την απόσταση και το τι πρέπει να φωτιστεί.

Ποια γωνία για αποθήκη με ύψος τοποθέτησης 8 m;

Συνήθως 90° για ανοιχτές ζώνες αποθήκευσης. Για στενούς διαδρόμους ανάμεσα σε ψηλά ράφια, καλύτερη είναι η στενή ή ασύμμετρη οπτική διαδρόμου τοποθετημένη πάνω από τους διαδρόμους.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γωνίας δέσμης και γωνίας πεδίου;

Η γωνία δέσμης μετριέται στο 50% της μέγιστης φωτεινής έντασης, η γωνία πεδίου στο 10%. Η γωνία πεδίου είναι πάντα ευρύτερη και δείχνει πόσο μακριά φτάνει το χρήσιμο διάχυτο φως.

Φωτίζει πιο δυνατά ένα φωτιστικό με στενότερη γωνία;

Η συνολική φωτεινή ροή (lumen) παραμένει ίδια, αλλά συγκεντρώνεται σε μικρότερη επιφάνεια, οπότε τα lux ακριβώς από κάτω είναι περισσότερα. Ο χώρος συνολικά δεν παίρνει περισσότερο φως – απλώς κατανέμεται διαφορετικά.

Πώς υπολογίζω πόσα φωτιστικά χρειάζομαι;

Ξεκινήστε από την απαιτούμενη μέση ένταση φωτισμού και ομοιομορφία, τις διαστάσεις του χώρου και το ύψος τοποθέτησης και χρησιμοποιήστε το φωτομετρικό αρχείο του επιλεγμένου φωτιστικού σε μια μελέτη, για παράδειγμα στο DIALux. Κάνουμε αυτές τις μελέτες δωρεάν.