Kut zračenja LED objašnjen: 60°, 90° ili 120° – koji odabrati za halu ili vanjsku površinu?

Dvije LED industrijske svjetiljke iste snage i istog svjetlosnog toka mogu potpuno različito osvijetliti halu. Razlog je kut zračenja: on određuje pada li svjetlost na pod kao svijetla, koncentrirana mrlja ili se široko raspršuje po regalima i zidovima. S pogrešnim kutom dobivate tamne prolaze, blještanje ili izgubljenu svjetlost – i više vata to ne rješava. Ovaj vodič objašnjava što kut zračenja zapravo znači, kako je povezan s visinom montaže i koji kut odabrati za hale, skladišta, vanjske površine i sportske objekte.

Što kut zračenja zapravo mjeri

LED svjetiljka ne emitira ravnomjeran stožac svjetlosti s oštrim rubom. Jakost svjetlosti (u kandelama) najveća je ravno naprijed i postupno opada prema stranama. Kut zračenja je ukupni kut između dvaju smjerova u kojima je jakost svjetlosti pala na 50 % maksimalne vrijednosti. Fotometrijske norme to nazivaju FWHM (full width at half maximum).

Neki tehnički listovi navode i kut polja: kut pri kojem jakost svjetlosti pada na 10 %. On je uvijek širi od kuta zračenja i pokazuje dokle seže korisna raspršena svjetlost. Kod industrijske svjetiljke od 90° kut polja često iznosi 110–130°.

Kut zračenja stvara optika ispred LED dioda:

• Leće (PC ili PMMA) iznad svake LED diode ili skupine – uobičajene kod industrijskih svjetiljki od 60°, 90° i 120°. Precizne, kompaktne i dostupne i u uskim i asimetričnim izvedbama.
• Reflektori (aluminij) oko LED modula – klasika kod UFO svjetiljki. Reflektor sužava snop i zasjenjuje izvor svjetlosti, čime se smanjuje blještanje.
• Difuzori (opalni pokrovi) – u panelima i vodonepropusnim svjetiljkama. Daju vrlo široku, meku raspodjelu od otprilike 110–120° s niskim blještanjem.

Zašto isti lumeni daju različite lukse

Vrijednost u lumenima pokazuje koliko svjetlosti svjetiljka ukupno emitira. Kut zračenja pokazuje na koliki se prostor ta svjetlost raspodjeljuje. Ako iste lumene koncentrirate u uži stožac, jakost svjetlosti – a time i osvijetljenost (luks) na podu – raste, dok se osvijetljena površina smanjuje.

Pojednostavljeni primjer prikazuje jednu industrijsku svjetiljku od 15.000 lm na visini od 8 m. Ne uzima u obzir refleksije od zidova ni preklapanje sa susjednim svjetiljkama, pa samo ilustrira načelo:

Kut zračenja	Osvijetljeni promjer na podu	Približno lx izravno ispod	Tipičan učinak
60°	oko 9 m	oko 280 lx	Svijetla mrlja, tamne zone između svjetiljki ako nisu postavljene gušće
90°	oko 16 m	oko 130 lx	Uravnoteženo: dobro preklapanje pri uobičajenom razmaku
120°	oko 28 m	oko 75 lx	Vrlo ravnomjerno, ali na ovoj visini puno svjetlosti na zidovima i regalima

U stvarnoj instalaciji svjetiljke se preklapaju, a cilj je prosječna osvijetljenost uz minimalnu ravnomjernost, a ne vršna vrijednost ispod jedne svjetiljke. Zato pravi kut istodobno ovisi o visini montaže i razmaku – pogledajte Koliko luksa trebate? za vrijednosti po prostorima i Lumen naspram lm/W o učinkovitosti.

Izračun osvijetljene površine

Za brzu procjenu promjera osvijetljenog unutar kuta zračenja:

Promjer ≈ 2 × visina montaže × tg(kut zračenja ÷ 2)

Visina montaže	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

Visina montaže ovdje znači udaljenost od svjetiljke do radne ravnine (često pod ili 0,75–0,85 m iznad njega kod radnih stolova), a ne visinu krova.

Koji kut zračenja za koju primjenu?

Primjena	Preporučeni kut	Zašto
Radionice, niske hale do otprilike 6 m	120°	Široko preklapanje, ravnomjerna svjetlost, malo sjena na radnim stolovima
Proizvodne i skladišne hale 6–10 m	90°	Najbolji omjer ravnomjernosti i svjetlosti na podu
Visoke hale iznad 10 m	60° ili 90°	Dovoljno svjetlosti na podu bez gubitaka na zidovima i krovu
Uski prolazi između visokih regala	Uski (30–60°) ili asimetrična optika za prolaze	Svjetlost na prednje strane regala i u prolaz, a ne na vrh regala
Sportske dvorane	60–90°, često s reflektorom protiv blještanja	Okomita svjetlost za igre loptom, ograničeno blještanje igrača
Dvorišta, utovarne zone, parkirališta	Asimetrični ili široki (90–120°) reflektori	Velika površina s malo stupova, malo svjetlosti prema susjedima
Sportski tereni	Uska i asimetrična optika reflektora	Velik domet od stupa do sredine terena uz kontrolirano blještanje
Uredi i učionice	Raspršena (paneli, oko 110–120°)	Meka svjetlost s malo blještanja kod niskih stropova

Za cjelovito planiranje hala i skladišta pogledajte naš vodič za LED rasvjetu hala i vodič za rasvjetu skladišta.

LED industrijske svjetiljke s optikom od 90° i 120° – drajveri Philips ili Sosen, IP65:

Razmak i ravnomjernost: kut i raster idu zajedno

Ravnomjernost (U₀) je omjer najniže i prosječne osvijetljenosti. EN 12464-1 obično zahtijeva U₀ ≥ 0,4 u skladišnim zonama i ≥ 0,6 na radnim mjestima. Hoćete li to postići, ovisi o razmaku između svjetiljki u odnosu na visinu montaže – omjeru razmak/visina.

• Kod uskih kutova (60°) razmak treba biti otprilike jednak visini montaže ili manji. Veći razmak stvara vidljive tamne pruge.
• Kod 90° razmak od otprilike 1–1,3 visine montaže obično daje dobru ravnomjernost.
• Kod 120° razmak može iznositi do otprilike 1,5 visine – korisno u niskim halama, ali na većoj visini puno svjetlosti pada na zidove i regale.

To su polazne vrijednosti. Regali, međukatovi, refleksija zidova i točna krivulja raspodjele svjetlosti mijenjaju rezultat. Zato je jedina pouzdana provjera svjetlotehnički izračun sa stvarnom fotometrijskom datotekom (LDT ili IES).

Kut zračenja i blještanje

Širok kut šalje više svjetlosti pod niskim kutovima – upravo u smjerovima u koje ljudi gledaju kad podignu pogled ili gledaju preko hale. To povećava rizik od blještanja, izražen kao UGR. Uže leće, a posebno reflektori, odsijecaju svjetlost pod niskim kutovima i čine rad ispod svjetiljke ugodnijim. U halama s radnim mjestima, prometom viličara ili igrama loptom optika je stoga jednako važna kao i svjetlosni tok. Više u članku Blještanje i UGR objašnjeni.

Vanjske površine: simetrično ili asimetrično?

Reflektor sa simetričnim kutom od 120° usmjeren ravno prema dolje osvjetljava krug. Postavljen na fasadu ili stup i nagnut, velik dio svjetlosti šalje u nebo ili prema susjedima. Asimetrična optika usmjerava svjetlost naprijed i prema dolje, pa svjetiljka može ostati vodoravna: više svjetlosti u dvorištu, manje blještanja za vozače i manje svjetlosnog onečišćenja.

Za dvorišta i utovarne zone pogledajte Vanjska rasvjeta poslovnih površina; za terene Rasvjeta sportskih terena.

Česte pogreške

• Odabir samo prema snazi. Svjetiljka od 200W s pogrešnom optikom osvjetljava halu lošije od svjetiljke od 150W s pravom.
• 120° u visokim halama. Na 10–12 m velik dio svjetlosti završi na gornjim razinama regala i na zidovima umjesto na podu.
• 60° u niskim halama. Na 4–5 m uski kutovi stvaraju svijetle mrlje i tamne zone, osim ako ne postavite znatno više svjetiljki.
• Zanemarivanje regala. U skladištima s uskim prolazima svjetlost na vrhu regala je izgubljena; koristite optiku za prolaze i postavite svjetiljke iznad prolaza.
• Nema fotometrijske datoteke. Bez podataka LDT ili IES kut na kutiji jedina je informacija – a on ništa ne govori o obliku krivulje.

Često postavljana pitanja

Što znači kut zračenja od 90°?

Unutar stošca od 90° (45° sa svake strane osi) jakost svjetlosti iznosi najmanje polovicu maksimalne vrijednosti. Na visini od 8 m taj stožac na podu pokriva krug promjera oko 16 m. Izvan njega svjetiljka i dalje emitira svjetlost, ali slabiju.

Je li širi kut zračenja bolji?

Ne nužno. Širi kut daje ravnomjerniju svjetlost i omogućuje veći razmak na malim visinama, ali na većim visinama montaže više se svjetlosti gubi na zidovima i regalima, a rizik od blještanja raste. Pravi kut ovisi o visini, razmaku i onome što treba osvijetliti.

Koji kut za skladište s visinom montaže od 8 m?

Za otvorene skladišne zone obično 90°. Za uske prolaze između visokih regala bolja je uska ili asimetrična optika za prolaze postavljena iznad prolaza.

Koja je razlika između kuta zračenja i kuta polja?

Kut zračenja mjeri se pri 50 % maksimalne jakosti svjetlosti, a kut polja pri 10 %. Kut polja uvijek je širi i pokazuje dokle seže korisna raspršena svjetlost.

Svijetli li svjetiljka jače s užim kutom?

Ukupni svjetlosni tok (lumeni) ostaje isti, ali je koncentriran na manju površinu, pa je luksa izravno ispod svjetiljke više. Hala u cjelini ne dobiva više svjetlosti – ona se samo drukčije raspodjeljuje.

Kako izračunati koliko svjetiljki trebam?

Krenite od zahtijevane prosječne osvijetljenosti i ravnomjernosti, dimenzija prostora i visine montaže, a zatim upotrijebite fotometrijsku datoteku odabrane svjetiljke u izračunu, primjerice u programu DIALux. Te izračune izrađujemo besplatno.