Introduction

Avec le développement rapide et approfondi de l’éclairage à semi-conducteurs, les LED ont été de plus en plus largement utilisées dans l’éclairage routier, l’éclairage intérieur, l’éclairage de stade, l’éclairage commercial et d’autres domaines. Contrairement aux luminaires traditionnels, l’éclairage LED a l’avantage d’être véritablement directionnel, tandis que la répartition de l’éclairage du luminaire peut être mieux planifiée à l’aide de lentilles et de réflecteurs.

La répartition de l’éclairage fait simplement référence à la façon dont la lumière est dispersée à partir d’un luminaire. C’est la quantité de lumière que le luminaire projette dans chaque angle solide de l’espace. La distribution lumineuse des lampes peut être obtenue par des tests photométriques. Pour des applications d’éclairage uniques, différents schémas de distribution de la lumière doivent être pris en compte. Chaque distribution photométrique fournit une empreinte ou un modèle d’éclairage unique pour répondre aux besoins de votre application d’éclairage.

Qu’est-ce que la distribution d’éclairage symétrique et asymétrique

Avec le développement de la technologie, l’industrie a des exigences beaucoup plus élevées pour la conception optique secondaire des lampes LED et l’utilisation des données photométriques spatiales des lampes LED pour la conception de l’éclairage. En ce qui concerne une seule LED emballée, l’émission de lumière LED a une forte directivité et la luminosité dans la direction de l’axe optique est relativement élevée. Les lampes LED sont généralement composées de plusieurs LED. Afin d’obtenir le flux lumineux et la répartition de la lumière attendus, une conception optique secondaire stricte doit être réalisée en fonction de la répartition de la lumière de chaque LED. Les lampes LED ont généralement des formes géométriques complexes et des surfaces émettrices de lumière, et il y aura des différences évidentes dans la distribution de la lumière à distance de la lampe et à proximité de la lampe. Tout cela nous oblige à investir davantage dans la conception optique de la lampe pour obtenir une répartition lumineuse appropriée. Une fois la conception terminée, nous pouvons utiliser la répartition lumineuse du luminaire pour savoir d’où vient la lumière de la source lumineuse ou du luminaire, dans quelle direction elle tire, le flux de chaque lumière, la répartition de l’éclairement dans n’importe quelle section à n’importe quelle distance dans l’espace. Et nous pouvons observer la répartition de la luminosité des sources lumineuses ou des lampes dans différentes directions. Après les avoir compris, nous pouvons raisonnablement appliquer ces distributions lumineuses (IES) à votre projet.

Après conception, si la distribution lumineuse générée par la lampe est uniformément répartie dans toute la zone, la distribution lumineuse est symétrique ; si la lumière générée par la lampe est inégalement répartie dans la zone, la répartition lumineuse est asymétrique. Autrement dit, une distribution d’éclairage symétrique implique l’utilisation d’un luminaire pour diffuser la lumière de manière uniforme ou symétrique (centrée sur un axe, avec la même intensité lumineuse dans toutes les directions), tandis qu’une distribution d’éclairage asymétrique implique l’utilisation d’un luminaire de manière inégale ou asymétrique. motif pour diffuser la lumière. Celles-ci sont principalement réalisées grâce à la conception optique secondaire des lampes. Ce qui suit est le diagramme de distribution d’intensité de la distribution lumineuse asymétrique et symétrique des lampadaires. Nous pouvons voir que la distribution lumineuse asymétrique est asymétrique à l’exception de la distribution de l’intensité lumineuse sur le plan C0/180, et le reste des plans est asymétrique. En application pratique, nous pouvons installer le lampadaire sur un côté de la route pour éclairer uniformément toute la surface de la route.

Comment vérifier si la répartition de l’éclairage est asymétrique ou symétrique

Comment vérifier que les lampes ont des distributions lumineuses asymétriques et symétriques ? Vous pouvez obtenir la distribution d’intensité des luminaires sous différents angles grâce à des tests photométriques et les comparer entre eux. Si l’intensité lumineuse de chaque angle solide est égale sous un même plan horizontal, la distribution lumineuse est symétrique. Si l’intensité lumineuse pour chaque angle solide n’est pas égale, la distribution lumineuse est asymétrique. Afin de mesurer la symétrie ou l’asymétrie de la courbe photométrique de la lumière, un goniophotomètre est généralement recommandé. Un goniophotomètre est utilisé pour effectuer le test photométrique en mesurant l’intensité d’une source lumineuse à différents angles et en comparant l’intensité à chaque angle au rapport de l’intensité à d’autres angles. Si le rapport de l’intensité lumineuse à chaque angle est le même ou presque le même, alors la distribution de la lumière est symétrique. Si le rapport d’intensité lumineuse à chaque angle est significativement différent, alors la distribution lumineuse est asymétrique. En utilisant un goniophotomètre, il est possible de mesurer avec précision la distribution photométrique de la lumière et d’évaluer si elle est symétrique ou asymétrique.

Alors, comment est-il mesuré? Dans le processus de mesure, nous supposons que le centre de la lampe est suspendu dans la pièce standard, et la mesure du flux lumineux rayonné de la lampe dans toutes les directions nécessite l’aide d’un goniophotomètre. L’intensité lumineuse du luminaire est mesurée par un goniophotomètre en chambre noire. Le profil de la courbe de répartition de l’intensité lumineuse à partir du centre du luminaire donne des informations sur l’intensité lumineuse dans la direction respective. Cette silhouette 3D est découpée en une simple représentation 2D dans deux plans perpendiculaires. La ligne continue est la courbe de distribution de l’intensité lumineuse dans la direction transversale de la lampe, et la ligne pointillée est la courbe de distribution de l’intensité lumineuse dans la direction longitudinale de la lampe. Le plan de coupe transversal est indiqué par (C0-C180) et le plan de coupe longitudinal est indiqué par (C90-C270). Le nombre après le “C” indique l’angle auquel le plan se trouve lorsque la courbe de répartition de la lumière est vue d’en haut. En théorie, il existe de nombreux plans de ce type, mais pour gagner du temps, nous ne mesurons généralement que des plans typiques, tels que C10-C190, C20-C200, C30-C210, etc. L’angle Γ est de 0, 5, 10 et jusqu’à 180° (au dessus de 180° c’est la lumière émise vers le haut). Ci-dessous, nous donnons des vidéos expliquant la méthode de mesure du GONIOPHOTOMETRE GO-2000 de ZGSM, le principe de base est que la sonde reste immobile pendant le test et que le luminaire tourne autour des axes vertical et horizontal pour obtenir la répartition de l’intensité lumineuse de tout l’espace.

Avantages et inconvénients de la distribution symétrique de l’éclairage

La lumière LED symétrique distribue la lumière uniformément dans toutes les directions. Ce type de distribution lumineuse est recommandé pour l’éclairage intérieur, l’éclairage général de grands espaces et l’éclairage paysager, etc. Pour l’éclairage à grande échelle de ces zones, une distribution lumineuse symétrique est souvent le choix approprié. Par exemple, dans notre chambre, un plafonnier à répartition lumineuse symétrique suffit souvent. Ou les projecteurs à l’intersection, en raison de la grande surface éclairée et de la hauteur d’installation élevée des lampes, la répartition symétrique de la lumière est plus adaptée pour éclairer l’ensemble de l’intersection afin d’assurer la sécurité des piétons et des conducteurs.

Avantages de la répartition symétrique de la lumière

Éclairage de grands espaces – L’éclairage à répartition symétrique de la lumière est plus adapté à l’éclairage de grands espaces. Contrairement à l’éclairage asymétrique, l’éclairage symétrique ne concentre pas la lumière sur des zones spécifiques. Au lieu de cela, il diffuse le faisceau uniformément dans toutes les directions pour s’assurer que chaque coin d’un grand espace est éclairé.

Facile à installer – Étant donné que l’éclairage à répartition symétrique de la lumière ne focalisera pas le faisceau lumineux sur une zone spécifique, nous n’avons pas à prêter trop d’attention à l’angle d’installation du luminaire. Généralement, lorsque vous avez besoin d’éclairer cette zone, il vous suffit de pointer la surface émettrice de lumière du luminaire dans cette direction.

Inconvénients de la répartition symétrique de la lumière

La distribution symétrique de la lumière a tendance à éclairer les zones où elle n’est pas nécessaire, provoquant ainsi une pollution lumineuse

Les luminaires à distribution lumineuse symétrique ne sont pas économes en énergie par rapport à la distribution lumineuse asymétrique

Un éclairage symétrique peut provoquer un éblouissement intentionnel et non intentionnel

Avantages et inconvénients de l’éclairage asymétrique

L’éclairage asymétrique est votre meilleur choix lorsque vous souhaitez éclairer un espace spécifique. Vous feriez mieux de choisir un éclairage asymétrique lorsque vous souhaitez accentuer une zone particulière de l’espace de votre projet. L’éclairage asymétrique convient à de nombreux endroits, tels que les routes, les parkings, les stations-service, les stades professionnels, l’éclairage périmétrique, etc. L’éclairage dans ces zones a une caractéristique commune : la zone d’éclairage est claire. Il n’y aura donc pas trop de lumière irradiée à l’extérieur de la zone. Par exemple, l’éclairage routier exige que la lumière soit principalement irradiée sur la route, mais pas sur les maisons et l’herbe. L’éclairage du stade ne nécessite aucun déversement, et trop de lumière affectera la vie quotidienne des personnes dans les zones résidentielles à proximité du stade.

Avantages de la répartition asymétrique de la lumière

Illuminez des zones spécifiques – L’éclairage de zones inutiles est un gaspillage total. Ainsi, les lumières asymétriques éclairent uniquement la zone qui doit être éclairée. L’éclairage par répartition asymétrique de la lumière produit peu ou pas de pollution lumineuse

Source de lumière limitée – L’éclairage asymétrique crée des faisceaux de lumière étroits pour éclairer les zones prévues. Il utilise le moins d’énergie pour éclairer la zone cible, il est donc plus économe en énergie que les solutions de distribution lumineuse symétrique.

Rentable – L’éclairage asymétrique dirige toute la lumière aussi uniformément que possible sur la zone cible. Par conséquent, en plus d’économiser de l’énergie électrique, l’éclairage asymétrique peut également obtenir l’effet d’éclairage le plus idéal (éclairement et uniformité), ce qui permet d’obtenir le meilleur effet d’éclairage au moindre coût.

Inconvénients de l’éclairage asymétrique

L’éclairage asymétrique ne convient pas à l’éclairage général, tel que l’éclairage de votre chambre, l’éclairage de votre bureau et certains autres éclairages intérieurs. Au lieu de cela, il est plus approprié pour accomplir des tâches d’éclairage spécifiques.

La répartition asymétrique de la lumière impose des exigences plus élevées aux utilisateurs de l’éclairage. En règle générale, les utilisateurs doivent avoir une certaine compréhension de la distribution de la lumière et peuvent raisonnablement utiliser un logiciel de simulation d’éclairage pour sélectionner la distribution de la lumière afin de trouver un plan d’installation approprié, y compris la hauteur d’installation, la disposition des poteaux (éclairage de rue et d’inondation) et l’installation. angle.

Répartition asymétrique de l’éclairage appliquée à l’éclairage public

Par rapport à ces sources lumineuses traditionnelles, les lampadaires LED présentent les avantages d’une efficacité optique élevée, d’un faible rayonnement thermique, d’une faible consommation d’énergie, d’une longue durée de vie, d’un petit angle lumineux et de l’absence de pollution par le mercure. Cependant, les LED ne peuvent pas à elles seules raisonnablement fournir une distribution d’intensité pour toutes les applications (routes, parkings, autres extérieurs). Nous devons l’équiper d’une lentille secondaire pour ajuster sa distribution d’intensité afin d’obtenir une distribution d’éclairage raisonnable. Cela permet aux lampadaires d’être efficaces et à faible éblouissement, évitant ainsi tout danger pour les conducteurs.

Les lampes traditionnelles sont généralement installées à un certain angle d’inclinaison, de sorte que le plus de lumière possible puisse être irradiée sur la route. Cependant, cette approche exposera la source lumineuse au champ de vision du conducteur dans une certaine mesure, et éventuellement le conducteur sera en danger en raison de l’éblouissement. Ces dernières années, plusieurs lentilles auxiliaires ont été proposées pour obtenir des lampadaires LED avec une répartition lumineuse raisonnable. La méthode de base consiste à installer une lentille secondaire sur les puces LED pour contrôler la distribution de l’intensité lumineuse du lampadaire à travers les caractéristiques de réfraction de la lumière dans différents milieux. Ce qui suit est un diagramme schématique de la réfraction et de la réflexion de la lumière (dans une certaine proportion) avec la lentille secondaire.

Grâce à cela, nous pouvons nous assurer que la surface émettrice de lumière du lampadaire est horizontale lorsqu’il fonctionne, il n’est donc pas facile pour le conducteur de voir directement la source lumineuse du lampadaire LED. Tout en améliorant l’intensité lumineuse de la lampe, il peut également réduire son éblouissement. Comme suit, nous comparons les résultats de la distribution d’éclairage symétrique et de la distribution d’éclairage asymétrique dans la simulation Dialux. Nous pouvons voir que la distribution d’éclairage asymétrique a de bonnes performances en termes d’éclairement moyen, d’uniformité d’éclairement et d’éblouissement (par rapport à l’éclairage public avec distribution d’éclairage symétrique avec angle d’inclinaison). En résumé, la distribution asymétrique de l’éclairage est une bonne option pour les municipalités et les villes qui cherchent à réduire la consommation d’énergie en fournissant des niveaux d’éclairage adéquats. Il est également plus efficace et économique que les conceptions d’éclairage traditionnelles.

Distribution d’éclairage asymétrique appliquée à l’éclairage par projecteurs

Pourquoi les appelle-t-on projecteurs ? “Ils sont appelés projecteurs car ils inondent la zone de lumière. Grâce à cette explication, nous pouvons comprendre que les projecteurs à LED antérieurs utilisaient une distribution d’éclairage symétrique pour irradier uniformément toutes les directions de l’espace. Mais cela conduira inévitablement à une réduction de l’éclairement de la zone éloignée de la lampe (E (éclairement) = L (luminance) / r2 (carré de la distance). C’est pourquoi, ces dernières années, la généralisation des projecteurs à LED à répartition lumineuse asymétrique se développe rapidement. Les projecteurs asymétriques utilisent également des lentilles pour diriger la lumière dans la direction qui nécessite un éclairement, tandis que les projecteurs symétriques distribuent la lumière uniformément dans toutes les directions.Ceci est particulièrement important pour l’éclairage sportif, il peut diriger la lumière là où les athlètes en ont besoin, minimisant la lumière qui se répand dans le ciel nocturne, ce qui provoque éblouissement pour le public.Par rapport au projecteur symétrique, le projecteur asymétrique dirige le faisceau vers la zone sélectionnée en utilisant la technologie des lentilles, il suffit donc d’ajuster l’angle d’éclairage (ou l’installation horizontale) pour obtenir l’effet d’éclairage souhaité, tout en réduisant les pertes de lumière vers les maisons voisines, ce qui le rend très approprié pour l’éclairage des stades dans les villes et les agglomérations. Nous donnons ci-dessous une comparaison des résultats d’éclairage des projecteurs avec des distributions d’éclairage symétriques et asymétriques dans l’éclairage des courts de tennis.

Tendance au développement pour la distribution photométrique, asymétrique ou symétrique

Grâce à l’introduction de cet article sur la distribution d’éclairage symétrique et asymétrique des lampes, leurs caractéristiques et leurs applications pratiques, je pense que tout le monde a un aperçu de la tendance de développement future de la distribution de la lumière. D’une manière générale, lorsqu’il s’agit de savoir quelle distribution photométrique est la plus populaire dans les développements futurs, nous pensons qu’une distribution photométrique asymétrique est généralement préférée. En effet, la distribution asymétrique de la lumière offre des possibilités plus créatives pour la conception de l’éclairage et peut fournir de meilleures solutions pour les conceptions d’éclairage complexes. Cela peut non seulement rendre la scène plus réaliste, mais aussi attirer visuellement l’utilisateur. En même temps, cela peut réduire la consommation d’énergie, ce qui est une direction de développement d’éclairage plus future. Dans le même temps, la distribution asymétrique de la lumière peut résoudre dans une certaine mesure le problème de la pollution lumineuse, qui est aussi la direction des efforts dans le monde aujourd’hui.

Bien sûr, cela ne signifie pas qu’il n’y a pas besoin d’une distribution symétrique de la lumière. Le spectre symétrique est toujours utile dans l’éclairage intérieur, comme l’éclairage domestique et l’éclairage commercial. Parce que ces endroits nécessitent souvent un éclairage plus lumineux et plus uniforme dans son ensemble, et que les contours de ces zones sont relativement nets, le spectre symétrique peut donc répondre aux besoins d’éclairage correspondants. Au contraire, à l’heure actuelle, lors de l’utilisation de lampes à répartition asymétrique de la lumière, l’effet est encore pire. Dans le même temps, la polyvalence du spectre lumineux asymétrique est relativement faible, ce qui entraînera également une augmentation des coûts de développement et augmentera la difficulté de fonctionnement dans les applications pratiques. Cela incitera les consommateurs ordinaires à préférer choisir un spectre symétrique pour augmenter le taux de tolérance aux pannes afin d’ajouter des appareils d’éclairage à leur espace.

En bref, la distribution de luminosité asymétrique sera plus populaire à l’avenir, mais les consommateurs ordinaires ne peuvent pas se passer de luminaires à distribution de luminosité symétrique en peu de temps.

Application ZGSM

Sommaire

A travers cet article, nous espérons que chacun a une certaine compréhension des tests photométriques et de la types de distribution d’éclairage. Cet article décrit comment le test photométrique est effectué avec un photomètre. En comprenant la définition de la distribution d’éclairage symétrique et asymétrique, nous savons comment faire la distinction entre la distribution d’éclairage symétrique ou asymétrique. En même temps, il se concentre sur l’application de la distribution photométrique asymétrique dans l’éclairage public et l’éclairage par projecteurs. Enfin, nous avons également parlé de la future tendance de développement de la distribution de la lumière (symétrie ou asymétrie). Un éclairage efficace ne consiste pas seulement à choisir les luminaires les plus brillants ou ceux qui correspondent à votre budget, mais aussi la bonne répartition de l’éclairage. Évaluer avec précision les zones de votre projet qui doivent être éclairées, déterminer où la lumière est nécessaire et où elle ne l’est pas, puis choisir des luminaires avec la bonne répartition de la lumière, est la chose la plus importante pour le projet. Nous pensons que la compréhension de ces connaissances de base sera d’une grande aide pour la mise en œuvre de votre futur projet. Contactez-nous pour obtenir plus de détails.

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