Warum ist die Auswahl des Strahlwinkels für eine optimale Beleuchtung wichtig?

Erstens: Wodurch wird der Abstrahlwinkel bestimmt?

Der Abstrahlwinkel wird durch das Design der Leuchte, den verwendeten Reflektor und optische Elemente wie Linsen oder Diffusoren bestimmt. Beim Austritt bildet das Licht einen Kegel. Der Winkel dieses Kegels, ausgedrückt in Grad, ist der Abstrahlwinkel. Folgende Faktoren beeinflussen den Abstrahlwinkel:

1. Größe der Lichtquelle: Eine größere Lichtquelle erzeugt einen breiteren Strahl, während eine kleinere Lichtquelle einen schmaleren Strahl erzeugt.
2. Reflektortyp: Reflektoren lenken das Licht und haben eine spezielle Form. Diffuse Reflektoren verteilen das Licht über eine größere Fläche, während konzentrierte Reflektoren einen engen Lichtstrahl erzeugen.
3. Optische Komponenten: Linsen und andere Komponenten sorgen für eine größere Formflexibilität des Strahls, indem sie den Lichtweg verändern.
Strahler mit reflektierenden Linsen und kleinen LED-Chips erzeugen beispielsweise schmale Lichtkegel, die sich perfekt zum Hervorheben von Details oder Objekten eignen. Deckenleuchten hingegen haben einen breiteren Lichtkegel und sorgen so für eine gleichmäßige Ausleuchtung des Raumes.

Zweitens, wie man den Strahlwinkel misst

Die Messung des Abstrahlwinkels ist entscheidend für die Auswahl derBeleuchtungGeeignet für das Design. Der Abstrahlwinkel wird üblicherweise durch Messung der Lichtintensität in verschiedenen Winkeln bestimmt. Dies wird oft als Halbwertsintensität bezeichnet. Dies ist der Winkel, bei dem die Lichtintensität auf 50 % ihres Maximalwerts abfällt.
Formel zur Berechnung des Abstrahlwinkels:
Strahlwinkel (°) = 2 * arctan (Strahlbreite/Entfernung)
Darunter:
Die Strahlbreite bezeichnet die Breite des beleuchteten Bereichs in einer bestimmten Entfernung. Die Entfernung bezeichnet den Abstand zwischen der beleuchteten Oberfläche und der Lichtquelle.
Beispiel: Wenn ein Scheinwerfer in einer Entfernung von 10 Fuß eine Strahlbreite von 3 Fuß erzeugt:

Berechnen Sie das Verhältnis von Strahlbreite zu Entfernung: Strahlbreite/Entfernung = 3/10 = 0,3
Ermitteln Sie den Arcustangenswert von 0,3: Arcustangens(0,3) ≈ 16,7° (Hinweis: Der ursprüngliche Berechnungsfehler müsste hier Arcustangens(0,3) ≈ 16,7° und nicht 7° lauten).

Multiplizieren Sie mit 2, um den Abstrahlwinkel zu erhalten: 2 * 16,7° = 33,4°
Der Abstrahlwinkel beträgt ca. 33,4°.

Auswahl des Abstrahlwinkels und der Lichtintensität

Der Winkel des Lichtstrahls bestimmt die Lichtverteilung. Gemäß dem quadratischen Abstandsgesetz nimmt die Lichtintensität mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle ab. In der Praxis beeinflusst der Abstrahlwinkel die Wechselwirkung zwischen Licht und Raum. Ein größerer Abstrahlwinkel erzeugt weicheres, weniger intensives Licht, während ein kleinerer Abstrahlwinkel schärfere Schatten und stärkeren Kontrast erzeugt.

Drittens: Die Wahl des Abstrahlwinkels und sein Einfluss auf die Energieeffizienz

Die Energieeffizienz ist ein weiterer Faktor, der bei der Wahl des Abstrahlwinkels berücksichtigt werden muss. Durch die Wahl des richtigen Abstrahlwinkels für einen bestimmten Vorgang lässt sich Energie sparen, da das Licht genau dorthin gelenkt wird, wo es benötigt wird. Ein zu breiter Abstrahlwinkel verschwendet Licht und Energie, insbesondere in Bereichen, die keine starke Beleuchtung benötigen. Ein engerer Abstrahlwinkel fokussiert das Licht auf einen bestimmten Bereich, sodass weniger Lampen benötigt werden, um die gewünschte Helligkeit zu erreichen. Dadurch sinkt der Energieverbrauch und die Betriebskosten.

Bei der Bestimmung des Abstrahlwinkels ist auch die Effizienz der Lichtquelle entscheidend. Hocheffiziente LEDs eignen sich sowohl für Anwendungen mit schmalem als auch mit breitem Lichtstrahl, da sie mehr Licht erzeugen und gleichzeitig weniger Energie verbrauchen.

Viertens: Strahlwinkelauswahl und Flimmerkontrolle

Flimmern ist eine schnelle, wiederholte Schwankung der Lichtintensität bei einem Ausfall der Stromversorgung oder eines elektrischen Systems. Besonders an Orten, an denen Menschen lange Zeit künstlichem Licht ausgesetzt sind, wie z. B. in Büros oder Schulen, kann das flackernde Licht Unbehagen und sogar Kopfschmerzen verursachen.

Der Abstrahlwinkel ist einer der Faktoren, die den Grad der Szintillation beeinflussen. Ein schmaler Strahl trifft das Licht intensiver, wodurch die Veränderung der Lichtintensität deutlicher spürbar ist. Ein breiter Strahl hingegen verteilt das Licht gleichmäßiger, wodurch der Flimmereffekt weniger sichtbar wird.

Beispielsweise kann in einer Büroumgebung die Verwendung von Lampen mit weiten Abstrahlwinkeln (60°–120°) die Wahrnehmung von Flackern verringern und Mitarbeitern, die viele Stunden an ihren Schreibtischen verbringen, ein stabileres Lichterlebnis bieten.

Um das Flimmern zu reduzieren, nutzen Leuchten moderne Flimmerkontrolltechnologien, beispielsweise dimmbare LEDs mit integrierter Flimmerunterdrückung. Dies ist besonders wichtig in Einrichtungen wie Schulen und Krankenhäusern, wo eine gleichmäßige Beleuchtung für Komfort und Sicherheit unerlässlich ist.

Fünf. Abstrahlwinkel bei Außenbeleuchtungsanwendungen

1. Garten undLandschaftsbeleuchtung
Ein großer Abstrahlwinkel (60° oder mehr) eignet sich ideal für die allgemeine Beleuchtung im Garten, beispielsweise zur Beleuchtung von Wegen, Bäumen oder Büschen. Die große Reichweite sorgt dafür, dass das Licht keine harten Schatten erzeugt und ein weicheres, natürlicheres Lichtbild erzeugt. Im Gegensatz dazu eignet sich ein schmaler Abstrahlwinkel (weniger als 30°) ideal zur Hervorhebung von Blickpunkten wie Skulpturen oder Wasserspielen und sorgt für dramatische, fokussierte Lichteffekte.

2. Straßenbeleuchtung
Bei der Straßenbeleuchtung ist der Abstrahlwinkel entscheidend für eine gleichmäßige Ausleuchtung von Straßen und Gehwegen. Eine typische Straßenlaterne mit einem Abstrahlwinkel von 120° bietet ein breites Beleuchtungsspektrum, minimiert Blendung und gewährleistet gleichzeitig sichere Sicht. Für die allgemeine Straßenbeleuchtung empfiehlt sich ein breiterer Abstrahlwinkel, um einen größeren Bereich abzudecken, während ein schmalerer Winkel zur Hervorhebung von Kreuzungen oder Ampeln eingesetzt werden kann.

Sechs wichtige Punkte: So wählen Sie den richtigen Abstrahlwinkel

Der richtige Abstrahlwinkel ist entscheidend für eine effiziente und erfolgreiche Beleuchtung. So finden Sie schnell den passenden Winkel für Ihre Bedürfnisse:
1. Schmaler Strahl (10° bis 30°): ideal für fokussierte Beleuchtung oder Fokussierung des Lichts auf ausgewählte Gegenstände oder Bereiche.
2. Mittlerer Strahl (30°–60°): Ideal für die Arbeitsbeleuchtung, sorgt für ausgewogenes, fokussiertes Licht ohne grelles Licht und Schatten.
3. Breiter Strahl (60°-120°): sehr gut geeignet für Umgebungsbeleuchtung, deckt einen größeren Bereich mit weichem Licht ab und sorgt für allgemeine Beleuchtung von Räumen oder Außenbereichen.