Co je kuželový diagram?

Kuželový diagram svítidla názorně ukazuje, jak se světelný kužel rozšiřuje se vzdáleností od svítidla a jak přitom klesá osvětlenost v luxech. Umožňuje rychle odhadnout, jak velkou plochu světlo zasáhne například ve vzdálenosti 1, 2, 3 nebo 5 metrů a jaká bude osvětlenost v hlavní ose svítidla.

Na rozdíl od polárního diagramu nebo kartézského diagramu tedy kuželový diagram nepoužíváme primárně k odečítání svítivosti v kandelách. Převádí fotometrická data do praktičtější podoby: vzdálenost → velikost světelného kužele → osvětlenost v luxech.

Co je kuželový diagram?

Kuželový diagram, anglicky cone diagram nebo illuminance cone diagram, představuje světelný svazek svítidla jako kužel rozšiřující se směrem od světelného zdroje.

Jeho hlavní výhodou je velmi rychlá a názorná odpověď na otázku:

Kuželový diagram proto spojuje geometrii světelného svazku s osvětleností.

Co kuželový diagram zobrazuje?

Konkrétní provedení diagramu se podle použitého softwaru liší, ale běžně obsahuje několik základních údajů.

Vzdálenost od svítidla

Na diagramu jsou uvedené vzdálenosti od svítidla nebo jeho světelné plochy k hodnocené rovině.

Například:

• 1 m,
• 2 m,
• 3 m,
• 4 m,
• 5 m.

Tato vzdálenost nemusí znamenat výšku stropu nad podlahou. Pro praktické použití jde o vzdálenost světelného výstupu od plochy, na které osvětlenost hodnotíme.

Osvětlenost v luxech

Diagram uvádí osvětlenost v luxech při jednotlivých vzdálenostech.

U diagramů lampax je tato hodnota označená:

Jde o osvětlenost v hlavní ose světelného kužele.

Šířku světelného kužele

Grafické obrysy ukazují, jak se světelný kužel s rostoucí vzdáleností rozšiřuje.

U diagramu jsou zároveň označené fotometrické roviny, protože podlouhlé nebo asymetrické svítidlo vytváří v jednotlivých směrech rozdílně široký kužel.

Jak kuželový diagram číst?

Princip dobře ukazuje přímo diagram svítidla BLOKK 60×60.

V hlavní ose svítidla je uvedena přibližná osvětlenost:

• 1 m: 1 960,6 lx,
• 2 m: 490,2 lx,
• 3 m: 217,8 lx,
• 4 m: 122,5 lx,
• 5 m: 78,4 lx.

Z diagramu je tak okamžitě vidět dvojí efekt:

1. se vzdáleností se světelný kužel rozšiřuje,
2. současně výrazně klesá osvětlenost.

Co znamená E0 v kuželovém diagramu?

Písmeno E označuje osvětlenost.

Označení:

v diagramu lampax představuje osvětlenost v hlavním směru svítidla, tedy v ose 0°.

Jednotkou je:

Je důležité používat správnou terminologii:

• osvětlenost E se udává v luxech,
• svítivost I se udává v kandelách.

Proto není přesné označovat číslo v luxech jako „intenzitu světla“. V osvětlovací technice jsou osvětlenost a svítivost dvě rozdílné veličiny.

Proč osvětlenost s vzdáleností klesá?

Se zvětšující se vzdáleností se stejný světelný tok rozprostírá na stále větší plochu.

Pro bodový zdroj a bod ležící v hlavní ose platí zákon převrácených čtverců:

Pokud vzdálenost zdvojnásobíme:

Při trojnásobné vzdálenosti je osvětlenost přibližně devítinásobně nižší.

U skutečného rozměrného svítidla je jednoduchý bodový vztah nejpřesnější ve vzdálenosti, kde je rozměr svítidla vzhledem k měřicí vzdálenosti malý. Kuželový diagram proto poskytuje praktičtější údaje přímo pro konkrétní svítidlo.

Jak se zvětšuje světelný kužel?

S rostoucí vzdáleností se světelný svazek geometricky rozšiřuje.

U rotačně symetrického svazku s úhlem vyzařování θ lze jeho průměr přibližně vyjádřit:

Proto při stejné optice roste průměr světelného kužele přibližně přímo úměrně vzdálenosti.

U lineárního nebo asymetrického svítidla není světelná stopa dokonale kruhová. Rozměr kužele se proto liší podle fotometrické roviny.

Co znamenají C0–C180 a C90–C270?

Na kuželových diagramech lampax vidíte dvě barevně odlišené hranice označené:

Jde o dvě navzájem kolmé fotometrické roviny svítidla.

U čtvercového a přibližně symetrického BLOKK 60×60 jsou oba průběhy velmi podobné.

U lineárního závěsného LINNA 116 se naopak kužel v podélném a příčném směru výrazněji liší:

Právě proto je u podlouhlých svítidel důležité neposuzovat světelný kužel pouze jedním číslem.

Jak kuželový diagram souvisí s úhlem vyzařování?

Hranice světelného kužele souvisí s úhlem světelného svazku.

V běžném výstupu DIALux se illuminance cone vytváří podle takzvaného half-value angle – úhlu, ve kterém svítivost klesne na polovinu své maximální hodnoty.

U směrového svítidla proto kuželový diagram velmi názorně ukazuje:

• šířku světelného svazku,
• jeho rozšíření s rostoucí vzdáleností,
• a výslednou osvětlenost.

U široce vyzařujících plošných svítidel, jako jsou BLOKK nebo TURNN, je kužel podstatně širší než u úzkého bodového reflektoru.

Jaký je rozdíl mezi kuželovým a polárním diagramem?

Polární diagram a kuželový diagram vycházejí ze stejných fotometrických vlastností svítidla, ale odpovídají na jiné otázky.

Zjednodušeně:

Jaký je rozdíl mezi kuželovým a kartézským diagramem?

Kartézský diagram zobrazuje závislost svítivosti na úhlu v klasických pravoúhlých souřadnicích.

Kuželový diagram naproti tomu převádí fotometrickou distribuci do prostorově názornější podoby.

Každý z diagramů proto zdůrazňuje jinou informaci:

• kartézský: přesná změna svítivosti podle úhlu,
• polární: názorný tvar distribuce svítivosti,
• kuželový: šířka kužele a osvětlenost podle vzdálenosti.

Jak kuželový diagram vzniká?

Výchozím podkladem jsou skutečná fotometrická data svítidla.

Hotové svítidlo se změří na goniofotometru, který zaznamená jeho svítivost v jednotlivých směrech.

Data se následně uloží například jako:

• EULUMDAT (.ldt),
• IES (.ies).

Fotometrický software z těchto dat vypočítá světelný kužel a osvětlenost v jednotlivých vzdálenostech.

Diagram tedy nevzniká orientačním odhadem podle wattů nebo lumenů. Vychází z fotometrických vlastností konkrétního svítidla.

K čemu je kuželový diagram užitečný v praxi?

Kuželový diagram slouží jako rychlá pomůcka při výběru a umístění svítidla.

Snadno z něj zjistíte například:

• jaká bude osvětlenost přímo pod svítidlem,
• jak rychle luxy klesají s rostoucí vzdáleností,
• jak široký prostor svítidlo zasáhne,
• jaký vliv má změna montážní výšky,
• a jak se liší dvě svítidla s rozdílnou světelnou distribucí.

Praktický význam má například u závěsného LINNA 116 nad jídelním stolem. Změnou výšky zavěšení měníte současně velikost osvětlené plochy i osvětlenost pracovní desky.

Čím níže svítidlo zavěsíte, tím menší plocha světelný kužel pokryje a tím vyšší osvětlenost vznikne v jeho hlavní části.

Kdy samotný kuželový diagram nestačí?

Kuželový diagram je rychlá orientační pomůcka, nikoli kompletní výpočet místnosti.

Nezohledňuje v plném rozsahu například:

• odrazy světla od stěn a stropu,
• více svítidel současně,
• jejich vzájemné překrývání,
• složitou geometrii prostoru,
• nábytek a překážky,
• rovnoměrnost osvětlení celé místnosti,
• ani všechny podmínky zrakového komfortu.

Pro návrh celé místnosti proto používáme Relux nebo DIALux s kompletními fotometrickými daty svítidel.

Kuželové diagramy svítidel lampax

Kuželové diagramy zveřejňujeme přímo u jednotlivých svítidel lampax v části Rozměry a diagramy.

Najdete je například u:

• BLOKK 60×60,
• BLOKK 30×30,
• TURNN 40,
• TURNN 60,
• závěsného LINNA 116.

Diagramy jsou součástí technické dokumentace řad BLOKK, TURNN a LINNA.

Kompletní technické listy a EULUMDAT soubory najdete také na stránce Ke stažení.

Pokud řešíte celou místnost, nestačí vybrat svítidlo podle jediného čísla v luxech. Při službě výpočet osvětlení zdarma pracujeme s kompletní prostorovou distribucí konkrétních svítidel a jejich skutečným rozmístěním v místnosti.