Początkowe konstrukcje opraw oświetleniowych LED posiadały źródła światła LED przykryte przezroczystym kloszem lub w celu minimalizowania intensywnego olśnienia pochodzącego od samego źródła LED stosowano matowany klosz. Rozsył światłości tych konstrukcji był szeroki, rozproszony. Następnie rozpoczęto nakładanie na źródła LED odbłyśnika lub soczewki, ale posiadających symetrię obrotową. W związku z tym rozsył światłości stał się bardziej skupiony, węższy niż poprzednio. Tak więc dysponowano paletą obrotowo-symetrycznych opraw oświetleniowych LED, które musiały sprostać różnorodnym wymaganiom oświetleniowym.
Przeczytaj informacje z rynku oświetleniowego
Pomysł na oprawy symetryczne pojawił się w oświetleniu drogowym
Pojawił się jednak problem z zastosowaniem opraw LED do oświetlenia drogowego. Wynikało to z wymaganego specyficznego rozsyłu światłości, aby spełnić wymagania oświetlenia drogowego. Konstruktorzy poradzili sobie z tym poprzez zastosowanie wielu źródeł LED ze stosowanymi dotychczas obrotowo-symetrycznymi rozsyłami światłości, jednak każdy taki element był ukierunkowany na inną część jezdni. Chociaż pozwoliło to na spełnienie wymagań, to awaria któregoś z LED skutkowała powstaniem ciemnej plamy na jezdni, co stało się poważną wadą tych konstrukcji. Rozwiązano ją zaopatrując każdy LED w soczewkę, której rozsył światłości odpowiadał wymaganemu dla oświetlenia drogowego. Wtedy uszkodzenie któregoś z LED powodowało jedynie pewien spadek poziomu oświetlenia jezdni.
Wszystko o oprawach asymetrycznych
Zastosowanie oświetlenia asymetrycznego
Budowa asymetrycznych opraw oświetleniowych LED
Podział i przykłady asymetrycznych opraw oświetleniowych LED
Dysponując doświadczeniami uzyskanymi przy konstrukcji drogowych opraw LED, konstruktorzy rozpoczęli prace nad asymetrycznymi oprawami oświetleniowymi LED. Dzięki temu w zastosowaniach oświetleniowych wymagających asymetrycznego rozsyłu światłości można by było nie stosować już mało dopasowanych obrotowo-symetrycznych rozsyłów światłości. Powodem rozpoczęcia tych prac była możliwość uzyskania asymetrycznego rozsyłu światłości stosując podobne zabiegi, jak w przypadku opraw drogowych LED.
Elementy opraw asymetrycznych LED
Tak jak w przypadku każdej oprawy oświetleniowej, w oprawach asymetrycznych LED poza źródłem światła znajdują się elementy przekształcające rozsył światłości źródła światła w postaci odpowiednio ukształtowanych powierzchni odbłyśników (wykonanych z metalu lub z metalizowanego tworzywa sztucznego) lub odpowiednio ukształtowanych powierzchni granicznych elementów wykonanych z przezroczystych tworzyw sztucznych. Sposób wykorzystujący odbłyśnik w oprawach LED jest powszechnie wykorzystywany w konstrukcji opraw na tradycyjne źródła światła.
Konstrukcje i gabaryty opraw asymetrycznych LED
Biorąc powyższe pod uwagę, można wyróżnić dwie charakterystyczne konstrukcje układów optycznych stosowanych w asymetrycznych oprawach oświetleniowych ze źródłem światła LED:
- źródło LED umieszczone na dnie odpowiednio ukształtowanego odbłyśnika o asymetrycznym kształcie, z kloszem przezroczystym lub z odpowiednią strukturą, która dodatkowo przekształca (poza odbłyśnikiem) rozsył światłości źródła,
- źródło LED z umieszczoną na nim asymetryczną soczewką, z przezroczystego tworzywa sztucznego, której powierzchnia, przez którą wydobywa się światło, może posiadać odpowiednią strukturę, tak aby dodatkowo przekształcać (poza samą soczewką) rozsył światłości źródła.
Asymetryczne oprawy oświetleniowe LED mogą posiadać jedno lub wiele źródeł światła LED.
Uwzględniając gabaryty oprawy oświetleniowej, można wyróżnić konstrukcje punktowe i liniowe. Konstrukcje punktowe zawierają jedno lub wiele źródeł światła, natomiast konstrukcje liniowe zawierają jedynie wiele źródeł światła, rozłożonych równomiernie na całej długości konstrukcji. Obie z tych konstrukcji mogą być przeznaczone do montażu na stałe na powierzchni lub do wbudowania, bądź w przypadku montażu do powierzchni występują rozwiązania z regulowanym uchwytem montażowym, za pomocą którego można odpowiednio nakierować oprawę oświetleniową.
Nie występuje jednakowy podział asymetrycznych opraw oświetleniowych stosowany wśród producentów. Autor artykułu proponuje własny podział tych opraw oświetleniowych, w oparciu o który zostaną podane przykładowe konstrukcje. Każdy podział opraw oświetleniowych należy jednak traktować w sposób orientacyjny, dlatego że wśród występującej różnorodności konstrukcji opraw oświetleniowych LED, łatwo znaleźć konstrukcje, które trudno przypisać do konkretnej grupy.
Autor: dr Kamil Kubiak, Politechnika Warszawska
