Reflektor-Entwicklung - Dipl.-Ing. Karl Happe

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Empfehlung: Beginn der Photometrie mit Hochglanzmaterial für den Reflektor. Das Ergebnis informiert quantitativ über die lichtoptischen Eigenschaften der Reflektor-Form. • Eine Berechnung mit dem später verwendeten Reflektormaterial und der Reflektor-Oberfläche informiert quantitativ und qualitativ über die lichtoptischen Eigenschaften des Systems • Lampe • Reflektorform, • Reflektoroberfläche • Zubehörteile DAS INTERNATIONALE SOFTWARE-PAKET ZUR REFLEKTOR-ENTWICKLUNG Reflektor-Material/Oberfläche bestimmen Bild 17 Die Bibliothek für Reflektormaterialien hat bei Photopia zur Zeit 132 Alternativen. Hieraus wurde die Qualität 402 G/S gewählt. Das Basismaterial ist AL 99,4. Es ist plattiert mit Al 99,99. Die lichtoptischen Eigenschaften dieses Materials sind: • Totalreflexion: 91% • Diffuse Reflexion 09% Mit dieser Hochglanz Reflektoroberfläche ist eine erste photometrische Bewertung der Reflektorform möglich. In der Praxis wird man allerdings für die Metalldampf-Halogenlampe eine rauhe (Sandstrahl) Oberfläche einsetzen. Das Plasma des Lampenbrenners verlangt eine Oberflächenstruktur, damit der austretende Lichtstrom qualitativ eine gleichmäßige Beleuchtungsstärke erzielt. Photometrie-Ausgabeformate festlegen Bild 18 Photopia analysiert lichtoptische Systeme für Innenbeleuchtung, Flutlicht und auch für Straßenleuchten. Es sind zu bestimmen: • Die lichttechnische Norm • Ebenen der Photometer-Ausgabe • Photometrisches Zentrum Für die Ausgabe der Photometrischen Daten ist als C-Ebene nur 0° festgelegt. Für die A-Ebenen gilt eine Berechnung in 5° Stufen in den Grenzen zwischen 0 bis 90° Das Photometrische Zentrum ist unverändert, es wurde bereits im CAD- Modell festgelegt. Isolux-Diagramm Ausgabe- Formate festlegen Bild 19 Photopia kann Beleuchtungsstärke- Diagramme berechnen, numerisch und grafisch darstellen. Hierzu müssen die lichttechnischen Arbeitsflächen festgelegt werden. Im Beispiel ein Quadrat mit der Kantenlänge von 8 m in 3 m Lichtpunktabstand. Die Darstellung mehrerer Arbeitsflächen ist möglich Raytracing Datensätze festlegen Photopia benötigt Informationen über die Anzahl Datensätze, mit der die photometrische Analyse gerechnet wird. Die Analyse-Genauigkeit steigt mit einer größeren Anzahl von Lichtstrahlen. Hier ist ein geeigneter Kompromiß zu finden. Für ein Ergebnis in wenigen Minuten sind 50.000 Lichtstrahlen wählbar. Bei einer Einstellung auf 1.000.000 Lichtstrahlen steigt die Rechenzeit erheblich. - 8 -
Die Anzahl der Lichtstrahlen für die Photometrie ist einstellbar. Typisch sind 500.000 Stück Die Anzahl von ausgewerteten Reflexionen kann begrenzt werden. Typisch ist 5 Stück. Falls äußere Konstruktions- Elemente lichttechnisch ausgewertet werden müssen, akzeptiert Photopia eine entsprechende Einstellung. Die Zeit für die Auswertung der Photometrie steigt mit der Anzahl Datensätze, die berechnet werden müssen. Sehr genau dauert länger. Eine Einstellung für Entwurf und hohe Genauigkeit ist möglich. Die Datenausgaben von Photopia sind nach IES oder TM 14 Norm. Hier ist die Schnittstelle zu den weiterführenden Lichttechnik-Programmen der Lighting Technologies, Inc. Colorado für Innen- Außen- und Straßen- Beleuchtung mit den Programmen • Lumen Micro • Simply Lighting Lieferant und Anwendungsberatung: Dipl.-Ing. Karl Happe An der Schanz 2 D-50735 Köln Tel: 0221-976343-0 Fax: 0221-976343-1 Email und Internet: k.happe@reflector-optic.de www.reflector-optic.de DAS INTERNATIONALE SOFTWARE-PAKET ZUR REFLEKTOR-ENTWICKLUNG Die Begrenzung auf eine maximale Anzahl Reflexionen könnte in diesem Beispiel auf 1 eingestellt werden. Die Kontrolle fand bereits innerhalb des CAD-Systems statt. Bild 20 Die Optimierung für eine offene Leuchte betrifft eventuelle vorgelagerte Elemente wie Querlamellen. Im Beispiel ist die Leuchte nach außen offen. Lichtstärkeverteilung als Isolux-Diagramm Bild 21 Reflektor-Grafik aus Photopia Bild 22 Lichtstärkeverteilung als Polardiagramm Bild 23 Das Polardiagramm zeigt das Ergebnis der Analyse des Reflektor-Profils. In der numerischen Datenausgabe informiert Photopia darüber, daß die hier gewählte Methode, die Reflektorgeometrie auf die Lichtverteilung der Lampe (siehe Bilder 2+3) abzustimmen, richtig und erfolgreich war. Der Lichtstrom der Lampe erreicht die Reflektoroptik praktisch ohne Verluste, zum Beispiel im Loch des Reflektorboden. Die Reflektor Proportionen sind so gewählt, daß keine Mehrfachreflexionen auftreten. Der Betriebsbedingungen für den Lampenbrenner sind einwandfrei, da es bei der Kontrolle über die virtuelle Lampe (Bild 11) keine Rückreflexion der Wärmestrahlung Lampe-Reflektor-Lampe gibt. Der Wirkungsgrad des Reflektors erreicht, aufgrund der präzisen FollowBeam- Datenplanung vor Beginn der Berechnung und der Kontrolle im CAD-System, lichttechnische Bestwerte. Das Reflektor-Materials bestimmt wesentlich den lichtoptischen Wirkungsgrad, der 85% bis 91° erreichen kann. Für den Betriebswirkungsgrad der Leuchte sind noch die Eigenschaften des Vorschaltgerätes zu berücksichtigen. - 9 -
Seite 1 und 2: Das internationale Software-Paket z
Seite 3 und 4: Der wichtigste Bereich für die Opt
Seite 5 und 6: Für die 2D Lichtstärkeverteilung
Seite 7: Der Arbeitsablauf in Photopia folgt

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