Tecnología de las Luminarias LED y V

La Óptica Secundaria

Tras producir el haz de luz, hay que dirigirlo. El conjunto de lentes y reflectores que permiten hacerlo en una lámpara LED es lo que se conoce como óptica secundaria.

La óptica secundaria es el conjunto de lentes exteriores que determinan la distribución de la luz emitida por el LED. La forma y composición de las lentes que forman la óptica secundaria puede variar en función de las necesidades de iluminación y distribución de la luz que se requieran. De esta forma, según la forma de la lente, el haz de luz puede hacerse converger o divergir. Por eso, es conveniente contar con el asesoramiento de un profesional que nos aconseje sobre qué tipo de óptica secundaria es más conveniente para el uso que vamos a dar a nuestra instalación LED.

Ópticas Elípticas para zonas de estanterías o Circulares para zonas diáfanas

Tipos de lentes

Las lentes utilizadas en la óptica secundaria pueden dividirse fundamentalmente en dos clases:

Lentes divergentes: amplían el haz luminoso, expandiéndolo en un área determinada.

Lentes convergentes (o colimadoras): concentran el haz luminoso, enfocándolo en un punto concreto.

En muchas linternas LED se instalan ambos tipos de lentes, con la posibilidad de cambiar entre una y otra, para concentrar o ampliar el haz de luz.

Algunas lentes —o más bien la combinación de varias lentes— forman diagramas de irradiación que mezclan puntos en donde el haz de luz se concentra y zonas donde se amplía. Es lo que se llama diagrama elíptico.

 Estudio previo de las necesidades lumínicas

Un correcto estudio de las necesidades de iluminación, en cuanto a dirección e intensidad, es fundamental para asegurar la máxima eficacia de una instalación de alumbrado LED. Se trata de aprovechar la luz para iluminar aquello que se desea y evitar pérdidas que acarrearán más gastos. Una óptica adecuada y de calidad, contribuirá a aumentar la eficacia y el rendimiento de una instalación con luminarias LED.

A diferencia de las lámparas tradicionales, los LED emiten luz solamente en una dirección y en una banda de longitudes de onda mucho menor. Esto hace que la direccionalidad sea mucho más fácil de definir y controlar, lo que permite iluminar exclusivamente aquello que se quiere iluminar. Esto es especialmente interesante para la iluminación de museos, tiendas de ropa, monumentos, etc. aunque también tiene sus ventajas en aplicaciones industriales, como almacenes, centros de distribución, etc.

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A la izquierda, simulación de flujo lumínico de una instalación LED con óptica secundaria para espacios abiertos. A la derecha, con óptica diseñada para un almacén de pasillos.

El hecho de que la instalación lumínica sea en interior o en exterior también influirá en la elección de un tipo de lente u otra. Por ejemplo, en la iluminación LED destinada a carreteras o calles suelen utilizarse lentes asimétricas, que dirigen el haz de luz a zonas concretas, dejando otros puntos sin iluminación, lo que evita pérdidas de luz a la vez que desaparece la posibilidad de deslumbrar a los conductores. En otras ocasiones se buscan diagramas simétricos, normalmente en la iluminación de interiores.

Óptica secundaria de alta calidad

La óptica secundaria, además de configurar el flujo luminoso, también es fundamental para “aprovechar” toda la luz emitida por los LED’s. Una óptica secundaria de alta calidad no resta apenas eficiencia a una luminaria LED. La óptica secundaria también influye en el color y la intensidad de la luz emitida. Una lente de mala calidad distorsionará los colores y reducirá la intensidad de la luz generada por los LED, lo que se traducirá en una pérdida de energía considerable.

Según las necesidades de la instalación así se utilizan un tipo de óptica: Circular, diseñada para zonas abiertas de fabricación, almacén o playa logística y Elíptica, para almacenes con sistema de almacenaje en estanterías (racking).

Ángulo de radiación

Por regla general, un LED irradia luz en un ángulo menor de 180° —ya hemos indicado que una lámpara tradicional emite luz en un ángulo de 360º, es decir, en todas direcciones—. La función de la óptica secundaria es modificar el ángulo “original” —de uno o varios LED’s— de forma que se adapte a las necesidades de iluminación.

El ángulo formado desde el punto más brillante del haz de luz hasta el punto en el que la luminosidad baja del 50% del máximo es lo que se llama ángulo de radiación o ángulo de apertura. Dentro del ángulo de radiación el ojo humano no percibe la diferencia de intensidad lumínica. El ángulo desde el punto más brillante hasta el punto en el que la luminosidad baja del 10% se conoce como ángulo de campo.

El ángulo de radiación de una lámpara LED se representa a través de diagramas polares.

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Diagrama de radiación circular

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Diagrama de radiación de pasillo