Con esta simulación de Opsytec Dr. Gröbel calcula la irradiancia (mW/cm²) de grandes áreas irradiadas iluminadas conjuntamente por varias luminarias LED UV de las gamas SFL y Serie L – directamente en su navegador. Disponga las luminarias en fila, en cuadrícula, en anillo o libremente mediante una tabla, gírelas e inclínelas y obtenga al instante la distribución sobre la superficie objetivo como mapa de calor, vista 3D y perfiles de sección – con uniformidad, homogeneidad y una comparación A/B de dos variantes.
El cálculo utiliza el mismo modelo que la Calculadora de irradiancia 3D de LED UV (característica de emisión medida del LED, suma sobre todos los LED). Además, en las luminarias inclinadas la simulación tiene en cuenta el sombreado por las carcasas vecinas. Los resultados se pueden exportar como CSV, como vista superior DXF y como informe de simulación PDF. Los valores calculados son datos orientativos para el diseño de la instalación; los niveles de irradiancia vinculantes deben verificarse mediante medición, p. ej., con un radiómetro de Opsytec.
Modelo: suma sobre todos los LED de todas las luminarias con característica de emisión medida (E = Σ I₀·rel(θ)·cos ε / r²), como en la Calculadora de irradiancia 3D de LED UV, ampliada con el sombreado por las carcasas de las luminarias vecinas. Distancia de trabajo medida desde la cara frontal; el área total es plana en z = 0. Sin reflexiones; no se incluyen tolerancias de fabricación, dispersión de los LED ni efectos de la temperatura – valores orientativos, no mediciones.
Modelo e hipótesis de la simulación de grandes áreas
Cada luminaria consta de su matriz de LED (filas × columnas, paso de 10 mm). Para cada punto de la superficie objetivo se suma la contribución de cada LED individual de todas las luminarias (ley fotométrica del inverso del cuadrado):
Fórmula: E = Σ I₀ · rel(θ) · cos ε / r²
θ es el ángulo respecto al eje de la luminaria correspondiente (inclinado en las luminarias inclinadas), ε el ángulo de incidencia sobre la superficie objetivo y r la distancia. rel(θ) es la característica de emisión medida del LED; I₀ se obtiene del flujo radiante por LED. En el campo cercano, cada LED se considera como un chip de 3,5 mm con cinco subfuentes. Para una sola luminaria vertical, el resultado es idéntico al de la Calculadora de irradiancia 3D de LED UV.
Todas las luminarias de una disposición son idénticas (producto, longitud de onda, potencia de los LED). La fila y la cuadrícula colocan las carcasas una junto a otra con la separación seleccionada (0 = unidas a tope); el anillo sitúa los centros de las carcasas sobre el radio del anillo. La inclinación gira alrededor del centro de la cara frontal; la distancia de trabajo se mide desde la cara frontal hasta la superficie objetivo.
Cada carcasa es una caja con las dimensiones del producto por encima de la cara frontal. Si la línea de visión de un LED al punto objetivo choca con la carcasa de otra luminaria, su contribución se descarta. Las luminarias verticales con un plano frontal común no pueden hacerse sombra entre sí; en ese caso se omite la comprobación.
- Simulación orientativa – no se incluyen tolerancias de fabricación, dispersión/binning de los LED ni efectos de la temperatura
- Sin reflexiones de las carcasas, el objetivo o el entorno, sin difusión
- Carcasas como cajas simples; no se consideran aletas de refrigeración, cables ni soportes
- Por debajo de 10 mm de distancia de trabajo predominan la geometría del chip, la lente y la carcasa – allí el cálculo está bloqueado
- En los modelos CAD se tiene en cuenta el ángulo de incidencia local, pero no el sombreado por el propio modelo
Preguntas frecuentes sobre la simulación de grandes áreas
La simulación suma las contribuciones de todos los LED con la característica de emisión medida y proporciona valores orientativos para la selección del producto y el diseño de la instalación. Para una sola luminaria coincide con la Calculadora de irradiancia 3D de LED UV. No se incluyen tolerancias de fabricación, dispersión y binning de los LED, efectos de la temperatura ni reflexiones de las carcasas y del entorno. Los niveles de irradiancia vinculantes deben determinarse mediante medición con un radiómetro UV calibrado.
La calculadora 3D considera una sola luminaria o una matriz de LED configurable libremente. Esta simulación dispone varias luminarias idénticas – en fila, en cuadrícula n × m, en anillo o libremente mediante una tabla, giradas e inclinadas – y tiene en cuenta que las carcasas de las luminarias vecinas pueden hacer sombra a la luz. El modelo del LED individual es el mismo en ambas herramientas.
En fila y cuadrícula, introduzca la separación entre las carcasas; 0 mm significa unidas a tope. En el anillo, ajuste el radio sobre el que se sitúan los centros de las carcasas y elija si el lado largo se orienta de forma tangencial o radial. Las carcasas que se solapan se marcan en rojo en la vista 3D y en la vista superior. La distancia de trabajo se mide desde la cara frontal hasta la superficie objetivo.
Cuando las luminarias están inclinadas, la carcasa de una luminaria puede bloquear la línea de visión entre un LED de la luminaria vecina y el punto objetivo. La simulación comprueba cada una de estas líneas de visión frente a las carcasas, modeladas como cajas simples; las contribuciones bloqueadas se descartan. Las luminarias verticales con un plano frontal común no se hacen sombra entre sí. La comprobación puede desactivarse en «Calculation & display».
Los indicadores muestran la uniformidad (min/max) y la homogeneidad ((max − min)/(max + min)) en la superficie objetivo. Con «Store as A» y «Store as B» compara dos variantes una al lado de la otra. En fila, cuadrícula y anillo, el optimizador busca la combinación de inclinación hacia el centro, separación o radio del anillo y distancia de trabajo con la mejor uniformidad, sin carcasas solapadas.
Puede elegir las luminarias de área SFL-UV-M, SFL-UV-L y SFL-UV-XL y la Serie L en los tamaños XS, XS-HO, S, M y L; el cálculo abarca longitudes de onda de 265 a 450 nm. Los resultados se pueden exportar como CSV (cuadrícula y perfiles de sección), la disposición como PNG y DXF y el resultado global como informe de simulación PDF; la configuración se puede compartir como enlace. Los modelos STEP y STL se procesan exclusivamente de forma local en el navegador.
Autor: Dr. Mark Paravia
El Dr.-Ing. Mark Paravia es el director general de Opsytec Dr. Gröbel GmbH en Ettlingen y dirige el laboratorio de calibración acreditado. Tras sus investigaciones sobre descargas de excímero de xenón pulsadas en el Instituto de Tecnología de Iluminación del KIT, su interés actual se centra en la tecnología de medición de radiación óptica. Es vicepresidente del Comité de Normas DIN FNL 7 «Radiación Óptica» y miembro del Grupo de Proyecto DVGW sobre Desinfección UV.