Com esta simulação da Opsytec Dr. Gröbel, você calcula a irradiância (mW/cm²) de grandes áreas irradiadas iluminadas em conjunto por várias luminárias LED UV das linhas SFL e Série L – diretamente no seu navegador. Disponha as luminárias em fileira, em grade, em anel ou livremente por meio de uma tabela, gire-as e incline-as e obtenha imediatamente a distribuição na superfície-alvo como mapa de calor, vista 3D e perfis de seção transversal – com uniformidade, homogeneidade e uma comparação A/B de duas variantes.
O cálculo utiliza o mesmo modelo da Calculadora de Irradiância 3D para LED UV (característica de emissão medida do LED, soma sobre todos os LEDs). Além disso, no caso de luminárias inclinadas, a simulação leva em conta o sombreamento causado pelas carcaças vizinhas. Os resultados podem ser exportados como CSV, vista superior em DXF e relatório de simulação em PDF. Os valores calculados são dados indicativos para o projeto do sistema; níveis de irradiância vinculantes devem ser verificados por medição, por exemplo, com um radiômetro Opsytec.
Modelo: soma sobre todos os LEDs de todas as luminárias com característica de emissão medida (E = Σ I₀·rel(θ)·cos ε / r²), como na Calculadora de Irradiância 3D para LED UV, ampliada pelo sombreamento causado pelas carcaças das luminárias vizinhas. Distância de trabalho medida a partir da face frontal; a área total é plana em z = 0. Sem reflexões; tolerâncias de fabricação, dispersão dos LEDs e efeitos de temperatura não são considerados – valores indicativos, não medições.
Modelo e premissas da simulação de grandes áreas
Cada luminária consiste em sua matriz de LEDs (linhas × colunas, passo de 10 mm). Para cada ponto da superfície-alvo, soma-se a contribuição de cada LED individual de todas as luminárias (lei fotométrica do inverso do quadrado):
Fórmula: E = Σ I₀ · rel(θ) · cos ε / r²
θ é o ângulo em relação ao eixo da respectiva luminária (inclinado no caso de luminárias inclinadas), ε o ângulo de incidência na superfície-alvo, r a distância. rel(θ) é a característica de emissão medida do LED; I₀ resulta do fluxo radiante por LED. No campo próximo, cada LED é considerado um chip de 3,5 mm com cinco subfontes. Para uma única luminária vertical, o resultado é idêntico ao da Calculadora de Irradiância 3D para LED UV.
Todas as luminárias de uma disposição são idênticas (produto, comprimento de onda, potência dos LEDs). Fileira e grade posicionam as carcaças lado a lado com o espaço livre selecionado (0 = encostadas); o anel posiciona os centros das carcaças sobre o raio do anel. A inclinação gira em torno do centro da face frontal; a distância de trabalho é medida da face frontal até a superfície-alvo.
Cada carcaça é uma caixa com as dimensões do produto acima da face frontal. Se a linha de visada de um LED até o ponto-alvo atingir a carcaça de outra luminária, sua contribuição é descartada. Luminárias verticais com um plano frontal comum não podem sombrear umas às outras; nesse caso, o teste é omitido.
- Simulação indicativa – tolerâncias de fabricação, dispersão/binning dos LEDs e efeitos de temperatura não são considerados
- Sem reflexões das carcaças, do alvo ou do entorno, sem espalhamento
- Carcaças como caixas simples; aletas de refrigeração, cabos e suportes não são considerados
- Abaixo de 10 mm de distância de trabalho, predominam a geometria do chip, a lente e a carcaça – nessa faixa o cálculo é bloqueado
- Para modelos CAD, o ângulo de incidência local é considerado, mas não o sombreamento pelo próprio modelo
Perguntas frequentes sobre a simulação de grandes áreas
A simulação soma as contribuições de todos os LEDs com a característica de emissão medida e fornece valores indicativos para a seleção de produtos e o projeto do sistema. Para uma única luminária, ela coincide com a Calculadora de Irradiância 3D para LED UV. Tolerâncias de fabricação, dispersão e binning dos LEDs, efeitos de temperatura e reflexões das carcaças e do entorno não são considerados. Níveis de irradiância vinculantes devem ser determinados por medição com um radiômetro UV calibrado.
A calculadora 3D considera uma única luminária ou uma matriz de LEDs livremente configurável. Esta simulação dispõe várias luminárias idênticas – em fileira, em grade n × m, em anel ou livremente por meio de uma tabela, giradas e inclinadas – e leva em conta que as carcaças das luminárias vizinhas podem sombrear a luz. O modelo do LED individual é o mesmo nas duas ferramentas.
Para fileira e grade, você informa o espaço livre entre as carcaças; 0 mm significa encostadas. Para o anel, você define o raio no qual ficam os centros das carcaças e escolhe se o lado longo é orientado de forma tangencial ou radial. Carcaças sobrepostas são marcadas em vermelho na vista 3D e na vista superior. A distância de trabalho é medida da face frontal até a superfície-alvo.
Quando as luminárias estão inclinadas, a carcaça de uma luminária pode bloquear a linha de visada entre um LED da luminária vizinha e o ponto-alvo. A simulação verifica cada uma dessas linhas de visada em relação às carcaças, representadas como caixas simples; as contribuições bloqueadas são descartadas. Luminárias verticais com um plano frontal comum não sombreiam umas às outras. A verificação pode ser desativada em “Calculation & display”.
Os indicadores mostram a uniformidade (min/max) e a homogeneidade ((max − min)/(max + min)) na superfície-alvo. Com “Store as A” e “Store as B”, você compara duas variantes lado a lado. Para fileira, grade e anel, o otimizador busca a combinação de inclinação em direção ao centro, espaço livre ou raio do anel e distância de trabalho com a melhor uniformidade, sem carcaças sobrepostas.
Você pode escolher as luminárias de área SFL-UV-M, SFL-UV-L e SFL-UV-XL e a Série L nos tamanhos XS, XS-HO, S, M e L; o cálculo abrange comprimentos de onda de 265 a 450 nm. Os resultados podem ser exportados como CSV (grade e perfis de seção transversal), a disposição como PNG e DXF e o resultado geral como relatório de simulação em PDF; a configuração pode ser compartilhada como link. Modelos STEP e STL são processados exclusivamente de forma local no navegador.
Autor: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia é diretor-gerente da Opsytec Dr. Gröbel GmbH em Ettlingen e chefia o laboratório de calibração acreditado. Após sua pesquisa sobre descargas de excímero de xenônio pulsado no Instituto de Tecnologia de Iluminação do KIT, seu foco atual está na tecnologia de medição de radiação óptica. Ele é vice-presidente do Comitê de Normas DIN FNL 7 "Radiação Óptica" e membro do Grupo de Projeto DVGW sobre Desinfecção UV.