Calculadora de la distribución fotométrica en luminarias

La distribución fotométrica en luminarias determina cómo se reparte la luz en un espacio específico. Calcularla correctamente es esencial para optimizar la eficiencia, el confort visual y el cumplimiento normativo.

Una calculadora de la distribución fotométrica en luminarias permite estimar rápidamente la intensidad y el alcance de la luz. En este artículo encontrarás fórmulas, tablas, ejemplos y una herramienta interactiva para tus proyectos.

Calculadora con inteligencia artificial (IA) Calculadora de la distribución fotométrica en luminarias

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  • Calcular la intensidad luminosa a 30° para una luminaria de 2500 lm y 120° de apertura.
  • Determinar la iluminancia a 5 m de distancia con un flujo de 4000 lm y ángulo de 90°.
  • Obtener la distribución fotométrica para una luminaria de 1500 lm instalada a 3 m de altura.
  • Comparar la distribución entre dos luminarias: una de 2000 lm y otra de 3500 lm, ambas a 4 m.

Tablas extensas de valores comunes en la Calculadora de la distribución fotométrica en luminarias

Tipo de LuminariaFlujo Luminoso (lm)Ángulo de Apertura (°)Intensidad Máxima (cd)Altura de Instalación (m)Iluminancia a 1 m (lux)Iluminancia a 3 m (lux)Iluminancia a 5 m (lux)Distribución Fotométrica
Downlight LED800902542.5808.93.2Simétrica
Proyector Exterior4000602273631835.312.7Asimétrica
Panel LED3600120103233604014.4Difusa
Campana Industrial1200070682981200133.348Simétrica
Farola Vial80001402546980088.932Asimétrica
Empotrable de Techo15001004772.715016.76Difusa
Proyector Deportivo250003026526152500277.8100Concentrada
Regleta LED22001106992.522024.48.8Difusa
Proyector Arquitectónico5000456366550055.620Concentrada
Campana LED Baja6000803183460066.724Simétrica
Baliza LED400180641404.41.6Difusa

Esta tabla resume los valores más frecuentes en proyectos de iluminación arquitectónica, industrial y vial. Los datos pueden variar según fabricante y óptica.

Fórmulas de la Calculadora de la distribución fotométrica en luminarias

El cálculo de la distribución fotométrica se basa en la relación entre flujo luminoso, intensidad, ángulo de apertura y distancia. A continuación, se presentan las fórmulas fundamentales:

1. Intensidad luminosa máxima (cd):

Imax = Φ / Ω
  • Imax: Intensidad luminosa máxima en candelas (cd).
  • Φ: Flujo luminoso total de la luminaria en lúmenes (lm).
  • Ω: Ángulo sólido de emisión en estereorradianes (sr).
2. Ángulo sólido (sr) para un ángulo de apertura θ (en grados):

Ω = 2π(1 – cos(θ / 2))
  • θ: Ángulo de apertura de la luminaria en grados (°).
  • El resultado de cos(θ / 2) debe calcularse con θ en radianes.
3. Iluminancia (E) en un punto a distancia d (m):

E = I / d2
  • E: Iluminancia en lux (lx).
  • I: Intensidad luminosa en la dirección considerada (cd).
  • d: Distancia desde la luminaria al punto considerado (m).
4. Iluminancia considerando el ángulo de incidencia α:

E = (I * cos α) / d2
  • α: Ángulo entre el eje de la luminaria y la dirección del punto considerado.
5. Relación de uniformidad (U):

U = Emin / Emed
  • Emin: Iluminancia mínima medida en el área.
  • Emed: Iluminancia media en el área.

Variables comunes y valores típicos:

  • Φ (lm): 400 – 25,000 lm (según tipo de luminaria).
  • θ (°): 30° (concentrada), 60°–90° (media), 120°–180° (difusa).
  • d (m): 1 – 15 m (según aplicación).
  • I (cd): 50 – 26,000 cd (según óptica y flujo).
  • E (lux): 5 – 2,500 lux (según requerimiento normativo).

Ejemplos del mundo real sobre la Calculadora de la distribución fotométrica en luminarias

Caso 1: Iluminación de una oficina con paneles LED

Supongamos que se requiere instalar paneles LED en una oficina de 6 m x 4 m, con una altura de techo de 3 m. El objetivo es lograr una iluminancia media de 500 lux, cumpliendo la norma EN 12464-1.

  • Flujo luminoso del panel: 3600 lm
  • Ángulo de apertura: 120°
  • Altura de instalación: 3 m

Paso 1: Calcular el ángulo sólido:

Ω = 2π(1 – cos(120° / 2)) = 2π(1 – cos(60°)) = 2π(1 – 0.5) = 2π(0.5) ≈ 3.14 sr

Paso 2: Calcular la intensidad máxima:

Imax = 3600 lm / 3.14 sr ≈ 1146 cd

Paso 3: Calcular la iluminancia directamente bajo el panel a 3 m:

E = I / d2 = 1146 cd / (3 m)2 = 1146 / 9 ≈ 127 lux

Para alcanzar 500 lux, se requerirán varias luminarias distribuidas uniformemente. Si cada panel aporta 127 lux, se necesitan al menos 4 paneles (500 / 127 ≈ 3.9).

Caso 2: Iluminación de una cancha deportiva con proyectores LED

Se desea iluminar una cancha de 20 m x 40 m con proyectores LED de 25,000 lm y ángulo de apertura de 30°, instalados a 12 m de altura. El objetivo es lograr una iluminancia media de 300 lux.

  • Flujo luminoso del proyector: 25,000 lm
  • Ángulo de apertura: 30°
  • Altura de instalación: 12 m

Paso 1: Calcular el ángulo sólido:

Ω = 2π(1 – cos(30° / 2)) = 2π(1 – cos(15°)) ≈ 2π(1 – 0.9659) ≈ 2π(0.0341) ≈ 0.214 sr

Paso 2: Calcular la intensidad máxima:

Imax = 25,000 lm / 0.214 sr ≈ 116,822 cd

Paso 3: Calcular la iluminancia directamente bajo el proyector a 12 m:

E = I / d2 = 116,822 cd / (12 m)2 = 116,822 / 144 ≈ 811 lux

Un solo proyector supera ampliamente el requerimiento de 300 lux en el área central. Se debe distribuir la luz y calcular la uniformidad para evitar deslumbramientos y zonas oscuras, empleando varios proyectores y ajustando su orientación.

Normativas y recursos de referencia

La correcta aplicación de la calculadora de la distribución fotométrica en luminarias es clave para cumplir normativas, optimizar el consumo energético y garantizar el confort visual en cualquier proyecto de iluminación.

Recomendaciones para el uso avanzado de la Calculadora de la distribución fotométrica en luminarias

  • Verifica siempre los datos de los fabricantes y utiliza archivos IES o LDT para simulaciones precisas.
  • Considera la reflectancia de superficies y la disposición de mobiliario en el cálculo final.
  • Utiliza software especializado (DIALux, Relux, AGi32) para proyectos complejos y validación normativa.
  • Evalúa la uniformidad y el deslumbramiento (UGR) para espacios de trabajo y áreas deportivas.
  • Consulta las normativas locales y sectoriales para cada tipo de aplicación.

La integración de herramientas inteligentes y el dominio de los conceptos fotométricos permiten diseñar sistemas de iluminación eficientes, seguros y confortables.