Что измеряется в люменах — порядок вычисления значения

Классификация энергосберегающих источников освещения

Различные способы подключения одной, двух и более ламп

Изначально люминесцентные лампы светодиодные производились преимущественно в рекламных целях. Одна отличалась от другой, единых стандартов не существовало. По мере завоевания ими популярности у пользователей потребовалась группировка их по характеристикам, чтобы покупателю было проще подбирать изделие для удовлетворения собственных потребностей. Была введена соответствующая маркировка:

• Первая буква в названии характеризует цветопередачу: Б – устройство излучает белый свет, У – относится к категории универсальных, Д – рекомендуется использовать для дневного освещения, Ц – обладает улучшенной цветопередачей;
• В маркировке изделий зарубежного производства на первом месте стоит цифра. Она означает код цветности (для использования изделия в домашних условиях значение параметра должно быть 8). Далее указывается цветовая температура (для бытовых устройств ее значение должно быть 27, 30 или 36);
• Величина цоколя также указывается на изделии. Он может быть Е40 (для больших энергосберегающих ламп), Е27 (стандартный вариант) и Е14 (для цоколей с малым диаметром);
• Можно производить сравнение светодиодных ламп по мощности. Она указывается в маркировке в количестве ватт и обозначается W. Наиболее распространены изделия с объемом потребляемой энергии от 11 до 18 Вт;
• Возможность плавного включения обозначается в маркировке буквами RS;
• Рекомендуемое напряжение для эффективной эксплуатации указывается в вольтах и составляет, как правило, 12 В (автомобильные лампы), 126 В (американский стандарт) и 220 В (европейский стандарт).

Виды лампочек

Дополнительная информация. Настоящим прорывом в освещении стало использование светодиодных светильников. Данный тип позволяет существенно сократить потребление электроэнергии, одновременно с этим улучшив светоотдачу и пожаробезопасность. Увеличивается также и срок их службы. Световой поток светодиодных ламп зависит от количества осветительных элементов, соединенных в специальной матрице (чем их больше, тем освещенность пространства лучше).

Следует упомянуть дуговые ртутные источники света. Они пользуются значительной популярностью благодаря длительному сроку службы, высокому КПД и надежности в процессе эксплуатации. Величина светового потока ламп ДРЛ является одной из самых больших среди аналогов, а цветопередача близка к оптимальной. Освещение осуществляется белым светом, который считается более естественным для человека.

Ограничения на расчеты освещенности

При первичных расчётах учитываются следующие значения:

• световой поток источников в светильнике;
• нормируемая освещённость;
• коэффициент запаса, зависящий от загрязнённости объекта и типа ламп;
• поправочный коэффициент – отношение средней освещённости к освещённости нормируемой;
• количество ламп;
• коэффициент использования светового потока;
• S помещения.

Теоретические расчёты содержат погрешность до 30%, значит, необходимы дополнительные измерения люксметром. При этом необходимо учитывать время суток и длительность пребывания человека в расчётном месте. Учитывается и конструктивное исполнение осветительного устройства: плафоны, крышки, стёкла. Защитные покрытия вносят искажения в характеристики ламп.

Что лучше — светодиодные лампы, энергосберегающие или накаливания

Простое механическое сравнение характеристик показывает, что современные светодиоды и люминесцентные источники света выигрывают у лампочек с раскаленной нитью как минимум по трем пунктам:

• Светодиодные и люминесцентные модели обладают большим световым потоком, при меньшей потребляемой электрической мощности. Получается, что соотношение мощности ламп накаливания и светодиодных отличается в десятки раз.
• Ресурс лампы накаливания чуть меньше, чем у экономки, и на порядок уступает светодиодам при равной нагрузке по потребляемой мощности.

Эффективность преобразования электрической энергии мощности в излучение у современных ламп намного выше. Мало того, плотность светового потока, например, у светодиода намного больше, чем у нити из раскаленного вольфрама.

Сравнивать приходится не только по светоотдаче

Важно! Если в обычных условиях человек может без особого дискомфорта смотреть на раскаленную нить обычной лампы в 100 Вт, то на яркую, как солнце, точку светодиода смотреть непросто. Даже если излучение от прибора в десять раз меньше

На что обращаем внимание

Причина подобного явления заключается в том, что у светодиодного прибора температура или жесткость излучения в 1,7 выше, чем у нити накаливания. Мало того, спектр излучения достаточно узкий, вся выделяемая энергия сконцентрирована в небольшом диапазоне голубого или желтого цвета. В лампе накаливания, помимо более мягкого излучения, спектр достаточно широкий, от инфракрасного до бело-голубого.

Человеческий глаз адаптирован к дневному свету с очень широким спектром. Поэтому при использовании приборов с раскаленной нитью зрение, как ни странно, устает меньше, и видит человек в условиях освещения классической лампочкой более четко. При использовании светодиодной подсветки, даже если интенсивность света выше в несколько раз, чем у прибора с вольфрамовой нитью, подавляющее большинство людей видит хуже, и, кроме того, свет кажется недостаточно ярким.

Экономка занимает как бы промежуточное значение — и спектр у нее достаточно широкий, и потребляемая энергия ниже, чем у лампочек накаливания. Но люминесцентные лампочки из-за содержимого газоразрядной колбы считаются экологически неблагополучными. Кроме того, обладают высокой чувствительностью к скачкам напряжения и качеству патрона.

К сведению! Стоит недовернуть экономку при установке в светильник, как контакт начинает разогреваться, и стартовый узел быстро перегорает.

Это наиболее распространенная причина мигания, потерь мощности и перегорания люминесцентных источников света.

На что еще обратить внимание при выборе настольной лампы

При покупке важно определиться также с конструктивными особенностями светильника. Для подсветки рабочей зоны школьника нельзя пользоваться настольными лампами на жестком коротком штативе

Популярные светильники с гибкой гнущейся «ножкой» средней высоты гораздо лучше. Но самые эргономичные – приборы на длинном штативе, угол наклона которого можно регулировать. Такие светильники легко фиксируются в оптимальном положении для рисования, письма, занятий творчеством.

Еще одно важное свойство настольной лампы для школьника – устойчивость. Основание должно быть достаточно тяжелым или привинчиваться к столу, тогда прибор не упадет и не создаст травмоопасную ситуацию для ребенка

Обратите также внимание на то, какую фактуру имеет поверхность основы светильника. Глянец будет бликовать, поэтому для школьников выбирайте светильники с матовым основанием

В последнее время в продаже стали появляться настольные светильники с необслуживаемыми светоизлучающими элементами. В некачественных образцах таких светильников, установлен светорассеиватель который, не может создать равномерный световой поток. Выглядит это, как яркие точки на панели светорассеивателя. В качественном настольном светильнике такого быть не должно.

Стоит отметить, что светодиодные лампы и настольный светильники производят многие фирмы, но параметры, а значит и качество ламп зависит не только он бренда (производителя) лампы, но и от партии. Также параметры ламп могут меняться во время эксплуатации. Проверить качество света излучаемого лампами и настольными светильниками с несъемными лампами и выбрать их, поможет люксметр-яркомер-пульсметр RADEX LUPIN. Это один из не многих приборов, который имеет спектральный светофильтр, что позволяет люксметру измерять только видимый свет (без учета ИК и УФ спектров). Также прибор может измерять коэффициент пульсаций и яркость ламп и других источников света. Данный прибор будет верным помощником при создании качественной световой среды, которая будет соответствовать стандартам.

Методы расчета наружного освещения

Сегодня на практике используется три метода светотехнического расчета наружного освещения:

·Точечный – суть метода заключается в вычислении показателей для каждого устанавливаемого источника света. Его преимущество – в возможности рассчитать неравномерный свет. А его главный недостаток – в трудоемкости. Этот ручной способ требует особого внимания и педантичности проектировщика.

·С коэффициентом светового потока – еще более трудоемкий метод, берущий во внимание отражаемость предметов, распределение излучения, использование светового потока. Чаще используется для проектирования внутреннего света. ·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов)

С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных

·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов). С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных.

В зависимости от поставленной задачи можно использовать различные формулы. Математические вычисления нужны не только для того, чтобы в итоге соблюсти нормы освещенности, но и использовать необходимое число осветительных приборов. Ведь каждый лишний элемент – это не только затраты на его покупку, но и издержки на установку и обслуживание.

Пример светотехнического расчета наружного освещения территории детской площадки у дома

Допустим, вы планируете переезд в таунхаус, где есть свободных 150 квадратных метров для игровой площадки, осталось только ее оборудовать и установить определенное количество фонарей. Но какое?

Рассчитаем по формуле:

L = E*S*N*K / (F*X), где

L – искомое количество осветительных приборов.

E – освещенность (лк). Сразу подсмотрим в СНиП и возьмем число 10.

S – площадь, которая по условию равна 150 м.кв.

N – коэффициент неравномерной освещенности. По сути, это отношение максимальной освещенности к минимальной. Для разных типов ламп установлены его различные значения: 1,15 для ламп накаливания, 1,1 – люминесцентных, 1 – зачастую используют для светодиодных.

K – еще один полезный коэффициент, помогающей учесть уменьшение яркости лампы из-за загрязнения, запыления или затертости стекла при длительной эксплуатации. Значение зависит от многих факторов, начиная от типа ламп и заканчивая степенью запыленности пространства. Предположим, что таунхаус находится в чистом районе, тогда K будет равен: 1,5 для ламп накаливая, 1,4 для газоразрядных, 1 для светодиодных. Значение этого коэффициента – еще один повод выбрать светодиодный вариант. Ведь итоговое количество будет меньшим, а значит и затраты на установку тоже ниже. Хорошим вариантом станут светильники для улиц Ziverd.

F – световой поток одного светильника. Это числовое выражение количества излучаемого света, измеряется в Люменах (лм). Обычно указывается в технической документации к прибору. Если не можете найти это значение, можно умножить мощность лампы на коэффициент светимости. В нашем случае показатель указан производителем и равен 3735 лм.

X – коэффициент, который определяется, исходя из отражающей способности объектов и строений на территории обустраиваемой площадки. Для его поиска можем обратиться все к тому же СНиПу. Предположим, что равномерности распределения света будет мешать лишь фасад дома, оформленный розовым силикатным кирпичом. В таком случае на место «X» подставим 0,3.

Данные известны, переходим к расчету освещения уличным светильником детской площадки:

L = 10*150*1*1 / (3735*0,3) = 1,34.

Таким образом, можно установить один светильник указанной мощности, либо два меньшей мощности.

Что такое световой поток?

Световой поток – это мощность лучистой энергии. Эта величина оценивается по световому ощущению, производимому ею.

Энергия излучения представляет собой совокупность квантов, испускаемых в пространство излучателем.

Измеряется лучистая энергия в джоулях.

Падая на тело, световой поток распределяется на три составные:

• пропущенную телом;
• отраженную им;
• поглощенную телом.

Мощность светодиодной лампы и ее световой поток находятся в прямой зависимости: чем больше первая, тем выше второй.

За единицу измерения потока света принят люмен (Лм).

Светодиоды излучают электромагнитные волны, различающиеся по длине. Световой поток является суммой световых волн, видимых глазом, и невидимых – инфракрасных и ультрафиолетовых.

Многие не задумываются об устройстве лампочек. Однако, если знать устройство светодиодных ламп на 220 В, можно производить некоторые виды ремонтных работ этих приборов.

Как отремонтировать неисправную светодиодную лампочку, читайте тут.

Хотите поменять лампы в доме на светодиодные? Эти советы помогут вам выбрать качественный прибор.

Как перевести Люксы в Люмены и наоборот

Если известно нужное значение освещенности в люксах и площадь поверхности, на которую падают лучи, можно подсчитать требуемую величину светового потока в Люменах.

Следует понимать, что расчет будет выполнен с некоторыми погрешностями, так как приблизить его выполнение к физически идеальным условиям не представляется возможным

При расчете точного количества Лк необходимо принимать во внимание, что:

• На всю площадь поверхности свет падает под одинаковым углом;
• Источник света располагается ровно по центру;
• Освещенность равномерна на всей площади (практически невозможно).

Важно! Для того, чтобы перевести Люксы в Люмены и посчитать их минимальное количество для комнаты, необходимо норму в Люксах умножить на значение площади, нуждающейся в освещении. Люкс, Люмен формула: КЛк х Км² = КЛм

Вам это будет интересно WAGO соединители

Проведение расчетов для определения освещения

Пример: Офис при норме в 200 Лк имеет длину стен 5 метров, а высоту потолка – 3 метра. Площадь пола и потолка составит: 5 x 5 = 25 м2. Площадь каждой стены будет 4 x 5 = 20 м2. Теоретически, если не брать во внимания 3 вышеуказанных фактора, количество Люменов будет равно: 200 Лк х (4 х 20 + 25 + 25) м² = 200 х 130 = 26 000 Лм.

По обратной формуле можно высчитать Люксы – КЛм/Км2 = КЛк. Для этого количество Люменов делят на площадь помещения.

Обратите внимание! Если отсутствует желание делать сложные расчеты, можно воспользоваться онлайн конвертерами перевода Люксов в Люмены, и наоборот. Пользователю потребуется лишь ввести требуемые данные для подсчета в графы

Конвертер

При организации освещения в доме, офисе или на производстве нужно обязательно учитывать такие показатели, как Люмен и Люкс. Они помогут создать комфортные условия, которые точно не навредят человеку.

Как выбрать устройство для освещения

В первую очередь, необходимо сравнивать мощность. Это позволит выбрать изделие с оптимальным уровнем потребления электроэнергии. При этом, сравнивая, необходимо помнить, что лампочка в 60 Вт будет светить значительно хуже, чем 100-ватная.

Не менее важным параметром является световой поток, он позволяет узнать, сколько люмен в лампе. Чтобы увязать эти два параметра, существует специальная таблица, демонстрирующая соотношение мощности светодиодной лампы лампе накаливания или люминисцентной.

Анализируя такую таблицу эквивалентности, можно сделать вывод, что люминисцентная светодиодная лампа является самой эффективной. Так, стандартная лампочка накаливания 60 Вт будет освещать так же, как энергосберегающая при потреблении 13-14 Вт или светодиодная мощностью всего в 6 Вт.

Сравнение ламп накаливания и светодиодных не в пользу первых и по срокам службы. Так, лампочка накаливания 40 Вт служит всего 1200 часов (в среднем). В то время, как светодиодная выдерживает 25000 часов или до 20 лет эксплуатации.

Процесс выбора в магазине существенно облегчит таблица мощности энергосберегающих ламп, которая позволяет оценить соответствие светодиодных ламп лампам накаливания. Световой поток люминесцентных ламп существенно выше, чем стандартных, но и стоят они гораздо дороже. Это является их основным недостатком.

Кроме того, следует иметь в виду, что, несмотря на одинаковую мощность светодиодных ламп, яркость их у различных производителей может существенно отличаться, а расчет соответствия мощности и яркости является достаточно трудоемким. Сравнить яркость и мощность лампы накаливания со светодиодным эквивалентом достаточно сложно. Для этого нужны специальные приборы.

Также важно учитывать, что при потребляемой энергии в 1 Вт световой поток энергосберегающего устройства освещения зависит от объема колбы (чем он больше, тем выше количество света). Поэтому при выборе изделия для установки дома следует делать поправку на размер

В последнее время приобретают популярность КЛЛ (компактные люминисцентные изделия), которые имеют изогнутую форму и по этой причине могут помещаться в небольшие комнатные светильники.

Важным отличием лампочек накаливания от светодиодных ламп является то, что первые обеспечивают освещенность равномерно во все стороны, а у вторых – световой поток является направленным. Установка рассеивателя для более равномерного распределения света заберет у источника часть мощности.

Итак, чтобы сравнить различные виды источников света, можно использовать специальную таблицу. Однако для ее корректного использования необходимо знать, сколько люмен в лампе накаливания, как измерить мощность лампочки (или как рассчитать или узнать этот показатель), а также необходимую отдачу света от источника и так далее. Кроме того, устройства одного типа могут отличаться по яркости, а, значит, требуется ее измерение. Чтобы избежать необходимости периодически рассчитывать, какую лампочку купить, рекомендуется воспользоваться специальным калькулятором, который можно найти в сети Интернет.

amperof.ru

Особенности использования светодиодных ламп

Лидирующее место занимают LED-лампы, применяемые в современном освещении. В конструкцию входят от одного до нескольких светодиодов сразу. На первый взгляд это обычная лампа, но наличие электрической схемы и светоизлучающих элементов в сочетании с оптической системой обеспечивает иное качества излучения света. Изменяя количество светодиодов, можно менять мощность, применение разных оптических решений линзы позволяет фокусировать или рассеивать поток.

LED-лампы обладают рядом достоинств:

• отсутствие ультрафиолетовой части спектра;
• пульсация некоторых моделей менее 1%;
• экономичность;
• низкая теплоотдача;
• срок службы 100 000 ч.;
• минимальные размеры;
• мгновенное включение в полноценный режим.

К недостаткам можно отнести следующие пункты:

• стоимость;
• спектр излучения требует тщательного подбора;
• деградация кристалла;
• нейтральный и холодный оттенки в некоторых случаях влияют на регуляцию сна.

Параметры дешёвых китайских изделий нарушают все допустимые нормы качества освещения. При выборе ЛЭД-ламп следует тщательно изучить характеристики и приобретать изделия проверенных производителей.

Светодиодные лампы

Что такое светопоток

Световой поток является физической величиной, которая характеризует число энергомощности в излучении и переносится на площадь за определенное время. Это показатель, который пропорционален свету и оценен по относительной спектральной чувствительности глаза.

Мощность света от лампы накаливания в комнате

Если рассматривать другое понятие, то светопоток — световая величина, которая оценивает луч по селективному светоприемнику. Чувствительность определяется при помощи относительной спектральной эффективности света.

Обратите внимание! Также это светоисточник, который воспринимает и оценивает человеческий глаз; качество излучения, измеряемое в лм и метрах; рассеивающий светильник, который зависит от плоскости расположения прибора. Полное понятие из учебника физики

Полное понятие из учебника физики

Важные моменты

Чтобы сделать профессиональный расчет уровня освещенности и количество необходимых люменов, следует в обязательном порядке учитывать следующие моменты:

• тип лампы;
• высота, на которой будет размещен осветительный прибор;
• тип светильника;
• его расположение в помещении касательно вертикальной плоскости. Здесь следует оценивать коэффициент полезного действия осветительного устройства;
• светоотражающие характеристика материала, которым производилась внутренняя отделка помещения: стен, пола и потолка.

При определении светоотражающей способности стен, потолка и пола необходимо помнить, что чем светлее комната будет, тем выше станет величина светоотражения:

• если потолок и стены выполнены в светлых тонах, то коэффициент светоотражения составит примерно 0,7;
• при оформлении помещения светлыми, бежевыми и светло-серыми фасадными красками данный коэффициента составит примерно 0,5-0,6;
• для темных цветов – 0,3;
• при оформлении комнаты черным гранитом или мраморов, коэффициент отражения составит примерно 0,1.

Для расчета оптических характеристик помещения, используют параметр КПД и специальные унифицированные таблицы.

Обратите внимание! За не имением желания или возможностей самостоятельно произвести растет люменов для определения уровня освещенности, можно воспользоваться услугами специализированных контор. Они смогут быстро произвести необходимые подсчеты, исключив возможные ошибки или погрешности

Они смогут быстро произвести необходимые подсчеты, исключив возможные ошибки или погрешности.

Что измеряется в люменах и люксах

Люмен и Люкс — это единицы измерения яркости излучения и освещенности помещения. Это более точные величины, чем мощность, поскольку источники света с одинаковыми показателями, но различными КПД и спектральными характеристиками, излучают неодинаковый поток света.

Вам это будет интересно Особенности электрических мощностей

Свет, излучаемый Лм и Лк

Однако стоит помнить, что на уровень яркости влияет не только источник освещения, но и 2 других фактора:

• Длина волны излучаемого света – освещение с цветовой температурой 4200 Кельвинов (лампа дневного излучения) лучше воспринимается зрением, чем показатель, приближенный к желтому или красному участку спектра.
• Направление распространения света – узконаправленные приборы позволяют сконцентрировать излучение света в нужном месте, без необходимости установки ярких светильников.

Что такое Люмен и люкс

Любой источник света можно охарактеризовать силой излучения. В международной системе она измеряется в канделах (Лд). Производной от канделы является величина, характеризующая световой поток – люмен, сокращенно – Лм. То есть, Люмен – это единица измерения светового потока.

1 — 2 величины

Какое-то количество световых лучей, измеряемых в Лм, падает на поверхность с определенной площадью, от чего она становится освещенной. Люкс – это и есть единица измерения освещенности, которая тесно связана с люменом.

Отличие же Ватта заключается в том, что он обозначает количество потребляемой энергии. Это значение показывает не число испускаемых лучей, а сколько энергии будет тратиться при работе светодиода. Например, лампочка мощностью 200 Вт потребляет больше электроэнергии, чем 100 Вт.

Мощность лампочек в Ватт

Обратите внимание! На современных лампах и продукции со светодиодами указывается величина испускаемого света в люменах, либо значение светоотдачи в Лм на Вт. На упаковке продукции обязательно находится информация о том, какое количество света она дает

Можно заметить, что показатель ламп накаливания равен 12 Люмен к 1 Ватту, в то время, как светодиодные устройства дают до 90 Люмен на каждый Ватт. У люминесцентных ламп максимальное освещение при потреблении энергии – 60 Лм на Вт

На упаковке продукции обязательно находится информация о том, какое количество света она дает. Можно заметить, что показатель ламп накаливания равен 12 Люмен к 1 Ватту, в то время, как светодиодные устройства дают до 90 Люмен на каждый Ватт. У люминесцентных ламп максимальное освещение при потреблении энергии – 60 Лм на Вт.

Вам это будет интересно Особенности поперечного сечения

Упаковки лампочек

Важно! Воспользовавшись таким подходом, не всегда можно получить верные результаты, ведь даже у продукции одинакового типа с эквивалентной мощностью может быть разное соотношение. Ниже приведена таблица, где представлены точные значения перевода Ватт в люмены для лампочек:

Ниже приведена таблица, где представлены точные значения перевода Ватт в люмены для лампочек:

Лампа накаливания, мощность в Ватт	Люминесцентная лампа, мощность в Ватт	Светодиодная лампочка, мощность в Ватт	Световой поток в люменах
20	5–7	2–3	250
40	10–13	4–5	400
60	15–16	8–10	700
75	18–20	10–12	900
100	25–30	12–15	1200
150	40–50	18–20	1800
200	60–80	25–30	2500

Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 Лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1000 Лм – не эквивалент прибора освещения в 100 Вт.

Что такое люмен

Lumens (lm) или люмен единица измерения (лм), принятая в системе СИ для определения величины светового потока (Φ). Световой поток показывает, сколько световой энергии переносит излучение за единицу времени через определённую поверхность. Когда изотропный источник точечной структуры испускает Φ с силой излучения одна кандела (кд) в один ср (стерадиан) телесного угла, то такой поток равен 1 лм.

Внимание! Изотропным называется источник, который излучает свет одинакового свойства во всех направлениях. Диаграмма направленности такого излучения – круговая в любом сечении

Телесный угол в 1 стерадиан

Подводя итоги

Мощность светодиодной лампы, при выборе, не является первостепенно важной величиной. Гораздо важнее испускаемый ею световой поток

Этот же момент относится и к энергосберегающим КЛЛ. Если подходить к замене перегоревших источников искусственного света на светодиодные аналоги более педантично, то кроме сравнения световых потоков необходимо учитывать коэффициент пульсации, индекс цветопередачи и еще ряд других моментов, подробно описанных в статье о выборе светодиодных ламп

Также рекомендуется обратить внимание и на конструктивные особенности светильника, в котором лампочка будет использоваться