Световой поток светодиодных ламп (таблицы)
Споры на тему сравнения светового потока диодных и других типов ламп, постоянно возникают на необъятных просторах интернета. Виной тому уникальность технических параметров светодиодов как источника света, а именно специфика точечных источников.
Все источники света, будь то лампочка накаливания либо люминесцентная, имеют круговую диаграмму рассеивания света, когда у светодиода это луч с углом рассеивания около 1200. Поэтому и характеристики освещения диода зависят от того под каким ракурсом их оценивать.
Сравнение света разных источников
Например, часто на упаковке светодиодов мощностью 4Вт со световым потоком 400 лм изображают в качестве эквивалента лампу накаливания на 50Вт. На самом деле общий световой поток второй почти на четверть выше.
А вот если сравнить эффективную освещенность поверхности стола от настольного светильника с обыкновенной лампой и на диодах, выигрыш на стороне LED, поскольку у них меньший диаметр светового пятна и значительно меньшее рассеивание света.
Разброс параметров светового потока обусловлен его зависимостью от цветовой температуры. У диодов холодного белого света (цветовая температура 5000-7000 К) световой поток выше светодиодов тёплого света (2800-3500 К).Давайте рассмотрим эту информацию с практической точки зрения.
При выборе обыкновенной лампочки накаливания мы интуитивно понимаем, что в ванную комнату надо 75 ватт, в коридоре можно обойтись 60 ваттами, а в гостиную придется вкручивать три по сто. И никто не задаётся вопросом, сколько там в них люмен.
Что такое люмены в светодиодных лампах
С переходом на LED понятие яркости и освещенности приходится рассматривать совершенно в другом ракурсе. Как видно из таблиц, мощность светодиодов при замене лампы накаливания должна быть примерно в десять раз меньше. Но тут необходимо учитывать целевое назначение освещения.
Если говорить об освещении помещений, сто ватт накаливания дают столько люмен, сколько и десяти ваттные светодиоды. С единственной оговоркой – в качестве диодной лампочки используются изделия радиальной конструкции. Как на рисунке.
Освещение рабочей поверхности
Для освещения рабочих поверхностей используют плоские LED модули, поскольку освещать внутреннюю поверхность плафона нет резона.
В такой системе эффективная яркость накаливания не превышает 60% от номинального показателя. Чистый световой поток от 60Вт будет около 350 люмен (630 * 0,6). А вот КПД светодиодов в такой системе практически 100%.
Соответственно расчётная мощность светодиодов не превысит 5Вт.
Освещённость и световой поток
Для рядового потребителя не столь важно, сколько люксов выдаёт источник света. Важнее что бы при этом уровне освещенности было комфортно зрению при чтении либо письме.
Все санитарные правила нормируют освещение рабочей поверхности в люксах. Будь то страничка книги либо лист бумаги, для комфортной работы на их поверхности должно быть 300 люкс, что соответствует 30Лм/м.кв.
Сколько люмен в лампе накаливания 100Вт важно, например, для организации рабочего места ребёнка, где он будет делать уроки либо заниматься другими делами.
Рассчитать освещенность поверхности, даже зная, сколько люмен в лампочке 100Вт, крайне сложно, поскольку большая часть этого потока доходит в виде отражённого света. Для диодов же достаточно элементарной формулы из школьного курса геометрии.
H – расстояние от светодиодов до поверхности;
D – диаметр светового пятна;
D = 2 * Tg600 * h = 1.16 * h;
Площадь круга = 3,14 * D2 / 4 = 0,785 * D * D;
Освещённость = световой поток / площадь круга.
Итого: светодиодный источник света мощностью 15Вт и световым потоком 800Лм, размещённый на потолке над столом, обеспечит около 300 люкс.
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)
Как правильно выбрать лампу для помещения: таблицы, расчеты, рекомендации
Многие люди традиционно при выборе лампы учитывают только ее мощность. Однако сегодня это неактуальный подход, поскольку кроме ватт нужно знать и люмены — этот показатель до конца понимают не все покупатели. Разберемся, о чем идет речь, как люмены отражаются на экономичности, качестве света и какие лампы с учетом этого показателя необходимо выбирать.
Люмен: что это такое
В словарях можно прочитать, что это единица измерения светового потока. Легко понять принцип этого показателя, если привести пример на потоке воды. Чтобы измерить его мощность, необходимо выяснить, сколько литров жидкости подается, например, за секунду. Чем больше литров — тем сильнее поток. Здесь то же самое, только вместо воды мы берем свет, а вместо литров — люмены.
Взаимосвязь люменов и ватт
Почему недостаточно пользоваться привычными ваттами? Здесь все просто. Сама по себе мощность, измеряемая в ваттах, — это более общая характеристика. Возьмем в качестве примера лампу накаливания мощностью 100 Вт. Из них 70 Вт будут уходить на нагревание пространства, то есть устройство на такое количество мощности работает в невидимом человеку диапазоне. А вот уже 30 Вт — это тот свет, который мы видим.
Далее возьмем энергосберегающие лампы, которые были усовершенствованы по этому показателю. Там уже соотношение работы в видимом и невидимом диапазонах другое — 95 к 5. Если устройство имеет мощность 32 ватта, то в видимом диапазоне будет работать на 30 Вт.
То есть лампа накаливания на 100 Вт дает нам свет на 30 Вт. А энергосберегающая лампа на 100 Вт — почти в три раза больше. То же самое касается светодиодных изделий. Приведем таблицу сравнения, которая покажет, какой мощности должна быть лампа, чтобы получить определенное количество люменов.
| Световой поток в люменах (лм) | Мощность лампы накаливания (Вт) | Мощность люминесцентной лампы (Вт) | Мощность светодиодной лампы (Вт) |
| 400 | 20 | 5-7 | 2-3 |
| 700 | 60 | 15-16 | 8-10 |
| 900 | 75 | 18-20 | 10-12 |
| 1200 | 100 | 25-30 | 12-15 |
| 1800 | 150 | 40-50 | 18-20 |
Из этой таблицы видно, что для получения, например, 700 люменов нам понадобится приобрести лампу накаливания на 60 ватт, а вот светодиодной достаточно с показателями 8-10 ватт. И здесь становится понятно, почему те же LED-устройства намного экономичнее, ведь платим мы при расходе электроэнергии именно за ватты.
Или сравнение в другую сторону: лампа накаливания на 20 ватт и светодиодная лампа на 20 ватт дают колоссально разное количество люменов: 400 Лм и 1800 Лм соответственно. При этом учитываем: чем выше этот показатель, тем лучше освещение и тем больше свет приближен к естественному. А это хорошая цветопередача, меньшая нагрузка на глаза и т. д.
Отметим, что таблица предлагает приблизительные, средние показатели. Они могут отличаться в зависимости от устройства изделий, технологии их изготовления и т. д. Рекомендуем уточнять показатели для каждой отдельной лампы — если же люмены не указаны на упаковке, просто помните о соотношении эффективности ламп накаливания и светодиодных устройств.
Правила выбора лампы с учетом этого показателя
С выбором типа лампы мы разобрались, но теперь встает другой вопрос: каким должен быть световой поток с учетом размеров помещения. Санитарные нормы предполагают, что он должен быть и не слишком низким, и не слишком высоким. Оба варианта отклонения от нормы плохо отражаются на людях, вынужденных постоянно находиться в помещениях. В этом контексте мы будем говорить про освещенность.
Что такое освещенность и как посчитать ее показатели?
Освещенность — это уровень светового потока, который приходится на 1 квадратный метр. Для этого есть отдельная величина — люксы (лк). То есть если на один квадратный метр падает один люмен света — это равняется одному люксу: 1 лк=1лм/м2.
Далее, чтобы посчитать необходимое количество люменов на одно помещение, надо знать санитарные нормы, разработанные для разных комнат.
| Тип помещения | Норма освещенности |
| санузлы (в том числе ванные) в квартире, а также коридоры, подсобные помещения | 50 лм/м2 |
| кухня и жилые комнаты: спальня, гостиная | 150 лм/м2 |
| детская спальня или игровая для ребенка | 200 лм/м2 |
| рабочий кабинет, домашний офис | 300 лм/м2 |
Но еще нужно учесть и высоту потолков в помещении. До 2,7 метров этого не делают, а вот дальше уже добавляют еще один коэффициент.
| Высота комнаты ( м. ) | Дополнительный коэффициент для вычисления |
| 2,7-3 | 1,2 |
| 3,1-3,5 | 1,5 |
| 3,5-4,5 | 2 |
Теперь у нас есть все данные для того, чтобы посчитать минимальный световой поток. Формула выглядит следующим образом:
Световой поток (лм) = площадь помещения (м2) х норма освещенности (лм/м2) х коэффициент высоты потолков (если он есть).
Приведем пример расчетов
Допустим, у вас есть детская комната размером 10 квадратных метров и высотой в три метра. В этом случае мы берем норму для детских — 200 лм/м2 и коэффициент для потолков от 2,7 до 3 метров — 1,2.
Умножаем эти показатели: 10м2 х 200 лм/м2 х 1,2 = 2400 лм.
Получается, что для этой детской вам нужен световой поток 2400 лм. Исходя из этого показателя, вы можете выбрать количество и тип ламп, обратившись к нашей первой таблице. Это очень удобная формула, поскольку она позволяет легко и быстро получить показатели для каждой комнаты.
Есть ли погрешности в вычислениях?
Поскольку мы уже делали скидку на особенности каждой отдельной лампы, справедливо уточнить, что погрешности в вычислениях будут. Максимально точные показатели требуемой освещенности можно получить при помощи специального прибора — люксометра.
Но приведенные нами таблицы позволяют добиться минимального уровня погрешности — он точно не скажется ни на комфорте, ни на здоровье. Если нет возможности воспользоваться профессиональными вычислениями, вы можете сами все посчитать и выбрать оптимальное решение.
Дата публикации: 03.05.2018
Световой поток ламп | Светодиодное табло
ЧТО ТАКОЕ ЛЮМЕН?
Световой поток определяется в люменах и обозначается Lm. Эта величина показывает сколько света излучает источник во всех направлениях. Если быть точным, один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан: 1 лм = 1 кд × ср (= 1 лк × м2). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.
Люмены показывают, сколько света вы получаете от лампы. Больше люменов означает, что это более яркий свет. Меньше люменов означает, что это менее яркий свет. Люмены позволяют вам покупать необходимое количество света. Поэтому, покупая новые лампы, подумайте о люменах, а не о Ваттах.
ПОКУПАЙТЕ ЛЮМЕНЫ, НЕ ВАТТЫ
Раньше мы покупали лампочки в зависимости от того, сколько энергии они потребляют, ориентируясь на Ватты. Не разумнее было бы покупать лампы исходя из того, сколько света они обеспечивают?
Когда вы покупаете лампочки, сравните световой поток лампы — люмены, чтобы убедиться, что вы получаете количество света или уровень яркости, который вы хотите. Этикетка обязательно содержит эту информацию. Информация на этикетке позволит легко сравнить яркость, цвет, срок службы и расчетные эксплуатационные расходы лампы за год.
Когда вы покупаете лампочки, вы можете выбрать свою следующую лампочку, сравнивая люмены вместо Ватт. Световой поток — это мера яркости лампочки — чем выше число люменов, тем ярче лампочка.
Яркость или уровни светового потока довольно сложно рассчитать в цифрах, учитывая разные требования к уровню освещенности, поэтому проще ориентироваться на опыт использования традиционных ламп:
- Чтобы заменить 100 — Ваттную лампу накаливания, найдите лампу, которая дает вам около 1500 люменов. Если вы хотите что-то менее яркое, выбирайте меньшее количество люменов. Если вы предпочитаете более яркий свет, ищите больше люменов.
- Замените лампу мощностью 75 Вт на энергосберегающую лампу, которая дает вам около 1000 люменов.
- Замените 60 Вт лампу энергосберегающей лампой, которая дает вам около 800 люменов.
- Замените лампу накаливания мощностью 40 Вт на энергосберегающую лампу, которая дает вам около 450 люменов.
Здесь надо еще учесть, что лампы накаливания разных производителей имеют разную эффективность. Высокотехнологичные производители устанавливают более долговечные вольфрамовые нити и нагревают их до более высокой температуры, чем увеличивают эффективность лампы.
Соотношение мощности, эффективности и светового потока для импортных ламп накаливания (Philips, General Electric):
| Мощность лампы накаливания | Эффективность | люмен/Ватт | люмен |
| 40 Ватт | 1.9% | 12.6 | 500 |
| 60 Ватт | 2.1% | 14.5 | 870 |
| 100 Ватт | 2.6% | 17.5 | 1750 |
Соотношение мощности, эффективности и светового потока для ламп накаливания российского производства:
| Мощность лампы накаливания | Эффективность | люмен/Ватт | люмен |
| 40 Ватт | 1.6% | 10.5 | 420 |
| 60 Ватт | 1.7% | 12 | 720 |
| 75 Ватт | 1.8% | 12,5 | 940 |
| 100 Ватт | 2.0% | 13.6 | 1360 |
КАКУЮ ИНФОРМАЦИЮ Я ДОЛЖЕН ИСКАТЬ НА ЭТИКЕТКЕ?
Чтобы помочь потребителям лучше понять переход от Ватт к люменам, разработаны требования, которые производитель должен разместить на этикетке для лампочек. Это помогает людям покупать подходящие им лампочки. Ярлык включает следующую информацию:
таблица люменов, сравнение различных видов ламп
Световой поток — значимая величина для проведения различных расчетов освещенности дома, подсчетов энергоэффективности и выполнения электромонтажных работ. Что собой представляет, как его определить, какие бывают светоисточники, и какая у них мощность, как выглядит таблица светового потока ламп? Об этом и другом далее.
Что собой представляет
Световой поток является мощностью солнечного излучения или его электромагнитной энергии, проходящей через объект за конкретный период времени. Энергия солнечного света это волны электромагнитного вида, которые человек видит только в конкретном диапазоне длины. По-другому, светоотдача светодиодов лм вт — это общий объем выделяемой солнцем энергии, который не зависит от того, установлена вокруг светильника оптическая система или нет. То есть, лампа накаливания равна 420 люмен, вне зависимости от того, из какого материала был сделан абажур, украшающий источник.
ВеличинаЕдиница измерения мощности энергии это люмены. Один люмен равен одной канделе или одному стерадиану. Значение энергии в каждой разновидности источника разное.
Обратите внимание! В одном люмене 1/683 ватт при волновой длине в 555 ньютон на метр.
Определение из учебного пособияКак определить световой поток и мощность
Определение потока и мощности светильника может быть осуществлено с помощью специальной таблицы, которая дана ниже. Чтобы сделать самостоятельное измерение, можно воспользоваться сферическим фотометром или фотометрическим гониометром. Основной проблемой самостоятельного нахождения необходимых данных будет определение параметров луча, который движется одновременно в нескольких направлениях.
Благодаря сферическому фотометру, можно измерить энергию рассеянного луча, имеющего единичный коэффициент отражения, а затем сравнить полученный результат с эталоном. С помощью фотометрического гониометра, в котором находится люксметр, можно измерить освещенность по всей сфере источника. Полученные данные интегрируются в люмены.
Также измерение можно сделать самостоятельно люксметром. По окончанию процедуры, записываются данные освещенности и площади помещения, а затем эти сведения подставляются под формулу для вычисления луча: П=ОПл.
Измерительный прибор люксметр в помощьТаблица светового потока и мощности разных видов ламп
Сегодня в свободном доступе даны средние данные показания энергии с мощностью ламп, поэтому расчет по специальным формулам и с помощью других инструментов может быть необязателен. Согласно таблице, можно сделать сравнение светового потока лампы накаливания и светодиодных источников. Среди них большими показателями мощности обладают светодиодные источники. Световой поток светодиодных светильников по таблице больше.
Обратите внимание! Именно они являются самыми энергоэффективными светильниками из представленных разновидностей, благодаря которым можно значительно сэкономить на электричестве и получить качественное освещение дома или любого другого помещения.
Таблица светоотдачи разных источниковСветодиодных
Светодиодные лампочки одни из самых распространенных, согласно таблице световые потоки ламп разных типов. Они максимально эффективно преобразуют электроэнергию в свет. Их отдача равна от 60 до 120 люменов на ватт. При этом в процессе усовершенствования технологий, этот показатель растет с каждой минутой. Из положительных свойств можно отметить рекордно высокую энергоэффективность светопередачи, благодаря чему производится экономия электроэнергии, длительный срок эксплуатации, надежность, эксплуатацию в жестких условиях и оптимальную цветовую температуру.
Средняя светоотдача светодиодных источниковНакаливания
Лампочка накаливания создает освещение благодаря преобразованию тепловой энергии в свет. Бывает она вакуумной, аргоновой, криптоновой, ксеноновой, галогенной, двухколбовой галогенной, ксенон-галогенной и лампой накаливания, имеющей покрытие с ИК-излучением. Стоит отметить, что из всех разновидностей энергии больше всего у галогенных источников. Они отличаются, кроме того, мгновенным зажиганием в процессе включения, небольшими размерами и широким мощностным диапазоном.
Средняя светоотдача ламп накаливанияЛюминесцентных
Люминесцентные лампы — светоисточники, в которых электрозаряд в ртутных парах формирует ультрафиолетовый вид излучения. Он преобразуется в свет люминофором, смесью из галогена, фосфата и кальция. Что касается светового потока, у люминесцентных ламп его значение больше, чем у ламп накаливания, имеющих аналогичную мощность.
Обратите внимание! Точное значение будет зависеть от мощности.
Средняя светоотдача люминесцентных источниковВ целом, световой поток — величина, которая представляет собой силу солнечного света и характерного излучения. На данный момент из всех представленных светильников у светодиодных моделей это значение больше. Определить величину можно при помощи специального измерительного прибора или же с помощью приведенной выше таблицы.
Световой поток светодиодных ламп
Термин световой поток светодиодных ламп означает суммарное количество электромагнитной энергии, излучаемой источником светодиодного света во всех направлениях и во всем диапазоне частот или волн излучения, видимых глазом человека. При этом не учитывается то, что небольшая часть излучения светодиода инфракрасная, она же тепловая. А еще меньшая часть попадает в ультрафиолетовый поддиапазон волн. Две последние части общего диапазона излучений невидимы для человека и, как следует из определения, в световой поток они не включаются и не влияют на его величину. В международной практике термин световой поток коррелирован с выражением Luminous Intensity, которое переводится как «сила света».
Полезная часть этого излучения, приносящая свет и доходящая до освещаемых объектов, уменьшается за счет потерь светового потока:
- при поглощении в отражателях светильников;
- в защитных элементах, например, закаленном антивандальном стекле;
- во вторичной оптике мощных светодиодов или светодиодного модуля;
- в элементах конструкции светильника, образующих защитный угол;
- в светорассеивателях – матовых, микропризматических и пр.;
- при переотражениях от стен, мебели, оборудования помещений.
В этом аспекте световой поток светодиодного Led светильника принципиально отличается от светового потока ламп накаливания (ЛН) направленностью излучения света. Так обычные ЛН и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) излучают свет во всех направлениях, кроме цоколя, галогенные ЛН – почти во всех направлениях, рефлекторные – большей частью в одной полусфере, точечные – узким пучком света с углом рассеивания в несколько десятков градусов.
В этом отношении большинство светодиодных ламп светят в одной полусфере. А построенные светильники на одном или нескольких светодиодах, имеют направленность света от 120 до 90 и даже 60°. Измеряется мощность светового потока в Лм, т. е. в люменах. Лм – это русское обозначение величины, английское – Lm.
Примерами новых и интересных светодиодных ламп с большим световым потоком, которые прекрасно зарекомендовали себя в быту и офисах, являются филаментные лампы-ретрофиты.
Потери светового потока устраняются в первую очередь тщательной отработкой элементов конструкции светильника, подбором материалов светорассеивателей, оптимизацией защитных элементов и их покрытий.
Нашим покупателям мы всегда продемонстрируем работу светильника и подберем такой осветительный прибор, который полностью удовлетворит потребность в освещении помещения.
Световой поток, освещенность, сила света
Любой кто начинает изучать характеристики светильников и отдельных видов ламп, обязательно сталкивается с такими понятиями как освещенность, световой поток и сила света. Что они означают и чем отличаются друг от друга?
Давайте попробуем простыми, понятными для всех словами, разобраться в этих величинах. Как они связаны между собой, их единицы измерения и каким образом все это дело можно замерить без специальных приборов.
Что такое световой поток
В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.
Сегодня с бурным развитием светодиодов и других видов ламп, поход в магазин за новыми экземплярами сопровождается кучей вопросов не только по цене, но и по их характеристикам. Одним из наиболее важных параметров является световой поток.
Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.
Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.
Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:
- от мощности источника
Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников: 
А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ:
Лампочка накаливанияЛюминесцентная лампаГалогеннаяДНаТДРЛ
Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.
Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.
Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.
На коробочке красиво напишут:
- светопоток 1000Лм
- аналог лампы накаливания 100Вт
Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.
- от эффективности
То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт. 
Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!
Измеряется световой поток в Люменах – Лм.
Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.
Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.
Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.
Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.
Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.
Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.
В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.
Это напрямую влияет на зрение человека.
Отличие освещенности от светового потока
При этом многие путают единицы измерения Люмены с Люксами. Запомните, в люксах измеряется именно освещенность.
Как наглядно объяснить их разницу? Представьте себе давление и силу. С помощью всего лишь маленькой иголки и небольшой силы, можно создать высокое удельное давление в отдельно взятой точке.
Также и с помощью слабого светового потока, можно создать высокую освещенность в отдельно взятом участке поверхности.
1 Люкс – это когда 1 Люмен попадает на 1м2 освещаемой площади.
Допустим, у вас есть некая лампа со световым потоком в 1000 Лм. Внизу этой лампы стоит стол.
На поверхности этого стола должна быть определенная норма освещенности, чтобы вы могли комфортно работать. Первоисточником для норм освещенности служат требования сводов правил СП 52.13330
Для обычного рабочего места это 350 Люкс. Для места, где производятся точные мелкие работы – 500 Лк.
Данная освещенность будет зависеть от множества параметров. К примеру, от расстояния до источника света.
От посторонних предметов рядом. Если стол находится около белой стены, то и люксов соответственно будет больше, чем от темной. Отражение обязательно скажется на общем итоге.
Любую освещенность можно замерить. Если у вас нет специальных люксометров, воспользуйтесь программами в современных смартфонах.
Правда заранее приготовьтесь к погрешностям. Но для того, чтобы сделать навскидку первоначальный анализ, телефон вполне сгодится.
Расчет светового потока
А как узнать примерный светопоток в люменах, вообще без измерительных приборов? Здесь можно воспользоваться значениями светоотдачи и их пропорциональной зависимости к потоку.
- для светодиодных ламп с матовой колбой — мощность лампы умножьте примерно на 80лм/Вт и узнаете сколько в ней люмен
- для филаментных – умножайте мощность лампы на 100
- энергосберегайки КЛЛ – на 60лм/Вт
- ДРЛ = мощность * 58лм/вт
Безусловно, свет от разных источников распространяется не равномерно. Один светильник бьет очень узким пучком света, а другой наоборот максимально широким.
Но если сравнить их паспортные данные, оба они могут иметь одновременно одинаковое количество люмен.
Именно поэтому ориентироваться только на люмены, в корне не правильно.
Например, при покупке светильника через интернет, можно получить вовсе не то освещение, на которое изначально рассчитывали.
Еще раз запомните, световой поток показывает только КОЛИЧЕСТВО света, без учета направления его распространения.
Поэтому здесь еще нужно учитывать и другую характеристику – силу света. Что это такое?
Это величина светового потока разделенного на телесный угол, внутри которого он распространяется.
Проще говоря, если световой поток это количество света, то сила света – это его ”плотность”.
Измеряется сила света в канделах – Кд.
1 кандела – это 1 люмен распространяющийся в пределах конуса с углом в 65 градусов.
Чтобы визуально представить себе силу в 1 канделу, посмотрите опять же на обыкновенную свечу. Именно поэтому определение кандела произошло от латинского слова ”candela” – что в переводе означает свеча.
Кстати, теоретически человеческий глаз может увидеть свет от такого источника на расстоянии почти 50км!
Однако из-за кривизны поверхности земли, данное расстояние фактически сокращается до 5км.
Световой поток светодиодных и люминесцентных ламп с таблицей
Светодиодные и люминесцентные светильники являются наиболее популярным и качественным выбором среди покупателей. В статье описывается, что такое световой поток светодиодных ламп, приводятся таблицы показателей светового потока для обоих типов ламп. Также рассказывается, что такое светоотдача светодиодных ламп. Помимо этого объясняется, как определить световой поток ламп обоих видов.
Что такое световой поток светодиодных и люминесцентных ламп
Световой поток (также сила света) – это мера, которая характеризует количество световой мощности в излучаемом потоке. У него есть отличие от электромагнитного излучения (включая инфракрасный, ультрафиолетовый и видимый свет). От светового электромагнитный поток отличается тем, что световой регулируется для отражения в соответствии с чувствительностью человеческого глаза к различным длинам волн света.
Сила света (или поток света) – частый параметр измерения светодиодов с малым уровнем мощности. Сила света должна измеряться на расстоянии, на котором модель (устройство) можно рассматривать как точечный источник света. Расстояние детектора от испытуемого образца, необходимое для соответствия этому критерию, носит название фотометрического расстояния. Оно зависит от габаритов тестируемого источника света. Минимальный коэффициент, который определяется отношением расстояния до детектора и максимальной протяженности светоизлучающей поверхности, может быть от 5 до 15.
Многие светодиоды имеют довольно большую площадь излучения. Линзы, если таковые имеются, могут очень быстро показать видимое положение излучающего центра. Излучение, измеренное на детекторе, сложно связано с интенсивностью источника.
В связи с этим Международная комиссия по освещению (МКО) целенаправленно разработала концепцию «усредненной интенсивности светодиодов» для решения проблемы, которая чаще всего имеет место быть в условиях ближнего поля. Это особенно актуально для всех светодиодов, включая —SMD светодиоды—.
Данная концепция потеряла свою актуальность относительно физически точного определения силы света. Однако в большей степени, относится к измерению освещенности на фиксированном расстоянии и габаритах самого детектора. Сверхъяркий диод расположен таким образом, что его механическая ось находится прямо на линии с центральной точкой круглого детектора с активной площадью, равной 1 см квадратный, а поверхность детектора должна быть перпендикулярна этой оси.
Бывает, что ни сила света, ни световой поток не дают так называемого «полезного» света для конкретного применения. В этой связи, необходимо нечто компромиссное. Количество частичного светодиодного потока было впервые введено МКО. Сила света включает в себя поток и телесный угол и является отношением этих двух значений. Это означает, что его единицей является кандела. Она составляет произведение люмена на стерадиан. Канделы указывают, насколько яркий свет в данном направлении.
Термин «световой поток» также используется для измерения мощности видимого света ламп, когда свет не направлен. Он относится к видимому свету, который излучается во всех направлениях в данный момент. В свою очередь поток излучения – это общее излучение (ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное), распространяемое от света во всех направлениях.
Частичный световой поток светодиодов также включает в себя как поток, так и угол, но выражается как поток в пределах угла, а не как отношение. Таким образом, его единица измерения – люмен с указанным углом (Лм). Как и усредненная сила света светодиодов, она представляет собой меру ближнего поля и аналогичным образом определяется в терминах физической геометрии, а не является фундаментальной единицей. Вот почему термин «светодиод» включен в количество. Это отличает его от фрагментарного потока, который можно рассчитать по гониометрическим измерениям в дальней зоне.
Характеристика распределения силы света светодиодов и источников светодиодного освещения является чисто фотометрической задачей измерения. Она осуществляется при помощи гониометра, который используется вместе со спектрорадиометром или фотометром. Фотометр позволяет проводить очень быстрые измерения, буквально «на лету». Его рекомендуется использовать для сугубо фотометрических измерений. Спектрорадиометры дают явное преимущество в том, что все характеристики (радиометрические, колориметрические и фотометрические) могут определяться с максимальной точностью. Однако, гониоспектрорадиометры имеют более длительное время для измерения. Данные способы измерения потока света также характерны и для люминесцентных.
Когда лампа новая, ее световая мощность максимальна. По мере её использования её производительность и светоотдача снижается. Определение, которое используется для описания снижения светоотдачи, называется стабильностью светового потока.
Данные стабильности светового потока важны для сферы строительства, особенно там, где необходимо поддержание или проектирование уровней освещения в зданиях. Это позволяет планировать замену ламп до того, как уровень освещенности станет слишком низким. Это называется плановым техническим обслуживанием и часто включает в себя очистку отражателей и рассеивателей светильника.
Амортизация люменов газоразрядных ламп (люминесцентных и газосветных) и светодиодов значительно выше, чем у ламп накаливания или вольфрамовых ламп.
Как определить световой поток светодиодной и люминесцентной ламы
Существует простой метод определения светового потока для оценки общего освещения этих двух типов ламп.
Он состоят из двух этапов:
- Расчёт сплошного светового потока. Он нужен для освещения помещения.
- Определение количества светильников.
Формула расчёта: X*Y*Z.
X – показатель степени освещённости для помещения. Y – площадь помещения. Z – корректирующий коэффициент при учёте высоты потолка.
Показатель освещённости различных помещений измеряется в Люксах (Лк):
- Прихожая и коридор: 50-75 Лк.
- Стандартная жилая комната, гостиная: 150 Лк
- Кладовая: 50 Лк.
- Кузня: 150 Лк.
- Детская комната: 200 Лк.
- Кабинет: 300 Лк.
- Сауна: 100 Лк.
- Санузел (ванная и туалет): 50 Лк.
Затем нужно узнать, сколько светильников требуется. Как правило, световой поток каждой лампы указан на её упаковки или в инструкции. Например, у обычной LED-лампы с мощностью 8-10 Вт световой поток составляет примерно 900-1100 Лм.
У люминесцентной лампы 18 Вт световой поток составляет 1080 Лм. Классическим примером является PHILIPS TL-D 18Вт/54-765 G13 T8. У другой люминесцентной лампы 36 Вт световой поток уже составляет 2600 Лм. Пример – L 36ВТ/765 OSRAM BASIC T8.
Тем не менее светодиоды лидируют по качеству света и по мощности светового потока. По мере возрастания их популярности они подтверждают это, что световой поток 4000 Лм является одним из самых высоких показателей. Хорошим примером может служить LED Cree XLamp XHP70 с мощностью 32 Вт, где поток света достигает 4022 Лм.
Для расчёта нужно подставить числовые в формулу:
- Комната с площадью 30 кв. м.
- Высота потолков – 4 м.
- Мощность лампы – 10 Вт.
(Х)150*(Y)30*(Z)3.5 = 15750 Лм
Непрактично использовать ватт в качестве измерения потока света по причине изменения чувствительности глаза в зависимости от длины волны. Вместо этого используется люмен, который является мерой скорости потока световой энергии или, как его чаще называют, потока света.
Один люмен светового потока при 555 нм соответствует излучаемой мощности 1/680 Вт, а при 400 нм 3.5 Вт излучаемой мощности равны 1 люмену. Эта взаимосвязь между ваттом и просветом важна, поскольку можно рассчитать световой поток, который будет генерировать конкретная лампа, с учетом излучаемой мощности на каждой длине волны и соответствующей чувствительности глаза (как определено СИ) на этой длине волны. Это можно сделать математически или с помощью специально откорректированных фотоэлементов с реакцией, соответствующих СИ.
Например, натриевая лампа низкого давления излучает практически весь свет на длинах волн 589 и 589,6 нм. Поскольку это очень близко к пиковой светочувствительности глаза, оно очень эффективно с учётом количества люменов, производимых на каждый ватт мощности. Поэтому, если это возможно, то лучше всего использовать лампу, которая будет производить 160 люмен на каждый ватт мощности. Однако если лампа имеет монохромный тип света, результаты чаще всего будут неудовлетворительными.
Таблицы светового потока светодиодных и люминесцентных ламп
Таблица светового потока светодиодных ламп
Ниже приводятся показатели лент SMDс учётом мощности и типа корпуса, включая SMD 3528 и smd 5050. Эти показатели также актуальны и для RGB-лент.
Таблица светового потока люминесцентных ламп
Тут сравниваются показатели разных видов люминесцентных ламп
Демонстрация сравнения показателя стандартных люминесцентных и светодиодных ламп:
Как люминесцентные, так и светодиодные светильники являются наиболее распространёнными на рынке осветительной продукции. Световой поток – важный параметр, понимание и знание которого сделает покупателя более осведомлённым в устройстве лампы, а значит уменьшается вероятность ошибиться при выборе.
Какова яркость светодиода в люменах? Все о люменах, силе света…
Насколько яркие светодиодные лампы? Что означает световой поток в люменах? Что означает сила света? Это самые частые вопросы, когда речь идет об оценке яркости светодиодных ламп. Это руководство внесет свет во тьму. После этого вы хорошо поймете многие термины, связанные с яркостью светодиодов.
Яркость светодиодных светильников
На первый взгляд оценка яркости светодиодных светильников и источников света может сбить с толку.В случае обычных источников света яркость обычно принималась исходя из потребляемой мощности в ваттах. Хотя это физически неверно, для можно было приблизительно представить, насколько ярким является галогенная лампа мощностью 40 Вт или лампа накаливания на 60 Вт.
В случае светодиодных ламп эта упрощенная корреляция больше не работает . Несмотря на все свои преимущества, новая технология стала более сложной. В связи с яркостью здесь используются следующие термины:
- Люмен
- Световой поток
- Кандела
- Сила света
- Светоотдача
В следующих разделах вы найдете значение и объяснение отдельных терминов.
Световой поток светодиода в люменах
Световой поток показывает, сколько света излучает источник света. Это относится ко всему видимому свету, излучаемому светодиодной лампой во всех направлениях. Физическая единица светового потока называется люмен и сокращенно лм .
Со старыми источниками света яркость можно было хорошо сравнить по мощности. Это невозможно со светодиодной технологией. Причина этого — разные компоненты в разных светодиодных лампах.Каждый компонент влияет на энергоэффективность лампы. Следовательно, два светодиодных светильника с одинаковой мощностью могут иметь разную яркость.
Важно видеть значение светового потока в сочетании с углом луча лампы. Лампа с яркостью 600 люмен и углом луча 15 ° в определенные моменты значительно ярче, чем вторая лампа с 600 люменами, но с углом луча 90 °.
Сколько люмен для какой комнаты?
Если вы хотите полностью изменить дизайн освещения для одной или нескольких комнат, вы можете обратиться к значениям в таблице ниже.Такие помещения, как кухня или другие рабочие зоны, всегда должны быть ярче, чем обычные жилые комнаты.
| Помещение | Люмен на кв. М |
|---|---|
| Жилая площадь | 1000 — 1600 |
| Коридор | 1000 — 1600 |
| Кухня | 2700-3200 |
| Ванная комната | 2700-3200 |
| Рабочий кабинет | 2700-3200 |
Сколько светового потока на квадратный фут должно производить освещение, зависит от многих факторов.Здесь, например, играет роль цвет мебели. Темные цвета мебели, стен и пола пропускают больше света, чем яркое окружение. Насколько ярко вы хотите осветить свои комнаты, зависит еще и от вашего вкуса.
Регулируемое освещение в качестве альтернативы
Если вы не хотите устанавливать постоянную яркость освещения, то светодиодные лампы с регулируемой яркостью — хороший выбор. Они особенно популярны в гостиной.
Сколько люмен у старых ламп?
Особенно при переходе со старых ламп накаливания и галогенных ламп на светодиодные вы можете использовать яркость старых ламп в качестве ориентира.Например, старые лампы накаливания имеют следующие значения люмена:
- Лампа накаливания 40 Вт: 430 люмен
- Лампа накаливания 60 Вт: 730 люмен
- Лампа накаливания 100 Вт: 1380 люмен
Можно ли добавить значения люмен?
В больших помещениях имеет смысл использовать несколько светодиодных ламп или точечных светильников. Это позволяет добиться очень хорошего распределения света. Значения светового потока отдельных светодиодных ламп можно просто сложить, чтобы определить общий световой поток для комнаты.
Должен ли быть указан световой поток на упаковке?
Согласно нормативам освещения, в описании продукта в большинстве случаев должна быть указана яркость светового потока (в лм) .
Важен световой поток
Мощность светодиодных ламп не имеет большого значения. Оценивая и сравнивая яркость нескольких ламп, всегда обращайте внимание на величину люмена.
Светоотдача светодиодов
Иногда мы также говорим о светоотдаче лампочки или светильника.Это не относится к потреблению электроэнергии, поэтому термин кажется неточным. Термин «световой поток» используется в разговорной речи и также относится к световому потоку.
Светодиод Сила света
Сила света — это еще один термин для обозначения яркости, но он связан с телесным углом . Световой поток в люменах можно использовать только для измерения общего света, излучаемого лампой. С другой стороны, сила света может использоваться для обозначения светового потока на угловых единиц .Единица измерения силы света — кандела, сокращенно кд . Иногда его даже дают в милликанделах (мкд).
Таким образом, значение канделы теоретически можно использовать для сравнения яркости светодиодных ламп с разными углами луча. По этой причине сила света указана прежде всего для светодиодных прожекторов направленного света. Но на практике сравнивать значения все еще сложно. Причина этого в том, что сила света уменьшается от центра угла луча к краю.
Фактическое значение канделы в каждом телесном угле может быть представлено только кривой распределения света. Эта диаграмма выглядит очень технической и приводится в технических данных только некоторыми производителями.
Что означает телесный угол?
Телесный угол, к которому относится сила света, описывает общую пропорцию комнаты в пределах этого угла. Менее распространенной единицей телесного угла является стерадиан (ср).
Должна ли быть указана сила света в описании продукта?
В отличие от светового потока указание силы света не обязательно при продаже светодиодных ламп.Специально для сильно направленных светодиодных пятен производители по-прежнему любят указывать значения канделы. Большое количество делает эту информацию очень эффективной в рекламе. Особенно при значениях в милликанделах, например 800 000 мкд, не следует поражаться в прямом смысле этого слова.
Сравнить яркость с силой света?
На практике сложно выбрать светодиодный источник света на основе силы света в канделах. Лучше ориентируйтесь на световой поток в люменах в сочетании с углом луча.
Преобразование светового потока в канделу
Преобразование светового потока (люмен) в силу света (кандела) может быть достигнуто по следующей формуле:
Сила света (кд) = световой поток (лм): телесный угол (ср)
Заключение
Теперь вы знаете разницу между световым потоком в люменах или силой света и силой света в канделах. Кроме того, вы знаете, что мощность светодиодных ламп — это лишь небольшой показатель яркости.Используя современные светодиодные светильники и источники света, вы можете оценить яркость на основе светового потока в люменах (лм). Для направленных светодиодных пятен всегда учитывайте эту спецификацию в сочетании с углом луча.
.Световой поток — определение светового потока по The Free Dictionary
Доступные в версиях «крыло чайки» и «крыло чайки», эти устройства обладают высоким световым потоком, выдерживают напряжения электростатического разряда до 2 кВ в соответствии с JESD22-A114-B. Фотометрические измерения — с помощью спектрометра и быстродействующего фотодиодного датчика — включают общую яркость световой поток (до 80000 лм), параметры спектра и цвета (CCT, CRI, TM-30) и мерцание. Световой поток визуально оценивается лучистым потоком (полная электромагнитная энергия, излучаемая источником света на всех длинах волн).«В сочетании с линзой и рефлектором высокоэффективный светодиод мощностью 3 Вт обеспечивает яркий равномерный световой поток 200 люмен на TX 40 и 114 люмен на TX 20, что обеспечивает оптимальное освещение рабочей зоны». В зарядных устройствах CX40 и CX20 используется индуктивная система связи. В этой статье мы сообщаем, что устройства WLED, содержащие c-SCPhC, достигли более высокого светового потока, чем коммерческие w-WLED, из-за влияния GNDF и повышенного переизлучения красного света. -светлая область (рисунок 3).Осака, 24 мая 2013 г. — (JCN Newswire) — Корпорация Panasonic объявила сегодня о разработке полупроводникового источника белого света, способного излучать световой поток в классе 10 000 люмен [1]. Значение светового потока можно узнать, зная мощность радиометрического излучения источника света Световой поток, мощность и эффективность светильника для 114 светодиодных трифонов (n = 12 1×2, 26 1×4, 37 2×2 и 39 2×4). Система TERALED с блоком фильтров из 6 фильтров позволяет измерять радиометрические поток (фильтр с плоским откликом в диапазоне от 380 до 780 нм), световой поток (фильтр V ([лямбда])), скотопический поток (фильтр V ‘([лямбда])) и значения трех стимулов X, Y и З.Устройство обеспечивает световой поток до 30 лм при 80 мА в холодном белом (5000K) и до 24 лм в теплом белом (3000K). Основная инсталляция выставки, Luminous Flux, беззастенчиво причастна к семантике сюрреалистического эротизма, в том числе среди прочего семь предметов, расположенных на платформе, жемчужная нить, подвешенная между двумя бутылками. Она описывает уникальные рабочие характеристики серии VLMW7, включая световой поток, интенсивность, низкий профиль и теплопроводность. ,Как преобразовать люмен в ватт (Вт)
Как перевести световой поток из люменов (лм) в электрическая мощность в ваттах (Вт).
Вы можете рассчитать ватт на основе люменов и световой отдачи. Люмен и ватт представляют собой разные величины, поэтому вы не можете преобразовать люмены в ватты.
Формула для расчета люмен в ватт
Мощность P в ваттах (Вт) равна световому потоку Φ В в люменах (лм), разделенных на световую отдачу η в люменах на ватт (лм / Вт):
P (Ш) = Φ В (лм) / η (лм / Вт)
Так
Вт = люмен / (люмен на ватт)
или
Вт = лм / (лм / Вт)
Пример
Какова потребляемая мощность лампы со световым потоком 900 люмен и световой отдачей 15 люмен на ватт (Лм / Вт)?
P = 900 лм / 15 лм / Вт = 60 Вт
Таблица световой отдачи
| Светильник типа | Типичная Световая отдача (люмен / ватт) |
|---|---|
| Вольфрамовая лампа накаливания | 12.5-17,5 лм / Вт |
| Галогенная лампа | 16-24 лм / Вт |
| Люминесцентная лампа | 45-75 лм / Вт |
| Светодиодная лампа | 80-100 лм / Вт |
| Металлогалогенная лампа | 75-100 лм / Вт |
| Натриевая лампа высокого давления | 85-150 лм / Вт |
| Натриевая лампа низкого давления | 100-200 лм / Вт |
| Лампа ртутная | 35-65 лм / Вт |
Энергосберегающие лампы обладают высокой светоотдачей (больше люмен на ватт).
Таблица люменов в Вт
| люмен | Лампа накаливания Лампочка Вт | Флуоресцентный / светодиодный Вт |
|---|---|---|
| 375 лм | 25 Вт | 6,23 Вт |
| 600 лм | 40 Вт | 10 Вт |
| 900 лм | 60 Вт | 15 Вт |
| 1125 лм | 75 Вт | 18.75 Вт |
| 1500 лм | 100 Вт | 25 Вт |
| 2250 лм | 150 Вт | 37,5 Вт |
| 3000 лм | 200 Вт | 50 Вт |
Расчет ватт в люмен ►
См. Также
,Объяснение измерений освещенности | LEDwatcher
Что такое люмен? Как измерить свет? Сколько ватт потребляет светодиодная лампа? Это лишь некоторые из тем о свете, затронутых в этой статье. Мы попытались объяснить основы света и то, как измеряются различные аспекты света, на примерах из реальной жизни, выделив наиболее важные формулы, используя информационные изображения, графики и таблицы, а также сделали несколько калькуляторов для упрощения расчетов. Надеюсь, вы найдете эту статью полезной, и если у вас есть какие-либо комментарии, предложения или дополнения, не стесняйтесь использовать форму комментариев под статьей.
Вот содержание со ссылками на темы, затронутые в этой статье, для упрощения навигации:
- ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ (световой поток, сила света)
- ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС И НОЖНЫЕ СВЕЧИ
- КАК ИЗМЕРИТЬ ОСВЕЩЕНИЕ?
- Световые метры
- Приложения для экспонометра
- ЛЮМОВ И ВОДЫ
- Калькулятор световой отдачи
- Люмен в ватт калькулятор
- Калькулятор ватт в люмен
- Люмен диаграмма
ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ
Что такое просвет?
Световой поток или сила света измеряет общее количество света, излучаемого источником света за период времени.Проще говоря, световой поток показывает, сколько света излучает лампа во всех направлениях в секунду, световой поток выражается в единицах, называемых люмен, (лм) . Световой поток измеряет только свет, излучаемый человеческим глазом в видимых длинах волн в диапазоне примерно 400-750 нм.
Световой поток — Люмен (лм) — единица измерения светового потока или силы света. Один люмен равен количеству света, излучаемого источником света (излучающим равное количество света во всех направлениях) через телесный угол в один стерадиан с интенсивностью 1 кандела.
Световой поток (в люменах) обычно указывается на упаковке лампочки (или его можно найти в специальных каталогах лампочек) и используется как объективное измерение светоотдачи источника света, чтобы лучше сравнить различные типы лампочек. Однако, поскольку люмен измеряется на определенном расстоянии во всех направлениях от источника света, это не лучшее измерение, чтобы описать, насколько ярким будет свет в определенной области. Для описания этого используется термин «освещенность» и единицы измерения, называемые люкс или фут-свеча.
Сила света (кандела)
Сила света — это сила света или количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении на единицу телесного угла. Сила света измеряется в канделах (кд) , что является базовой единицей СИ. По сути, он измеряет количество видимого света, излучаемого под одним определенным углом от источника света, что является полезным измерением при сравнении устройств, излучающих сфокусированный луч света, таких как прожекторы, фонарики и лазерные указки.
Определение канделы — кандела (кд) — единица измерения силы света в СИ. Кандела заменил старую единицу, которая использовалась для выражения силы света — силу свечи. Одна обычная свеча излучает приблизительно 1 канделу силы света, поэтому канделу в прежние времена называли свечой.
Поскольку свеча не была самым точным источником света для измерения силы света, были определены гораздо более строгие правила и определения для измерения силы света, официальное определение канделы:
Кандела — это сила света в заданном направлении источника, излучающего монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеющего силу излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.
Из http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html
Пояснение
Напомним, световой поток измеряет, сколько всего видимого света излучается источником света, единицей светового потока является люмен (лм) . Сила света измеряет количество света, излучаемого источником света в одном направлении, единицей силы света является кандела (кд) . В общем, если вам нужна лампочка, которая излучает свет во всех направлениях (например, потолочный светильник в доме) , посмотрите на люмены при сравнении различных лампочек, однако, если вам нужен свет, который может сфокусировать максимальное количество яркости в луч меньшего размера, такой как прожектор или фонарик, смотрите на свечки, сравнивая такие огни.Помимо этих двух, освещенность также является важным показателем, измеряющим количество света, падающего на заданную поверхность (измеряется в люксах или фут-канделах) , но позже с этим.
Классический пример объяснения люменов и кандел. Представьте, что вы помещаете прозрачную сферу с радиусом 1 метр над свечой. Свеча дает силу света в 1 канделу и равномерно излучает свет во всех направлениях. Если вы прорежете в сфере отверстие размером 1 квадратный метр, из этого отверстия будет выходить 1 люмен света.Это дает в виде уравнения:
1лм = 1кд * ср
где:
- 1 лм = один люмен;
- 1 кд = одна кандела;
- sr = стерадиан (квадратный радиан, один квадратный радиан общей сферы можно рассчитать с помощью уравнения A = r², где r — радиус сферы) .
Так в данном случае:
1лм = 1кд * 11 люмен = 1 кандела; источник света с интенсивностью 1 кандела дает световой поток 1 люмен в сфере с площадью поверхности 1 квадратный метр.
Мы также можем рассчитать световой поток всей сферы, используя то же уравнение. Для этого сначала нам нужно знать площадь поверхности сферы, ее можно рассчитать по формуле:
4π r² = 4 * 3,14 * 1 = 12,56sr
Итак, если мы возьмем предыдущее уравнение 1 лм = 1 кд * sr и знаем, что сила света составляет 1 кд , а площадь поверхности сферы составляет 12,57 м² , мы можем вычислить:
1лм = 1кд * 12,57ср
лм = 12,57 ; источник света с интенсивностью 1 кандела излучает световой поток 12,57 люмен в сфере с радиусом 1 метр (или площадью поверхности 12,57 м²).
То же уравнение можно преобразовать для вычисления кандел:
1 кд = 1 лм / ср
Давайте посмотрим на новый пример, у нас есть лампочка, излучающая 700 люмен света равномерно во всех направлениях, с такой же прозрачной сферой с радиусом 1 м над лампой.
Теперь, если мы возьмем преобразованную формулу 1 кд = 1 лм / ср и узнаем, что световой поток равен 700 лм , а площадь поверхности сферы равна 12,57 м² , мы можем вычислить силу света лампы:
1лм / ср = 1кд
700лм / 12,57см / 12,57см ≈ 56 кд
Но если мы хотим вычислить интенсивность света в определенном направлении, скажем, пройдя через один стерадиан , как в первом примере, мы можем использовать ту же формулу:
700лм / 1ср ≈ 700 кд; это подтверждает первое правило, что 1 люмен = 1 кандела, когда свет проходит через сферу в 1 стерадиан.
Чтобы еще лучше проиллюстрировать разницу между световым потоком (люмен) и силой света (канделы) , представьте себе лампочку, которая производит 1 канделу или 12,57 люмен, если вы закроете одну сторону лампы, она все равно будет производить такая же сила света в 1 кандела, но вдвое меньше светового потока — 6,28лм. Это связано с тем, что свечи измеряют мощность света, насколько яркий свет будет в определенном направлении, поэтому в этом случае покрытие половины лампы не повлияет на интенсивность света (если она измеряется на непокрытой части лампы. ) .Но поскольку люмены измеряют общее количество видимого света от источника, покрытие половины лампы уменьшит общее количество видимого света вдвое.
Вот почему вам следует сравнивать кандели при покупке точечного светильника или фонарика с концентрированным световым лучом и люмен (или люкс) при покупке внутреннего освещения, такого как потолочные светильники или наружное прожекторное освещение.
Эти предыдущие вычисления и формулы в основном относились к источнику света, который является изотропным или, другими словами, излучает свет равномерно во всех направлениях.Теперь давайте посмотрим, как рассчитать канделы и люмены в лампах под определенными углами.
Люмен, кандел, углы обзора
В том же уравнении 1 кд = 1 лм / ср sr указывает угол обзора (также называемый углом при вершине) , через который излучается свет при вычислении силы света и светового потока. В предыдущих примерах мы рассчитывали люмены и свечи, предполагая, что свет излучается равномерно во всех направлениях (или в одном примере через телесный угол в один стерадиан, где 1 люмен равен 1 канделе) , но обычно мы покупаем осветительные приборы, которые освещают свет в под определенным углом прожекторы освещают под более узким углом, чтобы обеспечить более сфокусированный луч, в то время как прожекторы освещают под более широким углом, чтобы покрыть большую площадь поверхности.
Рассматривая то же уравнение 1кд = 1 лм / ср , мы можем заключить, что, увеличивая силу света (кандел) , мы должны уменьшить угол обзора (стерадианы) , чтобы получить тот же световой поток (люменов). ) .
И наоборот, если мы уменьшим силу света (кандел) , мы должны увеличить угол обзора (стерадианы) , чтобы получить тот же световой поток (люмен) .Таким образом, мы можем сказать, что сила света обратно пропорциональна углу обзора, что означает, что, увеличивая одно значение с той же скоростью, другое будет уменьшаться.
В то же время при расчете светового потока, если мы увеличиваем либо силу света, либо угол обзора, световой поток будет увеличиваться, и, наоборот, если мы уменьшаем силу света или угол обзора, световой поток также будет уменьшаться. ,
Итак, как мы можем определить этот угол при вершине светового луча?
По сути, угол при вершине — это угол между осью источника света, который дает наибольшую силу света, и осью, где сила света уменьшается до 50%.Формула для вычисления телесного угла (Ω) в стерадианах (sr) :
Ом = 2π (1 − cos (α / 2))
где α — угол при вершине, измеренный в градусах.
Так, например, если вы хотите вычислить телесный угол (Ω) в стерадианах (sr) , чтобы вычислить люмены или канделы светового курса, скажем, для светового луча с углом при вершине 40 ° , используя приведенное выше уравнение, получаем:
Ом = 2π (1 − cos (40/2))
Ом ≈ 2 * 3,14 * (1-0,94)
Ом ≈ 6,28 * 0,06
Ом ≈ 0,38sr
Теперь, если мы хотим рассчитать световой поток источника света с интенсивностью 1 кандела и углом обзора 40 ° , мы можем вставить ранее рассчитанный телесный угол Ом ≈ 0,38sr в основное уравнение :
1 лм = 1 кд * ср
лм = 1 * 0,38
лм ≈ 0,38
Полное уравнение для расчета светового потока (люмен) источника света, если мы знаем силу света (кандел) и угол при вершине (стерадианы) :
Φ = I2π (1 − cos (α / 2))
люмен = канделы * 2π * (1-cos (угол при вершине / 2))
- Φ — световой поток (лм)
- I — сила света (кд)
- π — постоянная (≈3,14)
- α — угол при вершине (°)
Для расчета силы света (кандел) , если известны световой поток (люмен) и угол при вершине (стерадианы) , используйте это уравнение:
I = Φ / (2π * (1 − cos½ * α))
кандел = люмен / (2π * (1-cos½ * угол при вершине))
Теперь давайте проверим это уравнение на более практическом примере.Допустим, у нас есть лампа, которая дает силу света 3cd при угле при вершине 40 ° , и мы хотим рассчитать люмен для этой лампы. Мы можем использовать предыдущее уравнение:
Φ = I2π (1 − cos (α / 2))
лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (40 ° / 2))
лм = 18,84 * 0,06
лм ≈ 1, 13 (осветительный прибор с силой света 3 кд при угле при вершине 40 ° будет производить световой поток примерно 1,13 лм)
Если мы увеличим угол обзора с 40 ° до 70 ° и оставим силу света на уровне 3 кд , общий световой поток должен увеличиться:
лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 3,39
Итак, это правда, если мы увеличиваем угол наклона лампы, сохраняя при этом силу света, световой поток также увеличится.
Мы также можем проверить это наоборот, оставив угол при вершине 70 ° , но уменьшив интенсивность света наполовину, с 3 кд до 1,5 кд . Теперь лампа должна давать меньше люмен:
лм = 1,5 кд * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 1,69
Так оно и есть, 3,39 лм> 1,69 лм.
Сводка люменов и кандел
Таким образом, световой поток измеряет общее количество видимого света, излучаемого во всех направлениях, единицей светового потока является люмен (лм) .Сила света измеряет количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении под телесным углом, единицей силы света является кандела (кд) . Уравнение для расчета люменов, когда известны канделы и телесный угол источника света: 1 лм = 1 кд * ср .
Канделы в основном используются для описания яркости осветительных приборов, которые создают сфокусированный луч света под более узким углом в одном направлении, например, лазерная указка, фонарик и прожектор.Люмены используются для сравнения лампочек или осветительных приборов, которые освещают под широким углом и должны производить свет одинаково во всех направлениях, например потолочные светильники и некоторые типы пищевых светильников. Как правило, чем шире угол луча света, тем ниже интенсивность света, а чем уже угол луча, тем выше интенсивность света.
ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС, НОЖНАЯ СВЕЧА
Освещенность
Освещенность — это количество света или светового потока, падающего на поверхность.Освещенность измеряется в люксах (люмен на квадратный метр) или фут-канделах (люмен на квадратный фут) с использованием американских и британских метрик. Освещенность не зависит от типа поверхности, на которую она освещает, и зависит только от количества света, падающего на эту поверхность, поэтому она будет одинаковой при освещении на стене, земле, полу, дереве или любом другом объекте. Освещенность (в отличие от люменов и других показателей освещения) можно легко измерить с помощью простого устройства, называемого люксметром, или даже с помощью смартфона, на котором установлено специальное приложение.
Люкс
Определение люкс — люкс (лк) — это единица измерения освещенности, люкс измеряет световой поток на единицу площади или количество света, падающего на заданную поверхность. По сути, люкс определяет, насколько яркой будет освещенная поверхность. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр площади поверхности:
1лк = 1лм / м²
или
1 люкс = 1 кд * ср / м²
потому что 1 лм = 1 кд * ср
В приведенных выше формулах м² представляет собой целевую площадь поверхности, на которую падает свет.
Ножная свеча
В английских и американских системах измерения вместо люкс используется термин фут-свеча (fc) . Фут-свеча также измеряет количество света, падающего на поверхность, но вместо люмен на квадратный метр, используемых для измерения люкс, люмен на квадратный фут используются для измерения фут-свечи. Одна фут-свеча составляет прибл. 10,764 люкс. Фут-свечи рассчитываются по формуле:
1fc = 1 лм / фут²
Пояснение
Освещенность можно легко рассчитать, если известны световой поток (люмен), , выходная мощность источника света, и площадь освещаемой поверхности.Например, сконцентрированный луч света со световым потоком 400 люмен осветит большую площадь площадью 1 квадратный метр с освещенностью 400 люкс:
лк = 400 лм / 1 м²
лк = 400
Однако, если мы увеличим площадь поверхности, на которую падает свет в два раза, с 1 квадратного метра до 2 квадратных метра и оставим световой поток на уровне 400 люмен , освещенность на этой площади уменьшится в два раза :
лк = 400 лм / 2 м²
лк = 200
Это означает, что чем дальше расстояние от освещаемой поверхности или больше угол освещения, тем ниже будет освещенность света, падающего на поверхность.
Освещенность полезна при выборе подходящих лампочек или осветительных приборов для определенных областей, таких как спальня, гостиная, офис, магазин, театры, сцены и тому подобное. Люкс также является важным показателем при выборе освещения для выращивания растений в помещении.
Яркость
Яркость — это сила света, которая отражается или излучается от объекта на единицу площади в определенном направлении. Яркость зависит от того, сколько света попадает на объект и от отражения света от этой поверхности.Единица измерения яркости — кандела на квадратный метр — кд / м² .
В основном, яркость используется для расчета того, сколько световой мощности будет излучаться от данной поверхности под определенным углом обзора и обнаруживаться человеческим глазом, или, другими словами, насколько яркой будет данная поверхность для человеческого глаза. Яркость — это фактически единственная световая форма, которую мы можем видеть. Яркость используется, например, при оформлении дорожных знаков и дорожного освещения.
КАК ИЗМЕРИТЬ СВЕТ?
Измерение люменов
Многие думают, что люмены для лампочки или осветительного прибора можно легко измерить с помощью дешевого люксметра или даже мобильного приложения, но на самом деле для этого требуется специальное устройство, называемое интегрирующей сферой , подключенное к спектрометру и компьютеру, на котором установлено специальное программное обеспечение. должны быть установлены, которые могут отображать несколько показателей, таких как световой поток или люмен, световая отдача, распределение светового спектра, цветовая температура и другие характеристики освещения.На самом деле люменметр — это не маленькое портативное устройство, которое вы можете приобрести за пару долларов, а больше похоже на лабораторию для измерения люменов и других показателей лампочек.
Вот видео от Diode Dynamics, на котором показана интегрирующая сфера, используемая для измерения люменов.
Световые метры
Существуют также другие типы измерителей для измерения различных световых показателей:
- люксметр для измерения освещенности (люкс или фут-свечи) ;
- измеритель силы света для измерения силы света (кандел) ;
- измеритель яркости для измерения яркости.
люксметров — самые распространенные из них, которые используются для измерения освещенности или количества света, падающего на поверхность. Люксметр используется для измерения количества света при фото- и видеосъемке в отдельных домах и многих общественных местах, таких как офисы, магазины, библиотеки, музеи и другие места, чтобы определить, имеет ли место достаточный уровень яркости в целях безопасности. условия труда для сотрудников (в офисах) или просто в целях дизайна (в художественных галереях), а также для определения видимости на открытых площадках, например, при выборе подходящего уличного освещения.
Люксметрчасто называют экспонометром из-за его популярности по сравнению с другими устройствами для измерения освещенности. На рынке доступен широкий ассортимент люксметров, в зависимости от их цены, функциональности и точности, от пары долларов до нескольких сотен долларов за более продвинутые счетчики. Существует даже множество приложений для измерения освещенности (бесплатные и платные) , доступных на устройствах iOS и Android, которые могут измерять освещенность, и некоторые из этих приложений на самом деле вполне подходят для основных задач измерения освещенности.
Приложения для экспонометра
Вот несколько из самых популярных приложений для экспонометров для устройств iOS или Android, которые вы можете протестировать самостоятельно.
Приложения для экспонометра iOS:
- Карманный светильник
- (от Nuwaste studios) ;
- myLightMeter Free (Дэвид Квилс).
Приложения для экспонометра Android:
- LightMeter Free (Дэвид Квилс) ;
- люксметр (Borce Trajkovski) ;
- измеритель освещенности beeCam (по FM.Bee Corp.).
ЛЮМЫ И ВОДНОСТЬ
Измерение, которое описывает соотношение между люменами и ваттами, составляет световой отдачи . Световая отдача — это соотношение между световым потоком и электрической мощностью источника света, она измеряет, насколько эффективен источник света при преобразовании электрической энергии в видимый свет. Единица световой отдачи — лм / Вт (люмен на ватт) .
Калькулятор световой отдачи
Световая отдача может быть легко рассчитана по формуле:
Световая отдача (лм / Вт) = световой поток (лм) / мощность (Вт)
Так, например, световая отдача лампы 10 Вт , которая дает 600 люмен , будет 60 лм / Вт :
600 лм / 10 Вт = 60 лм / Вт
Калькулятор для перевода
люмен в ватт
Мы также можем преобразовать это уравнение для расчета мощности лампочки, если мы знаем световой поток (люмен) и световую отдачу этой лампы.Рассмотрим тот же пример, если мы знаем, что лампочка дает 600 люмен с эффективностью 60 лм / Вт , используя уравнение:
мощность = люмен / люмен на ватт-час
600 лм / 60 лм / Вт = 10 Вт
, мы можем подсчитать, что лампочка потребляет 10 Вт электроэнергии, чтобы произвести 600 люмен света.
Калькулятор преобразования
Вт в люмены
Аналогичным образом мы можем рассчитать световой поток (люмен) лампочки, если мы знаем мощность ватт и световую отдачу лампы , преобразовав ту же формулу:
люмен = мощность * люмен на ватт-час
10 Вт * 60 лм / Вт = 600 лм
Люмен Сравнение
Количество люмен в ватте зависит от типа лампы, используемой в осветительном приборе.В среднем старые вольфрамовые лампы накаливания производят 15 люмен на ватт, а эффективные светодиодные лампы — около 75 люмен на ватт.
Среднее преобразование люмен в ватт для светодиодных, CFL, галогенных ламп и ламп накаливания:
- LED КПД лампы накаливания ≈ 75 люмен на ватт (лм / Вт) ;
- CFL КПД лампы накаливания ≈ 65 люмен на ватт (лм / Вт) ;
- Галогенная лампа Эффективность лампы ≈ 20 люмен на ватт (лм / Вт) ;
- Лампа накаливания Эффективность лампы накаливания ≈ 15 люмен на ватт (лм / Вт) .
Люмен диаграмма
Здесь мы составили сравнительную таблицу люменов для светодиодных, CFL, галогенных ламп и ламп накаливания (с использованием среднего значения люмен на ватт для каждого типа лампы) .
