Світлодіодні і люмінесцентні лампи люкси. Світловий потік світлодіодних ламп і розжарювання
Перш за все, варто відзначити, що будь-яка лампа має основний параметр величину споживаної потужності (Вт). , Призначених для використання в побуті знаходиться в межах 1-10 Вт, однак, бувають і набагато більш потужні варіанти для зовнішнього освітлення - понад 100 Вт. Взагалі, по правді кажучи, потужність світлодіодних ламп є просто характеристикою швидкості споживання електроенергії, а для поняття сили світла лампа необхідно дізнатися у продавця такий параметр, як світловий потік.
Зміст статті про світловому потоці світлодіодних ламп
Цей параметр вимірюється в люменах і максимально можливо характеризує можливості того чи іншого джерела світла освітити приміщення. Однак часто буває так, що інформація про світловому потоці світлодіодних ламп не зазначена на упаковці, а замість неї пишуть потужність лампи розжарювання, що володіє таким же світловим потоком. Така інформація є досить лукавою, так як немає ніякої можливості її перевірки. Наприклад, якщо на упаковці вказано світловий потік 280 лм або не вказано зовсім, але написано, що потужність лампи становить 4 Вт і вона еквівалентна 50-ватної лампи розжарювання, то сперечатися тут, звичайно, буде важко, але нормальна лампа розжарювання потужністю 50 Вт має мати світловий потік не 280 лм, а близько 560 лм.
Що таке світловий потік?
Енергію будь-якого джерела світла переносять випромінюються їм електромагнітні хвилі. Саме швидкість випромінюваної енергії говорить нам про силу світіння кожного конкретного джерела. . Світіння світлодіодних ламп ми вже розглядали, читайте про це у відповідній статті. Слід зазначити, що цю енергію ми сприймаємо оком, а наші очі сприймають різну довжину випромінювання по-різному. Випромінювання, яке, наприклад, має довжину 0,55 мкм (зелене) наші очі сприймають сильніше, ніж 0,63 мкм (червоне). А ось діапазон інфрачервоного і ультрафіолетового випромінювання вже не доступний для наших очей, тому для характеристики потужності випромінювання з урахуванням її воспринимаемости очима, він підсумовується згідно довжинах хвиль, враховуючи при цьому криву чутливості очей, в результаті чого ми отримуємо нормовану величину, звану світловим потоком.
Але все ж еквівалентна потужність при виборі лампи також має важливе значення, особливо при виборі світлодіодних ламп замість ламп розжарювання. Найбільш правильним способом буде визначення світлового потоку світлодіодних ламп шляхом перерахунку їх згідно еквівалентної потужності ламп розжарювання.
Перерахунок лампи розжарювання на світлодіодну
У таблиці нижче буде розглянута потужність світлового потоку звичайної лампочки, світлодіодним і люмінесцентної.Проведемо перерахунок лампи розжарювання на світлодіодну за таким показником, як світловий потік. Як бачите, щоб світловий потік ламп розжарювання дорівнював 250 Лм, знадобиться лампочка потужності 20 Вт. Такий же світловий потік забезпечується світлодіодним лампою 2-3 Вт, для люмінесцентної лампи потужність дорівнює 5-7 Вт. Також напевно вас зацікавить інформація про. Вигода використання світлодіодних ламп очевидна.
| Потужність лампи розжарювання, Вт | Потужність люмінесцентної лампи, Вт | Потужність світлодіодної лампи, Вт | Світловий потік, Лм |
|---|---|---|---|
| 20 Вт | 5-7 Вт | 2-3 Вт | 250 |
| 40 Вт | 10-13 Вт | 4-5 Вт | 400 |
| 60 Вт | 15-16 Вт | 8-10 Вт | 700 |
| 75 Вт | 18-20 Вт | 10-12 Вт | 900 |
| 100 Вт | 25-30 Вт | 12-15 Вт | 1200 |
| 150 Вт | 40-50 Вт | 18-20 Вт | 1800 |
| 200 Вт | 60-80 Вт | 25-30 Вт | 2500 |
Порівняльна характеристика лампи розжарювання і світлодіодної лампи
Дані представлені для лампи розжарювання на 40W і для світлодіодної лампи на 7W.
| Характеристики | Лампа розжарювання 40W | Світлодіодна лампа 7W |
|---|---|---|
| Сила струму, A | 0.191 | 0.052 |
| Світловий потік, Lm | 360 | 304 |
| Еффектівносіть світловіддачі, Lm / W | 9 | 46.2 |
| Температура кольору, К | 2800 | 5500 - 7000 |
| Робоча температура, ° C | 180 | 70 |
| Термін служби, годин | 1000 | 30000 |
Сила світлового потоку зовнішнього освітлення
У нинішній час найпопулярнішим є. Щоб ознайомитися зі світловим потоком світлодіодних ламп для зовнішнього освітлення, розглянемо характеристики деяких типів світлодіодів, які найчастіше використовуються для влаштування зовнішнього освітлення. У таблиці нижче представлені зовнішні, світильники і прожектори різних виробників, співвідношення таких характеристик, як потужність і світловий потік.
| світильник | Потужність, Вт | Світловий потік, Лм |
|---|---|---|
| LL-122 Холодний | 10 | 950 |
| LL-122 Теплий | 10 | 950 |
| SW-301-20W / 220V | 20 | 1400 |
| FL-20 | 20 | 1700 |
| LL-232 | 30 | 2100 |
| SW-LE-W30 E40 | 30 | 2800 |
| Linterna L30 | 30 | 3000 |
| EcoLight EL-ДКУ-02-050-0021-65Х | 50 | 3400 |
| LL-275 50 | 50 | 6500 |
| СТРІТ-150 | 158 | 13360 |
Що слід враховувати при заміні звичайних ламп на світлодіодні?
Головне - світловий потік
Ще більш складною буде ситуація, коли має бути завдання по визначенню еквівалентної потужності для заміни галогенних ламп. У тому випадку, якщо галогенні лампи розрахована на 220 В, то можна скористатися різними таблицями в інтернеті, але для підбору заміни 12-вольтової лампі слід враховувати, що такі лампи мають світловий потік тієї ж потужності, що вимагає внести поправку, на коефіцієнт якої впливає тип галогенною лампи і, який можна визначити також за допомогою відповідної таблиці.
Розподіл світлового потоку в приміщенні
Крім загальної характеристики сили світлового потоку також слід брати до уваги розподіл цього світлового потоку в просторі. Його спрямованість визначають кутом розходження лампи. Дана характеристика стосується джерел світла, які створюють спрямований тип випромінювання. Розбіжність в 120 градусів говорить про те, що сила світлового потоку знижується в 2 рази в напрямку, який має кут в 60 градусів по відношенню до осі світлового пучка джерела світла. Лампи, що мають розбіжність в 120 градусів, мають дуже широкою діаграмою спрямованості, яка практично відповідає равнояркой майданчику. Світлодіодні лампи з широким кутом випромінювання дозволяють отримати більш рівномірний, але тут необхідно врахувати одну тонкість, яка полягає високої яскравості світлодіодних ламп при великих кутах до випромінюючої площини, що може стати причиною некомфортності.
Для цього необхідно звертати увагу на реалізацію вимог наявності захисного кута в ході монтажу широкоугольного типу світлодіодних ламп в світильники, включаючи і ті, які врізаються в стелю. Вузькоспрямованого випромінювання лампи (від 20 до 30 градусів) застосовуються для створення акцентів в інтер'єрі, зокрема при оформленні, але в цілому вони малопридатні для звичайного освітлення.
А ось відео про те, на що потрібно звернути увагу при регулюванні світлового потоку
І світлового потоку, відповідно, і їх необхідно розрізняти. Величина світлового потоку характеризує джерело світла, а рівень освітленості - стан поверхні, на яку потрапляє світло. Для вимірювання освітленості використовується одиниця вимірювання люкс (Лк), а для характеристики джерела світла застосовується люмен (Лм).
Вам знадобиться
- калькулятор.
Згідно визначення, освітленість в один люкс створює джерело світла зі світловим потоком в один люмен, якщо він рівномірно освітлює поверхню площею один квадратний метр. Отже, для перекладу люменів в люкси скористайтеся формулою:
Клюкс \u003d Клюм / км²
Щоб перевести люкси в люмени, застосуєте формулу:
Клюм \u003d Клюкс * км,
де:
Клюкс - освітленість (кількість люкс);
Клюм - величина світлового потоку (кількість люмен);
Км - освітлювана площа (у квадратних метрах).
При розрахунках враховуйте, що освітлення повинно бути рівномірним. На практиці це означає, що всі крапки поверхні повинні бути рівновіддалені від джерела світла. При цьому, світло повинне потрапляти на всі ділянки поверхні під одним і тим же кутом. Також врахуйте, що на поверхню повинен потрапляти весь випромінюється джерелом світла світловий потік.
Якщо джерело світла близький за формою до точкового, то рівномірного освітлення можна домогтися тільки на внутрішній поверхні сфери. Однак, якщо світильник досить віддалений від освітлюваної поверхні, а сама поверхня відносно рівна і має невелику площу, то освітленість можна вважати практично рівномірною. «Яскравим» прикладом подібного джерела світла можна вважати сонце, яке за рахунок величезної віддаленості є майже точковим джерелом світла.
Приклад: У центрі кубічної кімнати висотою 10 метрів розташована лампа розжарювання потужністю 100 Вт.
Питання: яка буде освітленість стелі кімнати?
Рішення: лампа розжарювання потужністю 100 Ватт створює світловий потік приблизно рівний 1300 люмен (Лм). Цей потік розподіляється на шість рівних поверхонь (стіни, підлога і стеля) загальною площею 600 м². Отже їх освітленість (середня) складе 1300/600 \u003d 2,167 Лк. Відповідно, середня освітленість стелі буде також рівній 2,167 Лк.
Для розв'язання оберненої задачі (визначення світлового потоку при заданій освітленості і площі поверхні) просто помножте освітленість на площу.
Однак на практиці, світловий потік, створюваний джерелом світла, так не розраховується, а вимірюється за допомогою спеціальних приладів - сферичних фотометрів і фотометричні гоніометрів. Але так як більшість джерел світла мають стандартні характеристики, то для практичних розрахунків цю таблицю і:
Лампа розжарювання 60 Вт (220 В) - 500 Лм.
Лампа розжарювання 100 Вт (220 В) - 1300 Лм.
Люмінесцентна лампа 26 Вт (220 В) - 1600 Лм.
Натрієва газорозрядна лампа (вулична) - 10000 ... 20000 Лм.
Натрієві лампи низького тиску - 200 Лм / Вт.
Світлодіоди - близько 100 Лм / Вт.
Сонце - 3,8 * 10 ^ 28 Лм.
Лм / Вт - показник ефективності джерела світла. Так, наприклад, світлодіод потужністю 5 Вт забезпечить світловий потік в 500 Лм. Що відповідає лампі розжарювання, яка споживає потужність 60 Вт!
Коли ми хочемо купити лампочку в магазині, продавець може запитати: а скільки Люмен вам треба? Більшу частину покупців це питання може поставити в глухий кут, адже ще недавно такого розмаїття ламп на ринку просто не було, могло бути два варіанти: потужність 60 Вт або 100 пн. Отже, що ж таке Люмен. Світловий потік лампи визначає кількість світла, яке вона може дати, і цей світловий потік вимірюється в люмен. Залежно від призначення лампи він може бути до десятків тисяч Люмен
Лампи розжарювання дають найменший світловий потік - при потужності 100 Вт він буде всього 1300 Люмен. Енергозберігаючі лампи разюче відрізняються за цим показником, лампа потужністю в 12 Вт дасть 630 Люмен. Саме тому на упаковці з енергозберігаючими лампами часто пишуть: потужність 20 Вт (відповідає 100 Вт лампі розжарювання). Тут справа саме в потужності, лампи енергозберігаючі витрачають в п'ять разів менше електроенергії, ніж звичайні лампи. У побутових умовах цього світлового потоку цілком достатньо для того, щоб висвітлити кімнати і інші більш просторі приміщення. Однак є така галузь, як рослинництво. Для досвітки або повної підсвічування рослин необхідні не просто потужні лампи, а прилади з тисячами Люмен яскравості. Це натрієві лампи ДНАТ. Одна така лампа потужністю в 400 Вт може дати до 50000 Люмен. Якщо перерахувати, скільки звичайних ламп розжарювання буде потрібно в цьому випадку, вийде 40 100-ватних лампочок загальною потужністю не 400, а 4000 Вт. Ось чому сила світлового потоку повинна розраховуватися індивідуально під ваші особисті потреби. Якщо вам потрібно досветіть розсаду, вибирайте люмінесцентні лампи, в побутових умовах підійдуть лампи розжарювання. До речі, саме натрієві або інші види газорозрядних ламп використовуються у вуличних світильниках, там потрібен сильний світловий потік, щоб висвітлити більшу площу темної вулиці або скверу.
Світловий потік в реальних умовах може не відповідати заявленому виробником, і це зовсім не його вина. Справа в тому, що багато лампи, в тому числі ртутні лампи ДРЛ, після певного терміну служби здатні «розгубити» силу світла майже до 50 відсотків від номіналу. Використання невідповідних світильників, відсутність алюмінієвих відбивачів - все це дуже впливає на силу світлового потоку. Нижче наведено порівняльну таблицю потужності світлового потоку у різних типів ламп.
Світловий потік ламп розжарювання
Світловий потік люмінесцентних (енергозберігаючих) ламп
Світловий потік ртутних ламп ДРЛ
Світловий потік натрієвих ламп ДНаТ
Світловий потік світлодіодних ламп
Суперечки на тему порівняння світлового потоку діодних і інших типів ламп, постійно виникають на неосяжних просторах інтернету. Виною тому унікальність технічних параметрів світлодіодів як джерела світла, а саме специфіка точкових джерел.
Всі джерела світла, будь то лампочка розжарювання або люмінесцентна, мають кругову діаграму розсіювання світла, коли у світлодіода це промінь з кутом розсіювання близько 120 0. Тому і характеристики освітлення діода залежать від того під яким ракурсом їх оцінювати.
Наприклад, часто на упаковці світлодіодів потужністю 4Вт зі світловим потоком 400 лм зображують як еквівалент лампу розжарювання на 50 Вт. Насправді загальний світловий потік другий майже на чверть вище.
А ось якщо порівняти ефективну освітленість поверхні столу від настільного світильника зі звичайною лампою і на діодах, виграш на боці LED, оскільки у них менший діаметр світлового плями і значно менше розсіювання світла.
| Таблиця світлового потоку люмінесцентних ламп | |
|---|---|
| Потужність, Вт | Потужність, Лм |
| 5 | 260 |
| 8 | 420 |
| 12 | 630 |
| 15 | 900 |
| 20 | 1200 |
| 24 | 1500 |
| Середній показник люмінесцентних лампочок 50-60 Лм / Вт | |
| Таблиця світлового потоку світлодіодних ламп | |
|---|---|
| Потужність, Вт | Потужність, Лм |
| 5 | 380-500 |
| 9 | 700-1000 |
| 12 | 1100-1200 |
| 15 | 1300-1400 |
| Середній показник світлодіодів 80-120 Лм / Вт | |
Розкид параметрів світлового потоку обумовлений його залежністю від колірної температури. У діодів холодного білого світла (колірна температура 5000-7000 К) світловий потік вище світлодіодів теплого світла (2800-3500 К).
Давайте розглянемо цю інформацію з практичної точки зору.
При виборі звичайної лампочки розжарювання ми інтуїтивно розуміємо, що в ванну кімнату треба 75 ват, в коридорі можна обійтися 60 ват, а в вітальню доведеться вкручувати три по сто. І ніхто не задається питанням, скільки там в них люмен.
Що таке люмени в світлодіодних лампах
З переходом на LED поняття яскравості і освітленості доводиться розглядати зовсім в іншому ракурсі. Як видно з таблиць, потужність світлодіодів при заміні лампи розжарювання повинна бути приблизно в десять разів менше. Але тут необхідно враховувати цільове призначення освітлення.
Якщо говорити про висвітлення приміщень, сто ват розжарювання дають стільки люмен, скільки і десяти ватні світлодіоди. З єдиною обмовкою - в якості диодной лампочки використовуються вироби радіальної конструкції. Як на малюнку.
Освітлення робочої поверхні
Для освітлення робочих поверхонь використовують плоскі LED модулі, оскільки висвітлювати внутрішню поверхню плафона немає резону.
У такій системі ефективна яскравість розжарювання не перевищує 60% від номінального показника. Чистий світловий потік від 60Вт буде близько 350 люмен (630 * 0,6). А ось ККД світлодіодів в такій системі практично 100%.
Відповідно розрахункова потужність світлодіодів не перевищить 5Вт.
Освітленість і світловий потік
Для пересічного споживача не настільки важливо, скільки люксів видає джерело світла. Важливіше що б при цьому рівні освітленості було комфортно зору при читанні або листі.
Всі санітарні правила нормують освітлення робочої поверхні в люксах. Будь то сторінка книги або аркуш паперу, для комфортної роботи на їх поверхні має бути 300 люкс, що відповідає 30Лм / м.кв.
Скільки люмен в лампі розжарювання 100Вт важливо, наприклад, для організації робочого місця дитини, де він буде робити уроки або займатися іншими справами.
Розрахувати освітленість поверхні, навіть знаючи, скільки люмен в лампочці 100Вт, вкрай складно, оскільки велика частина цього потоку доходить у вигляді відбитого світла. Для діодів ж досить елементарної формули зі шкільного курсу геометрії.
H - відстань від світлодіодів до поверхні;
D - діаметр світлового плями;
D \u003d 2 * Tg60 0 * h \u003d 1.16 * h;
Площа круга \u003d 3,14 * D 2/4 \u003d 0,785 * D * D;
Освітленість \u003d світловий потік / площа кола.
Разом: світлодіодний джерело світла потужністю 15Вт і світловим потоком 800Лм, розміщений на стелі над столом, забезпечить близько 300 люкс.
Ми рас-смот-рим від-ве-ти на по-пу-ляр-ні пи-ро-си про світло-ді-од-них све-тіль-ні-ках і раз-ве-ем мі-фи по- коло по-ня-ку "лю-мен".
Останнім часом ми все частіше чуємо питання:
Скільки люмен в лампі розжарювання?
Скільки люмен в лампочці?
Скільки люмен у світильника?
Скільки люмен в світлодіодним лампі?
Скільки люмен в 1 Вт світлодіодної лампи?
Як визначити світловий потік лампи?
які світлодіодні лампи є аналогами ламп розжарювання?
Давайте спробуємо розібратися. Для початку відповімо на запитання: що таке люмен?
люмен - це одиниця виміру світлового потоку джерела світла, в нашому випадку джерелом світла буде світлодіодна лампа, лампа розжарювання, сам світлодіод або будь-який інший світильник.
Ми підготували порівняльну таблицю співвідношення світлового потоку (люмен) до потужності світильника (Вт) для світлодіодних ламп, ламп розжарювання та люмінесцентних ламп.
|
Лампа розжарювання, |
Люмінесцентна лампа, |
Світлодіодна лампа, |
Світловий потік, Лм |
| 20 Вт | 5-7 Вт | 2-3 Вт | Близько 250 Лм |
| 40 Вт | 10-13 Вт | 4-5 Вт | Близько 400 Лм |
| 60 Вт | 15-16 Вт | 8-10 Вт | Близько 700 Лм |
| 75 Вт | 18-20 Вт | 10-12 Вт | Близько 900 Лм |
| 100 Вт | 25-30 Вт | 12-15 Вт | Близько 1200 Лм |
| 150 Вт | 40-50 Вт | 18-20 Вт | Близько 1800 Лм |
| 200 Вт | 60-80 Вт | 25-30 Вт | Близько 2500 Лм |
Як видно з таблиці, в середньому світлодіодні лампи ефективніше ламп розжарювання в 10 разів, а люмінесцентних - в 2 рази.
Варто відзначити, що світлодіод, а, отже, і світлодіодна лампа, випускає направлене світло, на відміну від ламп розжарювання і люмінесцентних ламп, і значить, на прямий освітленість від світлодіодної лампи буде вище. При використанні світлодіодних світильників в якості точкового освітлення ефективність такого освітлення буде вище в порівнянні з аналогами.
Скільки люмен в 1 Вт світлодіодним лампочці?
Світловий потік у сучасних світлодіодів варіюється від 80 до 150 Лм з 1 Вт. Обумовлено це відмінностями в системах охолодження і вольт-амперних характеристиками самих світлодіодів.
У експериментальних світлодіодів світловий потік може доходити до 220 Лм / Вт, але на практиці світильники з такими показниками поки не виробляються.
Як визначити, скільки ж люмен в нашій лампочці або світильнику?
Світловий потік вказується на коробці або в специфікації до товару. Можна також скористатися порівняльною таблицею вище.
Якщо ми хочемо визначити самі, то потрібно скористатися люксметром і визначити освітленість в кожній точці приміщення. Люкс - це відношення кількості люмен на освітлювану площа (1 люкс - 1 люмен на квадратний метр). Повний світловий потік, створюваний ізотропним джерелом, з силою світла 1 кандела, дорівнює 4π люменам.
Що таке люкс?
люкс - це одиниця виміру освітленості. Люкс дорівнює освітленості поверхні площею 1 кв.м. при світловому потоці від джерела в 1 лм.
На практиці основне значення має показник освітленості на робочій поверхні, вимірюваний в Лк (Люкс) за допомогою спеціального приладу - люксметра. Більш того, освітленість робочих поверхонь і приміщень для різних сфер діяльності повинна відповідати державним нормативам, зазначеним в СНиП 23.05.2010.
Скільки люмен в світильнику з лампою ДРЛ, ДНаТ і світлодіодами?
Світильник, на відміну від лампи, має оптичну систему для більш ефективного використання світлового потоку. У дешевих світильниках, які не мають спеціальних відбивачів і якісних розсіювачів, світловий потік при використанні потужних ламп ДРЛ і ДНаТ значно нижче і може впасти до 50-60% від загального світлового потоку окремої лампи, тоді як у світлодіодних світильників, що мають більш спрямований світловий потік, ці втрати будуть значно менше - до 5% в залежності від оптичної системи.
| Світильник з лампою ДРЛ | Світильник з лампою ДНаТ | Світлодіодний світильник | Світловий потік, Лм |
| 125 Вт | 70 Вт | 30-40 Вт | Близько 3 500 Лм |
| 250 Вт | 100 Вт | 40-60 Вт | Близько 8 000 Лм |
| 400 Вт | 150 Вт | 80-120 Вт | Близько 12 000 Лм |
| 700 Вт | 250 Вт | 140-160 Вт | Близько 20 000 Лм |
| 1000 Вт | 400 Вт | 180-200 Вт | Близько 30 000 Лм |
