Світловий потік світлодіодних ламп і розжарювання
Навколо поняття «люмен» виникає безліч міфів, тому, щоб розвіяти деякі з них, розглянемо найбільш поширені запитання, на кшталт таких, як: скільки люмен в лампі розжарювання, в світлодіодним лампі, скільки люмен містить 1Вт світлодіодної лампи, як визначити її світловий потік , і які світлодіодні лампи аналогічні лампам розжарювання.
Для початку розберемося, що має на увазі під собою поняття «люмен». Люмен є одиницею вимірювання світлового потоку, Що виходить від джерела світла, яким може бути лампа розжарювання, світлодіодна лампа, світлодіод або інший освітлювальний прилад.
Щоб простіше було проводити порівняльний аналіз, Можна звернутися до таблиці, де наведено співвідношення СП (люмен) до потужності освітлювального приладу (Вт) для ламп розжарювання, люмінесцентних та світлодіодних ламп. Виходячи з цих даних, видно, що світлодіодні лампи в 10раз ефективніше, ніж лампи розжарювання, і в 2 рази - ніж люмінесцентні. До того ж, на відміну від люмінесцентних ламп і ламп розжарювання, світлодіодна лампа, отже, і світлодіод, випускає направлене світло, з чого можна зробити висновок, що і освітленість від світлодіодної лампи буде значно вище. Тому, використовуючи світильник світлодіодний вуличний як освітлення, можна досягти набагато кращої освітленості, ніж при використанні інших ламп.
Що стосується кількості люмен в 1Вт світлодіодної лампи.
У світлодіодів світловий потік коливається від 80 до 150лм з 1Вт. Це обумовлюється деякими відмінностями вольтамперних характеристик світлодіодів і систем охолодження. Світловий потік експериментальних світлодіодів доходить до 220Лм / Вт, але такі світлодіоди не зустрічаються в масовому виробництві.
Як можна визначити кількість люмен в світильнику або лампочці.
Зазвичай ця інформація вказана на упаковці або в інструкції до товару, але можна скористатися і табличними даними.
Для самостійного визначення люменів потрібен люксметр, що визначає рівень освітленості на кожній дільниці приміщення. Люкс в даному випадку - це кількісний показник люмен на площу освітлення (1люкс-1люмен на м2). При силі світла, що виходить від ізотропного джерела, рівного 1 кандела, повний світловий потік дорівнює 4
При виборі світлодіодної лампи зверніть увагу на люмени, щоб переконатися, в потрібному Вам кількості світла.
Зазвичай ми купуємо речі виходячи з тієї кількості, яке нам необхідно, чи не так? Коли ми купуємо молоко, ми купуємо його в літрах. Тоді чому ж зі світлом має бути інакше? Десятиліттями ми купували лампочки, керуючись тим, скільки енергії вони споживають (вати) - і, не звертаючи уваги на те, скільки світла вони нам дають (люмени).
Люмен показує, скільки світла ви отримуєте від лампочки. Чим більше люменів, тим яскравіше світло. Менша кількість люменів дає менше світла.
Але яскравість і кількість люменів може сильно відрізнятися, тому є певний спосіб розрахунку відповідних показників.
Практичний спосіб розрахунку:
- щоб замінити 100-ватну лампу розжарювання, шукайте світлодіодну лампочку, Яка дасть 1100 люменів;
- 75-ватну лампу - близько 750 люменів;
- 60-ватну лампу - близько 550 люменів;
- 40-ватну лампу - близько 200 люменів.
Якщо потрібно що-небудь менш яскраве, придбайте світлодіодні лампи з меншою кількістю люменів.
Ефективність освітлення:
Але не можна забувати, що Люмен - це повний світловий потік від джерела. Однак, це вимір зазвичай не бере до уваги зосереджується ефективність відбивача або лінзи і тому не є прямим параметром оцінки яскравості або корисної продуктивності променя світильника. У широкого світлового променя може бути той же самий показник люмен, як і у узкосфокусірованного. Люмени не можуть використовуватися, щоб визначити інтенсивність променя, тому що оцінка в люменах включає в себе весь розсіяний і даремний світло.
Люкс - одиниця виміру освітленості.
Так наприклад 1 Люкс дорівнює освітленості поверхні площею 1 м² при світловому потоці падаючого на неї випромінювання, що дорівнює 1 люмен. Якщо зібрати 100 люменів і спроектувати їх на область в 1 м², то освітленість цієї області складе 100 люкс. Якщо ті ж самі 100 люменів направити на 10 м², то освітленість складе 10 люкс.
Етикетка для світлодіодних ламп:
Що повинно бути на упаковці коли ви купуєте світлодіодні прилади освітлення?
Щоб допомогти споживачам краще зрозуміти перехід від ват до люмен, Федеральна торгова комісія запропонувала нову етикетку для світлодіодних ламп. Така етикетка допоможе людям купувати лампочки, які підходять саме для них.
Так само, як і етикетки для продуктів харчування, етикетка для освітлювальних приладів допоможе зрозуміти споживачам, що вони дійсно купують. На етикетці чітко зазначаються: світловий потік, вид колби, ціна, оціночна вартість експлуатації за рік і колір світіння від теплого білого (з жовтуватим відтінком) до холодного білого до холодного (з синім відтінком).
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
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
Світловий потік - це світлова енергія, яку випромінює точковим джерелом. Так як залежить від відстані, то виражається в просторових кутах.
Люмен - одиниця виміру потужності світлового випромінювання, яка оцінюється по світловому відчуттю на око людини.
Одиницю виміру світлового потоку люмен можна розглядати як загальна кількість світла. Наприклад, лампа розжарювання в 40 Вт створить світловий потік, відповідний 415 люмена, люмінесцентна - потік в 3200 люмена. Поставте будь-яку оптичну систему навколо джерела світла, кількість світла (люменів) буде колишнім. Таким чином, якщо на джерелі світла ненаправленного дії не написано число люменів, то незрозуміло як він буде висвітлювати.
Освітленість - це величина світла, вона визначає світло в кількості, Який падає на ту чи іншу площу поверхні тіла. Вона залежить від довжини світлової хвилі, адже людське око по-різному сприймає яскравість різної довжини світлових хвиль, іншими словами, різного кольору.
Освітленість обчислюється для різної довжини хвиль окремо. Люди сприймають, як самі яскраві кольори:
- зелений - світло з довжиною хвилі в 550 нанометрів;
- жовтий, помаранчевий. Знаходяться поруч з ним в спектрі.
Світло, що виходить від червоного, синього і фіолетового кольорів, має коротку або довгу хвилю, тому вони сприймаються як більш темні. Поняття освітленості часто співвідносять з поняттям яскравості.
При висвітленні площі однієї і тієї ж лампою, велика площа буде менше освітлена, ніж маленька.
Різниця між поняттями яскравості і освітленості
Російська мова дає два відповіді на питання, що таке яскравість. яскравість означає характеристику світних тіл, Тобто фізичну величину. Також вона визначає суб'єктивне поняття, залежне від багатьох факторів, наприклад:
- особливостей будови очей людини;
- кількості світла в приміщенні.
Чим менше світла в навколишньому середовищу, Тим яскравіше здається нам джерело світла. Слід розрізняти яскравість з освітленістю і запам'ятати наступне:
- яскравість - це світло, яке відбивається від поверхні, що світиться предмета;
- освітленість - це світло, що падає на освітлювану поверхню.
В астрономії яскравість включає два поняття, де зірки випромінюють, а планети відображають. У цій науці зоряна яскравість вимірюється зафотометричної шкалою, Причому більшу яскравість зірки співвідносять з меншою величиною. Негативну величину мають найяскравіші зірки.
Одиниця виміру яскравості (кандела на один квадратний метр) Застосовується для прикладних або фізіологічних цілей.
Одиниця виміру люкс застосовується для обчислення рівня освітленості. Один люкс прирівнюється до одного люмен на квадратний метр. Також для вимірювання освітленості застосовують фут-Кандела. До неї звертаються в галузі кіно та фотографії і деяких інших. Фут присутній в назві від того, що фут-кандела означає освітленість Кандела поверхні квадратного фута, Що вимірює в інтервалі одного фута.
фотометр
Фотометр - це прилад-вимірник освітленості. Світло надходить на фотодетектор, потім перетвориться в електричний сигнал і вимірюється. Зустрічаються фотометри, що працюють за іншим принципом. Переважно фотометри показують рівень світла в люксах, Але є і такі, які використовують інші одиниці. Ті фотометри, які також називають експонометрії, беруть участь у визначенні витримки і діафрагми, тим самим допомагаючи фотографам і операторам. Крім того, фотометри застосовують для визначення рівня безпечної освітленості в інших областях, наприклад, в рослинництві, в музеях, там, де необхідно підтримувати потрібну освітленість.
Безпечний потік світла на роботі
Працюючи в темному або слабоосвещенном приміщенні, можуть виникнути різні проблеми зі здоров'ям, будь це погіршення зору, депресія або інші фізіологічні та психологічні порушення. З цієї причини на робочому місці, в рамках правил охорони праці, включаються вимоги про мінімальну безпечної освітленості. У кінцевий результат вимірювання, який видає фотометр, входить площа поширення світла. Ці показники забезпечують достатню освітленість всього приміщення.
Світловий потік і експонати музею
Від освітленості і сили потоку від джерела світла залежить швидкість, з якою будуть старіти і вицвітати експонати музею. Працівники музеїв проводять роботу по визначенню освітленості експонатів. Це робиться для того, щоб переконатися в безпечному кількості світлового потоку на музейні одиниці, а також для забезпечення достатнього рівня освітленості відвідувачам під час розглядання експоната.
Рівень освітленості можна виміряти фотометром, що здійснити нелегко, так як його потрібно встановлювати якомога ближче до експонату, А це вимагає вилучення захисного скла, виключення сигналізації і отримання дозволу. Це завдання полегшують іншим способом, який часто використовують співробітники музею. Замість фотометра застосовують фотоапарат, який не є заміною фотометра в ситуаціях, де потрібні більш точні вимірювання знайденої проблеми з освітленням, але щоб виявити відхилення від норми цілком достатньо.
Визначити експозицію фотоапаратом можна на основі показань про рівень освітленості. Рівень освітленості експозиції легко визначити за допомогою нехитрих обчислень. співробітники музеїв вдаються до формули або користуються таблицею, Де експозиція представлена \u200b\u200bв одиницях освітленості. Виробляючи обчислення, не потрібно забувати про те, що камера поглинає деяку кількість світла, тому слід це враховувати.
Перш ніж забезпечити рослина світлом, який необхідний для фотосинтезу, потрібно знати, скільки потрібно його кожній культурі. Садівникам і рослинникам це відомо. Вони вимірюють рівень освітленості, щоб упевнитися в тому, що кожна рослина отримує необхідну йому кількість світла. Часто для таких процедур застосовуються фотометри.
Фотометри також широко застосовуються в лабораторній практиці. Наприклад, визначається спектр зразків, за допомогою яких встановлюється хімічний склад. До особливого класу таких приладів відноситься полум'яний фотометр. він виявляє в зразках лужні метали, Такі як натрій, літій, калій. Щоб їх виявити, потрібно спалити зразок при високій температурі і за допомогою фотометра проаналізувати спектр полум'я. Дане завдання іншими способами вирішується набагато важче.
Сучасні фотометри перетворять світлове випромінювання в електричні імпульси, вони реєструються за принципом амперметра і вольтметра, а після конвертуються в комп'ютерний формат.
Фотометр - це прилад, що охоплює багато областей знань, такі як хімія, молекулярна біологія, фізика, матеріалознавство та інші. Фотометр широко застосовується в промисловості, в лазерної і оптичної продукції. Крім хімічної лабораторії, фотометр знаходить застосування в лабораторіях судово-медичної експертизи.
Таким чином, з вищевикладеного ви дізналися про одиниці вимірювання світла, що лампи краще купувати із зазначеним числом люменів, Що поняття освітленості і яскравості різняться, а кількість світла можна виміряти спеціальним приладом.
