Световой поток. Что такое Люмен? Как выбрать лампу
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.
Таблица светового потока светодиодных ламп
28 5 марта 2018 (26338)
При выборе источника света, покупатель интересуется о его мощности. Определить мощность поможет таблица светового потока светодиодных ламп, в которой указаны основные показатели. Данные характеристики также указывают на максимальный объем потребления электрической энергии. Перед покупкой следует полностью разобраться в вопросе.
В чем измеряется?
Световой поток – это показатель, указывающий на мощность лучистой энергии. Характеристика максимального потребления энергии в данной ситуации взаимосвязана. Попадая на объект, распадается на три составные:
Единицей измерения является Люмен, обозначаемый Лм. Характеризуется яркостью освещения, который исходит из LED-лампы. Складывается из нескольких показателей:
— Применяемые химические составы.
В течение срока эксплуатации, параметр яркости у LED источника становится меньше. Потеря наблюдается при прохождении света через линзу, составляет до 5%. Говоря проще: световой поток – максимальная освещенность, которую может выдать источник света. Характеристика зависит от конструктивных особенностей лампы и мощности, подаваемой от электрической цепи.
Сравнительная таблица
Светодиодные лампы выбирают из-за таких преимуществ:
— Срок эксплуатации до десяти лет;
— Широкий выбор оттенка света
Определить необходимость применения можно по сравнительной таблице с лампами накаливания. Вторые проигрывают по многим пунктам, например, безопасность пользования. При достижении высоких температур, лампочка взрывается. Важен показатель потребляемой мощности, ведь лампы накаливания потребляют в разы больше.
Эффективными считаются светодиодные источники, обладающие мощностью в 70-110 Вт. От качества линзы может теряться 10-30% света. При установке лампы, следует уделить внимание максимальному радиусу рассеивания. Некоторые модели могут работать на 360 градусов, другие же – ровно на половину. Такие светильники предназначены для местного освещения, то есть для боковой или декоративной подсветки.
Люмены и что это такое?
Понятие, что такое люмены в светодиодных лампах, означает – единица измерения лучистой энергии. Пример: обычная лампа накаливания в 80 Вт создает световой поток в 1500 Лм. Светодиодная с мощностью в 26Вт равна примерно 2500 Лм. Это полный световой поток от источника, но не является основным показателем при выборе осветительного прибора.
Оценка в люменах означает не количество света для нужного типа помещения, а также включает и рассеянный и бесполезный свет. Ориентировать при покупке следует только на Лм, то есть показатель полезной освещенности.
Требования к эксплуатации
Использование диодных светильников характеризуется типом помещения и стандартам СНиП. Для домов и квартир подойдут светильники с 3000 Лм. Требуемая мощность лампы для помещения размером в 20 кв.м. равна 80Вт. Учитывается общий уровень освещенности, с местными осветительными устройствами.
При выборе, на упаковке указывается характеристика лампочки. Свойства освещенности выносятся самым главным, наряду с температурой света. Она определяется по шкале Кельвина и соответствует показателям светового потока. Нейтральный цвет колеблется от 3000 до 4800 К, холодные оттенки от 5000К не применяются в бытовом пользовании.
Зачем нужна сравнительная таблица?
Многие покупатели отдают предпочтение светодиодным источникам из-за экономии электроэнергии. Сравнивая показатели ламп накаливания и LED можно найти оптимальное решение, подобрав необходимый уровень освещения для дома, квартиры или офиса. Оптический поток нужно учитывать не только для жилых помещений, но и для промышленных. В таком случае, выбираются более мощные устройства с установленной температурой. Приобретать стоит только в проверенных специализированных или интернет-магазинах. Поделитесь данной информацией на страницах своих социальных сетей.
Что такое световой поток светодиодных ламп
Часто, рассказывая вам о том, как выбрать освещение для магазина, парикмахерской, офиса или жилой зоны, мы упоминаем о разных характеристиках ламп: цветовой температуре, мощности, энергоэффективности, индексе цветопередачи. О каждом из этих показателей мы пишем подробные статьи, но до сих пор не было материала о световом потоке. Сегодня исправим это, и расскажем все, что нужно знать об этом параметре силы света.
Для чего нужен показатель светового потока
Что же такое – световой поток? Если говорить терминами, то это физическая величина, характеризующая количество «световой» мощности в соответствующем потоке излучения. Под световой мощностью в этом случае понимается световая энергия, переносимая излучением через некоторую поверхность за единицу времени.
Но давайте объясним понятнее.
Световой поток – это мощность видимого света. Измеряется в люменах (lm). Чем выше этот показатель, тем ярче свет
Но не менее важный показатель для лампочки – сколько люмен получается из 1 потребленного Ватта энергии, т.е. ее энергоэффективность.
В среднем светодиод излучает от 80 до 150 Лм из 1 Вт
Световой поток не зависит от цветовой температуры: и теплый желтый, и холодный голубой могут светить одинаково ярко.
Сравнение светового потока лампы накаливания и LED
Как и в случае с мощностью, часто людям трудно представить, как будет светить светодиодная лампа при тех или иных характеристиках. Поэтому для вашего удобства мы сравнили световой поток светодиодной лампы и накаливания:
| Мощность лампы накаливания, Вт | Мощность led лампы, Вт | Световой поток, Лм |
|---|---|---|
| 40 | 6 | 450 |
| 60 | 8 | 650 |
| 75 | 11 | 900 |
| 100 | 14 | 1300 |
| 150 | 22 | 2100 |
Эти значения приблизительны, и могут отличаться до 15%, в зависимости от многих факторов. Но представить световой поток светодиодной лампы в сравнении с лампой накаливания гораздо проще.
От чего зависит световой поток
Световой поток светодиодной лампы показывает, сколько она излучает света, который воспринимается человеческим глазом. И он зависит не только от мощности, но также и от:
- светоотдачи,
- особенностей линзы,
- химического состава деталей.
Но, конечно, именно с мощностью, в первую очередь, связывают световой поток. Мы подсчитали, какой световой поток у светодиодных ламп разной мощности:
- от 4 W до 6 W – 400 Лм;
- от 8 W до 10 W – 700 Лм;
- от 11 W до 14 W – 1200 Лм;
- от 15 W до 20 W – 1800 Лм;
- от 25 W до 30 W – 2500 Лм.
Чем мощнее светодиодная лампа, тем ярче свет, излучаемый ею
Какой световой поток нужен для достаточной освещенности
Освещенность – это показатель светового потока, который рассчитывается на 1 квадратный метр помещения. Она измеряется в люксах и обозначается как Лк.
Формула проста: 1 Лк = 1 Лм/м 2
(1 люмен света, который падает на 1 квадратный метр помещения равен 1 люксу)
Освещенность того или иного помещения, чаще всего, регламентируется санитарно-эпидемиологическими нормами. Они разрабатываются для того, чтобы избежать негативного воздействия недостаточной освещенности на здоровье и самочувствие человека.
Например, для жилых комнат (гостиная или спальня) установлена норма 150 Лм/м 2 . А для офиса или рабочей зоны норма в 2 раза выше – 300 Лм/м 2 . Учитывается не только тип помещений, но и высота потолка.
Для удобства вычисления нормы освещенности помещений с поправкой на высоту потолка, установлены коэффициенты:
- 1,2 – для потолка высотой от 2,7 до 3 метров;
- 1,5 – для потолков от 3,1 до 3,5 метров высотой;
- 2 – если потолок выше 3,5 метров.
Нужный световой поток вычисляется по формуле:
Площадь помещения (м 2 ) * норма освещенности (Лм/м 2 ) * коэффициент высоты потолка
Например, нужно узнать оптимальный световой поток для рабочего кабинета, площадью 20 квадратных метров, с потолками высотой до 3 метров:
20 (м 2 ) * 300 (Лм/м 2 ) * 1,2 = 7200 (Лм).
Получается, что для офиса необходим световой поток 7200 люменов. Исходя из этого показателя легко рассчитать требуемое количество светодиодных ламп и их мощность.
Погрешности в расчетах допускаются, но, незначительные. Точные значения можно установить только с использованием люксметра – прибора, который замеряет освещенность.
Особенности светового потока люминесцентных и светодиодных ламп с таблицами
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.