Интернет-энциклопедия по электрике

Интернет-энциклопедия по электрике

» » Световой поток. Что такое Люмен? Как выбрать лампу

Световой поток. Что такое Люмен? Как выбрать лампу

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.

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.

Но еще нужно учесть и высоту потолков в помещении. До 2,7 метров этого не делают, а вот дальше уже добавляют еще один коэффициент.

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.

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 120 0 . 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.

Таблица светового потока люминесцентных ламп
Мощность, Вт Мощность, Лм
5 260
8 420
12 630
15 900
20 1200
24 1500
Средний показатель люминесцентных лампочек 50-60 Лм/Вт
Таблица светового потока светодиодных ламп
Мощность, Вт Мощность, Лм
5 380-500
9 700-1000
12 1100-1200
15 1300-1400
Средний показатель светодиодов 80-120 Лм/Вт

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 * Tg60 0 * h = 1.16 * h;

Площадь круга = 3,14 * D 2 / 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.

Разобраться в технических особенностях и многочисленных характеристиках бывает сложно даже опытному потребителю.

Касательно светодиодных ламп распространены следующие вопросы:

  • Каков аналог 100-ваттной лампы накаливания?
  • Как определяется световой поток лампы?
  • Сколько в лампочке люмен?
  • Как выбрать светодиодный аналог лампам накаливания?
  • Сколько люмен содержится в 1 Вт светодиодной лампочки?

Ознакомьтесь с таблицей соотношения люменов (Лм) к ваттам (Вт) для лампы накаливания по отношению к светодиодной лампе:

Сколько в 1 Вт светодиодной лампочки люмен?

В светодиодах световой поток варьируется в зависиомсти от производителя, качества и напряжения. Средние значения для 1 Вт составляют 80-150 Лм. Если повысить напряжение светодиода, повысится и свевтовой поток, однако это также влечет рост выделяемой температуры. Чтобы снизить температуру применяются различные методы охлаждения с помощью радиаторов и систем охлаждения.

Что такое люмен?

В люменах измеряется световой поток источника света.

Как же определить количество люмен в лампочке?

Для начала, нужно изучить коробку изделия или спецификацию товара на предмет указанного светового потока. Если информация не указана, можно найти аналогичный продукт известного производителя сравнить характеристики.

Также есть возможность определить сколько люмен в вашей лампочке самостоятельно при помощью люксметра. Люкс обозначает отношение количества люмен к освещаемой площади (1 Лк = 1 Лм\кв.м). Нужно знать заявленную производителем освещенность для конкретной светодиодной лампы.

На практике показатель освещенности на рабочей поверхности, измеряемый в люксах, имеет основное значение. Соответствие освещенности рабочих поверхностей и помещений для разных сфер деятельности определяется государственными нормативами, прописанными в СНиП 23.05.2010.

Сколько люмен в светодиодах по отношению к другим источникам света?

Тип лампы Мощность, Вт Длина, мм Диаметр, мм Тип цоколя Световой поток
ДРЛ 125 125 178 76 Е-27 ≅ 5500
ДРЛ 250 250 228 91 Е-40 ≅ 12000
ДРЛ 400 400 292 122 Е-40 ≅ 20000
ДРЛ 700 700 357 152 Е-40 ≅ 40000
ДРЛ 1000 1000 411 167 Е-40 ≅ 55000

Светоотдача может уменьшаться до 40 процентов за счет потерь на переотражении в зависимости от корпуса светильника и формы рассеивателя при использовании ДРЛ в светильниках.

Самое привычное для нас световое устройство это обычная лампочка накаливания. Она представляет собой источник освещения, состоящий из стеклянной колбы, тела накаливания, электродов, цоколя и изолятора.

В наше время стали популярны . Они просты, надежны, и приобрести их можно по очень невысокой цене. Несмотря на популярность ламп накаливания, они обладают рядом недостатков. КПД такого прибора около 2%, низкая светоотдача в пределах 20 Лм/Вт и короткий, около 1000 часов, срок службы.

Принцип работы

При подключении к электрической сети лампа накаливания преобразует электрическую энергию в световую , посредством нагревания проводника (нити) накала. Изготовленная из тугоплавкого вольфрама или его сплавов, нить находится в стеклянной колбе, заполненной инертным газом или вакуумом (для маломощных ламп до 25 Вт).

Устройство работы лампочки “Ильича”

Колба служит для защиты от воздействия внешних факторов, а инертный газ (криптон, азот, ксенон, аргон и их смеси) не позволяет вольфрамовому проводнику окислиться и уменьшает теплопотери. Нить раскаляется под действием проходящего через нее тока до температуры порядка 3000ºС (такая высокая температура со временем приводит к истончению и перегоранию проводника).

В результате нагрева происходит электромагнитное излучение, небольшая доля которого находится в видимом спектре, основная часть представляет собой инфракрасное излучение. возникает, когда очень высокая температура нити накала преобразует электромагнитное излучение в видимый .

Потребляемая лампой энергия частично преобразуется в видимое глазом излучение. Основная часть под действием конвекции внутри колбы рассеивается в процессе теплопроводности.

Возникающий в лампах накаливания свет находится в части желтого и красного спектра лучей, поэтому близок к дневному свету.

Световой поток

Прямое назначение любого светового прибора – освещение. В лампе накаливания оно создается путем преобразования тепловой энергии в световой поток.

Люксметр – прибор для измерения светоотдачи и пульсации лампочки

Определение и правила измерения

Световой поток - величина, которая характеризует световую мощность (световая энергия, которая переносится через некоторую поверхность за единицу времени излучением) видимого излучения в потоке этого излучения, то есть по производимому на глаз человека световому ощущению.

Чувствительность этого ощущения можно определить по кривой спектральной эффективности, которая утверждена МКО. Единицей измерения светового потока в Международной системе единиц является люмен (лм или lm) , который рассчитывается по формуле:

1 лм = 1 кд*ср (1 лк × м2) , где:

  • кд – кандела;
  • телесный угол, 1 стерадиан.

Энергия в пучке света имеет временное и пространственное распределение. Источники, излучающие световой поток, различают по распределению цветов спектра:

  • линейчатый спектр (отдельные линии);
  • полосатый спектр (рядом расположенные разграниченные линии);
  • сплошной спектр.

Спектральная плотность светового пучка характеризуется распределением лучистого потока по спектру. Измеряется в Вт/нм.

Соотношение с мощностью элемента

Возрастание светового потока напрямую зависит от мощности лампы. На графике (см. рисунок ниже) прослеживается четкая зависимость возрастания яркости пропорционально возрастанию мощности.

График зависимости светового потока ламп различного типа от потребляемой мощности

Таблица – Зависимость уровня светового потока и мощности лампочки накаливания
Лампа накаливания, Вт Световой поток (лм) Напряжение на лампе, В
40 610 12
40 570 36
40 340 230
40 400 240
60 955 36
60 735 225
60 645 230
60 711 235
60 670 240
75 940 220
75 960 225
100 1581 36
100 1381 225
100 1201 230
100 1361 235
150 2151 230
150 2181 240
200 2951 225
200 3051 230
300 3361 225
300 4801 230
300 4851 235
500 8401 220
750 13100 220
1000 18700 220

Лампы накаливания одинаковой мощности могут излучать разный световой поток. Чем выше напряжение, тем выше значение светового потока.

Сравнение с другими типами ламп

Сравнительный анализ светового потока ламп накаливания с более совершенными люминесцентными и позволяет оценить его эффективность.

Уровень светоотдачи для различных типов осветительных элементов

Видео

Данное видео расскажет Вам о том, что такое световой поток.

Несмотря на преимущества лампочек накаливания, таких, как моментальное включение, низкая стоимость, большой выбор форм и мощности, отсутствие мерцания, эффективность светового потока по отношению к потребляемой мощности очень низкая, по сравнению с изделиями нового поколения. За рубежом доля вольфрамовых элементов в общем потоке составляет порядка 10 %.

Сколько люмен в лампе накаливания? какой аналог лампы накаливания 100 Вт? как определить световой поток лампы? сколько люмен в лампочке? какие светодиодные аналоги ламп накаливания? сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки?

Сколько люмен в лампе?

Сколько люмен в лампе накаливания?

Для рядового потребителя всегда сложно разобраться в технических новинках и их характеристиках. Так и для светодиодных ламп, очень часто задают следующие вопросы:

  • какой аналог лампы накаливания 100 Вт?
  • как определить световой поток лампы?
  • сколько люмен в лампочке?
  • какие светодиодные аналоги ламп накаливания?
  • сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки?

Ниже приведена таблица соотношения Лм (Люмен) к Вт (Ватт), для лампы накаливания по отношению к светодиодной лампе.

Сколько люмен в 1 Вт, в светодиодной лампочке?

В зависимости от качества, производителя и напряжения - световой поток в светодиодах варьируется от 80 до 150 Лм с 1 Вт. Повышая напряжение светодиода, повышается и световой поток, но повышается так же и температура выделяемая им. Для снижения температуры используется охлаждение в виде различных радиаторов и систем охлаждения.

Что такое люмен?

Люмен это величина измерения светового потока источника света.

Как определить "сколько же люмен" в вашей лампочке?

В первую очередь световой поток указывается на коробке либо в спецификации к товару. Можно так же найти аналогичную лампу от известных производителей и сравнить характеристики с ними.

Если мы хотим определить сами, то нужно воспользоваться люксметром и определить освещенность в каждой точке помещения. Люкс - это отношение количества люмен на освещаемую площадь (1 люкс - 1 люмен на квадратный метр). Необходимо знать какую освещенность заявил производитель для отдельной светодиодной лампы.

На практике основное значение имеет показатель освещенности на рабочей поверхности измеряемый в Лк (Люкс). Более того освещенность рабочих поверхностей и помещений для различных сфер деятельности должна соответствовать государственным нормативам указанным в СНиП 23.05.2010

Нормы освещенности рабочих поверхностей для помещений -

Сколько люмен в светодиодах по отношению к другим источникам света?

Расшифровка сокращений:

ЛН - лампа накаливания,

ГЛН - галогенная лампа,

ЛЛ - люминесцентная лампа,

КЛЛ - компактная люминесцентная лампа,

МГЛ - металлогалогенная лампа.

ДРЛ - газоразрядные ртутные лампы высокого давления.

Предназначены для общего освещения промышленных помещений и открытых пространств.

Д - дуговая
Р - ртутная
Л - лампа

Тип лампы Мощность, Вт Длина, мм Диаметр, мм Тип цоколя Световой поток
ДРЛ 125 125 178 76 Е-27 около 5500
ДРЛ 250 250 228 91 Е-40 около 12000
ДРЛ 400 400 292 122 Е-40 около 20000
ДРЛ 700 700 357 152 Е-40 около 40000
ДРЛ 1000 1000 411 167 Е-40 около 55000

При использование ламп ДРЛ в светильниках, светоотдача уменьшается за счет потерь на переотражении до 40% в зависимости от корпуса светильника и применяемого рассеивателя!