Световой поток светодиодных ламп — таблица
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:
— Отраженную;
— Приломленную;
— Пропущенную
Единицей измерения является Люмен, обозначаемый Лм. Характеризуется яркостью освещения, который исходит из LED-лампы. Складывается из нескольких показателей:
— Световая отдача.
— Применяемые химические составы.
— Качество линзы.
— Потребление энергии
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:
— Высокая светоотдача;
— Экономия электроэнергии;
— 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.
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?
Приобретать стоит только в проверенных специализированных или интернет-магазинах. Поделитесь данной информацией на страницах своих социальных сетей.
Как сравнить светодиодную лампу и лампу накаливания / Хабр
Какую светодиодную лампу мы имеем правом назвать лампой прямой замены лампы накаливания мощностью 60 Вт, 75 Вт, 100 Вт…?
Минимальное значение светового потока ламп накаливания бытового и аналогичного общего освещения типовых мощностей устанавливает «ГОСТ Р 52706-2007 Лампы накаливания вольфрамовые…». Ориентироваться в этом солидном документе помогут следующие ориентиры:
1) Тип цоколя: Е27. Или подробнее – Е27/27, что означает резьбовой цоколь Эдисона с максимальным диаметром резьбы 27 мм и полной длиной 27 мм.
2) Напряжение питания 230 В. В России с 2003 года номинальное напряжение в сети переменного тока в соответствии с ГОСТ 29322-92 составляет общеевропейские 230 В. В седьмом издании ПУЭ, издание которого завершилось в том же 2003-м году, исправление внести не успели, и многие до сих пор уверены, что «в розетках 220 В».
Лампы накаливания предназначены для работы в сети переменного тока 230В.
3) Световой поток – «H», то есть соответствующий биспиральным лампам. Иные не производятся. (Но так как моноспиральные лампы никто не отменял, если дело дойдет до суда, производитель будет защищаться, указывая на световые потоки моноспиральных ламп «N».)
Развитая поверхности биспирали: конвективный тепловой поток к стенкам колбы в пересчете на единицу светоизлучающей поверхности нити меньше – КПД больше.
4) Типовой световой поток определяется для лампы с прозрачной колбой. Молочное покрытие колбы, оправдывающее снижение светового потока на 20% от номинала в расчет не принимается. При нормальной эксплуатации попадание в поле зрения человека такого яркого объекта как нить накаливания или молочная колба должно быть исключено. Лампа накаливания с молочной колбой – некий компромисс при использовании в декоративных светильниках без светорассеивателя и защитного угла, и ее световой поток не может быть ориентиром.
Для ламп накаливания с молочной колбой допускается снижение светового потока на 20% от номинала, но это значение не может быть ориентиром для энергосберегающей лампы вне зависимости от типа колбы.
5) Снижение светового потока ламп накаливания во время эксплуатации при сравнении не учитывается, так как характерно для любых источников, в том числе светодиодных. В этом отношении непродолжительность времени жизни лампы накаливания является ее достоинством, так как вынуждает регулярно заменять источник света на новый с номинальным световым потоком.
Испаряющийся вольфрам оседает на стенках колбы и со временем снижает световой поток лампы, но короткий срок жизни лампы накаливания определяет частое обновление источника света, и восстановление светового потока осветительного прибора до номинального.
Итак: минимальные значения светового потока для ламп, соответствующих перечисленным требованиям из ГОСТ Р 52706-2007:
Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1000 лм – не является эквивалентом лампы накаливания 100 Вт.
Даже если производитель проводит сравнение с существующими только на бумаге моноспиральными лампами.
График заивисимости для всего диапазона 25…200 Вт:
И крупнее актуальный участок 60…100 Вт.
Если задаться вопросом – какой же лампе соответствует произвольный световой поток, либо воспользуемся приведенным выше графиком, либо посчитаем отношение светового потока к потребляемой мощности для ламп накаливания.
Видно, что с ростом мощности эффективность ламп накаливания растет, но в диапазоне 60-100 Вт, в котором находится большинство эксплуатируемых сегодня ламп накаливания и их аналогов, световая отдача незначительно отличается от среднего значения 12,5 лм/Вт. И для грубой оценки лампы с световым потоком, например, 860 лм можно провести несложные расчеты 860 лм / 12,5 лм/Вт=68,8 Вт и сказать что данная лампа является эквивалентом лампы накаливания мощностью ориентировочно 70 Вт. Но поскольку бытовой лампы такой мощности не существует, а до эквивалента 75 Вт лампа не дотягивает, корректно называть данную лампу эквивалентом лампы накаливания мощностью 60 Вт.
_______________
Лампа на заглавной иллюстрации с номинальным световым потоком 710 лм и мощностью 6 Вт куплена мной десять дней назад в киоске около проходной завода «Лисма» за 190р. А затем обсуждена на метрологической сессии III Светотехнического форума, где саранские специалисты подтвердили корректность заявленных характеристик ламп этой серии.
Лампа куплена после экскурсии по заводу, где нам показали производство ламп накаливания, объемы продаж которых в последнее время растут в связи с отказом населения от энергосберегающих (но не деньгосберегающих) КЛЛ. Очевидно, что в связи с быстрым падением цен на светодиодные лампы при их высокой надежности (я окончательно отказался от КЛЛ в пользу светодиодных около трех лет назад, и с тех пор в моем доме из полутора десятков светодиодных ламп не вышла из строя ни одна), спрос на лампы накаливания вскоре снова упадет. И поэтому Лисма в традиционный стеклянный корпус (себестоимостью 4р. 50 коп.) ставит миниатюрный драйвер и светодиодные «нити».
Пост написан, чтобы ответить на ваши вопросы, собрать комментарии и пожелания, и с учетом замечаний рецензентов быть опубликованным в №4 за 2015г журнала «Светотехника». До этого момента публикация данной информации в любом другом светотехническом издании «не является подлинной» ). После публикации вместо этих строчек появиться ссылка.
Световой поток светодиодных ламп: таблица и сравнение показателей
Любые лампы, будь то светодиодные или накаливания, имеют основной параметр, определяющий их мощность. Единицей измерения является Ватт (Вт). Но мощность ламп – это лишь определение потребления ими электроэнергии. Чтобы узнать, какую силу света излучает лампа, надо обратить внимание на важный параметр – световой поток.
Определение светового потока
Каждый источник света обладает своим показателем светового потока, сведения о котором должны находиться на упаковке изделия или в инструкции по эксплуатации.
Делая качественное освещение, надо знать, что мощность лампы играет главную роль, определяющую светопоток. Но обязательно надо учитывать световую отдачу, измеряемую в люменах. Все эти параметры являются важными с точки зрения экономии электроэнергии.
По законам физики максимальный показатель светоотдачи любых ламп равен 683 Лм/Вт. Во время преобразования электроэнергии в световой луч появляются потери, которые препятствуют достижению большего показателя. Если брать в сравнение обычные лампы накаливания и энергосберегающие, то показатель первых равен 12 Лм/Вт, а показатель вторых – 60 Лм/Вт. Самый высокий показатель дают светодиодные лампы – 70-90 Лм/Вт. Чтобы проще определить светопоток разных источников света, существует таблица. В ней можно даже сделать сравнение, например, светодиодных и обычных ламп накаливания.
В таблице точно указан показатель для светодиодных, люминесцентных и ламп накаливания, при условии, что они новые. С длительностью эксплуатации любой лампы размер ее потока уменьшается.
Этот фактор надо учитывать при обустройстве освещения каждой комнаты помещения.
Существует другой фактор, ухудшающий показатель потока света – это сам светильник. От качества материалов, из которых он собран, зависит размер потерь. Они могут составить от 20 до 80%:
- Наибольший процент потерь имеют осветительные приборы с энергосберегающей или обычной лампой накаливания. Здесь вся проблема заключается в качественном отражателе, установленном в светильнике. Во время свечения лампы угол рассеивания составляет 360о, то есть поток света направлен во все стороны. Отражатель светильника направляет поток в одну сторону, что создает некоторый процент потерь.
- Наименьшими потерями обладает светодиодная лампа или светильник. Их конструкция состоит из светодиодов, освещающих пространство перед собой. Имея поток свечения в одном направлении, LED лампа не требует использования дополнительного отражателя. Для направления свечения по сторонам, светодиоды располагают на наклонной плоскости под разным углом или используют рассеивающие колбы.
Наиболее распространены приборы с углом рассеивания от 120 до 170о. Их потери составляют не более 5% за счет использования фокусирующих линз и защитных накладок. - На многих светильниках установлены рефлекторные стекла для рассеивания света. Качество их исполнения так же влияет на уровень потока. Так, мощная светодиодная лампа светильника с плохим рефлектором отдаст меньший поток света, чем маломощный осветительный прибор без рассеивателя.
Наиболее распространены приборы с углом рассеивания от 120 до 170о. Их потери составляют не более 5% за счет использования фокусирующих линз и защитных накладок.Светоотдача диодных источников света
От силы света зависит интенсивность освещения разных точек пространства. Для ее измерения существует единица – кандела, сокращенно кд. Светопоток, который излучает лампа, рассчитывается как равномерное распределение светового потока к телесному углу. Определить силу света можно специальным прибором – люксметром, делая замер в разных точках освещаемого места. Существует огромное количество видов светодиодных приборов освещения, предназначенных для применения в различных условиях.
Из них больше всего выделяют модели для уличного, домашнего, производственного или офисного использования. Пример соотношения светоотдача – мощность светодиодных светильников можно увидеть в таблице.
Метод расчета равномерного освещения
Существует такое понятие, как коэффициент использования светопотока. Его применяют для расчета равномерного освещения горизонтальных плоскостей поверхности внутри помещения. Данный метод позволяет рассчитать коэффициент освещенности каждой комнаты отдельно. Он основан на светоотражении разных материалов отделки. Основными отражателями света являются стены, потолок и пол. Второстепенными отражателями, влияющими на коэффициент, являются мебель, оборудование и другие объекты, находящиеся в помещении. На коэффициент светоотражения надо обратить особое внимание, потому что его светопоток может иметь одинаковую мощность с прямым потоком света, идущего от прибора освещения. Если этому не уделить внимание, рассчитывая коэффициент для конкретного помещения, световой фон может быть нарушен.
Чтобы правильно рассчитать коэффициент светопотока любых ламп, используется таблица с процентным показанием отражения света от поверхности разных цветов. Чем темнее поверхность, тем слабее отражаемый светопоток и меньше коэффициент.
При расчете принимаются во внимание нормы рекомендуемых уровней освещения, указанных в таблице.
Коэффициент светопотока позволяет определить другие параметры светильников с любым источником света, будь то светодиодная или обычная лампа накаливания:
- рассчитать общую мощность используемых ламп для достижения требуемой нормы освещенности, с учетом предварительного определения месторасположения осветительных приборов, их количества и моделей;
- рассчитать месторасположение, а также количество приборов освещения, зависящее от моделей светильников и мощности используемых источников света.
Существуют другие способы расчета освещения, например, по удельной мощности и точечному методу. Они требуют использования формул, номограмм, таблиц и специальных графиков.
Такое определение коэффициента является трудоемким, но считается более точным.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Как определить необходимую мощность светодиодной лампы
Как определить необходимую мощность светодиодной лампы
При проектировании системы освещения, после ремонта или возведения офисного либо жилого помещения, необходимо произвести расчеты так, чтобы света было достаточно.
Не важно, используются ли обычные лампы накаливания, компактные люминесцентные лампы или светодиодные, требуется получить в результате такой световой поток, чтобы он обеспечил комфортные условия для человека.
Если речь о замене ламп накаливания на светодиодные, то в принципе нет никакой проблемы в том, чтобы подобрать светодиодные лампы по соответствующему световому потоку, для этого есть таблицы, поскольку средний световой поток для типичных ламп накаливания на каждый конкретный номинал известен, и световой поток светодиодных ламп также легко можно узнать, просто прочитав надпись на упаковке.
| Мощность лампы накаливания, Вт | Световой поток, Лм | Мощность светодиодной лампы, Вт |
| 5 | 20 | — |
| 10 | 50 | — |
| 15 | 120 | — |
| 25 | 220 | 3 |
| 40 | 415 | 4-6 |
| 60 | 710 | 6-9 |
| 75 | 935 | 10 |
| 100 | 1340 | 14-16 |
| 150 | 2160 | — |
| 200 | 3040 | — |
Но что же делать, если требуется получить современную систему освещения на базе светодиодов, позволяющую значительно экономить средства при оплате счетов за электричество? Как подобрать светодиодные лампы подходящей мощности, в подходящем количестве, и при этом не промахнуться с освещенностью? Сколько ламп и какой мощности установить в то или иное помещение? Как определить необходимую мощность светодиодной лампы для конкретного помещения?
youtube.com/embed/3ixlXUqvm08″ frameborder=»0″/>
Об этом и пойдет речь далее. Мы разберемся, как рассчитать мощность правильно, чтобы получить качественное и комфортное освещение.
Когда нужно обеспечить освещение комнаты или, скажем, офиса квадратной или прямоугольной формы, то расчеты довольно просты. Если же форма помещения представляет собой сложную фигуру, то просто разделите ее на прямоугольники, хотя бы примерно, и для каждой отдельной части просчитайте необходимую освещенность. Так вы получите довольно точную картину того, на какую мощность придется рассчитывать, покупая светодиодные лампы, и сколько этих ламп потребуется.
Напомним, что освещенность измеряется в люксах (Лк), а световой поток лампы — в люменах (Лм). Поэтому сначала вычисляют общий световой поток, опираясь на СНиП, где можно узнать нормативную освещенность в люксах для различных помещений, и на параметры помещения, такие как площадь и высота потолков, а затем световой поток распределяют между светодиодными лампами, и определяют мощность каждой из них.
Упрощенная формула для вычисления светового потока:
Ф = E*S*K,
где Ф — суммарный световой поток в люменах; E — нормативная освещенность в люксах; S — площадь помещения в квадратных метрах; K — коэффициент, связанный с высотой потолков.
Значение коэффициента К тем больше, чем выше потолки (чем выше над освещаемой поверхностью расположена лампа), поскольку световой поток с ростом площади под лампой рассеивается, и чем выше потолок, тем шире световой конус, тем больше диаметр светового пятна и его площадь. Так, в зависимости от высоты потолков, коэффициент К принимает следующие значения:
К = 1 при высоте потолка от 2,5 до 2,7 метров;
K = 1,2 при высоте потолка от 2,7 до 3 метров;
К = 1,5 при высоте потолка от 3 до 3,5 метров;
К = 2 при высоте потолка от 3,5 до 4,5 метров.
Нормативная освещенность E берется из СНиП 23-05-95 (изначально) «Естественное и искусственное освещение».
Вот некоторые значения освещенности в люксах для жилых и офисных объектов:
Е = 500 Лк — для офисов, где осуществляются чертежные работы;
Е = 300 Лк — для офисов общего назначения с использованием компьютеров;
Е = 300 Лк — для кабинетов и библиотек;
Е = 200 Лк — для конференц залов, переговорных комнат, детских комнат;
Е = 150 Лк — для жилых комнат и кухонь;
Е = 100 Лк — для саун, бассейнов, лестниц, эскалаторов;
Е = 75 Лк — для гардеробных, архивов, офисных коридоров и холлов;
Е = 50 Лк — для санузлов, ванн, квартирных холлов и коридоров;
Е = 20 Лк — для освещения лестниц.
Площадь S берется в квадратных метрах, применительно к тому помещению, которое будет освещаться светодиодными лампами, исходя из ваших потребностей.
В итоге, вычислив значение Ф, можно легко подобрать светодиодные лампы в нужном количестве, просто разделив Ф на световой поток каждой выбранной лампы, а по световому потоку каждой светодиодной лампы, определить ее мощность.
Для этого приведена таблица. Сколькими лампами будет обеспечен суммарный световой поток, каждый решает сам, исходя из индивидуальных условий.
Давайте для примера рассмотрим следующую задачу. Гостиная имеет размеры 3 на 5 метров, то есть ее форма — прямоугольник, и площадь S = 3*5 = 15 квадратных метров. Высота потолка составляет 2,4 метра, соответственно принимаем К = 1. Освещенность принимаем равной 150 Лк, в соответствии с регламентом по СНиП.
Итак, имеем для нашего примера: E = 150; S = 15; K = 1. Итого: Ф = Е*S*К = 150*15*1 = 2250 Лм.
Зная суммарный световой поток в люменах, нетрудно подобрать светодиодные лампы. Например, мы решили использовать 6 ламп, тогда световой поток каждой из них должен быть равен 2250/6 = 375 Лм. Выбираем 5 ваттные светодиодные лампочки в количестве 6 штук, которые равномерно разместим по площади потолка.
Между тем важно помнить, что чем больше источников света размещено в помещении, тем более ровным и комфортным будет свет. Если освещение должно быть равномерным, то лампочки размещают на одинаковом расстоянии друг от друга.
Если требуется получить более плотный свет в конкретной зоне, то лампочки комбинируют так, чтобы акцентировалась именно эта зона.
Справедливости ради отметим, что регламентированные СНиП нормативы не всегда дают результат, какой хотелось бы каждому. Например, кому-то света, рассчитанного по СНиП окажется мало, кто-то любит более яркий свет, кто-то — более тусклый. По этой причине, следует ориентироваться на свои предпочтения. Если любите чтобы было очень светло, то смело умножайте нормативное значение E на 2.
Для достижения более тонкой настройки для разного времени суток используйте зонирование освещения, либо применяйте диммируемые светодиодные лампы совместно со специальным диммером.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
Как определить необходимую мощность светодиодной лампы
Для покупки светодиодной лампы на замену люминесцентной или накаливания недостаточно определиться с мощностью.
Две лампы одинаковой мощности с разными цоколями могут светить по-разному. То же самое касается светодиодных ламп от разных производителей.
Все дело в том, что две лампы одинаковой мощности могут иметь разный световой поток, цветовую температуру и угол рассеивания.
Световой поток — базовая характеристика источника светаСветовой поток — мощность излучения или количество света, излучаемого лампой во всех направлениях.
У многих производителей электроизделий информация о световом потоке указана на упаковке. Таким образом, если вы решили правильно подобрать светодиодную лампу взамен лампы накаливания или компактной люминесцентной, выбирайте изделие с таким же цоколем, формой с равным или бОльшим световым потоком.
Ниже приведена таблица со средними значениями светового потока бытовых ламп с цоколем E27 различной «ваттности»: обычных, люминесцентных и светодиодных.
| Световой поток ламп накаливания | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность, Вт | 5 | 15 | 25 | 40 | 60 | 75 | 100 | 150 | 200 |
| Световой поток, Лм | 20 | 120 |
220 |
415 |
710 |
935 |
1380 |
2160 |
3040 |
| Световой поток компактных люминесцентных ламп (КПЛ) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность, Вт | 5 | 7 | 9 | 11 | 15 | 21 | 23 | 26 |
| Световой поток, Лм |
145 — 225 |
250 — 345 |
320 — 600 |
500 — 900 |
875 — 1050 |
900 — 1200 |
1485 — 1500 |
1450 — 1600 |
| Световой поток светодиодных ламп | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мощность, Вт | 3 | 5 | 6 | 7 | 10 | 12 | 15 | 20 | |
| Световой поток, Лм |
180 — 360 |
420 — 540 |
540 — 620 |
620 — 680 |
840 — 920 |
950 — 1170 |
1150 — 1300 |
1700 — 2200 |
|
На основании вышеуказанных данных мы получили ориентировочную таблицу соответствия разных видов ламп популярных мощностей:
| Лампы накаливания, мощность | КПЛ, мощность | Светодиодная лампа, мощность |
|---|---|---|
| 40 | 8 | 5 |
| 60 | 12 | 7 |
| 100 | 20 | 12 — 13 |
| 150 | 30 | 20 |
Таким образом, бытовые светодиодные лампы экономичнее ламп накаливания в 7-8, КПЛ — 2 раза.
Что касается цветовой температуры, то чем холоднее свет лампы, тем больше световой поток и яркость лампы.
Похожие статьи:
Цветовая температура светодиодных ламп и светильников
Как связаны яркость и цветовая температура света в его восприятии
Типы и размеры цоколей ламп
Типы колб светодиодных ламп
Назад
Сколько ламп нужно? :: LTlight.Ru
Сколько нужно светодиодных лампочек?
Цены на светодиодные светильники со временем все ниже. И все очевиднее становится, что в будущем они выместят остальные типы лампочек. У светодиодов огромное количество преимуществ. Они экономичнее, надежнее, экологически безопаснее своих аналогов.
Однако, когда люди решают перейти на светодиодное освещение, они часто забывают, что нельзя просто взять и вкрутить новые лампочки в цоколи. Предварительно нужно рассчитать необходимый уровень освещенности.
Для этого нужно учесть площадь и функции помещения. И лишь после этого смотреть на тип лампочек и потребляемую мощность.
Только так мы сможем понять, сколько светильников нужно. Если обо всех этих моментах забыть, можно получить слишком слабый либо слишком сильный свет.
Допустим, сейчас в ванной вашей квартиры стоит лампа мощностью примерно в 60 Вт. Вы покупаете светодиодный аналог с такой же мощностью. Результат может оказаться «слишком хорошим» — ведь вы привыкли здесь к более слабому освещению. А светодиоды с такой же расчетной мощностью будут внушать ощущение, что вы прямо-таки в свете софитов.
Расчет освещенности
Решив перейти на современные диодные светильники, нужно вначале произвести элементарные расчеты. Во многом нужный уровень освещенности зависит от того, что вы собираетесь делать в помещении. Если здесь вы читаете или работаете за компьютером – необходима высокая яркость. В коридоре, спальне и ванной комнате этот уровень нужно сильно понизить.
Освещенность считают исходя из характеристики Люкс (лк). Один лк обозначает освещенность помещения, где на квадратный метр приходится один Люмен (лм). В люменах измеряется световой поток. То есть люмены показывают, насколько силен свет сам по себе, а люксы – в какую освещенность помещения это выливается. Нетрудно догадаться, что в расчете нужного количества и мощности светильников используются люксы.
Учитывайте минимальные показатели хорошей освещенности, выбирая новые светодиодные лампы для разных комнат:
- Коридор – 90 лк;
- Кухня или столовая – 225 лк;
- Туалет – 225 лк;
- Гостиная или кабинет, офис – 350 лк;
- Спальня – 225 лк.
К примеру, у нас есть гостиная, площадь которой – 20 м2. Здесь четыре обычных лампочки, мощность каждой – 100 Вт. У каждой такой лампы световой поток в 1200 лм, в итоге имеем яркость светильника в 4800 лм. Делим этот показатель на площадь, получаем 220 лк. Уровень освещенности оказывается недостаточно высоким.
Как нам рассчитать количество светодиодных светильников, чтобы довести яркость света до должных показателей.
Потребляемая мощность
Расскажем, как произвести расчет светодиодных светильников по мощности. Здесь мы должны показать, как соотносится освещенность и необходимые ватты. В светодиодных лампах эта зависимость сильно отличается от ламп накаливания. Примерные показатели итогового светового потока (лм) относительно потребляемой мощности (Вт) следующие:
- 3-4 Вт – около 275 лм;
- 4-6 Вт – около 375 лм;
- 6-8 Вт – 525 лм;
- 8-10 Вт – 750 лм;
- 10-12 Вт – 1025 лм;
- 12-14 Вт – 1175 лм;
- 14-16 Вт – 1325 лм;
- 18-20 Вт – 1750 лм;
- 25-30 Вт – 2450 лм.
Погрешность итогового светового потока составляет плюс-минус 75 лм.
Возможно, вы хотите сохранить тот уровень освещенности, который сейчас дают вам лампы накаливания. Либо немного его повысить/снизить. Для расчета вашего нынешнего светового потока используйте следующие данные:
- 20 Вт – 250 лм;
- 40 Вт – 400лм;
- 60 Вт – 700 лм;
- 75 Вт – 900 лм;
- 100 Вт –1200лм;
- 150 Вт –1800 лм;
- 200 Вт – 2500 лм.
Если же сейчас у вас стоят люминесцентные лампы, используйте для расчета их светового потока следующие данные:
- 5-7 Вт – 250 лм;
- 10-13 Вт – 400 лм;
- 15-16 Вт – 700 лм;
- 18-20 Вт – 900 лм;
- 25-30 Вт – 1200 лм;
- 40-50 Вт – 1800 лм;
- 60-80 Вт – 2500 лм.
Сравним, сколько электроэнергии мы сэкономим, перейдя на светодиоды с ламп накаливания. Допустим, нам нужно получить все те же 4800 лм и 220 лк. На это нам требуется четыре лампы, каждая по 100 Вт, итого 400 Вт. При этом такой световой поток могут обеспечить 4 светодиодных лампочки по 15 Вт. А значит, для освещения нам хватит 60 Вт вместо 400!
Пример расчета
Итак, у нас помещение площадью 20 м2. Если это гостиная или офисное помещение, потребуется уровень освещенности не менее 350 лк. Умножаем освещенность на площадь, получаем, что для этой комнаты потребуется не менее 7000 лм.
Осталось выбрать, какие светильники нам больше подойдут исходя из дизайна помещения.
После этого просто делим 7000 на световой поток, который дает этот тип ламп, и получаем необходимое их количество:
- 3-4 Вт – 26 штук;
- 4-6 Вт – 19 штук;
- 6-8 Вт – 14 штук;
- 8-10 Вт – 10 штук;
- 10-12 Вт – 7 штук;
- 12-14 Вт – 6 штук;
- 14-16 Вт – 5-6 штук;
- 18-20 Вт – 4-5 штук;
- 25-30 Вт – 3-4 штуки.
Но учтите, что указанный уровень освещенности – это стандарт, принятый в Российской Федерации достаточно давно. И он отражает не идеальный, а скорее приемлемый показатель. Поэтому многим людям такого количества светодиодных светильников будет недостаточно.
Чтобы освещение удовлетворило всех работников или жителей помещения, нужно зонировать лампы на несколько выключателей. Также это позволит создать динамическое освещение, и регулировать его в зависимости от времени суток.
Есть и другие моменты, которые нужно учитывать при переходе на светодиоды. Например, показатель отражения поверхностей. Если вы используете темные отделочные материалы и матовый подвесной потолок, итоговая освещенность сильно снижается.
Ведь такие поверхности лучше поглощают свет. Белые и глянцевые материалы, напротив, повышают итоговую освещенность.
Какой светильник выбрать: светодиодный или люминесцентный?
Для освещения офисов и магазинов чаще всего используют 2 вида светильников: светодиодные и люминесцентные. Для того, чтобы определиться с выбором вида светильника, предлагаем их сравнить.
Для примера можно взять 2 самых популярных офисных светильника ЛВО 4х18 (люминесцентный) и СГ-418-УП-40 (светодиодный, производства компании «Светлый город»), имеющих корпус одного размера (595×595 мм).
Люминесцентный светильник ЛВО 4х18 состоит из:
- Корпуса с арматурой (провода, ПРА, ламподержатели)
- Источника света (4 лампы по 18 Вт каждая)
- Зеркальной растровой решетки
Световой поток новых 18 Вт ламп составляет ~ 1100 -1200 Лм.
4 лампы х 1200 Лм = 4800 Лм (это суммарный световой поток ламп).
Поскольку лампы светят во все стороны, фактически используется не более 60% их светового потока. Это значение определяется КРИВЫМИ СИЛ СВЕТА к данному светильнику. (т.е. светильник, при использовании 4-х ламп, выдает только 60% суммарного светового потока ламп).
Итого: световой поток светильника с 4-мя лампами по 18 Вт составит: 4 х 1200 х 0,6 КПД = 2880 Лм, т.е. новый светильник типа ЛПО/ЛПО 4х18 выдает под собой света в количестве 2880 Лм. При этом светильник потребляет (4х18) х 1,1 = 79,2 Вт (10% мощности идет на работу ПРА, который преобразует и подает ток непосредственно на ЛЛ).
После непродолжительной эксплуатации (не более 1 года) световой поток светильника ЛВО 4х18 падает до 2400-2500 Лм. Это связано с выгоранием люминофора в лампах. При этом потребление электроэнергии светильником увеличивается до 30% (блок питания пытается «дожигать» уже деградированные ЛЛ до прежней производительности). Таким образом, при заявленной мощности светильника 80 Вт светильник будет потреблять более 100 Вт.
Светодиодный светильник СГ-418-УП-40
Светодиодные светильники СГ-418-УП-40 светят только в одну полусферу (вниз), при этом их световой поток составляет 4300 Лм и не меняется в течение 50 тыс. часов эксплуатации. При эксплуатации светодиодов в период от 50 до 100 тыс. часов произойдет деградация светодиодов по освещенности до 35%.
Светодиодный светильник СГ-418-УП-40 потребляет всего 40 Вт и рассчитан на период эксплуатации до 10 лет в сухих и проветриваемых помещениях. Экономия электрической энергии позволяет окупаться светильнику в течение 1-1,5 лет. Дальнейшая эксплуатация приносит вам доход (в виде сэкономленных средств).
В данной статье мы сравнили светильники ЛВО 4х18 и СГ-418-УП-40 по двум параметрам: светоотдаче и потребляемой мощности. Эти параметры являются определяющими в выборе светового прибора.
Таким образом, светодиодный светильник потребляет в 2 раза меньше энергии, а светит в 1,5 раза ярче, чем люминесцентный.
Если вы хотите заменить люминсцентный светильник на светодиодный и не хотите, чтобы в помещении было светлее, то выбирайте светильник светодиодный потолочный СГ-418-УП-30 30 Вт.
Световой поток — Fagerhult (международный)
Сравнение светодиодов с традиционными решениями легко превращается в дело яблок и апельсинов. Свойства, измеренные в лаборатории производителя светодиодов, не могут быть напрямую связаны с тем, как светодиодный модуль работает в светильнике. Чтобы получить хорошее представление о мощности света, светодиод необходимо поместить в его конкретный контекст освещения.
Световой поток равен световому потоку
Энергоэффективность светодиодного светильника нельзя определить по световому потоку, потому что светодиодные модули не имеют стандартного номинального светового потока, как люминесцентные лампы.Причина этого в том, что весь светильник, включая светодиод и электрический балласт, считается эталоном, в результате чего световой поток всегда составляет 100%.
Вместо этого эффективность светодиодного светильника определяется как отношение общего измеренного светового потока (лм) к лучистому потоку, включая балласт (лм / Вт).
Рабочая температура
Тепло оказывает самое сильное негативное влияние на срок службы, яркость и эффективность светодиода. Вот почему Fagerhult при разработке светодиодных светильников следит за тем, чтобы температура компонентов оставалась в пределах спецификаций производителя и соответствовала требованиям нашей собственной политики.Производители светодиодов и пускорегулирующих аппаратов указывают температуру ТС x градусов, но согласно стандарту добавляется запас прочности. Политика Fagerhult, заключающаяся в том, чтобы оставаться ниже указанного значения TC, может привести к разнице температур в электронике по сравнению со светильником другого производителя. Это сильно влияет на продолжительность жизни, качество цвета и цветопередачу.
Светодиод очень редко выходит из строя, хотя, как и в случае с любыми другими электронными продуктами, частота отказов нормальная.
Вместо того, чтобы ломаться, светодиод со временем генерирует уменьшенный световой поток.
LEDinside: Оценка светодиодных ламп (лампы накаливания 40 Вт) — световой поток
LEDinside: световой поток — ключ к замене светодиодных ламп на лампы накаливания мощностью 40 Вт
В настоящее время описания многих светодиодных лампочек на рынке указывают на то, что они могут заменить лампы накаливания мощностью 40 Вт, но действительно ли они способны заменить лампы накаливания с точки зрения светового потока? Основываясь на сравнительном обзоре LEDinside, световой поток является ключевым фактором.
Световая отдача традиционных источников света, таких как лампы накаливания, составляет примерно 11-12 л / Вт. Другими словами, чтобы по-настоящему заменить лампу накаливания мощностью 40 Вт, световой поток должен достигать не менее 450 лм.
LEDinside: Первоначальное исследование светового потока основных светодиодных брендов за 1 час 21 мин.
Согласно сравнительному исследованию, проведенному LEDinside, светодиодные лампы некоторых производителей действительно достигают 450 лм, но, к сожалению, нет.
Как известно, световая отдача традиционных источников света, таких как лампы накаливания, составляет примерно 11-12 л / Вт. Другими словами, одна лампа накаливания мощностью 40 Вт должна иметь яркость не менее 450 лм. В таких регионах, как США, Европа и Япония, замена традиционных источников света светодиодным освещением должна соответствовать определенным требованиям, одно из которых состоит в том, что светимость светодиодных ламп должна составлять от 450 до 485 лм. Таким образом, обзор светодиодных ламп, имеющихся в настоящее время на рынке, неудивительно, что в рекламе многих продуктов указано, что они могут заменить традиционные лампы мощностью 40 Вт.Однако более внимательное изучение технических характеристик продуктов показывает, что признанные стандарты не являются единообразными, поскольку можно найти продукты с яркостью в диапазоне 485–340 лм.
Некоторые производители считают, что из-за направленности светового потока светодиодов в определенных ситуациях, например, в настольных лампах с ограниченным радиусом освещения, светодиодные лампы мощностью 300 лм или около того являются приемлемой заменой лампам накаливания мощностью 40 Вт.
Требования к светимости для светодиодных ламп, заменяющих лампы накаливания мощностью 40 Вт, значительно различаются для разных производителей и продуктов.Поэтому компания LEDinside провела исследование характеристик яркости типичных производителей светодиодных ламп по всему миру и пришла к следующим выводам:
Для европейских и американских производителей освещения, таких как Philips и GE, 8-ваттная светодиодная лампа Philips Master и 8-ваттная светодиодная лампа GE модели № 62180 отвечали этому требованию со световым потоком 470 лм и 450 лм соответственно.
Для японских производителей, известных своим усердием и кропотливой работой, оба Toshiba 7.
2 Вт LDA7L и 7,8 Вт DL-LA42L от Sharp соответствуют стандарту 485 лм, что соответствует требованиям директивы Японской ассоциации производителей электрических ламп.
Светодиодная лампа LG мощностью 7,5 Вт (модель LB08D830L0A) также соответствует этому стандарту освещения. Однако шокером стал Samsung. Его продукт мощностью 4,4 Вт имел яркость только 270 лм и 320 лм для теплого и холодного белого цветов соответственно. Такое несоответствие было неожиданным.
Примечание: Samsung заявляет, что помимо своих лампочек на южнокорейском рынке, она также выпускает новые лампочки на американском рынке: Samsung запускает новую лампу мощностью 10 Вт с 3000K и 550lm
Кроме того, другие производители, такие как EcoSmart, LEDON и Feit Electric, также представили светодиодные лампы для замены ламп накаливания мощностью 40 Вт, включая EcoSmart 8.Светодиодная лампа мощностью 6 Вт (модель: ECS 19 WW 120), продукция LEDON мощностью 6 Вт и светодиодная лампа Feit Electric мощностью 6,5 Вт (A19 / HP / LED).
Однако исследование показало, что световой поток этих продуктов также не достиг отметки 450 лм.
Наконец, Osram находится в интересном положении, так как его холодная белая светодиодная лампа достигает 450 лм, а теплая белая — только 345 лм. Если Osram сможет разработать светодиоды белого света со световым потоком до 450 лм, ей удастся сузить диапазон. текущий световой зазор (115 лм) между изделиями теплого белого света и холодного белого света.
Перспективы от LEDinside
В свете огромного стандартного отклонения среди продуктов разных производителей, LEDinside отмечает, что выбор светодиодных ламп для экономии энергии должен основываться не только на том, является ли они адекватной заменой лампе накаливания мощностью 40 Вт, но и на ее световом потоке.
Фотометрические величины | auersignal.com
Важные фотометрические величины и единицы
При измерении освещенности различают различные фотометрические величины, с помощью которых можно оценивать свет.
В следующей таблице представлен обзор наиболее важных фотометрических величин и единиц:
| Photometrische Größe | Единица СИ и расчет | Определение |
| Световой поток | Люмен (лм) | Мера общего количества света, излучаемого источником света. |
| Интенсивность света | Кандела (кд) = лм / ср | Отношение просвета к углу излучения.Предоставляет информацию о том, сколько света излучается в определенном направлении. |
| Освещенность | Люкс (лк) = лм / м² | Мера света, попадающего на поверхность приемника. |
| Яркость | кд / м² | Мера впечатления яркости поверхности, воспринимаемого человеческим глазом. |
| Световая отдача | лм / Вт | Отношение излучаемого светового потока к необходимой электрической мощности. |
| Количество света | лм * с | Общий световой поток, излучаемый источником света за определенный период времени. |
Что такое свет и как он создается?
Свет состоит из фотонов, также называемых световыми частицами. Они путешествуют волнами и передают импульсы энергии. Свет создается при преобразовании энергии. Когда излучается видимый свет, это также называется люминесценцией. Насколько яркий и красочный человеческий глаз может воспринимать свет, зависит от длины волны излучения и интенсивности, с которой излучение попадает на сетчатку.
Короткие волны называются ультрафиолетовыми, а более длинные — инфракрасными.
Какой световой поток (люмен)?
Световой поток измеряется в люменах (аббревиатура лм). Люмен — это международно стандартизированная единица измерения светового потока источника света. Он показывает, сколько света испускает источник излучения во всех направлениях, поэтому он измеряет общий световой поток. Таким образом, люмены светильника дают информацию о его яркости.Одинаковые типы светильников можно сравнить по их мощности.
Однако разные лампы излучают разное количество света, поэтому их нельзя сравнивать по мощности. Для сравнения яркости разных ламп необходимо использовать световой поток.
Значение Люмен не учитывает ощущение яркости. На восприятие яркости дополнительно влияют угол луча и конструкция светильника. Кроме того, цветовая температура источника света и состояние окружающей среды играют роль в восприятии яркости.
Два примера типичных значений светового потока:
— Лампа накаливания с электрической мощностью 15 Вт: световой поток Φ = 90 лм
— Компактная люминесцентная лампа / энергосберегающая лампа: с электрической мощностью 15 Вт: световой поток Φ = 900 лм
Какова световая отдача (η)?
Световая отдача — это мера, которая показывает, насколько эффективен источник света. Это отношение люменов к мощности или ваттам, поэтому оно измеряется в люменах на ватт (лм / Вт) в Международной системе единиц (СИ).Чем выше значение, тем эффективнее источник света.
Примерные значения светового потока:
| Люминесцентная лампа (48 Вт) | 3000 лм |
| Энергосберегающая лампа (23 Вт) | 1400 лм |
| Лампочка (100 Вт) | 1340 лм |
| Свеча | 12 лм |
Примеры световой отдачи различных ламп:
| Лампы накаливания | 6-19 лм / Вт |
| Галогенные лампы | 13-23 лм / Вт |
| Люминесцентные лампы | 52-85 лм / Вт |
| Ртутные лампы высокого давления | 40-58 лм / Вт |
| Натриевые лампы высокого давления | 70-140 лм / Вт |
Что такое сила света (кандела)?
Сила света — это фотометрическая величина, которая описывает излучение света, излучаемого в определенном направлении.Поскольку поведение излучения оптического сигнального устройства определяется не только источником света, но и конструкцией куполов, сила света лучше всего подходит для характеристики сигнального эффекта оптических сигнальных устройств.
Сила света — одна из фотометрических величин. Он связывает световой поток с углом луча источника света. Таким образом, сила света показывает, насколько сконцентрирован свет или какую плотность имеет излучаемый свет.
Сила света выражается в канделах (кд).Например, сила света свечи составляет приблизительно одну канделу.
Что означает сила света?
Сила света — важная величина для сравнения различных ламп. Лампы с одинаковым световым потоком могут иметь совершенно разную силу света из-за угла луча. Угол луча указывает угол, под которым лампа излучает свет.
Сила света или значение в канделах указывает, насколько интенсивно излучается свет.Чем более сфокусированным свет излучается, тем он интенсивнее. На схеме показаны две лампы с одинаковым световым потоком (люменом), но с разными углами луча. Сила света лампы с меньшим углом луча выше, чем у лампы с более широким углом луча.
Как вы измеряете силу света?
Чтобы определить силу света лампы, вам понадобятся световой поток и угол луча или телесный угол. Значение силы света или силы света указывается в канделах.Единицами светового потока являются люмены, для телесного угла — стерадианы.
Сила света [кд] = световой поток [лм] / телесный угол [ср].
Если телесный угол неизвестен, а известен только угол луча, его можно определить с помощью формулы преобразования:
Если расчет по приведенным выше формулам невозможен для лампы, можно провести измерение света. с интегрирующей сферой и спектрометром. Это создает кривую распределения силы света.Отсюда можно сделать выводы об интенсивности света.
Стандартная свеча, например, излучает силу света 1 кд, т. Е. Излучает около 12 люмен (лм) во всех направлениях.
Что такое освещенность (люкс)?
Люкс предоставляет информацию об освещенности. Это мера яркости, с которой освещена область. Люкс показывает, сколько светового потока (люмен) источника света приходит на единицу площади поверхности приемника. Величина люкс — это чисто полученная величина.
Освещенность рассчитывается по следующей формуле: Люкс [лк] = световой поток [лм] / площадь [м2].
Освещенность составляет 1 люкс, если световой поток в 1 люмен равномерно падает на площадь 1 м².
Другая формула для расчета освещенности на больших расстояниях выглядит следующим образом: Люкс [лк] = сила света [кд] / радиус или квадрат расстояния
Чем дальше зона от источника света, тем ниже освещенность. Определенное значение люкс может использоваться, чтобы определить, достаточно ли хорошо освещены определенные области.Например, есть требования трудового законодательства о том, насколько ярко должна быть освещена рабочая зона для сотрудников.
Что измеряет люксметр?
Люксметр измеряет освещенность (люкс). Значение указывает, насколько ярким оно является в точке измерения. Люксметр состоит из фотодатчика и дисплея. Фотодатчик обычно состоит из фотодиодов, которые обнаруживают свет. Затем на дисплее появляется измеренное значение люкс.
Примерные значения люкс
| Солнечный свет | 40.000 лк |
| Рабочее место в офисе | 300-500 лк |
| Жилая площадь | 50-200 лк |
| Ночь полнолуния | 0,3 лк |
| Звездная ночь | 0,1 lx |
Как связаны люмен, кандела и люкс?
Термины люмен, кандела и люкс очень часто используются при измерении освещенности. Все они фотометрические величины. На следующей диаграмме показана взаимосвязь между тремя терминами.
Единица люмен — это общая светоотдача светильника, излучаемая во всех направлениях. Однако, поскольку свет, излучаемый светильниками, излучается неравномерно во всех направлениях, сила света указывается в канделах. Это значение указывает, сколько света излучается в определенном направлении. В отличие от этих двух излучаемых величин, есть еще количество люксов приемника. Единица люкс измеряет не количество излучаемого света, а то, сколько излучаемого света достигает определенной поверхности.
Чтобы оценить яркость светильника или осветительного прибора, необходимо учитывать все три значения. Люмен и кандела указаны большинством производителей. Производители не могут указать значение в люксах, потому что это значение зависит от условий окружающей среды в области применения.
Что такое телесный угол?
Телесный угол — это трехмерный размер светового конуса. Если светильник излучает свет, угол испускаемого света является трехмерным.Единицей телесного угла является стерадиан (ср). Сила света указывает количество света, которое источник света излучает на телесный угол.
Телесный угол рассчитывается делением площади (A) на радиус (r²).
Какая плотность яркости (кд / м²)?
Плотность яркости дает информацию о впечатлении от яркости светильника. Выражается в силе света на единицу площади (кд / м²). Плотность яркости описывает, насколько яркой нам кажется поверхность.На этот фактор также влияют другие обстоятельства, например состояние освещенной поверхности.
Что такое цветовая температура?
Цветовая температура лампы определяет, будет ли свет выглядеть теплым или холодным. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина и может быть оценена по шкале. Чем ниже цветовая температура, тем теплее и темнее становится свет. Чем выше цветовая температура, тем холоднее и ярче свет.
Цветовая температура влияет на атмосферу в помещении.Для жилых комнат предпочтительна более низкая цветовая температура, для лабораторий или фабрик — свет с более высокой цветовой температурой. Шкала ниже показывает цветовую температуру и ее три диапазона: теплый белый, нейтральный белый и дневной белый.
Цветовую температуру можно измерить колориметром. Помимо цветовой температуры, индекс цветопередачи также важен для пространственной атмосферы.
Что такое индекс цветопередачи?
Индекс цветопередачи, сокращенно CRI (индекс цветопередачи) или RA (общий справочный индекс), сообщает нам, какое качество имеет излучаемый свет.
Когда объект освещен, он излучает цвета. Излучаемый цвет определяется не только цветом самого объекта, но и источником света. Источник света излучает волны различной длины, которые поглощаются или отражаются освещаемым объектом. Те длины волн, которые соответствуют освещаемому объекту, отражаются, остальные поглощаются. Таким образом, индекс цветопередачи зависит от длины волны, излучаемой источником света.
Естественный солнечный свет имеет значение RA, равное 100, что также является самым высоким значением RA.Чем ближе значение RA к 100, тем выше качество освещения.
Что такое коэффициент отражения?
Коэффициент отражения указывает процент светового потока, падающего на поверхность, которая отражается. В зависимости от характера освещаемой поверхности свет отражается, поглощается или пропускается.
Если свет отражается, он отражается обратно. Зеркала имеют коэффициент отражения 1. Светлые поверхности имеют значение, близкое к 1, темные поверхности имеют значение ниже 0.1. В комнате с темными стенами требуется больше света, чем в комнате со светлыми стенами, чтобы создать достаточную освещенность на рабочей плоскости.
Примеры отражения от различных поверхностей:
- Белый потолок или стена отражает до 85% света,
- светлые деревянные панели до 50%,
- красный кирпич до 25% и
- черный пол 0%.
Справочник по измерениям света: геометрия измерений
Справочник по измерениям света: геометрии измеренийТвердые уголки
Одна из ключевых концепций для понимания взаимосвязи между измерениями геометрия — это телесный угол или стерадиан.Сфера содержит 4p стерадианы. Стерадиан определяется как телесный угол, имеющий вершину в центре сферы, отрезает сферическую поверхность, равную квадрату радиуса сфера. Например, сечение в один стерадиан радиуса один метр сфера образует сферическую поверхность площадью один квадратный метр. Сфера, показанная в поперечном сечении на рисунке 7.1, иллюстрирует концепцию. Из сферы удален конус с телесным углом в один стерадиан. Этот удаленный конус показан на рисунке 7.2. Телесный угол, W, в стерадианах равна площади сферической поверхности A, деленной на квадрат радиуса, r.Большинство радиометрических измерений не требуют точных расчетов площади сферической поверхности для преобразования между единицами измерения. Плоская поверхность оценки могут быть заменены сферической площадью, когда телесный угол равен менее 0,03 стерадиана, что приводит к ошибке менее одного процента. Это примерно соответствует расстоянию, по крайней мере, в 5 раз превышающему наибольший размер детектора.В общем, если следовать правило пятикратного приближения к точечному источнику, можно смело оценивать с помощью плоской поверхности.
Излучение и световой поток
Лучистый поток — это мера радиометрической мощности. Поток, выраженный в Вт — это мера скорости потока энергии в джоулях в секунду. Поскольку энергия фотона обратно пропорциональна длине волны, ультрафиолетовое излучение фотоны более мощные, чем видимые или инфракрасные.Световой поток — это мера мощности видимого света.Фотопикс поток, выраженный в люменах, взвешивается, чтобы соответствовать чувствительности человеческий глаз, наиболее чувствительный к желто-зеленому. Скотопический поток взвешивается с учетом чувствительности человеческого глаза в адаптированном к темноте состоянии.
Преобразование единиц: мощность
- РАДИАНТНЫЙ ПОТОК:
- 1 Вт (ватт)
- = 683,0 лм при 555 нм
= 1700.0 скотопический лм при 507 нм
- = 1 Вт * с (ватт * секунда)
= 10 7 эрг
= 0,2388 грамма * калорий
- 1 лм (люмен)
- = 1.464 x 10 -3 Вт при 555 нм
= 1 / (4p) кандела (только если изотропный)
- = 1 талбот (Т)
= 1,464 x 10 -3 джоулей при 555 нм
| л нм | Фотопикс. Световой КПД | Фотопикс. лм / Вт Преобразование | Scotopic Световой КПД | Scotopic лм / Вт Преобразование |
| 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 507 510 520 530 540 550 555 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 | 0.000039 .000120 .000396 .001210 .004000 .011600 .023000 .038000 0,060000 .0 .139020 .208020 .323000 .444310 .503000 .710000 .862000 .954000 .994950 1.000000 .995000 .952000 .870000 .757000 .631000 .503000 .381000 .265000 .175000 .107000 .061000 .032000 .017000 .008210 .004102 .002091 .001047 .000520 .000249 .000120 .000060 .000030 | 0,027 0,082 0,270 0,826 2,732 7,923 15,709 25,954 40,980 62,139 94,951 142.078 220.609 303,464 343,549 484,930 588,746 651,582 679,551 683,000 679.585 650,216 594,210 517.031 430.973 343,549 260,223 180,995 119,525 73.081 41,663 21,856 11,611 5,607 2,802 1,428 0,715 0,355 0,170 0,082 0,041 0,020 | 0,000589 .002209 .009290 .034840 .096600 .199800 .328100 .455000 .567000 .676000 .793000 .0 .982000 1.000000 .997000 .935000 .811000 .650000 .481000 .402000 .328800 . 207600 .121200 .065500 .033150 .015930 .007370 .003335 .001497 .000677 .000313 .000148 .000072 .000035 .000018 .000009 .000005 .000003 .000001 .000001 | 1,001 3.755 15,793 59,228 164,220 339,660 557,770 773,500 963.900 1149.200 1348.100 1536,800 1669.400 1700.000 1694.900 1589,500 1378,700 1105,000 817,700 683 000 558,960 352,920 206,040 111,350 56,355 27,081 12,529 5,670 2,545 1,151 0,532 0,252 0.122 0,060 0,030 0,016 .008 .004 .002 .001 |
Спектрорадиометрия — калиброванный анализ света от источников излучения, например солнце, лампы и другие источники света.
Фотометрия включает измерение излучения, видимого человеческим глазом.
Источник света | Принадлежность | Радиометрический блок | Фотометрический блок |
Вольфрамовая галогенная лампа | Интегрирующая сфера | Мощность излучения | Световой поток |
светодиод | Светодиодный адаптер | Интенсивность излучения | Сила света [кд] |
Солнце | Внешний оптический датчик | Энергия излучения | Освещенность |
Дисплей | Головка телескопа | Radiance | Яркость |
Освещенность и освещенность:
Энергия излучения — это мера радиометрического потока на единицу площади или плотности потока.Энергия излучения обычно выражается в Вт / см 2 (Вт на квадратный метр). сантиметр) или Вт / м 2 (ватт на квадратный метр).
Освещенность — мера фотометрического потока.
на единицу площади или видимой плотности потока.
Освещенность обычно выражается в люксах.
(люмен на квадратный метр) или фут-свечи (люмен на квадратный фут).
Итак, 1 стерадиан имеет проектируемую площадь 1 квадратный метр на расстоянии от 1 метра. Следовательно, источник света 1 кандела (1 лм / ср) будет аналогичным образом производят 1 люмен на квадратный фут на расстоянии 1 фут и 1 люмен на квадратный метр на 1 метр.Обратите внимание, что по мере того, как луч света распространяется дальше, от источника он расширяется, становясь менее плотным. На рис. 7.4, например, свет расширился с 1 лм / фут 2 на расстоянии 1 фут до 0,0929 лм / фут 2 (1 люкс) на расстоянии 3,28 фута (1 м).
Закон косинусов
По возможности измерения энергетической освещенности следует проводить лицом к источнику. Освещенность будет зависеть от косинуса угла между оптическая ось и нормаль к детектору.Расчет расстояния до источника
Линзы искажают положение точечного источника.Вы можете решить для виртуального происхождения источника путем измерения освещенности в двух точках и решение для расстояния смещения X, используя закон обратных квадратов: E 1 (d 1 + X) 2 = E 2 (д 2 + X) 2На рис. 7.5 показана типичная установка для определения местоположения виртуальный точечный источник светодиодов (который находится за светодиодом из-за встроенного линза). Два измерения энергетической освещенности на известных расстояниях от эталона точка — это все, что нужно для расчета смещения виртуальной точки источник.
Преобразование единиц: плотность потока
- 1 Вт / см 2 (Вт на квадратный сантиметр)
- = 104 Вт / м 2 (Вт на квадратный метр)
= 6,83 x 10 6 люкс при 555 нм
= 14,33 грамма * калорий / см 2 / мин
- 1 лм / м 2 (люмен на квадратный метр)
- = 1 люкс (лк)
= 10 -4 лм / см 2
= 10 -4 фот (ph)
= 9,290 x 10 -2 лм / фут 2
= 9.290 x 10 -2 фут-свечей (fc)
Сияние и яркость:
Яркость — это мера плотности потока на единицу телесного угла обзора. выражается в Вт / см 2 / ср. Сияние не зависит от расстояния для источника с расширенной областью, поскольку область выборки увеличивается с расстоянием, отмена обратных квадратов потерь.Яркость L диффузной (ламбертовской) поверхности связана с лучистая выходная способность (плотность потока) M поверхности по соотношению:
L = M / p Некоторые единицы яркости (апостиль, ламберт и фут-ламберт) уже
содержать p в знаменателе, что упрощает
преобразование в единицы освещенности.
Пример:
- Предположим, что диффузная поверхность с коэффициентом отражения r,
85% освещается 100,0 люкс E (лм / м 2 )
в плоскости поверхности. Какой будет яркость L этого
поверхность, кд / м 2 ?
Решение:
- 1.) Рассчитайте выходную светимость поверхности:
- M = E * rM = 100,0 * 0,85 =
85,0 лм / м 2
- L = М / п
L = 85.0 / p = 27,1 лм / м 2 / ср = 27,1 кд / м 2
Освещенность из расширенного источника:
Освещенность E на любом расстоянии от источника однородной протяженной области связана с яркостью L источника следующим соотношением: который зависит только от предполагаемого центрального угла обзора q, детектора излучения: E = p L sin 2 (q / 2)Итак, для протяженного источника с яркостью 1 Вт / см 2 / ср, и детектор с углом обзора 3 °, освещенность на любом расстоянии будет 2.15 x 10 -3 Вт / см 2 . Это предполагает, что Конечно, источник выходит за пределы угла обзора детектора. входная оптика.
Преобразование единиц: Сияние и яркость
- СИЯНИЕ:
- 1 Вт / см 2 / ср (Вт на кв. См на стерадиан)
- = 6,83 x 10 6 лм / м 2 / ср при 555 нм
= 683 кд / см 2 при 555 нм
- ОСВЕЩЕННОСТЬ:
- 1 лм / м 2 / ср (люмен на кв.см на стерадиан)
- = 1 кандела / м 2 (кд / м 2 )
= 1 нит
= 10 -4 лм / см 2 / ср
= 10 -4 кд / см 2
= 10 -4 стильб (сб)
= 9,290 x 10 -2 кд / фут 2
= 9,290 x 10 -2 лм / фут 2 / ср
= p апостиль (asb)
= p cd / p / m 2
= p x 10 -4 ламбертов (L)
= p x 10 -4 кд / p / см 2
= 2.919 x 10 -1 фут-ламбертов (fL)
= 2,919 x 10 -1 лм / п / фут 2 / ср
Сияние и сила света:
Сила излучения — это мера радиометрической мощности на единицу телесного угла, выражается в ваттах на стерадиан. Точно так же сила света мера видимой мощности на телесный угол, выраженная в канделах (люменах). на стерадиан). Интенсивность связана с освещенностью обратным квадратичный закон, показанный ниже в альтернативной форме: I = E * d 2Если вам интересно, как юниты отменяют, чтобы получить поток / ср из потока / площади умножить на квадрат расстояния, помните, что стерадианы — безразмерная величина. Телесный угол равен площади, деленной на квадрат радиуса, поэтому d 2 = A / W, и замещение дает:
I = E * A / WСамый большой источник путаницы в отношении измерений интенсивности связан с разница между Mean Spherical Candela и Beam Candela, оба из которые используют единицу канделы (люмен на стерадиан). Среднее сферическое измерения производятся в интегрирующей сфере и представляют собой общую мощность в люменах делится на 4p ср в сфере. Таким образом, изотропная лампа в одну канделу дает один люмен на стерадиан.
Луч кандела, с другой стороны, дает очень узкий угол и только представитель люменов на стерадиан при максимальной интенсивности луч. Это измерение часто вводит в заблуждение, поскольку отбор проб угол определять не нужно.Предположим, что два светодиода излучают узким светом 0,1 лм каждый: Один имеет телесный угол 10 °, а другой — угол 5 °. В Светодиод 10 ° имеет яркость 4,2 кд, а светодиод 5 ° — яркость 16,7 кд. Они оба излучают одинаковое количество света, однако — 0.1 п.м.
Фонарик с лучом в миллион кандел звучит очень ярко, но если
ширина его луча равна ширине лазерного луча, поэтому от него мало пользы.
С осторожностью относитесь к спецификациям, приведенным в канделах луча, потому что они часто искажают
общая выходная мощность лампы.
Преобразование единиц: интенсивность
- ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ:
- 1 Вт / ср (Ватт на стерадиан)
- = 12,566 Вт (изотропный)
= 4 * p Вт
= 683 кандела при 555 нм
- ИНТЕНСИВНОСТЬ СВЕТА:
- 1 лм / ср (люмен на стерадиан)
- = 1 кандела (кд)
= 4 * p люмен (изотропный)
= 1.464 x 10 -3 Вт / ср при 555 нм
Преобразование геометрии
Преобразование между геометрическими единицами измерения затруднено и должно предпринимать попытки только в том случае, если невозможно измерить желаемый уровень единицы. Вы должны знать, что каждая из геометрий измерения неявно предполагает, прежде чем вы сможете преобразовать. Пример ниже показывает преобразование между люксами (люменами на квадратный метр) и люменами.Пример:
- Вы измеряете 22.0 люкс от лампочки на расстоянии 3,162 метра.
Сколько света в люменах производит лампа? Предположим, что
лампа в прозрачной оболочке является изотропным точечным источником, за исключением того, что
основание блокирует телесный угол 30 °.
Решение:
- 1.) Рассчитайте энергетическую освещенность на 1,0 метре:
- E 1 = (d 2 / d 1 ) 2 * E 2
E 1,0 м = (3,162 / 1,0) 2 * 22,0 = 220 лм / м 2
- 220 лм / м 2 * 1 м 2 / ср = 220 лм / ср
- W = A / R 2 = 2-фазн.
/ r = 2p [1 — cos (a
/ 2)]
- W = 2p [1 — cos (330
/ 2)] = 12,35 ср
- 220 лм / ср * 12,35 ср = 2717 лм
Предыдущий
Содержание
уровней светодиодного света или люмена — общий световой поток вниз, общая интенсивность
Люмен (лм) относится к измерению светового потока, который представляет собой общее количество света (фотонов), производимого светодиодной лампой или другим типом света.Один просвет эквивалентен одной футовой свече, падающей на один квадратный фут площади. Один фут-свеча света — это количество света, которое свеча производит на расстоянии одного фута от свечи.
Источник: Школа медиаискусств Санта-Барбара, городской колледж
Конкретные процедуры для измерения общего светового потока определены Обществом инженеров освещения Северной Америки (IESNA) LM-79 test . Тест LM-79, проводимый аккредитованной лабораторией Национальной ассоциации органов тестирования (NATA) в Австралии, стоит примерно 1000 долларов и проводится с использованием отчета о выходе интегрируемой сферы или отчета о фотометрических (гониофотометрических) тестах.
Большинство производителей светодиодных ламп предоставляют отчеты об измерениях общего светового потока и с использованием метода интегрирующей сферы. Метод гониофотометра считается более точным, но приемлемы оба метода. В целях сравнения, если для всех ламп используется один и тот же метод, можно проводить точные сравнения.
В Lite On LED, пока мы используем протоколы фотометрических испытаний производителя в качестве справочной информации, мы повторно тестируем наши светодиодные лампы, где это возможно, с использованием нашего собственного испытательного прибора Integrating Sphere, чтобы можно было проводить прямые сравнения между различными типами светодиодных ламп.Мы также проводим сравнительные измерения в люксах между различными шарами, протестированными в одинаковых условиях. Следовательно, у разных производителей или розничных продавцов мы не обязательно сравниваем «яблоки с яблоками».
Клиенты также должны знать, что измерение освещенности относится к общему световому потоку «направленный вниз» , а не к общему световому потоку, который может включать в себя рассеивание света вверх, которое обычно теряется, как в случае с традиционными дихроичными галогенными потолочными светильниками.Дихроичные галогенные потолочные светильники мощностью 50 Вт обычно имеют общий номинальный световой поток от 700 до 800 лм, но общий нисходящий световой поток (или люмен) обычно составляет от 550 до 600 лм, поскольку старый галогенный свет излучает определенное количество света из-за источника света. что потеряно.
Примечательно, что государственная схема энергосбережения штата Новый Южный Уэльс требует, чтобы галогенные потолочные светильники MR16 / GU10 мощностью 50 Вт имели минимальное значение общего нисходящего светового потока 500 лм . Поэтому диапазон 500-550 лм и светодиодный светильник MR16 в форме светового луча считается достаточно близким к традиционному галогену мощностью 50 Вт.Вы можете увидеть это на наших сравнительных фотографиях под каждым из наших продуктов для замены галогенов.
Остерегайтесь заявлений об аномально высоком световом потоке (> 550 лм) для светодиодных глобусов мощностью от 7 до 12 Вт теплого белого цвета или диапазона 3000K от некоторых производителей. Они либо ошибаются, либо ссылаются на теоретические люмены светодиодного чипа и игнорируют потери, которые происходят от лампы, особенно для теплых белых цветов. Есть несколько производителей, которые могут производить более 550 лм от глобуса MR16 в диапазоне от 7 до 10 Вт при 3000K теплого белого цвета.
Philips Master LED MR16 10W , возможно, является эталоном и дает всего 440 лм при 3000K теплого белого цвета, хотя и является хорошей заменой галогену мощностью 50 Вт. Их лампа 4000K (натуральный белый) MR16 намного лучше при 540 лм, что соответствует ожидаемой большей эффективности при более высоких цветовых температурах и точному отражению потенциального светового потока светодиодных ламп MR16. Даже разумная лампа Osram Parathom, другая лампа MR16 / GU10 10 Вт, дает только 350 лм при 3000K теплого белого цвета.Так что еще раз остерегайтесь завышенных требований. Вы можете узнать больше об этой теме в нашем следующем разделе, посвященном спецификациям производителей светодиодов.
Артикул:
Требования к галогеновому освещению в Руководстве по коэффициентам экономии по умолчанию (DSF). Схема энергосбережения. IPART NSW Govt.
Расчет светового потока и уровней освещенности для домашних млекопитающих и птиц
В этой статье рассматривается вопрос о том, подходят ли фотометрические расчеты с использованием стандартных данных о спектральной чувствительности человека для приложений с другими видами, или было бы целесообразно использовать специальные функции спектральной чувствительности для каждого вида или группы видов.Применения включают освещение внутренних помещений и дизайн фотометров. Опубликованные данные о спектральной чувствительности для ряда домашних животных (человек, индейка, утка, курица, кошка, крыса и мышь) были использованы для расчета уровней освещения для каждого вида и сравнения с уровнями, полученными на основе стандартных фотопических и скотопических функций CIE человека. Были произведены расчеты спектрального распределения мощности дневного света, лампы накаливания и 12 люминесцентных источников, обычно используемых для освещения интерьеров.Расчетные уровни освещения показали четкие различия между видами и обычным человеком. Предполагая, что результирующее влияние на освещенность сетчатки определяет общее восприятие уровня света, могут быть приложения, в которых эти различия важны. Однако также представлены доказательства того, что масштабы этих межвидовых эффектов аналогичны или меньше тех, которые возникают из-за других оптических, физиологических и психологических факторов, которые также могут влиять на результирующее восприятие.Также важно понимать, что параметры, связанные с освещением, такие как хорошая цветопередача поверхностей, предотвращение бликов от ламп и другие факторы, которые могут быть связаны с видами, иногда имеют большее значение, чем уровни освещения. Наши результаты показывают, что судебный выбор трех функций спектральной чувствительности удовлетворяет большинству обстоятельств. Во-первых, там, где общая чувствительность максимальна в диапазоне от средних до длинных волн, стандартной фотопической функции CIE будет достаточно, курица, индейка и утка попадают в эту категорию.Во-вторых, в небольшом количестве случаев, когда чувствительность сосредоточена на коротких и средних длинах волн, следует использовать скотопическую функцию CIE, например для скотопической кошки, фотопической крысы и фотопической мыши. Наконец, если животное также чувствительно к УФ-области спектра и присутствует значительный компонент УФ-излучения, необходимо включить дополнительную меру УФ-ответа, как для фотопических крыс и фотопических мышей.
Реализация просвета | NIST
Единица полного светового потока, люмен, определяется в канделе с использованием метода абсолютной интегрирующей сферы.В то время как большинство национальных лабораторий калибруют световой поток с помощью гониофотометра, NIST разработал свой уникальный метод использования интегрирующей сферы в 1995 году.
Полный поток лампы внутри сферы калибруется по известному количеству потока, вводимого в сферу от внешнего источника через откалиброванную апертуру. Вводимый поток от внешнего источника определяется освещенностью E , измеренной в плоскости апертуры и площади апертуры A .Таким образом, полный поток лампы внутри сферы, измеренный относительно потока от внешнего источника, определяется из
, где y int — сигнал головки фотометра для внутреннего источника, а y ext — сигнал головки фотометра для внешнего источника. Параметр c f является поправочным коэффициентом для различного неидеального поведения интегрирующей сферы.
Поправка на пространственную неоднородность интегрирующей сферы является ключевым элементом измерения и получается из пространственного отображения чувствительности сферы, измеренной с помощью сферического сканера с вращающимся лучом. Погрешность единицы светового потока NIST составляет 0,50% ( k = 2).
Абсолютный метод интегрирующей сферы применяется для рутинных калибровочных измерений полного светового потока с использованием сферы NIST 2,5 м. Система сфер автоматизирована, так что чувствительность сферы калибруется для каждой измеряемой испытательной лампы на основе измерения освещенности внешнего источника стандартными фотометрами, что устраняет необходимость в стандартных лампах светового потока.Путем внесения калибровки светового потока в процедуру измерения на основе детектора устраняются неопределенности, связанные с использованием рабочих эталонных ламп. Более низкие неопределенности дополнительно достигаются за счет сокращения цепочки калибровки. Кроме того, измерение упрощается благодаря самопоглощению тестовых ламп, которое автоматически корректируется.
Схема интегрирующей сферы NIST размером 2,5 м для калибровки полного светового потока на основе детектора.