Что измеряется в люменах. Что такое люмен? Люмен и люкс? Для чего используется единица люмен на ватт? Мощность светодиодной лампы
Любой кто начинает изучать характеристики светильников и отдельных видов ламп, обязательно сталкивается с такими понятиями как освещенность, световой поток и сила света. Что они означают и чем отличаются друг от друга?
Давайте попробуем простыми, понятными для всех словами, разобраться в этих величинах. Как они связаны между собой, их единицы измерения и каким образом все это дело можно замерить без специальных приборов.
Что такое световой поток
В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.
Сегодня с бурным развитием светодиодов и других видов ламп, поход в магазин за новыми экземплярами сопровождается кучей вопросов не только по цене, но и по их характеристикам. Одним из наиболее важных параметров является световой поток.
Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.
Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.
Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:
- от мощности источника
Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников:
А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ:
Лампочка накаливания Люминесцентная лампа Галогенная ДНаТ ДРЛ
Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.
Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.
Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.
На коробочке красиво напишут:
- мощность 9Вт
- светопоток 1000Лм
- аналог лампы накаливания 100Вт
На что вы будете смотреть в первую очередь? Правильно, на то что более знакомо и понятно - показатели аналога лампы накаливания.
Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.
- от эффективности
То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт.
Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!
Измеряется световой поток в Люменах – Лм.
Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.
Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.
Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.
Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.
Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.
Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.
В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.
Для чего нам нужна такая величина как световой поток? С ее помощью можно легко произвести расчет освещенности помещения.
Это напрямую влияет на зрение человека.
Отличие освещенности от светового потока
При этом многие путают единицы измерения Люмены с Люксами. Запомните, в люксах измеряется именно освещенность.
Как наглядно объяснить их разницу? Представьте себе давление и силу. С помощью всего лишь маленькой иголки и небольшой силы, можно создать высокое удельное давление в отдельно взятой точке.
Также и с помощью слабого светового потока, можно создать высокую освещенность в отдельно взятом участке поверхности.
1 Люкс – это когда 1 Люмен попадает на 1м2 освещаемой площади.
Допустим, у вас есть некая лампа со световым потоком в 1000 Лм. Внизу этой лампы стоит стол.
На поверхности этого стола должна быть определенная норма освещенности, чтобы вы могли комфортно работать. Первоисточником для норм освещенности служат требования сводов правил СП 52.13330
Для обычного рабочего места это 350 Люкс. Для места, где производятся точные мелкие работы – 500 Лк.
Данная освещенность будет зависеть от множества параметров. К примеру, от расстояния до источника света.
От посторонних предметов рядом. Если стол находится около белой стены, то и люксов соответственно будет больше, чем от темной. Отражение обязательно скажется на общем итоге.
Любую освещенность можно замерить. Если у вас нет специальных люксометров, воспользуйтесь программами в современных смартфонах.
Правда заранее приготовьтесь к погрешностям. Но для того, чтобы сделать навскидку первоначальный анализ, телефон вполне сгодится.
Расчет светового потока
А как узнать примерный светопоток в люменах, вообще без измерительных приборов? Здесь можно воспользоваться значениями светоотдачи и их пропорциональной зависимости к потоку.
Инструкция
Согласно определения, освещенность в один люкс создает со световым потоком в один люмен, если он равномерно освещает поверхность площадью один квадратный метр. Следовательно, для перевода люменов в люксы воспользуйтесь формулой:
Клюкс = Клюмен / Км²
Чтобы перевести люксы в люмены, примените формулу:
Клюмен = Клюкс * Км²,
где:
Клюкс – освещенность (количество люкс);
Клюмен – величина (количество люмен);
Км² - освещаемая площадь (в квадратных метрах).
При расчетах учитывайте, что освещение должно быть равномерным. На практике это , что все точки поверхности должны быть равноудалены от источника света. При этом, свет должен попадать на все участки поверхности под одним и тем же углом. Также учтите, что на поверхность должен попадать весь излучаемый источником света поток.
Если источник света близок по форме к точечному, то равномерного освещения можно добиться только на внутренней поверхности сферы. Однако, если светильник достаточно удален от освещаемой поверхности, а сама поверхность относительно ровная и имеет небольшую площадь, то освещенность можно считать практически равномерной. «Ярким» примером подобного источника света можно считать , которое за счет огромной удаленности является почти точечным источником света.
Пример: В центре кубической комнаты 10 метров расположена лампа накаливания мощностью 100 Вт.
Вопрос: какова будет освещенность потолка комнаты?
Решение: лампа накаливания мощностью 100 Ватт создает поток примерно равный 1300 люмен (Лм). Этот поток распределяется на шесть равных поверхностей (стены, пол и ) общей площадью 600 м². Следовательно их освещенность (средняя) составит: 1300 / 600 = 2,167 Лк. Соответственно, средняя освещенность потолка будет также равной 2,167 Лк.
Однако на практике, световой поток, создаваемый источником света, так не рассчитывается, а с помощью специальных приборов – сферических фотометров и фотометрических гониометров. Но так как большинство источников света имеют стандартные характеристики, то для практических расчетов воспользуйтесь следующей таблицей:
Лампа накаливания 60 Вт (220 В) – 500 Лм.
Лампа накаливания 100 Вт (220 В) – 1300 Лм.
Люминесцентная лампа 26 Вт (220 В) - 1600 Лм.
Натриевая газоразрядная лампа (уличная) - 10000...20000 Лм.
Натриевые лампы низкого давления - 200 Лм/Вт.
Светодиоды – порядка 100 Лм/Вт.
Солнце – 3,8 * 10^28 Лм.
Лм/Вт – показатель эффективности источника света. Так, например, светодиод мощностью 5 Вт обеспечит световой поток в 500 Лм. Что соответствует лампе накаливания, потребляющей мощность 60 Вт!
При расчете количества потребленной электроэнергии принято использовать понятие « -часы ». Эта величина является фактическим расходом электроэнергии прибором мощностью N киловатт за количество часов X.
Инструкция
Для начала разберитесь, какую именно величину вам нужно во внимание. Дело в том, что очень часто при расчете электроэнергии понятие киловатт-часы и киловатты путают. Хотя киловатты - это мощность (то есть количество потребляемой прибором энергии), а киловатт-час - это количество потребленного времени в час.
Так как ватт-часы или киловатт-часы – это количество ватт за определенный времени, для проведения расчетов необходимо знать, за какой промежуток времени цифра. Разделите количество ватт-часов на количество часов, за который производится расчет.
Об этом вы узнаете прочитав статью ниже.
Люмен (лм, lm) - единица измерения светового потока в системе исчислений (СИ).
Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4 люменам.
Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1300 лм. Компактная люминисцентная лампа дневного света мощностью 26 Вт создаёт световой поток, равный примерно 1600 лм.
Люмен - Полный световой поток от источника. Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча фонаря. У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного. Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный, бесполезный свет.
Люкс (обозначение: лк, lx) - единица измерения освещённости в системе СИ.
Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен.
100 люменов собрали и спроецировали на 1-метровую квадратную область.
Освещенность области составит 100 люкс.
Те же самые 100 люменов направленные на 10 квадратных метров дадут освещенность 10 люкс.
Кандела (обозначение: кд, cd) - одна из семи основных единиц измерения системы СИ, равна силе света, испускаемого в заданном направлении источником монохроматического излучения частотой 540·1012 герц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет (1/683) Вт/ср.
Выбранная частота соответствует зелёному цвету. Человеческий глаз обладает наибольшей чувствительностью в этой области спектра. Если излучение имеет другую частоту, то для достижения той же силы света требуется бо?льшая энергетическая интенсивность.
Ранее кандела определялась как сила света, излучаемого чёрным телом перпендикулярно поверхности площадью 1/60 см? при температуре плавления платины (2042,5 К). В современном определении коэффициент 1/683 выбран таким образом, чтобы новое определение соответствовало старому.
Сила света, излучаемая свечой, примерно равна одной канделе (лат. candela - свеча), поэтому раньше эта единица измерения называлась «свечой», сейчас это название является устаревшим и не используется.
Люмен является единицей измерения по СИ - Международной системе единиц. Это световая величина, обозначаемая "лм" или lm.
Замена ламп
Расчеты давно показывают, что - не самый эффективный вариант для освещения, особенно если дело касается больших помещений. Львиная доля энергии уходит не на освещение, а на нагрев нити накаливания, что делает лампочку больше похожей на маленький обогреватель.
Вопрос продуктивного энергопотребления особенно важен сейчас, в период большого расхода ресурсов и, что особенно важно для потребителей, высоких цен на коммунальные услуги. Поэтому при покупке стоит обращать внимание не на мощность, измеряемую в ваттах, а на то, сколько света даст лампочка. И вот как раз этот параметр изменяется в люменах.
Сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт
Такие лампы чаще всего используются в жилых помещениях. Они дают довольно хорошее освещение и комфортный для глаз цвет. Так как люмены показывают, сколько света испускает источник, то чем больше показатель, тем ярче будет освещение. Однако эти показатели могут сильно разниться, особенно если дело касается разных типов ламп. Довольно сложно рассчитать, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт. Например, в 20-ваттная лампа дает поток света в 250 люменов, а если мощность увеличить вдвое, поток достигнет 400 Лм. А вот лампочка в 60 ватт имеет показатель около 700 люменов, 900 Лм равно мощности в 75 ватт. Поток света мощностью в 1200 люменов достигается, если мощность лампы накаливания составляет 100 Вт.
Оптимизация энергопотребления
Рано или поздно люди начинают задумываться о том, как сэкономить на электричестве, ведь прогресс не стоит на месте. Сначала появились которые, по заверениям производителей, сокращают потребление энергии в два или три раза. А теперь есть и еще более экономные лампы - светодиодные. Единственный их минус - довольно высокая цена, поэтому самая главная проблема в том, чтобы новая лампа включала в себя и минимальное энергопотребление, и яркость лампы накаливания.
Обман
Светодиодные лампы действительно потребляют в несколько раз меньше энергии, однако информация, заявленная производителями, часто вводит покупателей в заблуждение. Например, говорят, что лампа аналогична 70-ваттной лампочке при 500 Лм, но это никак не может соответствовать действительности. Для того чтобы не ошибиться с выбором, необходимо помнить, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт.
После покупки такого элемента человек оказывается разочарован, потому что света не хватает и приходится менять устройство на более мощное, что связано с дополнительными затратами, особенно если лампы были куплены на всю люстру. Однако при их смене стоит обратить внимание не только на такую величину, как люмен. Световой поток/мощность - это отношение в Международной системе единиц (СИ), которое называется световой отдачей. Проще говоря, параметр показывает, какую яркость выдает 1 Ватт того или иного источника света. Измеряется в люменах на ватт.
Как выбирать?
Принимая во внимание все параметры, следует учитывать не только то, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт, но и световую отдачу, которая для 100 ватт равна 13,8 лм/Вт. Для примера: этот же параметр у может быть от 10 до 300 (!) лм/Вт.
Еще одним неоспоримым преимуществом лампы накаливания является прозрачность стекла и угол распространения света, равный 360 градусов. Поэтому при замене на другие виды (к примеру, у светодиодной лампы угол в два раза меньше) может наблюдаться ухудшение освещения. К тому же именно лампы накаливания идеально подходят под диммеры, способные регулировать не только яркость, но и энергопотребление.
Этикетки
Как правило, информацию о том, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт, можно узнать на упаковке. К тому же там указываются еще и такие важные параметры, как цветовая температура и индекс цветопередачи (CRI), правильно выбрав которые, можно получить максимально комфортный для глаз оттенок света.
Привычной лампы накаливания равна 2800 К (измеряется в градусах Кельвина). Этой величиной и следует руководствоваться при выборе оттенка света, если, конечно, помещение жилое. Для рабочих областей (офисы, больницы, аптеки, магазины) подходят нейтральные тона с цветовой температурой от 4000 до 5000 К, а галереи и выставочные залы рекомендуют освещать лампами дневного света (5000 К и выше).
Точность
Если по каким-либо причинам важно, чтобы освещение при замене ламп осталось точно на том же уровне, можно предварительно измерить световой поток специальным прибором - люксометром. Люкс - это показатель соотношения люменов и площади помещения (1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр). Обычно это касается различных учреждений, где необходимо следить за соответствием освещения государственным нормативам.
Уловки эффективного энергосбережения
Одним из любопытных советов от профессионалов является использование ламп разной мощности. Например, более мощное освещение требуется в рабочей области комнаты, а в некоторых ее частях можно обойтись меньшим количеством люксов. Второй совет - раздельное включение ламп. Такое ухищрение позволит не только потреблять меньше электроэнергии, но и разделять зоны в квартирах-студиях или больших комнатах.
Когда мы хотим купить лампочку в магазине, продавец может спросить: а сколько Люмен вам надо? Большую часть покупателей этот вопрос может поставить в тупик, ведь еще недавно такого разнообразия ламп на рынке просто не было, могло быть два варианта: мощность 60 Вт или 100 вт. Итак, что же такое Люмен. Световой поток лампы определяет количество света, которое она может дать, и этот световой поток измеряется в Люменах. В зависимости от назначения лампы он может быть до десятков тысяч Люмен
Лампы накаливания дают самый маленький световой поток - при мощности 100 Вт он будет всего 1300 Люмен. Энергосберегающие лампы разительно отличаются по этому показателю, лампа мощностью в 12 Вт даст 630 Люмен. Именно поэтому на упаковке с энергосберегающими лампами часто пишут: мощность 20 Вт (соответствует 100 Вт лампе накаливания). Здесь дело именно в мощности, лампы энергосберегающие тратят в пять раз меньше электроэнергии, чем обычные лампы. В бытовых условиях этого светового потока вполне достаточно для того, чтобы осветить комнаты и другие более просторные помещения. Однако есть такая отрасль, как растениеводство. Для досветки или полной подсветки растений необходимы не просто мощные лампы, а приборы с тысячами Люмен яркости. Это натриевые лампы ДНАТ. Одна такая лампа мощностью в 400 вт может дать до 50000 Люмен. Если пересчитать, сколько обычных ламп накаливания потребуется в этом случае, получится 40 100-ватных лампочек общей мощностью не 400, а 4000 Вт. Вот почему сила светового потока должна рассчитываться индивидуально под ваши личные потребности. Если вам нужно досветить рассаду, выбирайте люминесцентные лампы , в бытовых условиях подойдут лампы накаливания. Кстати, именно натриевые или другие виды газоразрядных ламп используются в уличных светильниках, там нужен сильный световой поток, чтобы осветить большую площадь темной улицы или сквера.
Световой поток в реальных условиях может не соответствовать заявленному производителем, и это вовсе не его вина. Дело в том, что многие лампы, в том числе ртутные лампы ДРЛ, после определенного срока службы способны «растерять» силу света почти до 50 процентов от номинала. Использование неподходящих светильников, отсутствие алюминиевых отражателей - все это очень влияет на силу светового потока. Ниже приведена сравнительная таблица мощности светового потока у различных типов ламп.
Световой поток ламп накаливания
Световой поток люминесцентных (энергосберегающих) ламп
Световой поток ртутных ламп ДРЛ
Световой поток натриевых ламп ДНаТ
Световой поток светодиодных ламп
