Чтобы измерить общий световой поток, необходимо учесть световую энергию, излучаемую во всех направлениях, что трудно (да и не нужно) сделать в домашних условиях без специального оборудования.
Что такое ватт
Ватт – это единица измерения мощности. Именно количество ватт, потребляемых в месяц, составляет основу счета за электроэнергию. Количество ватт, потребляемых лед-лампой, не говорит напрямую о том, насколько она яркая, но оно показывает, сколько энергии ей требуется для работы. Поэтому важно знать, как правильно выбрать светодиодную лампу, чтобы получить нужную яркость – нельзя основывать свой выбор только на потреблении энергии.
Количество ватт, указанное на упаковке светодиодной лампы, не говорит о ее яркости
Вам следует обратить внимание на количество ватт, если светильник, в который вы планируете установить лампу, имеет ограничение по максимальной мощности. Или если вам нужно заменить лампочку в цепи осветительных элементов, например, в гирлянде.
Читайте также
Как мощность светодиодной лампочки влияет на ее яркость
Как измерить яркость светодиодных лампочек?
В описании каждого продукта от AlexLed вы можете увидеть световой поток. Он измеряется в люменах. Это количество люменов отражает количество света, излучаемого лампой, соответственно, яркость лампочки измеряется в люменах. Чтобы определить яркость светодиодной лампы, можно, конечно, посмотреть на ее мощность. Однако это будет лишь усредненное значение светового потока. Например, 800 лм может излучать как светодиодная лампа мощностью 6 Вт, так и светодиодная лампа мощностью 10 Вт.
Яркость лампы измеряется в люменах
Несколько лет назад лампы накаливания были самым популярным источником искусственного света. Все они были сконструированы одинаково, поэтому лампы одинаковой мощности светили одинаково ярко. Со светодиодными лампами, однако, этот принцип не работает – производители используют разные компоненты, о которых мы рассказывали в статье о конструкции светодиодных ламп. Таким образом, недорогой светодиод и драйвер могут потреблять больше электроэнергии по сравнению с более современными, но излучать меньше света. Поэтому, если вы привыкли оценивать яркость лампочки и ее связь с мощностью, обратите внимание на то, сколько светового потока излучает лампочка.
| 40 | 400 |
| 60 | 700 |
| 75 | 900 |
| 100 | 1200 |
| 150 | 1800 |
Поэтому если вы привыкли к лампочке мощностью 100 Вт, вам не нужно искать лампочку с аналогичной мощностью. Вам нужна лампочка со световым потоком 1200 Лм.
Что такое люмен
Термин люмен был установлен международной системой измерения в середине 20-го века.
В люменах измеряется количество света, излучаемого источником света. Он напрямую связан с термином люмен, но между ними есть разница.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электротехники и промышленной электроники.
Спросить эксперта
Важное замечание! Люмен – это общее количество света, которое источник способен излучать во всех направлениях. Люмены предназначены для обозначения количества света, излучаемого на квадратный метр поверхности.
Поэтому, если лампа, излучающая 100 лм, освещает площадь 1 м2, световой поток на ней будет равен 100 лк. Если та же лампа освещает комнату площадью 10 м2, сила света будет значительно меньше. Важно знать, что при расчете необходимо учитывать весь световой поток, во всех направлениях.
Это одно из преимуществ светодиодных светильников перед светильниками накаливания и люминесцентными светильниками, которые светят во всех направлениях. В светодиодных светильниках угол освещения приближается к 120 или 180 градусам. Благодаря встроенным или внешним линзам получаются лучи любой ширины.
Вывод: световой луч направляется и используется в нужном направлении, увеличивая его концентрацию.
Эта особенность активно используется производителями при разработке светодиодных ламп для замены галогенных и ксеноновых ламп, ламп d2s, в фарах автомобилей. Они дешевле ксеноновых, меньше нагружают электрику автомобиля, чем галогенные, и не уступают им по уровню яркости.
Современные диоды используются для производства и замены ламп накаливания мощностью 20 Вт в габаритных огнях и 55 Вт в фарах автомобиля.
Параметры, определяющие световой поток, и его расчет
Для человеческого восприятия важны несколько показателей светового потока:
- Количество света, исходящего от источника света.
- Длина волны. Определяет, как глаз воспринимает яркость света. Излучение в центральной, зеленой части спектра кажется ярче, чем синяя или красная части спектра при одинаковой мощности лампы.
- Цветовая температура, измеряемая в кельвинах, обязательно указывается на упаковке продукта и в технических характеристиках. На рисунке показана шкала цветовой температуры и цвет излучаемого света.
Примечание: теплые цвета воспринимаются человеческим глазом как менее яркие, чем холодные. При покупке ламп "теплого" цвета следует увеличить мощность, чтобы создать комфортную обстановку в помещении.
Сколько люмен имеет 1 ватт светодиодной лампы?
Найти правильный ответ на этот вопрос непросто. Дело в том, что производители указывают мощность и световой поток для светодиодов, а не для ламп накаливания. Измерить реальное значение можно только специальным прибором. Стоит ориентироваться на средние значения.
В целом, светодиоды излучают 90-100 лм при потреблении 1 Вт мощности. Более дорогие модели способны излучать 130-140 лм на ватт.
В лабораторных условиях были получены светодиоды, излучающие 220 лм/Вт, но эти устройства не выпускаются в продажу из-за высокой стоимости.
Встроенный драйвер питания светодиодов снижает коэффициент полезного действия, уменьшая соотношение люмен/мощность на 5-10%. Это важно учитывать при выборе и покупке источников света.
Преобразование люменов в ватты
Для пользователей, которые не хотят изучать характеристики электроприборов и производить расчеты, в Интернете есть множество ресурсов со встроенными калькуляторами. Достаточно подставить данные, предоставленные производителем (люмены), и выбрать тип светильника, чтобы получить необходимую мощность.
Типичное значение светового потока для различных источников света
При покупке светильника необходимо знать, какой тип СП он создает. К сожалению, не все лампы накаливания указывают этот параметр. Например, очень популярные лампы накаливания вообще не продаются, и единственные доступные характеристики – это напряжение питания и потребляемая мощность.
Однако для устройств, работающих по одному и тому же принципу (лампы накаливания, люминесцентные лампы, светодиоды и т.д.), существует прямая зависимость между потребляемой мощностью и световым потоком, создаваемым лампой:
Таблица мощности и светового потока для различных типов ламп
| Лампы накаливания | Люминесцентные лампы | |||
| Мощность, ватт | Создаваемый световой поток, лм | Потребляемая мощность, ватт | Генерируемый световой поток, лм | |
| 20 | 250 | 5-7 | 250 | |
| 40 | 400 | 10-12 | 400 | |
| 60 | 700 | 15-16 | 700 | |
| 75 | 900 | 18-20 | 900 | |
| 100 | 1200 | 25-30 | 1200 | |
| 150 | 1800 | 40-50 | 1800 | |
| Светодиодные лампы | ||||
| Потребляемая мощность, ватт | Генерируемый световой поток, лм | |||
| 3-4 | 250-300 | |||
| 4-6 | 300-450 | |||
| 6-8 | 450-600 | |||
| 8-10 | 600-900 | |||
| 10-12 | 900-1100 | |||
| 12-14 | 1100-1250 | |||
| 14-16 | 1250-1400 | |||
Что такое освещенность и как она связана со световым потоком?
Согласно теории, освещенность, которая измеряется в люксах (лк), является физической величиной света, показывающей, насколько сильный равномерно распределенный световой поток падает на объект определенного размера.
Из этого следует, что сила светового потока определяет освещенность объекта. Но освещенность – это то, для чего предназначены системы освещения. Как же связать эти две величины? Ведь для практического применения той или иной лампы, даже с известным значением СП, необходимо знать, насколько хорошо она может осветить конкретный объект. Если вы не забыли к концу начальной школы, нетрудно соотнести освещенность с ЛФ, потому что освещенность объекта равна отношению светового потока к площади поверхности этого объекта:
- E – освещенность в люксах;
- F – световой поток в люменах, падающий на объект с данной площадью поверхности;
- S – площадь поверхности объекта в квадратных метрах.
При проектировании освещения, например, в офисе или квартире, обычно задается желаемая освещенность объекта с известной площадью поверхности, которая уже преобразована в требуемый общий световой поток. Поэтому удобнее свести предыдущую формулу к цифре:
Остается решить два вопроса:
- Какое освещение можно считать оптимальным.
- Как рассчитать площадь поверхности объекта.
Первая задача элементарна. Для этого просто посмотрите на таблицу ниже:
Таблица максимальных уровней освещенности для различных областей применения
Производственные и общественные помещения
Бытовые помещения
Тип
Рекомендуемая освещенность, лк
Тип
Рекомендуемая освещенность, лк
Теперь о площади. Если светильник ненаправленный и необходимо осветить замкнутое пространство, просто используйте в приведенной выше формуле дополнительное значение – поправочный коэффициент К, который учитывает высоту потолка:
Основные характеристики светодиодных источников света
Пришло время перейти к характеристикам светодиодных приборов. Основные из них такие же, как и для любого другого осветительного прибора:
- Потребляемая мощность.
- Угол рассеивания.
- Генерируемый световой поток.
- Цветовая температура.
- Коэффициент пульсации.
Потребляемая мощность.
Это число, которое обязательно указывается в сопроводительной документации каждого электроприбора, характеризует не столько уровень светового потока (хотя взаимосвязь, безусловно, есть), сколько потребляемую мощность – электрическую энергию, потребляемую самим прибором. Она измеряется в ваттах (Вт или W). Например, 10-ваттный прибор сжигает 10 ватт за час, а 10 * 100 = 1000 ватт-часов или 1 кВт/ч за сто часов. Все очень просто: чем меньше потребляет прибор, тем меньше счет за электроэнергию.
Угол рассеивания
Относится к размеру сектора, охватываемого данным световым потоком. Обычный прибор накаливания имеет почти круглый сектор; у полупроводниковой лампы, как вы помните, он не может быть больше 180 градусов (обычно около 120). Угол рассеивания светового потока изменяется не только конструкцией самих лампочек, но и встроенными в осветительное оборудование рефлекторами (отражателями) и фокусирующими линзами. Современные светильники могут иметь любой угол рассеивания света – от нескольких градусов для дальнобойных прожекторов до почти полной сферы. Для любителей дизайна очень интересным вариантом может стать освещение светодиодной лентой. Она достаточно гибкая и допускает самые разнообразные, а иногда и очень креативные углы рассеивания света, зависящие только от фантазии дизайнера.
Световой поток светодиодных ламп
Я не стал упоминать эту важную техническую характеристику в целом и намеренно оставил ее в конце, во-первых, потому что она относится не к каждой конкретной лампе, а ко всему классу. Во-вторых, понимая световой поток, можно понять, насколько эффективен тот или иной тип светильника. Световая отдача – это отношение светового потока к потребляемой светильником мощности и обозначается как лм/Вт. Она буквально показывает, насколько эффективно светильник преобразует электроэнергию в свет.
Что касается светодиодных источников света, то в настоящее время светоотдача составляет 60-120 лм/Вт, и этот показатель постоянно растет по мере развития технологии. Предположим, что световой поток светодиода мощностью 1 Вт составляет 100. Много это или мало? Взгляните на сравнительную таблицу:
Сравнительная таблица энергоэффективности для различных типов светильников
Тип светильника
Световой поток, лм/Вт (среднее значение)
Как видно из таблицы, например, хорошо известная компактная люминесцентная лампа (энергосберегающая лампа) той же мощности будет светить почти в два раза слабее, чем ее твердотельный аналог. Лампа накаливания, мягко говоря, смущает. 8 из 10 ватт, которые светодиодный светильник преобразует в световой поток, лампа Ильича преобразует в тепло. С другой стороны, эффективность светодиодного светильника является самой высокой благодаря световому потоку.
Но вернемся к нашим светодиодам. Можно ли выбирать эти лампы не по световому потоку, а по энергопотреблению? Поскольку вы знаете, сколько люменов производит светодиод из одного ватта электроэнергии, вы знаете, что можете. Просто умножьте мощность лампы на 80, чтобы получить световой поток. Вы не получите точного значения, потому что фактическая светоотдача зависит от ряда факторов, включая технологию производства, материалы, тип и количество используемых светодиодов. Однако результат вполне хорош для бытового использования.