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: Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников: А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ: Лампочка накаливанияЛюминесцентная лампаГалогеннаяДНаТДРЛ 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: 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. 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. 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. 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. Безусловно, свет от разных источников распространяется не равномерно. Один светильник бьет очень узким пучком света, а другой наоборот максимально широким. Но если сравнить их паспортные данные, оба они могут иметь одновременно одинаковое количество люмен. Именно поэтому ориентироваться только на люмены, в корне не правильно. Например, при покупке светильника через интернет, можно получить вовсе не то освещение, на которое изначально рассчитывали. Еще раз запомните, световой поток показывает только КОЛИЧЕСТВО света, без учета направления его распространения. Поэтому здесь еще нужно учитывать и другую характеристику – силу света. Что это такое? Это величина светового потока разделенного на телесный угол, внутри которого он распространяется. Проще говоря, если световой поток это количество света, то сила света – это его ”плотность”. Измеряется сила света в канделах – Кд. 1 кандела – это 1 люмен распространяющийся в пределах конуса с углом в 65 градусов. Чтобы визуально представить себе силу в 1 канделу, посмотрите опять же на обыкновенную свечу. Именно поэтому определение кандела произошло от латинского слова ”candela” – что в переводе означает свеча. Кстати, теоретически человеческий глаз может увидеть свет от такого источника на расстоянии почти 50км! Однако из-за кривизны поверхности земли, данное расстояние фактически сокращается до 5км. svetosmotr.ru Одной из важнейших характеристик осветительного прибора является создаваемый им световой поток. Именно от этого показателя будет зависеть эффективность любого осветителя – от настольной лампы до корабельного прожектора. Но для того, чтобы суметь воспользоваться абсолютно бессмысленными на первый взгляд цифрами, необходимо четко представлять, что такое световой поток, в чем он измеряется и как связан с освещенностью. Согласно научному определению световой поток (СП) – световая величина, которая характеризует количество энергии, переносимой световым излучением за определенный промежуток времени. Иными словами, эта величина показывает, насколько много света производит тот или иной источник. В повседневной жизни термин «световой поток» нередко подменяется понятием яркость или сила света. Хотя такую замену нельзя считать корректной, но суть определения, пусть и не всегда, она отражает — чем выше световой поток от источника, тем чаще всего он кажется ярче. Предположим, перед человеком размещены обычная лампочка накаливания и прожектор с малым углом рассеивания, в котором в качестве источника света использована точно такая же лампочка. Какой источник света будет казаться ярче? Конечно, прожектор. И дело тут не в СП (он одинаков для обеих лампочек), а в том, какая его часть попадает в глаза наблюдателя или на объект, яркость которого оценивается. Таким образом, понятие светового потока определяет всю световую энергию, излучаемую источником, а сила света (в быту просто яркость, что тоже не сосем точно) – лишь ту часть, которая воздействует непосредственно на объект и глаз. Именно поэтому понятия «СП» и «яркость» совсем не одно и то же. СП – световая величина, которая измеряется в люменах (кириллическое обозначение единицы — лм, международное — lm). Одному люмену соответствует величина СП изотропного (излучающего во все стороны) источника с силой света в 1 канделу (кд), излучаемую в телесный угол в 1 стерадиан (ср). Таким образом, полный световой поток изотропного источника с силой света в 1 кд будет равняться 4π. Поскольку для измерения полного СП необходимо учитывать световую энергию, распространяющуюся во всех направлениях, сделать это в бытовых условиях без специального оборудования достаточно сложно (да и не нужно). На производстве для этих целей используются сферические фотометры и гониометры. Камера фотометра представляет собой сферу, внутренняя поверхность которой имеет коэффициент отражения, близкий к 1. Источник помещается в эту сферу, а измерения проводятся в переотраженном от стенок камеры свете при помощи фотодатчика, оснащенного заслонками от прямой засветки и специальными светофильтрами. Гонеометр действует по принципу последовательного сканирования. При этом люксометр (измеритель освещенности) передвигается вокруг исследуемого объекта и измеряет освещенность всех точек воображаемой сферы. Затем полученные данные обрабатываются и на их основании вычисляется величина полного светового потока источника в люменах. Покупая тот или иной прибор освещения, необходимо знать, какой СП он создает. Но, к сожалению, далеко не на всех лампочках этот параметр указан. Весьма распространенные лампы накаливания, к примеру, вообще продаются без паспорта и единственными доступными характеристиками для них являются напряжение питания и потребляемая мощность. Тем не менее, для приборов, работающих на одном принципе (накаливания, люминесцентные, светодиодные и пр.), существует прямая связь между потребляемой мощностью и создаваемым лампой световым потоком: Таблица соответствия потребляемой мощности и СП для ламп разных типов Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Важно! Как видно из таблицы, наиболее выгодными в плане потребления электроэнергии являются диодные источники света, светоотдача которых (отношение создаваемого СП к потребляемой мощности) в разы превосходит аналогичные параметры ламп другого типа. Согласно теории освещенность, которая измеряется в люксах (лк), — физическая световая величина, показывающая, какой силы равномерно распределенный световой поток падает на объект определенной площади. Из вышесказанного очевидно, что от силы светового потока зависит освещенность объекта. Но освещенность – именно то, ради чего и создаются системы освещения. Как связать эти две величины? Ведь для практического применения той или иной лампы даже с известной величиной СП нужно знать, насколько хорошо она сможет осветить конкретный объект. Если курс начальной школы забыт не окончательно, связать освещенность с СП несложно, поскольку освещенность объекта равна отношению светового потока к площади этого объекта: Е= Ф/S, где: Планируя освещение, к примеру, в офисе или квартире, обычно задаются нужной освещенностью на объекте известной площади и уже ее пересчитывают в требуемый для этого полный световой поток. Поэтому удобнее предыдущую формулу привести к виду: Ф=Е*S. Осталось решить два вопроса: Первая задача решается элементарно. Для этого достаточно заглянуть в нижеприведенную таблицу: Таблица нормативов освещенности помещений различного назначения Производственные и общественные помещения Бытовые помещения Тип Рекомендуемая освещенности, лк Тип Рекомендуемая освещенности, лк Теперь по площади. Если светильник ненаправленный, а освещать нужно закрытое помещение, то достаточно в вышеприведенной формуле использовать дополнительную величину — поправочный коэффициент К, учитывающий высоту потолков: Ф=Е*S*К, где: Важно! Использование этой методики позволяет получить весьма приблизительный результат (которого, впрочем, в большинстве случаев достаточно), поскольку не учитывается коэффициент отражения поверхностей объекта, на который влияют цвет обоев, пола, мебели, зеркал и т.п. В случае же с направленным светильником кроме СП придется учитывать и другие параметры, определяющие величину освещенности: телесный угол, в котором излучает лампа и расстояние от осветителя до объекта: Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. lampaexpert.ru Световой поток - мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах. Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 - 3200. 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 4π люменам. Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан. Сила света - пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела. Освещенность - поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен. Единицей освещенности является люкс (лк), равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м2, т. е. равный 1 лм/1 м2. Яркость - поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению. Единица яркости - кандела на квадратный метр (кд/м2). Светимость (светность) - поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности. Единицей светимости является 1 лм/м2. Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI) Примеры: ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК"Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.М.: Издательство МЭИ, 1998 www.neolight.ru Чтобы в помещении было комфортно находиться в любое время суток, важно достичь не только качественного естественного, но и искусственного освещения. Сравниться с качеством естественного света сложно, но все же попытаться можно. Для этого требуется знать, как рассчитать световой поток. Независимо от того, какой светильник и лампа в нем используется, расчет освещения рекомендуется проводить отдельно для каждого помещения, с учетом используемых ламп, светильников, цвета и типа отделки. Только правильно разместив осветительные приборы в нужном количестве, удастся достичь гармоничного эффекта. Это необходимо для: В процессе оценки светового потока во внимание берутся: Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Важно! Оптимальный параметр освещенности важен для состояния здоровья человека. Недостаток или переизбыток света оказывает влияние не только на остроту зрения, но и на психологическое состояние. В результате неуравновешенность, расстройства и общее ухудшение состояния. Лучшее освещение для человеческих глаз естественное, то есть дневное, утреннее, вечернее, в том числе то, что исходит от солнца за тучами. Свет от ламп – искусственный, он образуется, как результат трансформации в электромагнитное излучение электрической энергии. Ключевая задача расчета освещения комнаты – это приближение искусственного света (независимо от используемого типа ламп) к естественному. Вычислить требуемый и достаточный световой поток удастся одним из трех методов: Эти методы в реализации не очень сложные, но все же есть способ значительно проще, представлен он ниже. Предложенный вариант расчета больше подходит для помещения правильной формы – квадратного или прямоугольного. Освещенность измеряется в Люксах (Лк), просчет параметра светового потока будет состоять из двух этапов: На первом шаге рассчитываем требуемый параметр светового потока для комнаты. Просчет производится по формуле: Свп=X*Y*Z, где X – нормативные показатель освещенности для комнаты. Найти эти нормативы можно в перечне ниже. Y – площадь комнаты в м². Z – поправочный коэффициент с учетом высоты потолков. Так, для потолков высотой до 2,7 м этот параметр = 1, для 2,7–3 – показатель 1,2, для комнат с потолком 3–3,5м – 1,5, для помещения свыше 3,5 – коэффициент 2. Нормативы для помещений в доме: Второй этап поможет определить количество источников света, в данном случае берем светодиодные лампы. Приблизительные показатели, по которым можно ориентироваться: Теперь осталось только посчитать результат. Для этого цифру, что получена на первом этапе, необходимо разделить на параметр светового потока для лампы, которая будет использоваться. В результате получаем необходимое количество ламп. Исходные данные: Первый этап: 200 (X)*25(Y)*1,2(Z)= 6000 Лм Лампы, которые будут использованы 10 Вт, их световой поток, заявленный производителем 900 Лм. То есть необходимое количество 6000/900=6,66. Округление дает количество 7 ламп. Если использовать осветительные лампы с меньшей мощностью, к примеру, 4 Вт разместить их по периметру комнаты на стенах, то потребуется 13 лампочек. При этом распределение света будет более равномерным. Тут также следует учитывать и тип используемого светильника, его конструкцию и интерьерное решение. Аналогичные расчеты удастся провести и для ламп накаливания и люминесцентных, в расчетах поможет таблица: Рассчитываем для той же комнаты. Ламп накаливания нужно: Люминесцентные лампы: Эти подсчеты приведены, опираясь на нормы еще советских СНиПов, поэтому эксперты рекомендуют умножать полученный результат на коэффициент 1,5–2 в зависимости от отделки помещения и интерьерных решений. Совет! Чтобы не считать своими руками, можно использовать специальные приборы, например, Cromatest. Этот прибор помогает измерять интенсивность света. Еще один прибор – люксметр, основное компонент которого селеновый фотоэлемента. Также можно обратиться к специализированным компаниям, которые окажут помощь в расчете за определенное вознаграждение. Прежде чем проводить любые расчеты, следует определиться, какая именно лампа будет использоваться. На данный момент доступные варианты ламп: Оказывает влияние также и тип осветительного прибора, в первую очередь на рассеивание света, место использования. Любой из этих источников света характеризуется такими параметрами, которыми можно измерить световой поток. Конкретно: Цветопередача разных типов ламп: Важно! Чем меньше цветовая температура, тем ближе к красному, чем больше, тем ближе к синему. Еще два важных параметра: световой поток и световая отдача. Первое – это количество света, что излучает лампа, второе – отношение светового потока к мощности – лм/Вт, то есть насколько эффективна она и экономична. При подборе той или иной лампы и расчетах важно учитывать такие факторы: Сложности возникают, когда в ходе планового ремонта производится замена одних ламп на другие, смена светильников, на потолок и стены монтируется новая отделка. Все это оказывает влияние на расчеты. Главная проблема – не учитывается коэффициент отражение поверхностей. На уменьшение светового потока влияет: Все эти моменты касаются общего освещения, так как локально, к примеру, в рабочей зоне за письменным столом света достаточно. Это понятно, ведь в таких участках чаще всего монтируются отдельные осветительные приборы. Чтобы не ошибиться, следует иметь в виду, какой коэффициент отражения имеет каждый цвет. Так, белые поверхности отражают на 70%, другие светлые на 50%, серые – 30%, черные – 0%. Часто при расчетах за ориентир берут СНиПы, но не стоит забывать, что они разрабатывались еще в советские времена. Для начала в тот момент не было современных источников света, второй момент – особой заботы о комфорте пребывания в помещении и состоянии глаз не было. Помните, если ламп много, то уменьшить их количество можно, особенно если смонтировать для каждой группы освещения свой выключатель. Рассчитывать световой поток несложно, но важно учитывать много моментов: тип светильника, цвет отделки потолка, стен, пола, даже оттенок мебели. Важно помнить, что лучше больше источников света, которыми можно управлять, чем экономия. lampaexpert.ru Мощность видимого светового излучения, которое оценивается по ощущению человеческого глаза и измеряется в люменах, - световой поток. Это та энергия, которую даёт любой источник света. Энергию источник света передаёт посредством излучаемых электромагнитных волн. Световой поток - это скорость их, которая и даёт информацию о силе свечения того или иного источника. Энергию световых волн человеческий глаз воспринимает по-разному. Длина волны 0,55 мкм в зелёном цвете воспринимается гораздо сильнее, чем в красном с длиной 0,63 мкм. В диапазоне ультрафиолетового и инфракрасного излучения наши глаза бессильны. Именно поэтому для характеристики светового потока так важна длина волны. Учитывая восприимчивость для глаз, суммируя длины волн, получаем нормированную величину. Световой поток - это норма мощности той лучистой энергии, которая оценивается за счёт светового ощущения. Выбирая для себя источник световой энергии, человек сообразуется с его эквивалентной мощностью. Например, если нужно заменить лампы накаливания светодиодными. В этом случае надо пересчитать мощность светового потока. Световой поток - это главный показатель на данном пути. При прежней двадцативольтной лампе накаливания он равнялся 250 лм. Точно такой же световой поток светодиодных ламп можно обеспечить двумя-тремя ваттами, а люминесцентных - пятью-семью. Значит, выгода светодиодных ламп более чем очевидна. Допустим, нам необходимы источники светового потока мощностью в 400 лм. Лампа накаливания должна быть сорокаваттной, люминисцентная лампа может иметь от десяти до тринадцати ватт, а светодиодная - всего четыре или пять. Или, например, нам необходим мощный световой поток ламп - в 2500 лм. Лампа накаливания не может быть в этом случае менее, чем двухсотваттной, люминесцентная - только в шестьдесят-восемьдесят ватт, а светодиодная и того меньше - только в двадцать пять или тридцать. Величина потребляемой мощности любой лампы измеряется в ваттах (Вт). В быту используются, например, светодиодные лампы от одного до десяти ватт, а для наружного освещения они нужны гораздо более мощные - бывают и свыше ста ватт. Но необходимо знать, что мощность лампы характеризует лишь скорость потребления энергии, понятию силы света она не отвечает. Здесь может охарактеризовать тот или иной источник только единица светового потока, что является абсолютно другим параметром. Измеряется она не в ваттах, а в люменах. Даже не у каждого производителя ламп правильно указаны эти параметры. Например, пометка на упаковке: световой поток в 280 лм для светодиодной лампы мощностью в четыре ватта, что эквивалентно пятидесятиваттной лампе накаливания. Смотрим таблицу: у последней световой поток вовсе не 280, а все 560 лм должен быть. Как же так? Единица светового потока люмен равна потоку, который излучает абсолютно чёрное тело площадью 0,5305 мм2 при очень высокой температуре - 1773 °С, при ней затвердевает платина, например. Сила света - плотность светового потока в пространственном смысле, здесь важно учитывать, как соотносится световой поток с величиной телесного угла (а телесный угол - это часть пространства, где сходятся все лучи). Так вот: единица силы света - не люмен, а кандела. Что такое освещённость? Это можно назвать поверхностной плотностью светового потока, который падает на поверхность, равную отношению самого светового потока к размерам освещаемой поверхности, где он равномерно распределяется. У освещённости тоже есть собственная единица измерения, и это опять не люмен. И даже не кандела. Это люкс (лк). Чему будет равен один люкс, если световой поток равен одному люмену, распределённому равномерно по площади в один квадратный метр? А вот: 1 Лк= 1 Лм/1м2. Световые потоки могут быть разной яркости и светности (светимости). Яркость - это равенство поверхностной плотности силы света и отношения его к площади, проецирующейся светящейся поверхностью на перпендикулярную этому направлению плоскость. Единицей яркости принято считать одну канделу на квадратный метр (1 кд/м2). Светность (или светимость) является плотностью светового потока, который испускает освещённая поверхность. Она всегда равна световому потоку относительно площади этой поверхности. Светимость тоже имеет собственную единицу, это 1 лм/м2. Коэффициент использования светового потока является методом, позволяющим рассчитать равномерность освещения всех поверхностей по горизонтали, независимо от типа светильников. Суть его в том, что коэффициент вычисляется для каждого помещения, учитывая его основные параметры и свойства светоотражения отделочных материалов. Это довольно трудоёмкие расчёты, не отличающиеся достаточно высокой точностью, однако данным методом широко пользуются при планировании внутреннего освещения. Объём помещения всегда имеет какие-то ограждающие поверхности, которые будут отражать световой поток, идущий от источников. Это стены, потолок, пол, мебель или оборудование, находящееся в помещении. Все поверхности имеют разные коэффициенты отражения, с более высоким значением или менее. Вычислить количество осветительных приборов, не учитывая отражённых потоков, возможно только с большими погрешностями. Сначала выбирают систему освещения и источники света, подбирают типы светильников для того или иного помещения - жилого или рабочего, после чего и производится расчёт. Целью его является определение количества светильников. Последовательность расчёта можно выполнить по данной схеме: 1. Выбор системы освещения. 2. Обоснование нормированности в освещении данного объекта. 3. Выбор самого экономичного источника света. 4. Выбор рационального типа светильника. 5. Оценка коэффициента запаса освещённости и коэффициента неравномерности его. 6. Оценка коэффициента отражения поверхностей в помещении. 7. Расчёт индекса помещения. 8. Определение коэффициента в использовании светового потока. 9. Расчёт количества светильников, которые обеспечат требуемую освещённость объекта. 10. Выполнение эскиза по расположению светильников с использованием плана помещения (указать размеры). Особенно сложно рассчитать рабочее освещение, поскольку оно чаще всего бывает комбинированным. Например, в производственных цехах одно только местное освещение запрещено законом. Выбирают систему освещения по наименьшему размеру объекта различения, то есть гарантируя точность всех зрительных работ, которые будут в помещении выполняться. Здесь действуют нормы: работы от первого до шестого разрядов выполняются только при системе комбинированного освещения. Это цеха механические, инструментальные, сборочные и тому подобные. Только на производствах типа гальванических или литейных может быть применена система общего освещения. Поэтому выбирают систему и нормы освещённости одновременно. Искусственное освещение по количественным и качественным показателям определяется в строгом соответствии с установленными и постоянно действующими нормами для данного производства и вида работ. Количественная характеристика освещённости принимается по наименьшей для каждой рабочей поверхности в зависимости от разряда зрительных работ, контраста и фона объекта в данной системе освещения. Разряд же определяют по размеру предмета (детали), его части или минимального дефекта на нём, которые работающему придётся обнаруживать и различать в своей деятельности. Качественные показатели освещения - это показатель ослепления и коэффициент пульсации. Как определить параметры для выбора экономичного и в то же самое время экологичного источника света? На решение могут повлиять очень многие факторы, как то: планировочное решение, архитектурное, строительные параметры, воздушная среда и её состояние, экономические соображения и, конечно, дизайн. Конструктор, проектирующий освещение, всегда идёт на компромисс, учитывая многие параметры при расчётах. Например, лампы накаливания не слишком экономичны, у них не очень высокая светоотдача, спектр излучения искажённый, при работе они очень сильно нагреваются и быстро выходят из строя. Однако себестоимость их весьма низкая, в эксплуатации они проще всех, а потому для помещений, где пребывание людей временно, бытовых и тому подобных, лампы накаливания вполне можно рекомендовать. Люминесцентные же имеют светоотдачу просто превосходную, долгий срок службы, прекрасную цветопередачу, отсутствие нагревания. Но такие лампы дороги и требуют для обслуживания специалистов. Пусковая аппаратура люминесцентных ламп очень сложна, они иногда мигают и шумят, а утилизация их проблемна. fb.ru Прежде всего, стоит отметить, что любая лампа имеет основной параметр величину потребляемой мощности (Вт). Мощность светодиодных ламп, предназначенных для использования в быту находится в пределах 1-10 Вт, однако, бывают и намного более мощные варианты для наружного освещения – свыше 100 Вт. Вообще, по правде говоря, мощность светодиодных ламп является просто характеристикой скорости потребления электроэнергии, а для понятия силы света лампа необходимо узнать у продавца такой параметр, как световой поток. Этот параметр измеряется в люменах и максимально возможно характеризует возможности того или иного источника света осветить помещение. Однако часто бывает так, что информация о световом потоке светодиодных ламп не указана на упаковке, а вместо нее пишут мощность лампы накаливания, обладающей таким же световым потоком. Такая информация является достаточно лукавой, так как нет никакой возможности ее проверки. Например, если на упаковке указан световой поток 280 лм или не указан вовсе, но написано, что мощность лампы составляет 4 Вт и она эквивалентна 50-ваттной лампе накаливания, то спорить здесь, конечно, будет трудно, но нормальная лампа накаливания мощностью 50 Вт должна иметь световой поток не 280 лм, а около 560 лм. Энергию любого источника света переносят излучаемые им электромагнитные волны. Именно скорость излучаемой энергии говорит нам о силе свечения каждого конкретного источника. . Свечение светодиодных ламп мы уже рассматривали, читайте об этом в соответствующей статье. Следует отметить, что эту энергию мы воспринимаем глазом, а наши глаза воспринимают разную длину излучения по-разному. Излучение, которое, например, имеет длину 0,55 мкм (зеленое) наши глаза воспринимают сильнее, чем 0,63 мкм (красное). А вот диапазон инфракрасного и ультрафиолетового излучения уже не доступен для наших глаз, поэтому для характеристики мощности излучения с учетом ее воспринимаемости глазами, он суммируется согласно длинам волн, учитывая при этом кривую чувствительности глаз, в результате чего мы получаем нормированную величину, называемую световым потоком. Но все же эквивалентная мощность при выборе лампы также имеет важное значение, особенно при выборе светодиодных ламп взамен лампам накаливания. Наиболее правильным способом будет определение светового потока светодиодных ламп путем пересчета их согласно эквивалентной мощности ламп накаливания. В таблице ниже будет рассмотрена мощность светового потока обычной лампочки, светодиодной и люминесцентной. Проведем пересчет лампы накаливания на светодиодную по такому показателю, как световой поток. Как видите, чтобы световой поток ламп накаливания был равен 250 Лм, понадобится лампочка мощности 20 Вт. Такой же световой поток обеспечивается светодиодной лампой 2-3 Вт, для люминесцентной лампы мощность равна 5-7 Вт. Также наверняка вас заинтересует информация о соотношении мощности светодиодных ламп. Выгода использования светодиодных ламп очевидна. Данные представлены для лампы накаливания на 40W и для светодиодной лампы на 7W. В нынешнее время самым популярным является светодиодное уличное освещение. Чтобы ознакомиться со световым потоком светодиодных ламп для наружного освещения, рассмотрим характеристики некоторых типов светодиодов, которые зачастую используются для устройства наружного освещения. В таблице ниже представлены наружные светодиодные уличные лампы, светильники и прожекторы разных производителей, соотношение таких характеристик, как мощность и световой поток. Главное – световой поток Еще более сложной будет ситуация, когда предстоит задача по определению эквивалентной мощности для замены галогенных ламп. В том случае, если галогенная лампа рассчитана на 220 В, то можно воспользоваться различными таблицами в интернете, но для подбора замены 12-вольтовой лампе следует учитывать, что такие лампы имеют световой поток той же мощности, что требует внести поправку, на коэффициент которой влияет тип галогенной лампы и, который можно определить также при помощи соответствующей таблицы. Распределение светового потока в помещении Кроме общей характеристики силы светового потока также следует принимать во внимание распределение этого светового потока в пространстве. Его направленность определяют углом расходимости лампы. Данная характеристика касается источников света, которые создают направленный тип излучения. Расходимость в 120 градусов говорит о то, что сила светового потока снижается в 2 раза в направлении, которое имеет угол в 60 градусов по отношению к оси светового пучка источника света. Лампы, имеющие расходимость в 120 градусов, обладают очень широкой диаграммой направленности, которая практически соответствует равнояркой площадке. Светодиодные лампы с широким углом излучения позволяют получить более равномерное освещение помещения, но тут необходимо учесть одну тонкость, заключающуюся высокой яркости светодиодных ламп при больших углах к излучающей плоскости, что может стать причиной некомфортности. Для этого необходимо обращать внимание на реализацию требований наличия защитного угла в ходе монтажа широкоугольного типа светодиодных ламп в светильники, включая и те, которые врезаются в потолок. Узконаправленного излучения лампы (от 20 до 30 градусов) применяются для создания акцентов в интерьере, в частности при оформлении дизайна потолка, но в целом они малопригодны для обычного освещения. knigastroitelya.ru Споры на тему сравнения светового потока диодных и других типов ламп, постоянно возникают на необъятных просторах интернета. Виной тому уникальность технических параметров светодиодов как источника света, а именно специфика точечных источников. Все источники света, будь то лампочка накаливания либо люминесцентная, имеют круговую диаграмму рассеивания света, когда у светодиода это луч с углом рассеивания около 1200. Поэтому и характеристики освещения диода зависят от того под каким ракурсом их оценивать. Например, часто на упаковке светодиодов мощностью 4Вт со световым потоком 400 лм изображают в качестве эквивалента лампу накаливания на 50Вт. На самом деле общий световой поток второй почти на четверть выше. А вот если сравнить эффективную освещенность поверхности стола от настольного светильника с обыкновенной лампой и на диодах, выигрыш на стороне LED, поскольку у них меньший диаметр светового пятна и значительно меньшее рассеивание света. Давайте рассмотрим эту информацию с практической точки зрения. При выборе обыкновенной лампочки накаливания мы интуитивно понимаем, что в ванную комнату надо 75 ватт, в коридоре можно обойтись 60 ваттами, а в гостиную придется вкручивать три по сто. И никто не задаётся вопросом, сколько там в них люмен. С переходом на LED понятие яркости и освещенности приходится рассматривать совершенно в другом ракурсе. Как видно из таблиц, мощность светодиодов при замене лампы накаливания должна быть примерно в десять раз меньше. Но тут необходимо учитывать целевое назначение освещения. Если говорить об освещении помещений, сто ватт накаливания дают столько люмен, сколько и десяти ваттные светодиоды. С единственной оговоркой – в качестве диодной лампочки используются изделия радиальной конструкции. Как на рисунке.
Для освещения рабочих поверхностей используют плоские LED модули, поскольку освещать внутреннюю поверхность плафона нет резона. В такой системе эффективная яркость накаливания не превышает 60% от номинального показателя. Чистый световой поток от 60Вт будет около 350 люмен (630 * 0,6). А вот КПД светодиодов в такой системе практически 100%. Соответственно расчётная мощность светодиодов не превысит 5Вт. Для рядового потребителя не столь важно, сколько люксов выдаёт источник света. Важнее что бы при этом уровне освещенности было комфортно зрению при чтении либо письме. Все санитарные правила нормируют освещение рабочей поверхности в люксах. Будь то страничка книги либо лист бумаги, для комфортной работы на их поверхности должно быть 300 люкс, что соответствует 30Лм/м.кв. Сколько люмен в лампе накаливания 100Вт важно, например, для организации рабочего места ребёнка, где он будет делать уроки либо заниматься другими делами. Рассчитать освещенность поверхности, даже зная, сколько люмен в лампочке 100Вт, крайне сложно, поскольку большая часть этого потока доходит в виде отражённого света. Для диодов же достаточно элементарной формулы из школьного курса геометрии. H – расстояние от светодиодов до поверхности; D – диаметр светового пятна; D = 2 * Tg600 * h = 1.16 * h; Площадь круга = 3,14 * D2 / 4 = 0,785 * D * D; Освещённость = световой поток / площадь круга. Итого: светодиодный источник света мощностью 15Вт и световым потоком 800Лм, размещённый на потолке над столом, обеспечит около 300 люкс. Понравилась статья? Поделитесь! svetodiodinfo.ruСветовой поток светодиодных ламп, таблицы, эквиваленты лампам накаливания. Мощность светового потока
Световой поток, освещенность, сила света
На что вы будете смотреть в первую очередь? Правильно, на то что более знакомо и понятно - показатели аналога лампы накаливания. формула, мощность, сила света и освещенность
Что это такое
Почему световой поток и яркость – не одно и то же
Как и в чем измеряется
Типовое значение светового потока для различных источников света
Лампы накаливания Люминесцентные лампы Мощность потребления, вт Создаваемый сп, лм Мощность потребления, вт Создаваемый сп, 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 Лампы на светодиодах Мощность потребления, вт Создаваемый сп, 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 ее связать со световым потоком
Офис 300 Гостиная, кухня 150 Помещения для письменных и чертежных работ 500 Детская 200 Зал для конференций и заседаний 200 Санузел, квартирный коридор 50 Служебная лестница 50-100 Гардеробная 75 Коридор 50-75 Библиотека, рабочий кабинет 300 Архивное помещение 75 Бытовая лестница 20 Подсобное помещение, кладовая, склад 50 Бассейн, сауна 100 Световые величины и единицы
Наименование величины
Наименование единицы
Выражениечерез единицы СИ (SI)
Обозначение единицы
русское
между-народное
Сила света
кандела
кд
кд
cd
Световой поток
люмен
кд·ср
лм
lm
Световая энергия
люмен-секунда
кд·ср·с
лм·с
lm·s
Освещенность
люкс
кд·ср/м2
лк
lx
Светимость
люмен на квадратный метр
кд·ср/м2
лм·м2
lm/m2
Яркость
кандела на квадратный метр
кд/м2
кд/м2
cd/m2
Световая экспозиция
люкс-секунда
кд·ср·с/м2
лк·с
lx·s
Энергия излучения
джоуль
кг·м2/с2
Дж
J
Поток излучения, мощность излучения
ватт
кг·м2/с3
Вт
W
Световой эквивалент потока излучения
люмен на ватт
кд·ср·с3
кг·м2
лм/Вт
lm/W
Поверхностная плотность потока излучения
ватт на квадратный метр
кг/с3
Вт/м2
W/m2
Энергетическая сила света (сила излучения)
ватт на стерадиан
кг·м2/(с3·ср)
Вт/ср
W/sr
Энергетическая яркость
ватт на стерадиан-квадратный метр
кг/(с3·ср)
Вт/(ср·м2)
W/(sr·m2)
Энергетическая освещенность (облученность)
ватт на квадратный метр
кг/с3
Вт/м2
W/m2
Энергетическая светимость (излучаемость)
ватт на квадратный метр
кг/с3
Вт/м2
W/m2
Тип лампы
Мощность, Вт
Световойпоток, лм
Примернаясила света, кд
Свеча
1
Лампа накаливания Б235-245-100
100
1380
100
Лампа люминесцентная ЛБ 40
40
2800
Ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250
250
13000
Обычный светодиод
0,015
0,001
Сверхяркий светодиод
5
3
Как рассчитать световой поток (примеры и методы)
Зачем рассчитывать освещенность?
Методы расчета
Простой метод расчета
Сколько нужно света зависит от предназначения помещенияМощность лампы, Вт 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 Примеры
Мощность лампы накала, Вт Мощность ЛЛ, Вт Световой поток, Лм 20 5–7 250 40 10–12 400 60 15–16 700 75 18–20 900 100 25–30 1200 150 40–50 1800 Что нужно учитывать при расчете?
к содержанию ↑Неточности и погрешности: с чем они связаны
Вывод
Световой поток - это что такое?
Длина волны
Как это сделать
Какие бывают лампы
Расчёты
Яркость и светимость
Равномерность освещения
Расчётная часть
Система освещения
Нормированная освещённость
Источники света: плюсы и минусы
Световой поток светодиодных ламп, таблицы, эквиваленты лампам накаливания
Содержание статьи о световом потоке светодиодных ламп
Что такое световой поток?
Пересчет лампы накаливания на светодиодную
Мощность лампы накаливания, ВтМощность люминесцентной лампы, ВтМощность светодиодной лампы, ВтСветовой поток, Лм 20 Вт 5-7 Вт 2-3 Вт 250 40 Вт 10-13 Вт 4-5 Вт 400 60 Вт 15-16 Вт 8-10 Вт 700 75 Вт 18-20 Вт 10-12 Вт 900 100 Вт 25-30 Вт 12-15 Вт 1200 150 Вт 40-50 Вт 18-20 Вт 1800 200 Вт 60-80 Вт 25-30 Вт 2500 Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы
ХарактеристикиЛампа накаливания 40W Светодиодная лампа 7W Сила тока, A 0.191 0.052 Световой поток, Lm 360 304 Эффективносить светоотдачи, Lm/W 9 46.2 Температура цвета, К 2800 5500 - 7000 Рабочая температура, °C 180 70 Срок службы, часов 1000 30000 Сила светового потока наружного освещения
СветильникМощность, ВтСветовой поток, Лм LL-122 Холодный 10 950 LL-122 Теплый 10 950 SW-301-20W/220V 20 1400 FL-20 20 1700 LL-232 30 2100 SW-LE-W30 E40 30 2800 Linterna L30 30 3000 EcoLight EL-ДКУ-02-050-0021-65Х 50 3400 LL-275 50 50 6500 СТРИТ-150 158 13360 Что следует учитывать при замене обычных ламп на светодиодные?
А вот видео о том, на что нужно обратить внимание при регулировании светового потока
Световой поток светодиодных ламп (таблицы)
Сравнение света разных источников
Таблица светового потока ламп накаливания Мощность, Вт Мощность, Лм 40 380 60 610 100 1200 Средний показатель лампочек накаливания 10-13 Лм/Вт Таблица светового потока люминесцентных ламп Мощность, Вт Мощность, Лм 5 260 8 420 12 630 15 900 20 1200 24 1500 Средний показатель люминесцентных лампочек 50-60 Лм/Вт
Разброс параметров светового потока обусловлен его зависимостью от цветовой температуры. У диодов холодного белого света (цветовая температура 5000-7000 К) световой поток выше светодиодов тёплого света (2800-3500 К). Таблица светового потока светодиодных ламп Мощность, Вт Мощность, Лм 5 380-500 9 700-1000 12 1100-1200 15 1300-1400 Средний показатель светодиодов 80-120 Лм/Вт Что такое люмены в светодиодных лампах
Освещение рабочей поверхности
Освещённость и световой поток
Поделиться с друзьями: