Что такое световой поток: Что такое световой поток, и в чём он измеряется?

Cветовой поток светодиодных ламп (таблица)

Светодиодные осветительные приборы, появившиеся относительно недавно, уже успели завоевать большую популярность, но споры относительно их эффективности и не думают утихать. Одни напирают на исключительно высокую светоотдачу, приводя в качестве аргументов всевозможные таблицы световых потоков светодиодных ламп, другие – на высокую стоимость, забыв про долговечность этих приборов. Так что собой представляют светодиодные лампы, какими характеристиками обладают, и имеет ли смысл менять старые добрые лампы накаливания на светодиодные? Давай попробуем вместе разобраться в данном вопросе, чтобы, наконец, закрыть эту бесконечную тему.

Содержание:

1. Устройство LED-ламп

2. Основные характеристики светодиодных источников света

3. Светоотдача светодиодных ламп

4. Преимущества и недостатки светодиодных ламп

Устройство LED-ламп

Прежде всего, давай разберемся, что такое светодиодная лампочка и как она светит. В 1907 году британец Генри Раунд заметил, что полупроводниковый диод под действием электрического тока при некоторых условиях начинает излучать видимый свет. И хотя до применения этого эффекта на практике понадобилось более 60 лет, начало было положено. Сегодня технология производства сверхъярких диодов отлично отлажена, а световой поток полупроводников настолько велик, что диоды вполне в состоянии заменить обычные осветительные лампочки.

Современный сверхъяркий диод

Конечно, мощности светового потока одного полупроводника недостаточно для освещения, скажем, комнаты, но эту проблему легко обойти, собрав «лампочку» из нескольких светодиодов. Конструкторы даже пошли дальше – они не стали снабжать каждый полупроводник своим корпусом, а поместили на одну подложку сразу несколько кристаллов. Такие сборки стали называть матрицами:

Матрица из ста бескорпусных диодов

Как ты наверняка заметил, глядя на фото выше, и отдельные диоды, и матрицы имеют одну особенность – их световой поток направлен в одну сторону. Это очень удобно для сборки направленных осветительных приборов, к примеру, прожекторов, но мало подходит для приборов рассеянного света. Зачем тебе лампочка-прожектор, скажем, в люстре? Как конструкторы обошли эту проблему, я думаю, ты уже догадался: они просто расположили полупроводники под разными углами, направив световые потоки каждого прибора в определенную сторону.

Световой поток этих светодиодных ламп направлен практически во все стороны

Несмотря на то, что светоизлучающие диоды обладают очень высоким КПД, какая-то часть энергии все равно расходуется на тепло. Если мощность осветителя невелика, то в этом нет ничего страшного. Но для освещения того же помещения светового потока лампочки мощностью в ватт явно недостаточно. Поэтому практически все светодиодные осветители имеют в своем составе радиатор – металлическую ребристую пластину, отводящую тепло от кристаллов и отдающую его в воздух. В некоторых конструкциях радиатор находится внутри корпуса, в других его можно увидеть снаружи. То же самое касается и любых других осветительных устройств, работающих на полупроводниках, – они тоже имеют в своем составе радиатор.

Радиатор в диодных лампочках (слева) и полупроводниковом прожекторе

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Радиатор – жизненно важный для любого диодного осветителя узел. Если ты не будешь периодически стирать с него пыль, устройство начнет перегреваться (так как пыль плохо проводит тепло) и долго не прослужит.

И последний немаловажный штрих – питание. Диоды питаются постоянным и относительно невысоким напряжением, поэтому подключить их напрямую к обычной розетке не получится. Прежде чем подать напряжение  на кристалл, его нужно понизить и выпрямить (сделать постоянным). Эту задачу исполняет специальный блок – контроллер питания или драйвер. Обычно драйвер уже встроен в осветитель или лампочку, поэтому многие о существовании этого достаточно сложного электронного узла даже не подозревают.

Драйверы питания диодной лампочки (слева) и светодиодного прожектора

Кроме вышеуказанных функций, драйвер следит за током через диоды и защищает их от случайных бросков и колебаний напряжения.

к содержанию ↑

Основные характеристики светодиодных источников света

Пора перейти к характеристикам светодиодных устройств. Основные из них такие же, как и у любых других осветительных приборов:

1. Потребляемая мощность.
2. Угол рассеяния.
3. Создаваемый световой поток.
4. Цветовая температура.
5. Коэффициент пульсаций.

Потребляемая мощность

Эта цифра, обязательно обозначенная в сопроводительной документации к любым электроприборам, характеризует не столько уровень светового потока (хотя связь, конечно, есть), сколько энергопотребление – электрическую мощность, которую потребляет этот самый прибор. Измеряется она в  ваттах (Вт или W). К примеру, устройство мощностью 10 Вт сожжет за час 10 ваттчасов, а за сто часов – 10 * 100 = 1 000 Вт/ч или 1 кВт/ч. Все предельно просто: чем устройство меньше потребляет, тем меньше ты будешь платить за электроэнергию.

Угол рассеивания

Этот показатель характеризует величину сектора, покрываемого заявленным световым потоком. У обычного устройства накаливания сектор почти круговой, у единичного светоизлучающего полупроводника он, как ты помнишь, не может быть больше 180 градусов (обычно около 120). Изменяют угол рассеивания светового потока не только за счет конструкции самих лампочек, но и при помощи рефлекторов (отражателей) и фокусирующих линз, встроенных в осветительное оборудование. У современных осветителей угол рассеивания светового потока может быть любым – от единиц градусов для дальнобойных точечных прожекторов до почти полной сферы. Для любителей конструировать весьма интересным может оказаться вариант освещения светодиодной лентой. Она достаточно гибкая и позволяет получить самые различные и порой весьма причудливые углы рассеяния светового потока, зависящие только от фантазии дизайнера.

Изменение угла рассеивания в зависимости от конструкции лампочки

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Запомни! Поскольку свет чаще всего распространяется конусом, то угол рассеивания осветительных приборов принято называть телесным углом, который измеряется в стерадианах.

Создаваемый световой поток

Световой поток – очень важная характеристика. Не вдаваясь в научные термины, можно сказать, что световой поток – количество излучаемой световой энергии в единицу времени. Иными словами, чем выше у лампы световой поток, тем ярче она светит. Измеряется световой поток в люменах. Но здесь есть одна хитрость, которую необходимо учитывать при выборе светильника. Дело в том, что световой поток – это вся световая энергия, излучаемая источником.

У классической лампочки накаливания, к примеру, световой поток направлен во все стороны за исключением цоколя, у светодиода – только в одну. Поэтому, если оценивать показатель светового потока этих двух приборов «на глаз», легко ошибиться. Лампочка накаливания, выдающая столько же люмен, сколько и светодиод, визуально будет казаться намного более тусклой. Причина понятна: в первом случае света, «улетевшего» мимо нашего глаза, окажется намного больше. Но стоит лампочку установить перед зеркалом, как разница в яркости станет не так заметна.

То же самое произойдет, если вместо светоизлучающего диода взять вторую лампочку и поместить ее в прожектор. Фокусирующая система прожектора направит «задний» свет лампочки нам в глаза, и она будет казаться ярче.

Световой поток – весь свет, излучаемый осветительным прибором независимо от направления

Таким образом, визуальная яркость зависит не только от силы светового потока, но и от угла рассеяния этого потока. Меньше угол – выше плотность светового потока.

Цветовая температура

Ты наверняка замечал, что свет обычной лампочки со спиралью сильно отличается от освещения, к примеру, трубчатыми лампами дневного света. В первом случае свет теплый, «домашний», во втором – холодный, «больничный». Такое ощущение создается спектром излучения осветительного прибора. Лампочка со спиралью излучает больше красного, люминесцентная – больше синего, который ассоциируется у нас с холодным.

Чтобы различать осветительные приборы по этим характеристикам, было введено понятие цветовой температуры, которая измеряется в кельвинах (К). Чем она выше, тем больше спектр излучения смещен в сторону синего, и тем он «холоднее» визуально. Осветительные фонари на светодиодах тоже могут иметь различную цветовую температуру, поэтому выбирая осветитель, помимо создаваемого им светового потока, не забывай взглянуть и на этот параметр.

Шкала цветовых температур

Не путай! Цветовая температура не имеет никакого отношения к температуре самого осветительного прибора, измеряемой в градусах Цельсия. Светодиодные лампочки нагреваются до 50 градусов, а лампы накаливания – до 170 и выше, но на их цветовую температуру это не влияет.

Коэффициент пульсаций

Эта характеристика показывает, насколько сильно свет, излучаемый осветительным прибором, пульсирует. В идеале уровень пульсаций, конечно, должен быть равен нулю, но такого не может быть хотя бы потому, что в осветительной сети напряжение переменное. И если пульсация лампочек накаливания не очень заметна из-за инерционности раскаленной спирали, люминесцентные и светодиодные приборы на пульсации питающего напряжения реагируют мгновенными «провалами» светового потока. Даже если пульсации незаметны “на глаз”, здоровья самим глазам они не прибавляют. Согласно существующим нормам коэффициент пульсации светового потока осветительных приборов не должен превышать 10%, а в помещениях с ПК – 5%.

Надо отдать должное производителям – практически все существующие на сегодня типы осветителей, включая диодные, в эти нормы укладываются. Исключение могут составлять лишь очень маломощные лампы накаливания (до 15-20%) и люминесцентные светильники с электромагнитными ПРА (40%). Что касается светодиодных источников света, они могут заметно мерцать только в том случае, если собраны в гараже дядюшки Ляо и куплены за копейки в ближайшем переходе.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Но даже если ты пожалеешь денег и купишь такую лампу, особого вреда глазам она не нанесет: просто не успеет, поскольку сгорит через пару часов работы.

к содержанию ↑

Светоотдача светодиодных ламп

Эту важную техническую характеристику я не внес в общий список и специально оставил напоследок, во-первых, потому, что она относится не к каждой конкретной лампе, а ко всему классу. А, во-вторых, разобравшись со светоотдачей, ты сможешь понять, насколько эффективен тот или иной тип осветительных приборов. Светоотдача представляет собой отношение светового потока к потребляемой мощности светильника и обозначается как лм/Вт. Этот параметр в буквальном смысле показывает, насколько эффективно прибор преобразует электрическую энергию в световую.

Что касается светодиодных источников света, то на сегодня их светоотдача составляет 60-120 лм/Вт, причем по мере совершенствования технологий этот показатель продолжает расти. Предположим, количество люмен у светодиода мощностью 1 ватт – 100. Это много или мало? Взгляни на сравнительную таблицу:

Сравнительная таблица энергоэффективности ламп разных типов

Как видно из таблички, хорошо знакомая тебе компактная люминесцентная лампа («энергосберегайка»), к примеру, при той же мощности будет светить почти в 2 раза слабее, чем ее полупроводниковый собрат. Про лампу накаливания и говорить неловко. 8 из 10 ватт, которые светодиодный прибор преобразовал бы в световой поток, лампа Ильича превращает в тепло. Эффективность же диодного светильника благодаря светоотдаче на сегодняшний день самая высокая.

Но вернемся к нашим светодиодам. Можно ли выбирать такие лампы не по световому потоку, а по потребляемой мощности? Поскольку ты знаешь, какое количество люмен производит светодиод одним ваттом электроэнергии, то понимаешь: конечно, можно. Чтобы получить световой поток, достаточно умножить мощность лампы на 80. Точной цифры ты, конечно, не получишь, поскольку реальная светоотдача зависит от многих факторов, включая  технологию производства, материалы, тип и количество используемых светодиодов. Но полученный результат вполне сгодится для бытового использования.

Не забудь! Коэффициент 80 для вычисления создаваемого светового потока по потребляемой мощности годится только для светодиодных ламп. Для всех остальных типов осветительных приборов он будет другим.

Для тех, кто не любит умножать, я приведу табличку зависимости светового потока от мощности лампы для приборов различного типа:

к содержанию ↑

Подведем итог и определим достоинства и недостатки полупроводниковых источников света. К их преимуществам можно отнести:

• Рекордно высокая энергоэффективность. Светоотдача светодиодов (отношение создаваемого светового потока к потребляемой мощности), как мы выяснили, почти на порядок выше светоотдачи ламп накаливания, что позволяет существенно сэкономить на электроэнергии.
• Длительный срок службы. Эту тему я не затрагивал, но тебе будет интересно узнать, что светодиодная лампа проработает в 20-30 раз дольше, чем лампочка Ильича без существенного снижения уровня светового потока. А такая надежность – это дополнительная экономия, поскольку лампы на диодах придется менять крайне редко.
• Эксплуатация в жестких условиях. Светодиоды не имеют колб и спиралей, а потому не боятся вибраций и даже ударов. Полупроводниковые осветители могут использоваться в самых жестких условиях и при температурах окружающей среды от -40 до +40 градусов Цельсия.
• Почти не нагреваются. Максимальная температура, до которой нагревается мощная светодиодная лампа, не превышает 60 градусов Цельсия. Ты можешь использовать ее на пожароопасных объектах.
• Оптимальная цветовая температура. Подавляющее большинство светодиодных ламп, кроме специальных, создают световой поток, похожий на дневной. При таком освещении глаза устают меньше всего, а цвета окружающих предметов не искажаются.

У светодиодных ламп есть, к сожалению, весьма существенный недостаток – стоимость их пока еще достаточно высока. Но это частично окупается длительным сроком службы и малым потреблением электроэнергии. Тем более что развитие светодиодных технологий только началось, а значит, в ближайшее время цена на светодиодные источники света обязательно снизится.

Теперь ты знаешь про светодиодные лампы и их световой поток достаточно, чтобы суметь решить: чем и в каких случаях полупроводниковые источники света лучше, чем обычные лампочки.

Предыдущая

СветодиодныеКак выбрать мощный аккумуляторный светодиодный фонарик

Следующая

Светильники, браВыбираем светодиодные светильники для потолка Армстронг

Световой поток светодиодных ламп — таблица и эквиваленты

Лампы накаливания уже больше ста лет используются человеком в качестве основного освещающего прибора для своих жилищ, городских улиц, рабочих мест и прочего.

За столько времени технологии освещения развивались вяло, появились люминесцентные и так называемые экономные лампочки, однако новым словом техники стала светодиодная технология освещения.

Одним из важнейших параметров любого осветительного прибора является мощность светового потока, ему и посвящена эта статья. Далее в статье мы рассмотрим таблицу светового потока ламп.

Понятие светового потока

Каждый осветительный прибор имеет величину потребляемо мощности, для бытового использования достаточно светильников мощностью в 1-10 Вт, для внешнего освещения нужны осветительные приборы мощностью до 100 Вт.

Однако показатель потребления электроэнергии не столь важен, интенсивность освещения определяется световым излучением. Параметр измеряется в люменах, он позволяет определить, насколько эффективным будет освещение.

Производители не всегда указывают силу светового излучения, а когда указывают, она не всегда соответствует действительности.

Энергия светового излучения переносится электромагнитными волнами, которые испускаются источником света. Интенсивность излучаемой энергии и определяет силу свечения, она улавливается глазом, который способен воспринять длину излучения от 0,55 мкм в 0,63 мкм, другие виды излучения мы увидеть не можем.

Показатели мощности излучения с учетом способности человеческого глаза к цветовому восприятию суммируют с длиной волн. В расчетах также учитываются кривая чувствительность глаз.

Результат этих расчетов и считается световым потоком.

Нельзя сбрасывать со счетов и эквивалентную мощность лампочки при выборе, особенно если светодиодные светильники призваны заменить традиционные лампы накаливания. Лучшим решением станет вычисление светового потока путем перерасчета с тех же показателей ламп накаливания.

Световой поток светодиодных ламп

Светодиоды (их также называют LED) являются основным источником света в светильниках рассматриваемого типа, что следует из их названия. Сегодня их используют для освещения промышленных объектов и в бытовых целях, хотя еще сравнительно недавно они применялись лишь для подсветки.

Принцип работы подразумевает применение безопасных компонентов, в них не содержатся вещества, содержащие ртуть, а значит, их можно считать экологически чистыми, и безопасными для человека и окружающей среды. LED-светильник работает в качестве самостоятельного источника света.

Потребляя минимум энергии, она способна работать очень долгое время, не нагревается, и обеспечивает достаточно мощный световой поток. Недостатки этих ламп – повышенная стоимость, и цветовой спектр свечения.

Лампы не дают одинаковый свет, лишь некоторые дают «теплый» свет. Впрочем, чем более желтый свет дает светильник, тем дешевле будет само устройство.

Таблица

Преимущества LED-источников света неоспоримы, соотношение светоотдачи, потребления электроэнергии, срока работы, экологической чистоты и безопасности со стоимостью делают их идеальным решением для освещения частного жилья или промышленного комплекса.

Световой поток светодиодных ламп, таблица эффективности для разных источников света.

Эквиваленты лампам накаливания

Часто LED-светильники покупают в качестве замены уже работающим лампам накаливания, и при этом важно сохранить необходимую освещенность в помещении.

Для этого нужно провести расчеты так, чтобы при замене световой поток остался тем же. К примеру, для того, чтобы лампа накаливания могла выдать 250 люмен, ее мощность должна быть 20 Вт. Те же 250 люмен выдает светодиодный светильник на 2-3 Вт.

Как мы уже говорили, чаще всего производители не указывают силу светового излучения, поэтому необходимые расчеты произвести будет сложнее. 

Чтобы можно было провести примерное сравнение, ниже приведена таблица, световой поток светодиодных ламп и их мощность в ней сравниваются с теми же показателями аналогов.

Особенности при замене

Различия между LED-приборами освещения и их аналогами существенны. У них разный принцип работы, разный способ реализации технологии, и отличаются практически все рабочие параметры.

Сложнее всего правильно произвести перерасчет мощности при их замене. В домашних условиях это не слишком важно, владельцы квартир обычно производят замену на глаз.

К примеру, обнаружив, что новый осветительный прибор слишком яркий, достаточно просто освободить один плафон, чтобы снова сделать освещение удобным.

Однако их использование в промышленности, бизнесе, сфере услуг, при ведении строительных работ или плановой замены осветительной системы, подразумевает проведение точных расчетов, в ходе которых специалисты подсчитывают мощность и световое излучение текущей системы, а затем производят перерасчет с учетом особенностей LED-ламп.

Особенности светодиодной технологии позволяют использовать как светильники, устроенные подобно обычным лампочкам (их можно вкрутить в плафон, и использовать как обычно), так и целые ленты, закрепляемые на поверхности и подключенные к источнику питания.

Разводка электросети в старых домах проводилась под традиционные лампочки, поэтому выполненные в привычном нам стиле, могут обеспечить такое же распределение светового потока по помещению, для лент придется выполнять дополнительные расчеты.

Направленность освещения определяется углом расходимости источника света, это касается направленных излучателей света. Если расходимость равна 120 градусам, это значит, что поток света ослабевает вдвое в направлении, наклоненном на 60 градусов по отношению к оси испускаемого лампой пучка света.

Чтобы сделать освещение комфортным, необходимо провести точные расчеты, лишь тогда удастся добиться равномерного и комфортного распределения светового потока по помещению.

Lumistrips Что такое световой поток?

Переключить навигацию

Поиск

Меню

Счет

Настройки

Язык

Lumistrips RU

options", "triggerTarget":"#switcher-language-trigger-nav", "closeOnMouseLeave": false, "triggerClass":"active", "parentClass":"active", "buttons":null}}»>

• Люмистрипс Великобритания

• Люмистрипс США

• Люмистрип ES

• Люмистрип PT

• Люмистрип ITA

Валюта

евро — евро

• AUD — австралийский доллар
• GBP — Британский фунт
• CAD — канадский доллар
• USD — доллар США

• По

  Световые полосы LED Professional

• 16 мая 2020 г.

Световой поток — это мера яркости источника света с точки зрения энергии, излучаемой в виде видимого света. Световой поток в единицах СИ измеряется в люменах (лм). Световой поток также известен как «световой поток» или «яркость».

В зависимости от применения световой поток может измеряться на лампу, светильник, на погонный метр или на квадратный метр.

Наиболее известен световой поток лампочки во всех ее вариантах (лампы накаливания, люминесцентные, светодиодные).

Для светильников световой поток может составлять от нескольких люмов для декоративных светильников до десятков тысяч люмов для стадионных светильников.

Для линейных светильников типа Светодиодные ленты , световой поток тоже на метр очень кстати. Вы можете найти светодиодные ленты с потоком от 100 люмен до более 10.000 люмен.

Необходимое количество люменов на метр зависит от применения:

• Окружающий свет или подсветка предметов или элементов мебели:  до 500 люменов на метр (160 лм на фут)

• Подсветка архитектурных элементов : до 900 люмен на метр или 300 лм/фут

• Общее освещение с помощью световых линий в жилых помещениях : до 2400 люмен на метр (600 лм/фут), в зависимости от конструкции свода и используемых материалов. Во многих случаях достаточно до 1500 люмен на метр (500 лм/фут)

• Общее освещение с помощью световых линий в офисных и коммерческих помещениях:  до 5000 люмен на метр (1600 лм/фут), в зависимости от расстояния между линейным светильником и областью или объектом, который необходимо осветить.

В Lumistrips вы можете найти светодиодные ленты для всех ваших потребностей в освещении. От нашего LumiFlex Economy для окружающего освещения до полос LumiFlex Nichia для общего освещения жилых помещений и светодиодных модулей Maxline и Zhaga для офисного и коммерческого освещения.

световой поток

люмен на метр

Поделиться:

Опубликовано в разделе Знание светодиодного освещения

Похожие сообщения

Последние сообщения

Понимание светового потока (люмен) и освещенности (люкс)

27 марта 2022 г.

Мы часто видим данные о световом потоке или освещенности на упаковке лампочек или других ламп. Возможно, вы знаете, что эти два параметра используются для описания яркости света. Но каковы конкретные определения светового потока и освещенности? В чем разница между ними?

Что такое световой поток?

Световой поток — это мера общего количества видимого света, излучаемого лампой. Он отличается от лучистого потока. Поток излучения — это измерение всего испускаемого электромагнитного излучения (включая инфракрасное, ультрафиолетовое и видимое), которое представляет собой общее количество объективного света. Световой поток – это количество света, воспринимаемое человеческим глазом. Он отражает чувствительность человеческого глаза, взвешивая каждую длину волны функцией светимости. Так что это взвешенная сумма всех длин волн мощности в диапазоне видимого света, исключая инфракрасный и ультрафиолетовый.

Что такое функция яркости?

Функция яркости описывает относительную чувствительность человеческого глаза к свету с разными длинами волн путем субъективной оценки яркости света разных цветов. Его нельзя считать абсолютно точным, но он является хорошим представлением зрительной чувствительности человеческого глаза и ценен в качестве основы для экспериментальных целей.

Рисунок 1: Фотопическая (черная) и скотопическая (зеленая) функции светимости

Единица Световой поток ——Люмен

Единицей СИ светового потока является люмен (лм). Люмен определяется по отношению к канделе, которая является единицей силы света, как

1 лм = 1 кд ⋅ ср

То есть, когда световой угол источника света составляет один телесный угол и световой поток 1 люмен, сила света 1 кандела. Когда световой поток источника света также составляет 1 люмен, но световой угол становится 1/2 телесного угла, сила света этого источника света считается равной 2 канделам.

И наоборот, когда сила света точечного источника света, излучающего свет во всех направлениях, составляет 1 канделу, поскольку полная сфера имеет телесный угол 4π стерадиан, световой поток этого источника света составляет 4π люменов, или 12,56 люменов.

Рис. 2: Графическое представление 1 стерадиан.

Что такое i яркость?

В фотометрии освещенность — это общий световой поток света, падающего на единицу площади. Другими словами, световой поток представляет собой общее количество света, излучаемого источником, а освещенность относится к общему количеству света, полученного объектом.

Связь между освещенностью и световым потоком аналогична зависимости между освещенностью и потоком излучения, то есть потоком излучения, полученным на единицу площади. Однако освещенность взвешивается в соответствии с чувствительностью человеческих глаз к свету с различной длиной волны, которая представляет собой интенсивность света, воспринимаемую человеческими глазами.

Единица измерения Освещенность —Люкс

Единицей освещенности в СИ является люкс (люкс). Он равен одному люмену на квадратный метр.

1 лк = 1 лм/м ²  = 1 кд·ср/м ² .