Что такое люмен и световой поток

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

На параметры освещения влияет не только уровень яркости источников света. Следует учитывать:

1. Длина волны излучаемого света. Освещение с цветовой температурой 4200 К, что соответствует естественному белому цвету, лучше воспринимается глазом, чем ближе к красной или синей части спектра.
2. Направление распространения света. Светильники с высокой направленностью позволяют сфокусировать световой поток в нужном месте без установки более ярких светильников.

Производители редко указывают световой поток в люменах, так как большинство покупателей ориентируется на мощность ламп и их цветовую температуру.

Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки

Производители осветительного оборудования не всегда указывают на упаковке полный перечень характеристик. Это может быть связано с несколькими причинами:

• привычка покупателей оценивать яркость лампочек по энергопотреблению;
• недобросовестные производители не утруждают себя снятием необходимых мерок.

Проблема в том, что уровень излучения светодиодов и конструкций из них неравномерен:

• часть потока задерживается защитной колбой;
• в светодиодной лампе несколько светодиодов;
• часть мощности рассеивается в драйвере светодиода;
• яркость зависит от величины тока через светодиод.

Точное определение возможно только с помощью измерительных приборов (люксметров), но для некоторых типов светодиодов можно будет дать приблизительные данные:

• светодиод в матовой колбе – 80-90 Лм/Вт;
• светодиод в прозрачной колбе – 100-110 Лм/Вт;
• отдельные светодиоды: до 150 лм/Вт;
• экспериментальные модели — 220 Лм/Вт.

Приведенные данные можно использовать для определения потребляемого тока при использовании светодиодных устройств, для которых определяется значение яркости. Если установлен светодиодный прожектор с прозрачным защитным стеклом и его параметр яркости заявлен как 3000 люмен, то потребляемая мощность составит 30 Вт. Зная мощность и напряжение питания, легко определить потребляемый ток.

Перевод люменов в ватты

Для сравнения эффективности источников света различных типов и конструкций удобно иметь перед собой таблицу, в которой указаны данные о мощности осветительных приборов при одинаковых значениях яркости.

Освещенность, люмен/метр квадратный	Светодиодная лампа, Вт	Энергосбережение (люминесцентная лампа), Вт	Лампа накаливания, Вт
250	~2	~5	двадцать
400	~4	~10	40
700	~ 8	~ 15	60
900	~10	~ 18	75
1200	~ 12	~25	100
1800	~ 18	~40	150
2500	~25	~60	200

Что такое световая эффективность?

Световая отдача – это люмен, разделенный на ватт. Этот термин относится к эффективности, с которой лампа преобразует ватты в люмены. Старая технология имела очень низкую светоотдачу. Например, лампы накаливания имели эффективность всего 15 люмен на ватт. В настоящее время вы можете найти светодиоды с яркостью 140 люмен на ватт. Это огромный скачок в энергосберегающем освещении.

Ватты больше не помогают при определении яркости, но они помогают при измерении световой отдачи лампы.

Обратите внимание, что световая отдача варьируется от производителя к производителю. Всегда проверяйте этикетку лампы, чтобы лучше понять ее эффективность

В таблице ниже показана разница в эффективности различных технологий. Светодиоды заняли первое место с эффективностью 80-100 Лм / Вт, и это правильно. Переключение на все светодиодные фонари может легко сократить потребление энергии на ~ 50% и, следовательно, счет за электроэнергию.

Тип света	типичный светоотдачей (люмен / ватт)
Лампа накаливания вольфрамовая	12.5-17.5 лм / Вт
Галогеновая лампа	16-24 лм / Вт
Флюоресцентная лампа	45-75 лм / Вт
Светодиодная лампа	80-100 лм / Вт
Металлогалогенная лампа	75-100 лм / Вт
Натрий высокого давления паровая лампа	85-150 лм / Вт
Натриевая лампа низкого давления	100-200 лм / Вт
Лампа на парах ртути	35-65 лм / Вт

Сравнение световой отдачи для различных технологий освещения

Метод расчета равномерного освещения

Существует такое понятие, как коэффициент использования светопотока. Его применяют для расчета равномерного освещения горизонтальных плоскостей поверхности внутри помещения. Данный метод позволяет рассчитать коэффициент освещенности каждой комнаты отдельно. Он основан на светоотражении разных материалов отделки. Основными отражателями света являются стены, потолок и пол. Второстепенными отражателями, влияющими на коэффициент, являются мебель, оборудование и другие объекты, находящиеся в помещении

На коэффициент светоотражения надо обратить особое внимание, потому что его светопоток может иметь одинаковую мощность с прямым потоком света, идущего от прибора освещения. Если этому не уделить внимание, рассчитывая коэффициент для конкретного помещения, световой фон может быть нарушен

Чтобы правильно рассчитать коэффициент светопотока любых ламп, используется таблица с процентным показанием отражения света от поверхности разных цветов. Чем темнее поверхность, тем слабее отражаемый светопоток и меньше коэффициент.

При расчете принимаются во внимание нормы рекомендуемых уровней освещения, указанных в таблице

Коэффициент светопотока позволяет определить другие параметры светильников с любым источником света, будь то светодиодная или обычная лампа накаливания:

• рассчитать общую мощность используемых ламп для достижения требуемой нормы освещенности, с учетом предварительного определения месторасположения осветительных приборов, их количества и моделей;
• рассчитать месторасположение, а также количество приборов освещения, зависящее от моделей светильников и мощности используемых источников света.

Существуют другие способы расчета освещения, например, по удельной мощности и точечному методу. Они требуют использования формул, номограмм, таблиц и специальных графиков. Такое определение коэффициента является трудоемким, но считается более точным. Вконтакте

Нормы освещения жилых помещений

На рекомендуемое количество света влияет назначение жилого помещения. Например, для освещения жилых комнат (гостиные, спальни и так далее) и рабочих комнат рекомендуемое количество света составляет 150 и 300 люкс соответственно, тогда как для освещения лестницы между квартирами будет достаточно 20 люкс. Нормы освещения жилых помещений следующие (согласно СНиП):

Тип объекта	Рекомендуемое количество света
Жилые комнаты (в том числе гостиные, спальни, комнаты общежитий и так далее)	150 лк.
Кухни различных типов (обычные кухни, кухни-столовые, кухни-ниши и так далее)	150 лк.
Детские комнаты	200 лк.
Рабочие кабинеты и библиотеки	300 лк.
Холлы и коридоры между комнатами в пределах одной квартиры	50 лк.
Кладовые и подсобные помещения	300 лк.
Гардеробные	75 лк.
Сауны, раздевалки и бассейны	100 лк.
Тренажерный зал	150 лк.
Бильярдная	300 лк.
Ванные и уборные комнаты (в том числе — санузлы, душевые кабинки и так далее)	50 лк.
Комната консьержа	150 лк.
Лестницы между квартирами	20 лк
Коридоры между квартирами в пределах одного здания, а также вестибюли и холлы	30 лк.
Комнаты, где хранятся коляски и велосипеды	30 лк.
Технические помещения (тепловые пункты, насосные станции, электрощитовые, машинные помещения лифтов и так далее)	20 лк.
Проходы технических этажей, подвалов и чердаков	20 лк.
Лифтовые шахты	5 лк.

Мнение эксперта Стребиж Виктор Павлович, эксперт по освещению и электрике Любые вопросы задавайте мне, я помогу!

Кроме того, если иметь под рукой нужные данные, можно перевести в люмены другие единицы измерения, если данных по световому потоку нет на упаковке. Если же вам что-то непонятно, пишите мне!

Перевод люменов в другие единицы измерения

Иногда требуется перевести люмены в ватты или люксы. Для этого можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. А если их нет под рукой, то пригодятся простые рекомендации, которые помогут провести расчеты вручную, в процессе нет ничего сложного. Соотношение различается у разных видов оборудования, поэтому надо подобрать подходящий вариант перед тем, как переводить данные:

1. Среднее соотношение мощности к световому потоку у ламп накаливания равно 1:12. Но тут есть особенности: если изделие на 100 Ватт дает поток примерно в 1200 люмен, а вариант на 60 Вт – 600, то лампочка на 40 Вт обеспечивает всего 400 Лм. То есть, у вариантов малой мощности (до 40 Вт) соотношение будет 1:10.
2. У дуговых ртутных ламп показатели стабильны и практически всегда составляют 58 люменов на каждый ватт мощности.
3. Лампы ДНаТ имеют разное соотношение в зависимости от мощности. Для моделей на 70 Вт оно равно 1:66, для изделий на 100, 150 и 250 Вт – 1:74, у самых мощных ламп на 400 Вт показатель 1:88. Эффективность увеличивается с ростом мощности.
4. Энергосберегающие люминесцентные варианты переводят из расчета 60 Лм на каждый ватт мощности. Но тут есть особенность – со временем характеристики люминофора снижаются и фактические показатели будут намного ниже, чем у нового изделия.
5. Светодиодные (ЛЕД) светильники филаментного типа (с прозрачной колбой, не препятствующей распространению света) выдают 100 Лм на каждый Вт мощности.
6. Светодиодные лампочки с рассеивающим светильником имеют соотношение 80-90 Лм на Вт. Но тут могут быть и отклонения, так как светопропускаемость рассеивателя может отличаться.

Если нужно провести измерения люксометром, надо подержать свет включенным полтора-два часа

Это особенно важно для светодиодного оборудования, так как у него по мере нагрева показатели могут уменьшаться, если система охлаждения сделана неправильно

То есть, показатель в люменах отражает, сколько света выделяет лампа, но при этом он может распределяться во всех направлениях. В СНиП указано, что один люкс равен освещенности в один люмен, распределяемой по площади в 1 квадратный метр.

Перевести люмены в люксы можно по простой формуле.

Тут нет отдельных значений для разных типов ламп, чтобы перевести один показатель в другой потребуется простая формула. Количество люксов равно количеству люменов светового потока, разделенному на площадь в квадратных метрах.

Что такое люмен

Люмен входит в международную систему единиц и обозначает силу светового потока, который исходит из определенного источника. Световой поток в люменах обозначается Лм или Lm. Он равняется световому потоку, исходящему из изотропного источника с силой света в 1 канделу.

Этот показатель универсален и используется для всех видов ламп и светильников, что упрощает расчеты. Вариант, когда источники света в дом или квартиру подбирали по ваттам, давно прошли. Намного удобнее и точнее использовать люмены, так как они отражают силу светового потока, а не потребляемую энергию.

Кстати! Сила света не зависит от его температуры, измеряемой в Кельвинах. Освещение может быть теплым, нейтральным или холодным, но при этом иметь одинаковые показатели в люменах.

Конструкция

В общем случае компактная люминесцентное устройство состоит из колбы, электронной платы и цоколя.

Устройство люминесцентного осветительного прибора

Герметичная стеклянная трубка

Колба полого типа (или герметичная изогнутая стеклянная трубка), которая подключается своими выводами к электронной плате.

Виды колб

Инертный газ внутри нее и ртутные пары

Такая трубка на заводе заполнены специальными газами (пары ртути, аргона и прочими газами)

Такие газы очень опасны для человека при повреждении устройства и важно соблюдать осторожность при использовании люминесцентных энергосберегающих устройств

Слой люминофора

Корпус газоразрядного устройства покрыт специальным составом — люминофором (смесь галофосфата кальция и других элементов).

Электрический разряд создает в колбе с парами ртути ультрафиолетовое излучение, которое с помощью люминофора изменяется в видимый световой поток.

Электронная плата

Электронная плата в газоразрядных приборах является важным составляющим звеном и от качества её сборки зависит срок службы и качество её свечения. Конструктивно такая плата состоит из:

• Терморезистора — элемент, который обеспечивает плавный старт устройства и способствует прогреву спиралей лампы без мигания.
• Пускового конденсатора — элемент, который непосредственно запускает прибор.
• Фильтров — предохраняют электронную плату от помех;
• Ёмкостного фильтра — уменьшает пульсации и исключает мерцание прибора;
• Токоограничивющего дросселя — стабилизирует устройство и ограничивает ток;
• Плавкого предохранителя — защищает устройство и отключает лампу при перегрузке;

Вам это будет интересно Все о лампах накаливания

Принцип работы

На динистор подается напряжение, которое формирует импульс. Этот импульс поступает на транзистор и приводит к его открытию. Как только запуск произведен, то цепь закрывается диодным мостом, конденсатор заряжается и повторного открытия не происходит.

Транзистор действует на трансформатор с несколькими обмотками и с ферритовым сердцевиком. На нити трансформатора подается напряжение и появляется свечение в колбе. При этом напряжение достигает высокого значения (до 600 В).

Когда инертный газ в колбе будет полностью ионизован, то напряжение уменьшается до достаточного для поддержания свечения лампы, что обеспечивает энергосберегающие свойства осветительного прибора.

Выбор осветительного прибора

Распределение ламп по комнатам

Теперь давайте соберем всю информацию воедино и определим нужное количество света в каждой комнате. За основу возьмем значение в люменах (лм). В зависимости от ваших предпочтений и размера помещения, цифры можно менять на +-20 %.

Чтобы оживить атмосферу дома, рассмотрим вопрос об увеличении общей площади освещения. Основные источники — встроенные потолочные светильники. Дополнительные — бра, люстры и другие.

Кухни и ванные комнаты. Максимальная яркость

Использование — нуждаются в большом количестве света:

• Яркость: ванная комната — не менее 4000 лм, в кухнях — от 5000 до 10000 лм.
• Температура: высокое значение — 5000—6000 кельвин, энергичный свет.
• Дополнения: световые ленты или точечные светильники.

Обеденные залы и кабинеты. Средняя яркость

Использование — решение конкретных задач:

• Яркость: от 3000 до 6000 лм на комнату.
• Температура: по центру светодиоды со значениями 4000—4500 кельвин для приятного, сбалансированного освещения.
• Дополнения: настольные лампы, торшеры, световые ленты, направленные светильники.

Спальни и гостиные. Минимальная яркость

Использование — отдых, расслабление:

• Яркость: гостиная — 1500—3000 лм, в спальнях — от 2000 до 4000 лм.
• Температура: низкое значение — 2700—3500 кельвин, мягкий и теплый свет.
• Дополнения: бра, напольные и настольные лампы.

Рейтинг произодителей

Начнем с недобросовестных поставщиков, так как выбор светодиодной лампы по техническим параметрам — полдела. Следующим шагом будет выбор производителя

Как известно, светодиодные лампы — далеко не дешевое удовольствие и соблазн найти более дешевый товар — не последнее место для осторожного покупателя. К сожалению, дешевый сыр, как говорится в мышеловке, и недобросовестные китайские поставщики не заставили себя долго ждать. Внешне лампы выглядят привлекательно, но внутреннее наполнение в ближайшее время покажет отрицательные стороны

Скорее всего, они сгорят, не прослужив год, а отсутствие гарантии помешает продавцу компенсировать затраты — для своего дома такие светодиодные лампы лучше не покупать. Внимательно посмотрите на упаковку: плохая печать и отсутствие гарантийного срока послужат вам сигналом к ​​отказу от покупки некачественного товара

Внешне лампы выглядят привлекательно, но внутреннее наполнение в ближайшее время покажет отрицательные стороны. Скорее всего, они сгорят, не прослужив год, а отсутствие гарантии помешает продавцу компенсировать затраты — для своего дома такие светодиодные лампы лучше не покупать. Внимательно посмотрите на упаковку: плохая печать и отсутствие гарантийного срока послужат вам сигналом к ​​отказу от покупки некачественного товара.

Стоит помнить, что такие изделия собираются из самых дешевых комплектующих. Индекс цветопередачи едва достигает 60 Ra, драйвер диода не справляется с задачей, в результате светодиодная лампа мигает при включении и мигает при выключении.

Срок службы такой лампы — чистая удача. Короче экономия на покупке выйдет «боком». Не откроем секрета, сказав, что сэкономить можно будет, если изначально выбрать товар от проверенных брендов и следовать простому правилу — светодиодные светильники для дома лучше покупать у надежных поставщиков.

Качественные светодиодные лампы

Компании, зарегистрированные в Европейском Союзе, могут похвастаться отличными показателями. Philips и Osram, завоевавшие всеобщее доверие, предлагают дорогую, но качественную и сертифицированную продукцию. Головные офисы компаний расположены в европейской части мира, а производственные мощности расположены в Азии и Китае. Не удивляйтесь, при слове «сделано в Китае» промышленная продукция этой страны находится под строгим контролем и вам не нужно беспокоиться о технических характеристиках.

Приемлемое качество и невысокая цена светодиодных ламп

Найдем оптимальное соотношение цены и качества у «срединных» поставщиков. В нужную ценовую категорию для широкого ассортимента входят российские, азиатские, китайские и многие другие производители. Продукция предлагается с хорошими и реальными характеристиками и представлена ​​в широком ассортименте. Например:

• Национальный продюсер Ферон. Он успешно освоил производство осветительных приборов с использованием светодиодов. Цены начинаются всего от 70 рублей на лампы малой мощности. Самый мощный обойдется в 400 рублей.
• Широкий ассортимент светодиодных ламп предлагает гонконгская компания Camelion (Камелион). Широкий ассортимент плинтусов для любых размеров. Цена от 100 рублей до 500.
• Славный город на Неве поставляет продукцию под брендом Jazzway. Светодиодные лампы от производителя отличаются цоколем. Производятся и баллон, и «кукуруза», средняя цена на прилавках колеблется от 100 до 400 рублей при стандартной мощности не более 20 Вт. Специальное предложение для мощных опций до 60 Вт достигает 6700 рублей за единицу.
• Еще один отечественный производитель может похвастаться русскими корнями. Гаусс (Gaus) достойно занимает лидирующие позиции. Стоимость варьируется от 100 рублей за модель светодиодных ламп со средними характеристиками. При экономии лампы цена также вырастает до 1700 рублей за предложение со сверхдешевыми показателями.

Сила светового потока наружного освещения

Неосвещенные дворы и улицы уходят в прошлое. Соответственно, возрастают затраты на уличное освещение.

Поскольку для освещения улиц требуются мощные фонари, неудивительно, что все чаще потребители обращают свой взор на светодиодные изделия:

• их применение позволяет в 2-3 раза сократить энергопотребление;
• свет от светодиодов создают комфортность водителям и пешеходам.

Для уличного освещения чаще всего используются светильники:

• L-122 Холодный – мощностью 10 Вт со световым потоком 950 Вт;
• FL-20 – мощностью 20 Вт, обеспечивающий световой поток в 1700 Лм;
• LL-232 – тридцативаттные: световой поток составляет 2100 Лм.

А уличный светильник СТРИТ-150 обеспечивает световой поток, равный 13360 ЛМ. В него входят 60 светодиодов, общая мощность которых составляет всего 158 Вт.

Исходя из вышеизложенного, становится понятным стремление градоначальников заменить старые фонари на светодиодные.

Необходимые объемы

После того, как мы разобрались с понятием освещенности и поставили знак равенства между люменами и люксами, можно приступать к определению нормы освещенности для среднестатистического человека. Над этим вопросом работали медики и психологи, которые разработали необходимые показатели уровня освещенности для каждого помещения и комнаты в доме. Все они приведены в таблице СНиП.

Показатели для квартиры

Существующие нормы позволяют создать комфортный уровень освещения. Они приведены в люксах, которые при желании можно указать и в люменах.
Для расчета количества люменов необходимо руководствоваться ориентировочными методами. Используя параметры, указанные в таблице, можно приблизительно прикинуть то количество люменов, которое нужно, чтобы осветить один метр квадратный помещения с высотой потолка примерно в три метра.

Краткий обзор других характеристик проектора, влияющих на качество изображения

Люмены и люмены ANSI в этом отношении – не единственные характеристики, которые вам следует учитывать. Это связано с тем, что сами по себе люмены не могут учесть материалы экрана, влияние окружающего света или другие проблемы, которые могут повлиять на окончательное изображение. Другие характеристики, которые могут повлиять на изображение проектора, включают:

• Коэффициент контрастности: коэффициент контрастности измеряет разницу между чистым белым и очень черным. Коэффициент контрастности вашего проектора будет способствовать тому, насколько ярким будет окончательное проецируемое изображение. Как и в случае люменов, коэффициенты контрастности ANSI обеспечивают более точное измерение благодаря более стандартизированным критериям тестирования. Как минимум, вам понадобится коэффициент контрастности 1000: 1 для проектора домашнего кинотеатра.
• Разрешение: часто разрешение передается посредством измерения пикселей. Пиксели говорят вам, насколько высоким может быть ваше разрешение или резкость изображения. Для большинства разрешение 1080p, которое измеряется как 1920 x 1080 пикселей, идеально подходит для проектора домашнего кинотеатра. Для тех, кто ищет Ultra High Definition (UHD), лучше всего подходит разрешение 4K 3840 x 2160 пикселей.
• Коэффициенты масштабирования и проекции: коэффициенты масштабирования показывают диапазон размеров экрана, с которым будет работать проектор. Проекционное отношение, с другой стороны, говорит вам, как далеко или близко должен быть ваш проектор от экрана для оптимального качества изображения. Оба этих параметра – это полностью личный выбор в зависимости от размера вашего экрана и комнаты, в которой вы планируете проецировать изображение.

Измерение светового потока

Существует измеритель светового потока, называемый люксметром. Польза прибора для измерения светового потока неоценима в тех случаях, когда существуют заданные параметры освещенности в помещении. Например, освещенность детской комнаты должна быть 200 лк (люкс), а для спален, гостиных и кухонь комфортной считается освещенность в 150 лк.

Ориентироваться на характеристики, указываемые на упаковке лампочек, можно, допуская большую долю погрешности. Особенно указанием неточных данных светоотдачи грешат китайские производители, склонные завышать характеристики своей продукции.

Большинство смартфонов оснащены встроенными датчиками, автоматически изменяющими яркость свечения экрана, в зависимости от уровня освещенности. Достаточно установить на смартфон программу «Люксметр», чтобы иметь возможность измерить освещенность в помещении.

Единица измерения светового потока

Мощность светового потока измеряется в люменах (лм). 1 лм равен потоку света, излучаемому в пределах телесного угла, точечным источником с силой в 1 кд. (кандела).

Определяющие формулы

Многообразие величин, характеризующих источники света, невозможно уяснить, не вникнув в суть того, как одни физические характеристики переходят в другие, и какие зависимости существуют между ними. Для этого используют несколько определяющих формул:

Световой поток:

Сила света:

Освещенность общая:

Освещенность в конкретной точке поверхности, не перпендикулярной источнику света:

Освещенность горизонтальной поверхности:

Освещенность вертикальной поверхности:

Светимость (для определения количества света, излучаемого плафонами люстр):

Редкий потребитель будет досконально вникать в эти формулы, рассчитывая величины, перед тем, как купить лампочку.

Цветовая температура светового потока

Комфортность нахождения в помещении определяется не только уровнем его освещенности, но и оттенком света, который излучают источники света. Эта характеристика лампочек называется цветовой температурой.

Человеческий глаз более адаптирован к восприятию длинноволнового светового излучения, в котором расположены красные и оранжевые цвета. Гораздо хуже он воспринимает коротковолновое излучение, располагающееся в синем и фиолетовом участках спектра.  Свет с голубоватым оттенком воспринимается глазом как резкий, надоедливый. Вызывает быстрое утомление.

Учитывая эти особенности, производители маркируют все источники света понятными потребителю наименованиями:

• теплый;
• дневной;
• холодный.

По существу, речь идет о коммерческом обозначении температуры цветового потока. Чем цветовая температура ниже – тем более «теплый», приятный для зрения свет излучает лампочка.

Наглядно представлено восприятие человеком одного и того же интерьера (пейзажа) при различной цветовой температуре на рисунке:

РИСУНОК 1

Различие восприятия картинки в зависимости от цветовой температуры