Что такое люмены и как их перевести в ватты? Что такое люмены в светодиодных лампах и что они обозначают

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 мм 2 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 м 2 , т. е. равный 1 лм/1 м 2 .

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/м 2).

Светимость (светность) - поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единицей светимости является 1 лм/м 2 .

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

Еще десять лет назад выбрать нужную лампочку было проще, ведь лампы накаливания имели маркировку с максимальной мощностью. В настоящее время все большую популярность приобретают новые LED-лампы. Выбрать изделие нужной мощности в современную эпоху освещения сложнее, ведь LED-лампы, компактные люминесцентные и другие энергосберегающие лампы полностью изменили значения мощности. Теперь ориентироваться на ватты будет не совсем правильно, да и не всегда возможно. Если в обычном магазине специалист еще может помочь подобрать нужную лампочку, то совершая покупку через интернет, ватт в описании этой лампочки вы вряд ли найдете.

Что такое световой поток?

Ватты означают количество потребляемой энергии. Например, больше энергии использует лампочка мощностью 100 Вт, чем лампочка в 60 Вт. Это значение показывает то, сколько энергии будет тратиться – оно никак не показывает количество световых лучей, которое дает лампа. То, сколько света вы получаете от лампочки, показывает 1 люмен.

Люмен - это единица измерения светового потока в системе исчислений. Чем ярче лампочка, тем больше будет это значение. Например, обычная лампа накаливания мощностью 40 Вт обладает световым потоком 300 люмен. Перевести люмены в ватты не так просто, как кажется.

На упаковке каждого изделия обязательно должна быть информация о том, какое количество света дает данное изделие. Когда электроэнергия преобразовывается в световые лучи, часть ее теряется и поэтому большие значения не достигаются. Можно заметить, что этот показатель ламп накаливания равен 12 люмен к одному ватту, тогда как люминесцентные лампы дают 60 люмен к одному ватту. У светодиодных ламп максимальное освещение при минимальном потреблении энергии – до 90 люмен на ватт.

Воспользовавшись таким подходом, не всегда можно получить верные результаты, ведь даже у лампочек одного типа с одинаковой мощностью может быть разное отношение светового потока к энергетическим затратам, причем разница может быть довольно значительна. Ниже приведена таблица, которая позволяет осуществить перевод ватт в люмены для светильника при первом использовании. С ее помощью можно легко узнать, сколько люмен в лампе накаливания, например.

Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1 000 лм – не эквивалент лампы накаливания 100 Вт.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

Луч состоит из потока частичек – фотонов. Когда эти частички попадают человеку в глаза, возникают определенные зрительные ощущения. Чем больше фотонов попало на сетчатку глаза в определенный промежуток времени, тем более освещенным кажется нам предмет. Таким образом, лампы испускают световой поток из фотонов, которые, попадая в глаза, позволяют нам хорошо видеть предметы перед собой.

К сожалению, чем дольше лампочка используется, тем меньшую яркость она сможет давать. Ухудшить показатель освещенности может также сама лампа, ведь часто потери зависят от качества материала лампы. Самые большие потери светового потока наблюдаются у газоразрядных источников, у люминесцентных ламп эти потери могут составлять 20–30%, у ламп накаливания – 10–15%. Светодиодные лампы обладают наибольшей светоотдачей – световые потери составляют менее 5%.

Чтобы перевести в люмены световой поток лампы, используйте средние значения светоотдачи:

• для диодных изделий умножьте мощность на 80–90 лм/вт для лампочек с матовой колбой и получите светопоток;
• для диодных филаментных (прозрачные изделия с желтыми полосками) умножайте энергопотребление на 100 лм/вт;
• люминесцентные энергосберегающие лампы умножайте на 60 лм/вт;
• для лампы ДНаТ это значение будет 66 лм/вт для 70W; 74 лм/вт для 100W, 150W, 250W; 88 лм/вт у 400W;
• для дуговой ртутной лампы множитель будет 58 лм/вт;
• лампа накаливания мощностью 100 Вт дает поток примерно 1 200 люмен. Если мощность уменьшить до 40 Вт, поток достигнет 400 лм. А вот лампочка в 60 ватт имеет показатель около 800 лм.

Если необходимо точно определить световой поток, понадобится прибор люксометр. С его помощью можно вычислить, какой световой поток будет в выбранных точках помещения по известной методике.

Один люкс соответствует определенному световому потоку, попадающему на освещаемую поверхность площадью в один квадратный метр. Определить приблизительное значение светового потока, создаваемое определенным источником, можно, воспользовавшись формулой:

Ф = Е х S,
где S – это площадь всех поверхностей исследуемого вами помещения (в кв. метрах), а Е – это освещенность (в люксах).

Так если площадь поверхности 75 кв. метров, а освещенность 40 люкс, световой поток равен 3 000 люмен. Для точного расчета светового потока придется учитывать множество других пространственных факторов.

Если вы правильно, по всем параметрам подберете светодиодную лампу, при соблюдении всех требований завода-изготовителя она гарантированно прослужит долгие годы. В настоящее время наименее энергозатратные и обеспечивающие наибольшую освещенность изделия стоят недешево, но со временем они станут доступны всем потребителям.

Как правильно выбрать светодиодную лампу .

Что написано на коробках, что означают те или иные параметры.

LED («Light Emitting Diode») - значит светодиодные.

Для того чтобы определиться с выбором лампы.

Самый важный показатель лампы это

Световой поток - это количество видимого света.

Обозначается Lm (люмен ). Для того чтобы понять много или мало.

Достаточно знать, что обычная лампа накаливания 60 ватт - это примерно 660 lm.

Лампа 100 ватт - это 1140 lm.

Указывается в ваттах (W ) - это то сколько потребляется электроэнергии («сколько накручивает счетчик»). Мощнее лампа - не значит ярче.

Энергосберегающая лампа определяется именно соотношением этих 2-х параметров - как можно больше получить света Lm и как можно меньше потратить на это электроэнергии W. Наши светодиодные лампы примерно 85-115 lm/W.

Напряжение.

Обозначается V (вольт ), как правило, лампы работают от 220 вольт, или 12V (через понижающий трансформатор или автомобильные), еще реже бывают на 24-36v (суда и производственные помещения с высокой влажностью). На коробке пишут пределы от и до (насколько лампа чувствительна к перепадам напряжения). Светодиодные лампы работают в диапазоне от 100 до 240v.

Температура света.

Обозначается К (Кельвин) насколько "теплый" или "холодный" свет от лампы.

Никак не связано с физическим нагревом лампы! Меняется от количества Ватт только для ламп с нитью накаливания.

Немного лукавый показатель, ее имеющий точного измерения. Разные лампы с одним и тем же показателем могут отличаться в оттенках свечения.

В энергосберегающих и светодиодных лампах этот показатель достигается при добавлении во время производства того или иного люминофора

Многие покупая лампу не обращают на этот показатель внимания, а установив лампу недовольны тем, что «Свет какой-то призрачный или холодный» или наоборот что он слишком «желтый».

Что бы этого не произошло и Вы не ошиблись в ожиданиях, приведем ниже таблицу

Чем меньше показатель тем свет теплее, чем выше тем холоднее.

Из бытовых примеров лампа накаливания 60 ватт имеет показатель 2700К

Дневной свет в пасмурную погоду - 6500- 7000 К.

Лампы в основном имеют показатели

2700К (теплый белый)

4100К (нейтральный белый)

6500К (холодный)

7500 (белый дневной).

Теплый свет - более домашний и уютный, для комфорта и отдыха. Лампы с теплым светом устанавливают в спальнях и гостиных.

Нейтральный и холодный свет - более эффектный и настраивает на рабочий лад, отчетливее показывает предметы как они есть. Лампы с нейтральным и холодным светом устанавливают для освещения рабочих зон, кабинетах, гардеробных, хобби комнатах.

Нейтральное и холодное голубое излучение само по себе может влиять на биологические часы человека, поэтому для освещения помещений следует выбирать качественные лампы с цветовой температурой 4000К-6500К, которая соответствует естественному дневному свету.

Виды цоколей лампы

Индекс цветопередачи.

Обозначается Ra (он же CRI).

Это показатель того насколько точно передаются оттенки освещаемых объектов.

Ra 0 - все в черно-белом цвете.

От этого показателя зависит то, насколько правильно будут восприниматься цвета при данном освещении. Например, для музеев и картинных галерей требуются источники света с Ra>95, для магазинов одежды и бутиков подходит свет с Ra>90. Домой рекомендуется выбирать лампы и светильники со значением индекса цветопередачи не менее Ra80

Более низкие показатели допускаются для освещения, подсобных и хозяйственных помещений, дорог, дворов территорий где качество света не важно, а главное энергосбережение.

У наших светодиодных ламп показатель 80 - 92 Ra

Угол светового потока .

Бывает 20, 35. Самый распространенный для точечных светильников - 120 градусов.

При одинаковом световом потоке совершенно разный эффект освещения.

Для акцентного света (если надо осветить что-то конкретно) лучше выбрать лампу с малым углом.

Для общего освещения (потолочные) лучше выбрать лампу с широким углом например 120 градусов.

Про точечные потолочные светильники есть подробная

Теплоотвод в светодиодных лампах:

У любой светодиодной лампы должен быть теплоотвод.

В нашем понимании светодиодные лампы не нагреваются, тем не менее для светодиодов губительно свое собственное тепло . Именно для этого делается радиатор.

Чем лучше и больше радиатор, тем дольше прослужит светодиодная лампа.

К сожалению на данный момент невозможно изготовить, одновременно мощную, маленькую и долговечную светодиодную лампу. (Один из параметров будет уменьшаться за счет других). Чем мощнее LED лампа - тем она больше (если мы говорим о качественных светодиодных лампах)

Некоторые недоброкачественные производители для удешевления продукции любой ценой, уменьшают радиатор, по принципу "год прослужит, ну и ладно".

Большинство покупателей выбирают светодиодные лампы руководствуясь 2-мя критериями мощность/цена, что в корне неправильно, так как больше мощность - не значит больше света .

Качественные радиатор - аллюминий с добавлением серебра и меди, является гарантий для длительного срока службы без снижения светового потока со временем.

Пульсация в светодиодных лампах. не видима не вооруженным глазом

В качественных светодиодных лампах пульсация отсутствует или минимальна.

Производители качественных ламп указывают например:

• Без пульсации
• 0% коэффициент пульсации.

Это очень важный показатель. Так как пульсация негативно влияет на зрение, и на утомляемость, особенно при работе с движущимися предметами, при чтении. Может вызвать головные боли, резь в глазах и так далее в зависимости от степени пульсации и времени нахождения в таком освещении.

Невооруженным взглядом этот эффект сложно заметить. Лампа мерцает так часто, что глаз ее (пульсацию) не видит, но идет нагрузка на мозг и зрение.

Самый простой способ определить есть ли в светодиодной лампе пульсация - навести на нее камеру смартфона.

Получится примерно такая картинка с движущимися полосами.

Это характерно для дешевых и не очень качественных ламп, производители которых этот показатель на упаковке не указывают и замалчивают. Это обусловлено неправильной конструкцией драйвера, который дает не постоянный, а пульсирующий ток.

Для основного домашнего и рабочего освещения такие лампы не подходят.

Но их вполне можно использовать для дополнительного, не основного освещения: освещение кладовок, чердаков, подвалов, некоторые уличные, дежурные светильники.

Или для локального освещения: подсветка для картин, в холодильник и т.п.

Но точно не нужно устанавливать такие лампы в люстры, бра (особенно для чтения), светильники для работы.

Категорически запрещено использовать лампы с высокой степенью пульсации при работе с движущимися механизмами, станками. Частота вращения может совпасть с частотой мерцания и покажется что механизм не подвижен, что может повлечь за собой серьезные травмы.

в хрустальные светильники ставят ТОЛЬКО прозрачные лампы (накаливания или светодиодные), что бы хрусталь "играл" и ломал свет нужен точечный источник света (солнце, свеча, вольфрамовая нить накала, открытый светодиод).

Это по сути обычная лампа накаливания, бывают разной формы.

За счет увеличенной длины вольфрамовой нити она выглядит более эффектно. Их часто ставят в светильники в стиле лофт.

Колба с желтоватым оттенком поэтому свет получается более теплым чем у обыкновенной лампы накаливания 2100-2400К. Прослужит такая лампа около 2-х лет.

Эти лампы подходят для дополнительного освещения, создания более уютной атмосферы. Не желательно использовать ее для основного и рабочего освещения.

Купить светодиодные лампы дешево?

Дешевые светодиодные лампы существуют на рынке, но, как правило, это лампы с низким КПД у которых потребляемая мощность больше, а световой поток которых низкий, либо их конструкция позволяет производителю не затрачивать значительных средств на устройство драйвера и радиатора охлаждения.

Качественные лампы или сложные декоративные светодиодные изделия не могут иметь низкую цену. Низкая цена может быть обусловлена сырьем сомнительного качества.Светодиодные лампы известных брендов часто подделывают и могут продавать дешевле средней рыночной стоимости, хотя чаще стараются держать цены на соответствующем уровне для получения сверхприбыли. LED лампы низкого качества могут нанести серьезный вред здоровью и зрению. В них содержатся токсичные материалы, которые при нагревании лампы в процессе работы часто имеют явный химический запах. Свет от LED-подделок не соответствует заявленной цветовой температуре и мощности. Рассеиватели на дешевых лампах выполняют сугубо эстетическую функцию, следовательно, не могут защитить глаза от слишком яркого излучения и способны спровоцировать ожог сетчатки глаза. Качественные светодиоды не имеют в своем спектре инфракрасного или ультрафиолетового излечения.

Возможно вас заинтересует

Люмен является единицей измерения по СИ - Международной системе единиц. Это световая величина, обозначаемая "лм" или lm.

Замена ламп

Расчеты давно показывают, что - не самый эффективный вариант для освещения, особенно если дело касается больших помещений. Львиная доля энергии уходит не на освещение, а на нагрев нити накаливания, что делает лампочку больше похожей на маленький обогреватель.

Вопрос продуктивного энергопотребления особенно важен сейчас, в период большого расхода ресурсов и, что особенно важно для потребителей, высоких цен на коммунальные услуги. Поэтому при покупке стоит обращать внимание не на мощность, измеряемую в ваттах, а на то, сколько света даст лампочка. И вот как раз этот параметр изменяется в люменах.

Сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт

Такие лампы чаще всего используются в жилых помещениях. Они дают довольно хорошее освещение и комфортный для глаз цвет. Так как люмены показывают, сколько света испускает источник, то чем больше показатель, тем ярче будет освещение. Однако эти показатели могут сильно разниться, особенно если дело касается разных типов ламп. Довольно сложно рассчитать, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт. Например, в 20-ваттная лампа дает поток света в 250 люменов, а если мощность увеличить вдвое, поток достигнет 400 Лм. А вот лампочка в 60 ватт имеет показатель около 700 люменов, 900 Лм равно мощности в 75 ватт. Поток света мощностью в 1200 люменов достигается, если мощность лампы накаливания составляет 100 Вт.

Оптимизация энергопотребления

Рано или поздно люди начинают задумываться о том, как сэкономить на электричестве, ведь прогресс не стоит на месте. Сначала появились которые, по заверениям производителей, сокращают потребление энергии в два или три раза. А теперь есть и еще более экономные лампы - светодиодные. Единственный их минус - довольно высокая цена, поэтому самая главная проблема в том, чтобы новая лампа включала в себя и минимальное энергопотребление, и яркость лампы накаливания.

Обман

Светодиодные лампы действительно потребляют в несколько раз меньше энергии, однако информация, заявленная производителями, часто вводит покупателей в заблуждение. Например, говорят, что лампа аналогична 70-ваттной лампочке при 500 Лм, но это никак не может соответствовать действительности. Для того чтобы не ошибиться с выбором, необходимо помнить, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт.

После покупки такого элемента человек оказывается разочарован, потому что света не хватает и приходится менять устройство на более мощное, что связано с дополнительными затратами, особенно если лампы были куплены на всю люстру. Однако при их смене стоит обратить внимание не только на такую величину, как люмен. Световой поток/мощность - это отношение в Международной системе единиц (СИ), которое называется световой отдачей. Проще говоря, параметр показывает, какую яркость выдает 1 Ватт того или иного источника света. Измеряется в люменах на ватт.

Как выбирать?

Принимая во внимание все параметры, следует учитывать не только то, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт, но и световую отдачу, которая для 100 ватт равна 13,8 лм/Вт. Для примера: этот же параметр у может быть от 10 до 300 (!) лм/Вт.

Еще одним неоспоримым преимуществом лампы накаливания является прозрачность стекла и угол распространения света, равный 360 градусов. Поэтому при замене на другие виды (к примеру, у светодиодной лампы угол в два раза меньше) может наблюдаться ухудшение освещения. К тому же именно лампы накаливания идеально подходят под диммеры, способные регулировать не только яркость, но и энергопотребление.

Этикетки

Как правило, информацию о том, сколько люменов в лампе накаливания 100 Вт, можно узнать на упаковке. К тому же там указываются еще и такие важные параметры, как цветовая температура и индекс цветопередачи (CRI), правильно выбрав которые, можно получить максимально комфортный для глаз оттенок света.

Привычной лампы накаливания равна 2800 К (измеряется в градусах Кельвина). Этой величиной и следует руководствоваться при выборе оттенка света, если, конечно, помещение жилое. Для рабочих областей (офисы, больницы, аптеки, магазины) подходят нейтральные тона с цветовой температурой от 4000 до 5000 К, а галереи и выставочные залы рекомендуют освещать лампами дневного света (5000 К и выше).

Точность

Если по каким-либо причинам важно, чтобы освещение при замене ламп осталось точно на том же уровне, можно предварительно измерить световой поток специальным прибором - люксометром. Люкс - это показатель соотношения люменов и площади помещения (1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр). Обычно это касается различных учреждений, где необходимо следить за соответствием освещения государственным нормативам.

Уловки эффективного энергосбережения

Одним из любопытных советов от профессионалов является использование ламп разной мощности. Например, более мощное освещение требуется в рабочей области комнаты, а в некоторых ее частях можно обойтись меньшим количеством люксов. Второй совет - раздельное включение ламп. Такое ухищрение позволит не только потреблять меньше электроэнергии, но и разделять зоны в квартирах-студиях или больших комнатах.

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 120 0 . Поэтому и характеристики освещения диода зависят от того под каким ракурсом их оценивать.

Сравнение света разных источников

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.

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).

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.

Что такое люмены в светодиодных лампах

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.

Освещение рабочей поверхности

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.

Освещённость и световой поток

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 * Tg60 0 * h = 1.16 * h;

Площадь круга = 3,14 * D 2 / 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.