Что такое световая отдача прибора освещения
Этот параметр равен световому потоку лампы при потреблении ею единицы мощности электроэнергии. Измеряется в люменах на 1 ватт (Лм/Вт). Принимается, что излучаемый световой поток распределяется равномерно на каждый ватт потребляемой энергии.
Особенности выбора светильников для размещения снаружи здания
Кроме того, освещение на основе пламени приводит к производству нежелательных загрязнителей, что может нанести вред здоровью. Светильники, которые производят свет, используя электричество, теперь стали стандартом для современного освещения. Существующие лампы можно классифицировать, как описано ниже.
Использование значения светового потока при расчете освещения в помещении
Лампы накаливания основаны на принципе накаливания, когда нить накаливается для получения света, например, в стандартных лампах накаливания вольфрама. Их энергоэффективность сравнительно низкая. Например, когда горит обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт, энергия видимости составляет всего около 10 Вт, остальная часть преобразуется в отработанное тепло. Улучшенный тип, а именно галогенные лампы – лампы высокого давления, лампы накаливания, состоящие из вольфрамовой нити внутри кварцевой оболочки, содержащей галогенные газы, такие как йод и бром, которые позволяют волокнам работать при более высоких температурах и более высокой эффективности.
Компактные люминесцентные светильники и светодиоды привлекают в первую очередь своей высокой экономичностью. Эту желанную экономию энергии обеспечивает, вопреки ожиданию, не маленькая потребляемая мощность, а непосредственно световая отдача прибора. Чем эта величина больше, а мощность лампочки аналогична, тем экономичнее прибор. Поэтому лампочки накаливания сдают свои позиции, уступая место более прогрессивным светодиодным светильникам, у которых световая отдача существенно выше.
Максимум световой эффективности может быть достигнут при излучении с длиной волны 555 нм. Это значение для монохроматического света при идеальном преобразовании из электрической энергии теоретически позволяет получить максимальную световую отдачу, равную 683,002 Лм/Вт.
В галогенных лампах кварцевая оболочка ближе к нити накала, чем стекло, используемое в обычных лампочках. Нагревание нити до высокой температуры приводит к тому, что атомы вольфрама испаряются и объединяются с газом галогена. Затем эти более тяжелые молекулы осаждаются обратно на поверхность нити. Этот процесс рециркуляции увеличивает срок службы вольфрамовой нити и позволяет галогеновой лампе вырабатывать больше света на единицу энергии. Следовательно, галогенные лампы используются во множестве применений, включая автомобильные фары.
Для лампочек с вольфрамовой нитью характера очень малая световая отдача, так как цвет их излучения стремится в сторону инфракрасных оттенков.
Данные о светоотдаче разных типов ламп отражены в таблице.
Тип источника света | Световой поток (лм) | Световая отдача (лм/вт) |
Лампа накаливания 40 Вт | 420 | 10 |
— \\ — 60 Вт | 710 | 11 |
— \\ — 75 Вт | 935 | 12 |
— \\ — 100 Вт | 1350 | 13 |
— \\ — 200 Вт | 2500 | 14 |
Галогеновая лампа 230В 42 Вт | 625 | 15 |
— \\ — 230В 70 Вт | 1170 | 17 |
IRC-галогеновая лампа 12В | 1700 | 26 |
люминесцентная лампа 40 Вт | 2000 | 50 |
— \\ — 200 Вт | 11400 | 57 |
Газоразрядная лампа 250 Вт | 19500 | 78 |
— \\ — 2000 Вт | 210000 | 105 |
Автомобильный ксенон 35Вт | 3000-3400 | 93 |
Светодиод 40-80 Вт | 6000 | 115 |
Светодиодная лампа (цокольная) | 860 | 86 |
Солнце | 93 | |
Идеальный источник света | 683,002 |
Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной
Разница «в возрасте» этих типов ламп составляет почти сотню лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе до сих пор остается самой востребованной на рынке.
Светодиодные лампы Navigator Filament
Давайте проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодной. Ведь не только мощностью отличаются равные по световому потоку изделия.
Светоотдача
Светоотдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Измеряется этот параметр в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Ее светодиодный сородич имеет диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, эффективность последнего явно выше.
Цветовая температура
При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют руководствоваться следующей таблицей:
Площадь помещения, кв. м | Требуемая мощность лампы, Вт | |
Накаливания | Светодиодная | |
Менее 6 | 150 | 18 |
10 | 250 | 28 |
12 | 300 | 33 |
20 | 500 | 56 |
30 | 700 | 80 |
Теплоотдача
Не менее важной характеристикой, подлежащей сравнению, является теплоотдача от изделия. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов
Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов.
Правда, в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.
Разогретая стеклянная колба является потенциальным источником пожара, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме использовать традиционную лампочку не рекомендуют.
В этом плане светодиодная ламп находится в более выигрышном положении: она может нагреться не выше 50 градусов. Следовательно, никаких ограничений в ее применении не существует.
В этой статье речь идет об общих случаях. Для помещений категории повышенной взрыво-пожароопасности выпускаются соответствующая продукция, имеющая высокую степень защищенности.
Срок службы
Светодиодные лампы характеризуются отменной живучестью. Производители утверждают, что прослужить их изделие может более 50 тысяч часов. Лампы накаливания живут намного меньше – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем каждые 3 месяца менять дешевую.
Типы светодиодных ламп
Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.
Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. Много нареканий в этом плане возникает у потребителей к китайской продукции.
КПД
Коэффициент полезного действия ламп освещения говорит о том, какой процент потребленной электроэнергии превращается в свет, а какой – в тепловую энергию. КПД светодиодов составляют примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться лишь семью-девятью процентами.
Thomson Filament — светодиодные лампы нового поколения
Цена
В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предмет их спора – стоимость. Ведь стоят светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. В пользу первых говорит малая мощность, а, следовательно, низкое энергопотребление.
Для наглядности сведем показатели экономичности ламп разного типа в таблицу:
Наименование показателя | Лампа накаливания | Люминесцентная | Светодиодная |
Мощность, Вт | 60 | 12 | 5 |
Стоимость изделия, руб. | 30 | 150 | 300 |
Энергопотребление за год, кВт*ч | 175 | 35 | 14 |
Стоимость потребленной энергии*, руб./год | 526 | 105 | 44 |
Таблица составлена на основе следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята за 3 рубля.
Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выигрышное положение.
Прочие характеристики
- силе тока;
- механической прочности;
- цветовой температуре и некоторым другим показателям.
Давайте сравним две лампы:
- светодиодную мощностью 9 Вт;
- накаливания на 60 Вт.
Результаты сравнения сведем в таблицу:
Наименование параметра | Светодиодная, 9 Вт | Накаливания, 60 Вт |
Сила тока, А | 0,072 | 0,27 |
Эффективность светоотдачи, Лм/Вт | 53,4 | 10,3 |
Световой поток, Лм | 454,2 | 612 |
Цветовая температура, К | 5500-7000 | 2800 |
Рабочая температура, С | 70 | 180 |
Чувствительность к низким температурам | отсутствует | Присутствует у некоторых ламп |
Чувствительность к влажности | отсутствует | Присутствует у некоторых |
Механическая прочность | Высокая – можно трясти | Низкая – при сотрясении может оборваться нить или лопнуть стекло |
Тепловое излучение, БТЕ/ч | 3,4 | 85 |
Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.
Таблица яркости света
На актуальный момент соответствие светового потока современных светодиодных ламп и потребляемой ими мощности выглядит так:
Световой поток, лм | 250 | 400 | 650 | 1300 | 2100 |
Потребляемая мощность светодиодного светильника, Вт | 2-3 | 5-7 | 8-9 | 14-15 | 22-27 |
Эквивалентная мощность лампы накаливания, Вт | 25 | 40 | 60 | 100 | 150 |
В таблице указаны приблизительные округленные значения, так как присутствующие на рынке лампы произведены в течение нескольких лет различными производителями по отличающимся технологиям. Для восприятия «на глаз» этот разброс практически не заметен.
Имея четкое понятие о взаимосвязи характеристик светового излучения, можно самостоятельно выполнить расчет освещения помещения или территории. Для этого надо знать нормы освещенности и технические характеристики LED-ламп.
Определение общего типа подсветки
Решив задействовать вариант расчета коэффициента использования светового потока для одного источника света, вам нужно будет использовать следующую формулу:
Формула расчета общего освещения
Чтобы определить требуемое число осветительных приборов, можно использовать такую формулу:
Формула расчета числа ламп
Здесь:
- ЕH – минимальный уровень для освещенности;
- S — площадь, которую необходимо осветить;
- k — коэффициент запаса. Он для лампочек накаливания будет составлять 1,15, а для ДРИ, ДНаТ, ДРЛ и для люминесцентных ламп — 1,3;
- Z – показатель для минимальной освещенности. Для лампочек накаливания, ДРЛ, ДНаТ и ДРИ он составит 1,15, а для люминесцентных источников света — 1,1;
- N — число ламп;
- n – число лампочек в осветительном изделии;
- h – коэффициент, применяемый для использования светового потока.
Проведя расчет с использованием вышеприведенных формул, вы получите значение общего светового обеспечения и количество требуемых светильников для его реализации.
Классификация LED ламп
Светодиодные лампы классифицируются по нескольким признакам, указывающим на их технические характеристики. В частности – это ее назначение, конструкция и тип цоколя. Чтобы иметь лучшее представление о разновидностях, давайте рассмотрим каждый признак отдельно.
Назначение
По назначению светодиодные лампы можно разделить на следующие виды:
- для освещения жилой постройки. Часто дома используется с цоколем E27, E14;
- модели, используемые в дизайнерской подсветке;
- для обустройства наружной освещенности. Это может быть подсветка архитектурных строений или элементов ландшафтного дизайна;
- для освещенности участка во взрывоопасной среде;
- модели уличного освещения;
- много светодиодных ламп используется в прожекторах. Они применяются для освещенности промышленных территорий и зданий.
Конструкция
По типу конструкции светодиодные лампы разделяют на следующие виды:
- модели общего назначения используются для освещенности офисных и жилых помещений;
- светодиодная лампа с направленным потоком света устанавливается в прожекторах. Их используют для подсветки элементов архитектурных строений и освещения ландшафта;
- заменить люминесцентные источники света призваны линейные модели. Эти светодиодные лампы изготовлены в форме трубки и подходят по типу цоколя, что дает возможность быстро заменить один источник света на другой.
Цоколь
У светодиодных ламп, в зависимости от их назначения, существуют разные типы цоколей. В основном встречаются такие разновидности:
- Стандартные цоколи с буквенным обозначением «Е» указывают на резьбовой тип. Цифры обозначают диаметр цоколя, например, Е27. Резьбовой цоколь светодиодных ламп идентичен цоколю традиционных источников света с нитью накала. Это легко позволяет их заменять дома в люстрах, настольных моделях, а также в приборах уличного освещения, установленных на столбах. В использовании дома распространены лампы со стандартным цоколем, имеющим обозначение Е27 или Е14. Другое название у Е14 – миньон. Уличное освещение с опор требует использование более мощных светодиодных ламп. Большой размер колбы естественно имеет больший цоколь – Е40.
- Разъем GU10 состоит из 2 штырьков с утолщением на концах. Конструкция цоколя идентична разъемам стартеров, используемых в старых источниках дневного света (газоразрядных). Светодиодная лампа с таким цоколем имеет поворотный тип крепления в патроне. Буквенное обозначение разъема указывает, что G – штырьковый тип, U – наличие утолщения концов. Цифра обозначает расстояние между штырьками. В данном случае – это 10 мм. Штырьковый цоколь отличается электробезопасностью и простотой установки. Лампа со штырьковым разъемом в основном предназначена для потолочных светильников с рефлектором.
- Аналогичный разъем GU5.3 имеет тот же штырьковый тип с расстоянием между элементами 5,3 мм. Этот тип разъема для светодиодных ламп запустили в производство с увеличением спроса на галогенные источники света с таким же разъемом, устанавливаемые в потолочных приборах освещения. Модели с таким цоколем подходят для точечного освещения, устанавливаемого в подвесные потолки. Цоколь легко вставляется в патрон и является таким же электробезопасным.
- У линейных светодиодных изделий в форме трубы установлен цоколь G13. Это тот же штырьковый тип с расстоянием между элементами 13 мм. Такие модели трубчатой формы применяют для замены люминесцентных источников света. Их используют для улучшения освещенности больших площадей, а также устанавливают в помещениях с высокими потолками большой протяженности.
- Цоколь GX53 имеет расстояние между штыревыми элементами 53 мм. Лампы с таким разъемом применяют в накладных и встраиваемых светильниках для мебели и потолка.
Таблица типов цоколей
Отличие освещенности от светового потока
Предельно просто объяснить разницу между этими понятиями можно сравнив их с простыми физическими величинами: давлением и силой. Используя небольшой по площади предмет (иголку) можно приложив минимум силы создать большое давление. Точно так же обстоит и со световым потоком. Используя лампочку, обеспечивающую невысокую освещенность, но сконцентрировав световой поток на ограниченном участке, можно добиться локальной освещенности в десятки раз превосходящей общую.
Следует помнить, что освещенность и световой поток измеряются различными единицами:
- освещенность – люксами (лк);
- световой поток – люменами (лм).
Таблица яркости света
На актуальный момент соответствие светового потока современных светодиодных ламп и потребляемой ими мощности выглядит так:
Световой поток, лм | 250 | 400 | 650 | 1300 | 2100 |
Потребляемая мощность светодиодного светильника, Вт | 2-3 | 5-7 | 8-9 | 14-15 | 22-27 |
Эквивалентная мощность лампы накаливания, Вт | 25 | 40 | 60 | 100 | 150 |
В таблице указаны приблизительные округленные значения, так как присутствующие на рынке лампы произведены в течение нескольких лет различными производителями по отличающимся технологиям. Для восприятия «на глаз» этот разброс практически не заметен.
Имея четкое понятие о взаимосвязи характеристик светового излучения, можно самостоятельно выполнить расчет освещения помещения или территории. Для этого надо знать нормы освещенности и технические характеристики LED-ламп.
Типовое значение светового потока для различных источников света
Типовые значения светового потока для источников света зависят от их конструкции. Наглядно представить, насколько формируемый ими световой поток может отличаться, позволяет таблица:
ТАБЛИЦА 1
Световой поток ламп накаливания, формируемый различными источниками света
ТАБЛИЦА 2
Таблица светового потока люминесцентных ламп
Сравнение света разных источников
Чаще всего сравнению подлежать источники света, используемые в быту:
- лампы накаливания;
- галогеновые лампы;
- люминесцентные лампы;
- светодиодные (LED) лампы.
Максимально допустимая в быту лампа накаливания обычно не превышает мощности 200 Вт. Более мощные лампы сильно нагреваются и являются пожароопасными. Следует учитывать, что световая отдача различных видов ламп не характеризуется одной лишь мощностью.
Световой поток лампы накаливания мощностью 100 Вт достаточен для создания комфортного освещения в помещении площадью 9-12 м2 .
Такой же световой поток люминесцентных ламп обеспечивается при мощности 40 Вт.
Светодиодный источник света – самый экономичный в плане энергопотребления. Блок светодиодов мощностью 7 Вт по светоотдаче заменяет стоватовую лампочку.
Освещение рабочей поверхности
К освещению рабочих поверхностей применяются требования, содержащиеся в:
- СНиП 23-05-95;
- СанПин 2.2.1/2.1.1.1278-03
Рабочий стол должен иметь освещенность 300 лк, рабочее место для производства точных работ – 500 лк, для освещения рабочих поверхностей на кухне достаточно 150 лк.
Норма освещенности жилого помещения
Освещенность помещений разного назначения неодинакова и может различаться на порядок. Количество люмен на квадратный метр по типам жилых помещений таково:
- кабинет, библиотека, мастерская — 300;
- детская комната — 200;
- кухня, спальня — 150;
- баня, сауна, бассейн — 100;
- гардероб, коридор — 75;
- холл, коридор, ванная, санузел — 50;
- лестница, подвал, чердак — 20.
Расчет освещенности для помещений
Для определения освещенности помещения необходимо знать следующие параметры:
- Е — нормативное значение освещенности (сколько люменов нужно на 1 м²).
- S — площадь помещения.
- k — коэффициент высоты:
- k = 1 при высоте потолка 2.5 — 2.7 м;
- k = 1.2 при высоте потолка 2.7 — 3.0 м;
- k = 1.5 при высоте потолка 3.0 — 3.5 м;
- k = 2 при высоте потолка 3.5 — 4.5 м;
Формула для расчета простая:
Ф = E•S•k.
Зная освещенность, можно подобрать требуемый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различий по технологиям производства и принципу работы. Следует учитывать особенность зрения человека, для которого источники света с синеватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.
Мощность светового потока
Световой поток характеризуется большой колючестью видимого света, который образуется при работе LED источника света. Складывается он из следующих показателей:
- светоотдача;
- мощность;
- используемые химические составы;
- качество линзы.
Основные формулы для вычисления светового потока
Яркость лампы диодного типа уменьшается в течение срока эксплуатации. Также он может теряться по мере прохождения через линзу или накладку, защищающую источник света. При этом потери остаются в пределах 5%.
Как определить порядок измерения
Световой поток представляет собой световое излучение, распространяющееся во всех направлениях, длину волн которого может воспринимать человеческий глаз. Единица измерения потока света лампы накаливания – люмен (Лм).
Светодиодный источник света излучает электромагнитные волны разной длины. Световой поток измеряется суммарным значением видимых глазом световых волн, а также волн инфракрасного и ультрафиолетового излучения, с учетом усредненной кривой чувствительности человеческого глаза к восприятию световых волн. По его значению определяется поток света светодиодных светильников.
Узнать больше можно просмотрев видео от всемирноизвестного производителя Philips. В видеоролике подробно рассказано о том, что такое люмен и как он поможет выбрать наиболее подходящий осветительный элемент.
Хозяйкам важно знать, что светодиодные лампы не так эффективны для выращивания цветов, как люминесцентные светильники для растений
Светоотдача светодиода
Сила света определяет интенсивность освещения источником света во множественных точках пространства. Единицей ее измерения является кандела (кд), зависящая от эталонного источника освещения. Световой поток светодиодной лампы рассчитывается как отношение потока света, равномерно распределенного в его пределах, к телесному углу.
Рекомендуем Вам также более подробно прочитать о том, как рассчитать освещенность помещения.
Подробнее о технических характеристиках светодиодных ламп читайте здесь.
Среди множества светодиодных светильников выделяют следующие виды:
- для домашнего освещения (например длинные светодиодные лампы);
- промышленные (светодиодные лампы используются для производственных площадей);
- офисные (для общественных и торговых мест);
- уличные.
Таблица яркости света
В таблице приведены соотношение мощности и уровня светоотдачи некоторых моделей диодных светильников.
Тип (цоколь, назначение) | Мощность, Вт | Световой поток, Лм |
---|---|---|
Е27/14 (домашний) | 5 | 430 – 440 |
Е27/14 (домашний) | 10 | 910 |
GX70 (домашний) | 10 | 760 – 800 |
СПДК18 (производственный) | 18 | 1836 |
СДГ 120 / СДГ 150 / СДГ 180 (производственные) | 120 – 180 | 12000 – 18000 |
СДП128 (производственные) | 128 | 14900 – 17135 |
СДО30 (офисные) | 30 | 3000 |
СДО44 (офисные) | 44 | 4400 |
СДОТ10 (офисные) | 10 | 340 |
СДУУ64 (уличные) | 64 | 4500 |
СДУ 80 (уличные) | 80 | 7850 |
Сравнение дальности и яркости свечения ламп галогенного и LED типов
Сравнение светодиодных и люминесцентных ламп
ЛЕД лампы превосходят по техническим характеристикам энергосберегающие лампы, в том числе и по яркости. Убедиться в этом поможет следующая таблица.
Cветодиодная лампа | Люминесцентная лампа | ||
---|---|---|---|
Мощность Вт | Световой поток Лм | Мощность Вт | Световой поток Лм |
5 | 450 | 15 | 450 |
9 | 700 | 20 | 700 |
12 | 900 | 25 | 1000 |
15 | 1200 | 30 | 1200 |
20 | 1800 | 50 | 1800 |
30 | 2500 | 80 | 2500 |
По приведенным выше сравнительным данным, можно сделать вывод, что светодиодные светильники более экономичны в потреблении электроэнергии. Световой поток таких источников света наиболее эффективен в применении в различных областях освещения.
Алгоритм использования способа
Любой математический расчет требует соблюдения определенного алгоритма. Если его не придерживаться, то риск больших погрешностей значительно возрастет. Руководствуясь методом расчета коэффициента при применении светового излучения, нужно проделать следующее:
определить систему освещения. Это означает, что нужно определиться с типом источника света (светодиодные, галогеновые, люминесцентные или другие лампочки), видом осветительного прибора, при помощи которых будет обеспечиваться подсветка конкретного участка или целой комнаты;
Разнообразие источников света
провести сам расчет.
Как видим, алгоритм небольшой, но от этого КИСП не становится проще. Целью вычислений методом коэффициента использования светового потока является определение общего типа освещения. Вначале нужно выяснить следующие параметры:
- сколько осветительных приборов требуется для того, чтобы создать минимальный уровень для освещенности (ЕH);
- мощность лампы, требуемой для нормированного уровня светового потока.
Далее разберем, как рассчитать данным методом общее освещение.
Параметры определяющие световой поток
Свет существует в виде потока очень маленьких частиц, называемых фотонами. При попадании на глазную сетчатку, они вызывают большое количество различных зрительных ощущений. Видимость предметов зависит от их освещенности, то есть от количества фотонов, попадающих на сетчатку в течение определенного времени. Таким образом, световой поток светодиодных ламп состоит из определенного количества фотонов, испускаемых за установленную единицу времени.
Для измерения светового потока используется специальная единица, называемая люменом. Например, обычная лампа накаливания, мощностью 100 ватт обладает световым потоком от 1200 до 1400 Люмен. Однако подобрать эквивалентный световой поток для светодиодной лампочки совсем непросто. Это связано с тем, что свечение лампы накаливания происходит во все стороны, то есть угол ее рассеивания составляет 3600. Такой угол получается из-за нагретой спирали, расположенной в самом центре колбы. В светодиодной лампочке присутствуют от одного до нескольких светодиодов, освещающих пространство, расположенное непосредственно перед ними.
При размещении светодиодов на наклонной плоскости или использовании рассеивающей колбы удается получить свечение, направленное в разные стороны. Углы рассеивания в таких случаях имеют самый широкий диапазон, но чаще всего используется промежуток от 120 до 170 градусов.
Такая лампочка, подвешенная под потолком, позволяет полностью освещать стены и площадь полов, при этом, поверхность потолка будет оставаться темной. Лампа накаливания почти половину светового потока тратит на потолок, который вовсе не обязательно освещать. Поэтому при одинаковом световом потоке, освещенность под действием каждого вида ламп будет различной. В отдельных случаях эта разница доходит до 40 процентов.
Таким образом, данный параметр не позволяет определить точную светимость, и сравнение ламп будет не совсем точным.
Таблица светового потока
Для более точного сравнения применяется показатель освещенности, измеряемый в люксах. Здесь учитывается число фотонов, попадающих на поверхность, расположенную на определенном расстоянии от источника света. Производится сравнение количества люксов, которое будет одинаковым у аналогичных лампочек. Это позволяет подобрать светодиодную лампу, точно замещающую лампочку накаливания.
Как определить световой поток светодиодной и люминесцентной ламы
Существует простой метод определения светового потока для оценки общего освещения этих двух типов ламп.
Он состоят из двух этапов:
- Расчёт сплошного светового потока. Он нужен для освещения помещения.
- Определение количества светильников.
Формула расчёта: X*Y*Z.
X – показатель степени освещённости для помещения. Y – площадь помещения. Z – корректирующий коэффициент при учёте высоты потолка.
Показатель освещённости различных помещений измеряется в Люксах (Лк):
- Прихожая и коридор: 50-75 Лк.
- Стандартная жилая комната, гостиная: 150 Лк
- Кладовая: 50 Лк.
- Кузня: 150 Лк.
- Детская комната: 200 Лк.
- Кабинет: 300 Лк.
- Сауна: 100 Лк.
- Санузел (ванная и туалет): 50 Лк.
Затем нужно узнать, сколько светильников требуется. Как правило, световой поток каждой лампы указан на её упаковки или в инструкции. Например, у обычной LED-лампы с мощностью 8-10 Вт световой поток составляет примерно 900-1100 Лм.
У люминесцентной лампы 18 Вт световой поток составляет 1080 Лм. Классическим примером является PHILIPS TL-D 18Вт/54-765 G13 T8. У другой люминесцентной лампы 36 Вт световой поток уже составляет 2600 Лм. Пример – L 36ВТ/765 OSRAM BASIC T8.
Тем не менее светодиоды лидируют по качеству света и по мощности светового потока. По мере возрастания их популярности они подтверждают это, что световой поток 4000 Лм является одним из самых высоких показателей. Хорошим примером может служить LED Cree XLamp XHP70 с мощностью 32 Вт, где поток света достигает 4022 Лм.
Для расчёта нужно подставить числовые в формулу:
- Комната с площадью 30 кв. м.
- Высота потолков – 4 м.
- Мощность лампы – 10 Вт.
(Х)150*(Y)30*(Z)3.5 = 15750 Лм
Один люмен светового потока при 555 нм соответствует излучаемой мощности 1/680 Вт, а при 400 нм 3.5 Вт излучаемой мощности равны 1 люмену. Эта взаимосвязь между ваттом и просветом важна, поскольку можно рассчитать световой поток, который будет генерировать конкретная лампа, с учетом излучаемой мощности на каждой длине волны и соответствующей чувствительности глаза (как определено СИ) на этой длине волны. Это можно сделать математически или с помощью специально откорректированных фотоэлементов с реакцией, соответствующих СИ.
Например, натриевая лампа низкого давления излучает практически весь свет на длинах волн 589 и 589,6 нм. Поскольку это очень близко к пиковой светочувствительности глаза, оно очень эффективно с учётом количества люменов, производимых на каждый ватт мощности. Поэтому, если это возможно, то лучше всего использовать лампу, которая будет производить 160 люмен на каждый ватт мощности. Однако если лампа имеет монохромный тип света, результаты чаще всего будут неудовлетворительными.
Алгоритм определения количества светильников
Вычисляем площадь помещения: S = a × b .
Определение индекса помещения: φ = S / ( h — Кз ) * ( a + b ).
Определяем коэффициент использования осветительной установки по таблицам, приведенным для различных серий светильников, исходя из значений коэффициентов отражения и индекса помещения.
Определение требуемого количества светильников: N = ( E * S) / ( U * n * Фл * Кз)
Е – требуемая освещенность горизонтальной плоскости, Лк.
S – площадь помещения, м2
Кз– коэффициент запаса. Он учитывает снижение яркости свечения по причине износа и/или загрязнения элементов осветительного прибора, а также загрязнения поверхностей помещения.
U – коэффициент использования осветительной установки.
Фл – световой поток одной лампы, Лм.
n — число ламп в одном светильнике.
Вспомогательные таблицы для расчета освещенности
потолок | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
стены | 0,5 | 0,5 | 0,3 | 0,5 | 0,3 | 0,3 | |
пол | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,1 | |
Индекс помещения | 0,60 | 0,33 | 0,32 | 0,25 | 0,3 | 0,24 | 0,24 |
0,80 | 0,41 | 0,39 | 0,32 | 0,36 | 0,3 | 0,29 | |
1,00 | 0,47 | 0,45 | 0,38 | 0,42 | 0,35 | 0,34 | |
1,25 | 0,53 | 0,51 | 0,44 | 0,47 | 0,41 | 0,39 | |
1,50 | 0,58 | 0,55 | 0,48 | 0,51 | 0,45 | 0,43 | |
2,00 | 0,65 | 0,62 | 0,56 | 0,57 | 0,52 | 0,49 | |
2,50 | 0,7 | 0,67 | 0,61 | 0,61 | 0,56 | 0,53 | |
3,00 | 0,64 | 0,71 | 0,65 | 0,64 | 0,6 | 0,56 | |
4,00 | 0,79 | 0,75 | 0,7 | 0,68 | 0,64 | 0,6 | |
5,00 | 0,83 | 0,78 | 0,74 | 0,71 | 0,68 | 0,62 |
Таблица коэффициентов отражения
Плоскость из материалов с высокой отражаемостью | 0,8 |
Плоскость с белой поверхностью | 0,7 |
Плоскость со светлой поверхностью | 0,5 |
Плоскость с серой поверхностью | 0,3 |
Плоскость с темной поверхностью | 0,1 |
Нормы освещенности помещений в Люксах