Чем определяется яркость лампочки
Яркость свечения светодиодных ламп – лучшие показатели
Подписка на рассылку
Яркость свечения лампы – это отношение силы света, получаемого от источника освещения (лампы) к площади проекции на площадь, перпендикулярную оси наблюдения. Яркость ламп измеряется в люменах и от того, сколько люмен в лампе, зависит уровень освещенности и комфорт человека, находящегося в помещении.
Сколько люменов в разных источниках освещения?
Подбирая лампы для дома, важно учитывать не только количество потребляемой электроэнергии, но и уровень яркости свечения. Например, для комфортной работы за компьютером, чтения или письма можно выбрать лампы с показателями яркости не менее 1800-2000 люмен, а для отдыха в спокойной обстановке подойдут и менее яркие лампы.
Разные виды ламп имеют свои показатели яркости освещения. Если вас интересует вопрос «сколько люменов в лампе накаливания?», для его ответа необходимо учесть мощность устанавливаемой лампы. Например, лампа накаливания мощностью 15Вт дает освещение 90люмен, а лампы общего назначения (ЛОН) на 100Вт имеют показатели яркости от 1550 до 1630 люмен. Галогенные лампы накаливания дают лучшие показатели яркости освещения, так, лампа на 50Вт обеспечивает от 1400 до 1600 люмен. Это позволяет при меньшем потреблении энергии обеспечить более высокие показатели яркости.
Светодиодные лампы – экономия средств на электроэнергию
Еще более высокие показатели яркости обеспечивают люминесцентные лампы. Лампа люминесцентная люмен 2000 при 40Вт – это отличные показатели в сравнении с лампами накаливания. Яркие лампы обеспечивают должный уровень комфорта и позволяют экономить электроэнергию. Кроме того, современные системы диммирования позволяют легко и просто регулировать уровень освещенности, меняя его с «рабочего» на более спокойный и комфортный для отдыха.
Самые мощные и эффективные современные светодиодные лампы люмен 80 на 1 Ватт уже продаются в магазинах электроустановочных приборов. Ученые полагают, что возможность светодиодных источников освещения можно довести до 300 люмен/Вт, однако пока это только теория.
Светотехнические параметры и понятия. Часть 1
Профессиональные светотехники и специалисты, работающие в области освещения, постоянно употребляют разные термины и определения, которые мало о чем говорят простому обывателю, но нужны для правильного описания цветового фона.
Чтобы было проще понимать, о чем идет речь, и что обозначают эти слова, мы подготовили список, объясняющий основные светотехнические термины и характеристики. Его не нужно учить наизусть, можно просто заходить на нужную страницу и освежать в памяти забытый параметр. Говорить «на одном языке» всегда проще.
Светотехнические параметры и понятия.
1 — Видимое и оптическое излучение
Весь окружающий нас мир образуется видимым и оптическим излучением, сосредоточенным в полосе электромагнитных волн от 380 до 760 нм. К ней с одной стороны добавляется ультрафиолетовое излучение (УФ), а с другой инфракрасное (ИК).
УФ-лучи оказывают биологическое воздействия и применяются для уничтожения бактерий. Дозировано они используются для лечебного и оздоровительного эффектов.
ИК-лучи используются для нагрева и сушки в установках, так как в основном производят тепловое воздействие.
2 — Световой поток (Ф)
Световой поток характеризует мощность видимого излучения по воздействию на человеческое зрение. Измеряется в люменах (лм). Величина не зависит от направления. Световой поток — это самая важная характеристика источников света.
Например, лампа накаливания Е27 75 Вт имеет световой поток 935 лм, галогенная G9 на 75 Вт — 1100 лм, люминесцентная Т5 на 35 Вт — 3300 лм, металлогалогенная G12 на 70 Вт (теплая) — 5300 лм, светодиодная Е27 9,5 Вт (теплая) — 800 лм.
3 — Люмен
Люмен (лм) — это световой поток от источника света (лампы) при окружающей температуре 25°, измеренной при эталонных условиях.
4 — Освещенность (Е)
Чаще всего нормируется горизонтальная освещенность (на горизонтальной плоскости).
5 — Сила света (I)
Сила света — это пространственная плотность светового потока, ограниченного телесным углом. Т. е. отношение светового потока, исходящего от источника света и распространяющегося внутри малого телесного угла, содержащего рассматриваемое направление.
I=Ф/ω Единица измерения силы света — кандела (кд).
Средняя сила света лампы накаливания в 100 Вт составляет около 100 кд.
КСС (кривая силы света) — распределение силы света в пространстве, это одна из важнейших характеристик светотехнических приборов, необходимая для расчета освещения.
6 — Яркость (L)
Яркость (плотность света) — это отношение светового потока, переносимого в элементарном пучке лучей и распространяющемся в телесном угле, к площади сечения данного пучка.
L=I/A (L=I/Cosα) Единица измерения яркости — кд/м2.
Яркость связана с уровнем зрительного ощущения; распространение яркости в поле зрения (в помещении/интерьере) характеризует качество (зрительный комфорт) освещения.
В полной темноте человек реагирует на яркость в одну миллионную долю кд/м2.
Полностью светящийся потолок яркостью боле 500 кд/м2 вызывает у человека дискомфорт.
Яркость солнца примерно миллиард кд/м2, а люминесцентной лампы 5000–11000 кд/м2.
7 — Световая отдача (H)
Световая отдача источника света — это отношение светового потока лампы к ее мощности.
Η=Ф/Р Единица измерения светоотдачи — лм/Вт.
Это характеристика энергоэкономичности источника света. Лампы с высокой световой отдачей обеспечивают экономию электроэнергии. Заменяя лампу накаливания со светоотдачей 7–22 лм/Вт на люминесцентные (50–90 лм/Вт), расход электроэнергии уменьшится в 5–6 раз, а уровень освещенности останется тот же.
8 — Цветовая температура (Тц)
Цветовая температура определяет цветность источников света и цветовую тональность освещаемого пространства. При изменении температуры источника света, тональность излучаемого света меняется от красного к синему. Цветовая температура равна температуре нагретого тела (излучатель Планка, черное тело), одинакового по цвету с заданным источником света.
Единица измерения Кельвин (К) по шкале Кельвина: Т — (градусы Цельсия + 273) К.
Пламя свечи — 1900 К
Лампа накаливания — 2500–3000 К
Люминесцентные лампы — 2700 — 6500 К
Солнце — 5000–6000 К
Облачное небо — 6000–7000 К
Ясный день — 10 000 — 20 000 К.
9 — Индекс цветопередачи (Ra или CRI)
Индекс цветопередачи характеризует степень воспроизведения цветов различных материалов при их освещении источником света (лампой) при сравнении с эталонным источником.
Максимальное значение индекса цветопередачи Ra =100.
Ra = 90 и более — очень хорошая (степень цветопередачи 1А)
Ra = 80–89 — очень хорошая (степень цветопередачи 1В)
Ra = 70–79 — хорошая (степень цветопередачи 2А)
Ra = 60–69 — удовлетворительная (степень цветопередачи 2В)
Ra = 40–59 — достаточная (степень цветопередачи 3)
Ra = менее 39 — низкая (степень цветопередачи 3)
Ra он же CRI — color rendering index был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым индексом цветопередачи, но с сильно различающейся передачей цвета.
Комфортное для глаза человека значение CRI = 80–100 Ra
Как выбрать светодиодную лампу
В отличие от обычных ламп накаливания, различающихся только мощностью и качеством изготовления, светодиодные лампы имеют много параметров, влияющих на качество и безопасность освещения. Я расскажу об основных параметрах светодиодных ламп и порекомендую, какие лампы лучше подойдут для дома.
Мощность
Эквивалент мощности
Большинство производителей светодиодных ламп указывает эквивалент мощности лампы накаливания. Например, на упаковке может быть указано, что лампа имеет мощность 6 Вт и светит, как лампа накаливания 60 Вт. Некоторые производители указывают этот эквивалент достаточно некорректно, поэтому я рекомендую всегда обращать внимание не на эквивалент мощности, а на световой поток.
Световой поток
Цветовая температура
Напряжение
Выпускаются светодиодные лампы, работающие от сети 220-230 В и от источников питания 12 вольт.
В светодиодных лампах используется драйверы (электронные платы, установленные в цоколе лампы) разных типов. Во многих лампах используются драйверы со стабилизацией. Яркость таких ламп не меняется при колебаниях напряжения сети в очень больших пределах. Некоторые из ламп светят одинаково ярко при снижении напряжения сети с 230 до 70 вольт. К сожалению, производители часто не указывают реальный диапазон напряжения: на упаковке лампы может быть написано 220-240 В или 230 В, а в реальности лампа горит при гораздо меньшем напряжении.
Лампы на 12 вольт выпускаются с цоколями E27, E14, GU5.3, G4 и могут работать как от постоянного, так и от переменного напряжения. Большинство микроламп с цоколем G4 и некоторые лампы-споты с цоколем GU5.3 при работе от переменного напряжения имеют очень высокую пульсацию света, вредную для глаз и самочувствия в целом. Для того, чтобы избежать пульсации таких ламп, придётся заменить трансформаторы на блоки питания постоянного тока.
Индекс цветопередачи (CRI, Ra)
Свет светодиодной лампы отличается от света лампы накаливания по спектру. Хоть свет и выглядит белым, некоторых цветовых компонентов в нём больше, а некоторых меньше. Индекс цветопередачи показывает, насколько равномерен уровень разных цветовых компонентов в свете. При низком Ra хуже видны оттенки. Такой свет визуально неприятен, причём понять, что в нём не так, очень сложно. У ламп накаливания и солнца Ra выше 98, у хороших светодиодных ламп он больше 80, у очень хороших больше 90. Лампы с Ra ниже 80 в жилых помещениях лучше не использовать.
К сожалению, некоторые производители завышают Ra: на коробке пишут Ra > 80, а фактически он лишь немного превышает 70 и такие лампы лучше не использовать в жилых помещениях.
Работа с выключателем, имеющим индикатор
Многие светодиодные лампы некорректно работают с выключателями, имеющими индикаторную лампочку или светодиод. Когда выключатель выключен, такие лампы вспыхивают или слабо горят. Лишь некоторые производители указывают, работают ли их лампы с такими выключателями.
Поддержка работы с диммером
Большинство светодиодных ламп не могут работать с регуляторами яркости (диммерами), но выпускаются специальные диммируемые светодиодные лампы, поддерживающие регулировку яркости. Такие лампы работают с большинством обычных диммеров для ламп накаливания, но минимальный уровень яркости при диммировании может быть довольно высоким (около 20%). Для того, чтобы лампы при диммировании могли снижать яркость почти до нуля, необходимо использовать специальные диммеры для светодиодных ламп.
Пульсация света
Пульсация света приводит к усталости глаз и общему ухудшению самочувствия, поэтому очень важно использовать только те лампы, у которых нет видимой пульсации. По СНИП для различных типов помещений нормируется пульсация света в диапазоне 5-20%, фактически для человека незаметна пульсация до 35%. Лишь некоторые производители пишут на упаковке ламп «без пульсации». У других ламп уровень пульсации может быть низким, но в параметрах лампы это никак не указывается. Наличие пульсации можно проверить с помощью «карандашного теста» или посмотрев на свет лампы через камеру смартфона (если пульсация есть, на экране будут видны полосы).
Угол освещения
Обычные лампы накаливания светят во все стороны, галогенные споты дают узкий пучок света. Со светодиодными лампами всё сложнее.
Многие светодиодные лампы, заменяющие обычные лампы накаливания, имеют колпак в форме полусферы такого же диаметра, как корпус. Такие лампы практически не светят назад и если они направлены вниз, потолок будет оставаться тёмным, что может быть некомфортно. К счастью, в последнее время появилось много ламп, прозрачный колпак которых больше корпуса и за счёт этого лампа немного светит и назад.
Лампы на светодиодных нитях (filament) имеют такой же большой угол освещения, как обычные лампы накаливания.
Большинство светодиодных спотов (ламп для подвесных потолков с цоколями GU10 и GU5.3) светят рассеянным светом с углом около 100 градусов и ослепляют из-за слишком широкого угла (галогенные споты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов). Только некоторые светодиодные споты имеют такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп. Такие лампы легко распознать по наличию линз перед светодиодами.
Тип лампы
Срок службы
Производители указывают срок службы ламп от 10 000 до 50 000 часов. Фактически, никто не знает, сколько в реальности прослужит лампа, ведь технологии совершенствуются очень быстро и все сроки службы рассчитываются теоретически. Рекомендую обращать внимание не на указанный срок службы, а на срок гарантии, в течение которого можно обменять лампу, вышедшую из строя.
Гарантия
Все светодиодные лампы имеют гарантию от 1 года до 5 лет. Магазины обязаны менять лампы по гарантии в течение этого срока, если они вышли из строя. Кроме того, по закону о защите прав потребителей, вы можете вернуть лампы в магазин в течение 14 дней после покупки, если они вам не понравились при условии наличия неповреждённой упаковки и, по возможности, чека.
Как выбрать хорошие лампы
• коэффициент пульсации не должен превышать 35% (а лучше, чтобы он был менее 10%);
• индекс цветопередачи должен быть не менее 80 (для хозяйственных помещений можно от 70);
• световой поток должен быть не меньше, чем у той лампы накаливания, которую вы хотите заменить светодиодной;
• если у вас установлен выключатель с индикатором, убедитесь, что лампа может с ним корректно работать.
• если у вас установлен регулятор яркости, убедитесь, что лампа поддерживает диммирование;
• если вы выбираете лампы-споты, обратите внимание на угол освещения. Лампы с углом более 50° будут ослеплять при установке в потолке большого помещения.
Если интересующей вас лампы пока не на сайте lamptest.ru, рекомендую руководствоваться следующими критериями выбора:
В каких единицах измеряется освещенность и яркость света – что такое люксы
При проектировании систем освещения внутри помещения и на отрытом воздухе для подбора источников света нужно знать, в чем измеряется освещенность. Для создания оптимальных условий работы или отдыха этот параметр очень важен. При недостаточном или избыточном освещении повышается утомляемость и снижается производительность труда. На упаковках светодиодных или энергосберегающих ламп встречается обозначение в люменах. Поэтому в статье разберем разницу между единицами измерения освещенности.
Единицы измерения
Рассмотрим подробнее, в каких единицах измеряется освещенность. В Международной системе единиц (СИ) освещенность измеряется в люксах. Также существует единица для измерения светового потока в системе СИ — люмен.
Разберемся в этих единицах и ответим на вопрос, что такое люксы и люмены. Для этого рассмотрим еще одну единицу, принятую в системе СИ. Это единица измерения силы света — кандела. С латыни на русский ее название переводится как свеча.
Свет, испускаемый одной свечой, равен одной канделе. Более точное определение этой единицы звучит как «сила света от источника, испускающего в требуемом направлении электромагнитное излучение частотой 540000000000000 Гц, с небольшим разбросом частот, мощность света в требуемом направлении которого составляет 1/683 Вт на стерадиан».
Освещенность, яркость, световой поток — в чем разница
Световой поток
Перейдем к определению единицы люмен (лм). Это световой поток, испускаемый источником света, сила которого равна одной канделе при температуре 25 °С и при эталонных условиях.
Световой поток характеризует количество света или световой мощности, попадающей на поверхность за единицу времени. Другими словами, световой поток определяется как величина воздействия на селективный световой приемник с определенной спектральной чувствительностью или как общее количество света, испускаемого источником.
Яркость
Яркость — отношение величины световой энергии, переносимой за единицу времени в определенном направлении, которую излучает некая поверхность, к ее проекции на плоскость, перпендикулярной оси наблюдения.
Яркость в системе СИ измеряется в канделах на квадратный метр. Раньше эта единица измерения носила название нит, но в наше время в системе СИ оно не применяется.
Освещенность
Для определения освещенности введена единица люкс (лк). Она равна потоку света, сила которого равна одному люмену (лм), падающему на поверхность площадью один квадратный метр. При удалении источника света от поверхности освещенность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.
При выборе источников света разных типов использовать показатель мощности для ориентира при определении мощности светового потока нельзя. Это было актуально для ламп накаливания, но с появлением светодиодных и люминесцентных ламп соотношение светового потока и мощности стало существенно различаться.
К примеру, люминесцентные лампы имеют соотношение 60 лм на каждый ватт мощности лампы, а светодиодные с прозрачным рассеивателем — уже 100 лм на каждый ватт.
Приборы для замеров освещенности
Для проведения измерения уровня освещенности применяют люксметры. Конструкция самых простых приборов включает фотоэлемент, предназначенный для преобразования световой энергии в электрическую. Потом измеренный сигнал пересчитывается и отображается на стрелочной шкале или на цифровом жидкокристаллическом дисплее в люксах.
Показания прибора зависят от светового спектра. Поэтому при замерах уровня освещенности в помещениях или на открытом воздухе они могут быть неточными. Погрешность приборов простой конструкции — более 10%. При замерах в разных условиях применяются поправочные коэффициенты.
У приборов для измерения освещенности высокого класса более сложная конструкция. В них применяются специальные светофильтры, приближающие чувствительность устройства к чувствительности человеческого глаза. Также используются насадки для точности измерения освещенности, создаваемой источником света, расположенным под углом, или контрольные насадки для проверки самого прибора.
Существуют приборы для измерения яркости света — яркомеры. Могут выпускаться комбинированные устройства, совмещающие возможности люксметра и яркомера.
Профессиональные фотографы используют специализированные приборы:
При измерении освещенности нужно учитывать, что освещение может быть естественным, искусственным и комбинированным, включая естественное, которое дополнено искусственным.
При расчете количества источников света для создания искусственного освещения принимается во внимание коэффициент пульсации. Для человеческого глаза пульсация, создаваемая источником света, незаметна, но длительное нахождение в условиях повышенной пульсации может негативно сказываться на здоровье, вызывать быструю утомляемость и головные боли.
Для замеров коэффициента пульсации применяются комбинированные приборы, совмещающие в одном корпусе люксметр, пульсметр и яркомер. Пример — radex lupin.
Где прописаны нормы и требования
Методы измерения уровня освещенности в производственных помещениях, на месте работ вне зданий, на дорогах и т. п. указаны в ГОСТ Р 54944-2012. Нормы освещенности при проектировании помещений и рабочих мест вне зданий и т. п. описаны в строительных нормах и правилах СНиП 23-05-95, СНиП 23-0-2010 и в своде правил СП 52.13330.2016.
К примеру, норма освещенности помещений в зависимости от их предназначения будет различаться и может составлять:
Более подробно о расчетах норм и освещенности на промышленных предприятиях можно узнать здесь.
Заключение
При проектировании систем освещения учитываются разные факторы, например, стробоскопический эффект, который может привести к травмам на производстве из-за невозможности определить, вращаются ли детали станка или остаются неподвижными.
Также нужно обращать внимание на энергоэффективность и ремонтопригодность светильников. Ошибки на этом этапе проектирования со временем могут вылиться в значительные финансовые затраты.
Энергосберегающие лампы — руководство по эксплуатации для начинающих
Пять лет назад я купил свои первые светодиодные лампочки. Они должны были заменить «галогенки» в моей ванной. При этом я потратил на них довольно большую сумму денег. А что при этом получил… Не достаточное количество люмен и слишком много кельвинов. Вы знаете, что я имею в виду? Нет? Прекрасно. Давайте разбираться вместе!
Цоколь в лампочке.
В настоящее время есть около сотни разнообразных цоколей. Но, вероятнее всего, в Вашем доме используется не более пяти видов цоколей. У меня в потолочных светильниках используется два вида цоколей — E27 и E14, и ещё пару видов цоколей в настольных лампах.
На изображении ниже представлены некоторые распространённые виды цоколей в России.
Форма лампочки.
При выборе формы лампочки нужно знать, что это не просто выбор её внешнего вида. Главным образом, форма и конструкция лампы определяет в каком направлении будет идти от неё свет.
Существует буквально алфавит описания различных форм лампочек, но я не буду утомлять вас этим. На самом деле, всё, что нужно знать для выбора формы лампочки, находится у Вас в голове.
Для потолочных светильников Вам подойдут всенаправленные лампочки с формой близкой к шару или спиральке. Для настольной лампы Вам понадобиться лампочка с формой свечи с широким распространением. И, если вы устанавливаете лампочку в углублённое место, то Вам нужно выбрать лампочку с отражателем соответствующему ширины нужного Вам луча.
Яркость лампочки.
В настоящее время, если Вам нужно выбрать лампочку по степени яркости, недостаточно знать её мощность в ваттах. Ваттами можно было руководствоваться при выборе традиционных ламп накаливания. Теперь мы должны научиться измерять яркость лампочек в люменах.
Это особенно касается при покупке светодиодных лампочек. К сожалению, продавец не всегда может толкового объяснить, допустим какую светодиодную лампочку Вам нужно купить для замены лампы накаливания, чтобы уровень освещенности у Вас остался на прежнем уровне.
Следующая таблица поможет Вам сопоставить уровни яркости лампочек, изготовленных по разным технологиям.
В верхней части этой таблицы у Вас обозначена яркость лампы в люменах.
Допустим, вы хотите заменить старую 60 Вт лампочку накаливания и получить такое же количество света. Тогда вы знаете, вам нужно получить не менее 700 люменов, чтобы получить яркость подобную старой лампочки.
Таким образом, при замене старой 60 Вт лампы накаливания на современную светодиодную лампочку (LED) с количество люменов равным 700, Вы получите экономию электричества около 80 %.
Теплый или холодный свет.
Температуру света обычно измеряют в Кельвинах. Тёплым светом называют свет более жёлтый по оттенку, такой свет имеет более низкое число Кельвинов, например свет от естественной свечи имеет 1500 К.
Холодным светом называется свет, имеющий оттенок чисто белого света, даже немного с синеватым оттенком. Чем более холоднее свет, тем большее количество Кельвинов он имеет. Холодный свет может иметь более 5000 К.
Когда дело доходит до выбора бытовых ламп, выбор температуры обычно очень прост. Большинство людей очень хорошо воспринимают так называемый «теплый белый» свет 2700 К, который соответствует свечению обычной лампы накаливания.
В кухне, ванной или в других ситуациях вы можете предпочесть немного более белый свет, который иногда называют «естественный белый» — 3000 K. Вы также можете попробовать «холодную белизну» — 4000 K. Или для очень специфичных ситуаций — 5000 K. Всё, что с более высокой световой температурой, имеет немного синеватый оттенок.
Светодиодные лампочки — стоит ли сейчас покупать?
В настоящее время стоит сказать, что энергосберегающие люминесцентные (CFL) лампочки практически приблизились к цене ламп накаливания.
Этого нельзя сказать о цене светодиодных (LED) лампах. Средняя мировая цена обычной светодиодной лампочки в настоящее время составляет 10 долларов США. С другой стороны, цена на светодиодные лампочки неуклонно снижается.
Выбор светодиодной лампочки, как мне кажется, должен зависеть от её срока окупаемости, исходя из экономии электричества, по сравнению с традиционной лампой накаливания.
Для справки, приведём Вам таблицу окупаемости одной светодиодной лампочки в различных странах, при замене ею обычной лампочки накаливания. Для составления таблицы использовалось сравнение замены обычной 60 Вт лампы накаливания на 10 Вт LED лампочку, стоимостью 10 долларов США и работая по 2 часа в день.
Из таблице видно, что для России примерный срок окупаемости одной светодиодной лампочки составляет 2,5 года. Заявленный срок службы светодиодных лампочек многими производителями составляет около 10 лет. Но это только заявленный срок службы, гарантию Вам на такой период вряд ли кто-то из продавцов даст.
Таким образом, к сожалению, никто не застрахован от того, что купленная новенькая лампочка LED у Вас не выйдет из строя в течении, допустим, одного года. К тому же внутридомовые сети у нас ещё достаточно изношены, и вечерние скачки напряжения для многих из нас нередки, что пагубно сказывается на жизненный цикл любой лампочки.
Я, пожалуй, пока немного подожду, когда цена светодиодных лампочек ещё немного снизиться, хотя бы до цены сравнимой с ценой энергосберегающих люминесцентных (CFL) лампочек. А потом, пожалуй, куплю).