световой поток, преимущества и недостатки
На чтение 6 мин Просмотров 419 Опубликовано Обновлено
Люминесцентные источники света заняли свое место в области освещения домов, квартир и нежилых помещений. Даже несмотря на появление современных светодиодных ламп газоразрядные приборы активно используются. В первую очередь это связано с экономией электроэнергии, так как люминесцентные устройства являются энергосберегающими. Одна из самых популярных разновидностей – люминесцентная лампа 36 Вт. Она отличается от других приборов своими характеристиками и техническими особенностями.
Конструктивные особенности и принцип действия
Лампа люминесцентная 36 ВтЛампа на 36 Вт представляет собой обычную стеклянную трубку, концы которой запаяны. Внутренняя часть колбы обработана специальным средством – люминофором, который превращает получаемое ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Также трубка заполнена смесью газов аргона и ртути. Предварительно из трубы выкачивают весь воздух. Ток проходит по вольфрамовой спирали, которая покрывается оксидами для повышения надежности. К концам спирали подсоединены никелевые электроды.
Чтобы лампочка засветилась, нужно подать электрический ток. Он повышает температуру спирали, из-за чего появляется разряд. Образовавшийся ультрафиолет проходит через люминофор и стенки колбы и на выходе превращается в видимое излучение.
Внутри колбы находится смесь из разных газов и паров, которая представляет собой плазму. Она излучает поток света в видимой и невидимой области спектра. Люминофор преобразует невидимое излучение в видимое, и в результате лампа может освещать определенную площадь.
Благодаря такой конструкции и усовершенствованным материалам лампочка будет потреблять меньше электроэнергии, чем обычные светильники. Если сравнить с лампой накаливания, количество необходимой энергии уменьшится в несколько раз.
Устройство люминесцентной лампыВиды люминесцентных ламп
Любые люминесцентные приборы можно разделить на две группы:
- Лампы общего назначения. К ним относятся светильники с мощностью от 15 до 80 Вт.
- Специального назначения. Такими является устройства до 15 Вт и свыше 80 Вт. Называются маломощными и сверхмощными соответственно.
Лампы общего назначения дают естественный свет.
Формы колб компактных люминесцентных лампТакже приборы можно разделить по ряду технических показателей:
- По световому разряду: дуговые и тлеющие.
- По излучению: с естественным светом, ультрафиолетом и с разными цветами.
- По форме колбы: линейные трубки и фигурные модели.
- По длине трубки.
- По используемому цоколю: на 14 мм и на 27 мм.
- По распределению потока света: направленные и ненаправленные.
Классификация по цветовой температуре:
- 2700-3400 К. Это теплые оттенки. Обладают успокаивающим и расслабляющим эффектом, поэтому часто ставятся в спальнях.
- 3400-5600 К. Дают естественное излучение. Применимы в гостиных, на кухне и других видах помещений.
- 5600-6400 К. Холодные тона. Повышают тонус и работоспособность, поэтому используются в офисах.
Люминесцентный источник на 36 Вт является аналогом прибора на 40 Вт. Это связано с тем, что современные технологии позволяют использовать более качественные, надежные и современные материалы.
Энергосберегающие устройства используют качественный слой люминофора и усовершенствованную конструкцию электродного блока. Благодаря всем этим особенностям люминесцентные лампочки с меньшей мощностью обладают большим световым эффективным потоком. Важно отметить и уменьшение диаметра трубки в 1,6 раз.
Маркировка источников света
Маркировка лампЛюминесцентная лампа на 36 Вт имеет простую буквенную и цифровую маркировку. Например, лампа дневного света 36w с аббревиатурой ЛБ-36 расшифровывается следующим образом:
- Л – лампа.
- Б – белый цвет.
- 36 – мощность, Вт.
Также есть люминесцентные лампы 36вт с другой маркировкой:
- ЛТБ. Теплый белый свет. Имеют едва заметный розовый оттенок.
- ЛД. Приближенный к дневному свету.
- ЛДЦ – лампы дневного света с разными цветами.
- ЛХБ – холодный белый.
Приведенная маркировка используется в российских изделиях. Зарубежное обозначение отличается. Оно состоит из трех цифр и английских слов, обозначающих тип свечения. Маркировка может отличаться у разных зарубежных производителей.
Изделия ЛБ являются самыми эффективными по выдаваемому световому потоку по сравнению с другими приборами такой же мощности.
Технические характеристики
Характеристики люминесцентных ламп серии лб36 ватт лампа обладает следующими характеристиками:
- яркость излучения 6-11 Кд/кв.м;
- коэффициент пульсаций 23%;
- яркость и мощность возрастает вместе с ростом номинального напряжения;
- срок службы от 4800 часов, среднее значение составляет 12000 часов;
- цоколь G13;
- диаметр колбы 26 мм;
- длина большей части 12 см;
- номинальное напряжение 103 В.
Приведенные данные являются средними значениями. Они могут изменяться у разных производителей и при конкретных условиях эксплуатации. Срок службы может существенно сократиться из-за частых включений и выключений или высокой влажности в комнате и низкой температуры. Поэтому важно правильно выбрать место установки источника света.
Преимущества и недостатки
Люминесцентные устройства уступают светодиодам, но все же часто используются для подсветки. Это связано с положительными качествами люминесцентной лампочки 36 Вт:
- малые габариты и вес;
- широкая сфера применения;
- экономия;
- большая площадь покрытия;
- расширенный спектр свечения;
- долгий срок службы;
- хороший коэффициент полезного действия;
- наличие аналогов различного назначения и цвета.
Недостатки у лампочек также есть:
- наличие вредных веществ в составе прибора;
- сложность утилизации;
- вред для здоровья и глаз человека;
- требуется дроссель для запуска;
- повышение стоимости;
- долгий запуск;
- сокращение срока службы из-за частых включений и выключений.
Устройства активно применяются и заменяют устаревшие лампы накаливания и галогенные приборы.
Сферы применения
Люминесцентные лампы в промышленном цехуЛюминесцентные лампы имеют обширный спектр использования. Они могут создавать все виды освещения в жилом помещении, офисах, наполнять светом производственные помещения, создавать иллюминации.
Нашли устройства свое применение и в медицине. Используя специальные наполнители, могут создаваться бактерицидные и ультрафиолетовые лампы. Они используются для очистки помещения от бактерий и микробов. Также лампы можно ставить в магазинах, складах и предприятиях с целью дезинфекции помещений.
Возможность создания источников разного цвета привела к использованию люминесцентных лампочек в сфере развлечений, шоу-бизнеса, рекламы.
Рекомендации по выбору
Люминесцентные лампы osram L 36W/60Лампы выбираются под определенный вид светильника. Это обязывает покупателя обращать внимание на его характеристики. Особенно внимательно следует выбирать люминесцентные лампы. Например, российская лампа ЛБ 36 имеет длину 1200 мм и подходит для установки в соответствующий прибор. Схожий по мощности прибор на 35 Вт от немецкой компании OSRAM имеет другую длину – 1449 мм. Длина трубки обязательно должна учитываться при покупке.
Уделяется внимание и диаметру колбы. Стандарт – 16 мм, но можно найти устройства на 12 мм, 25 мм и другие величины. От диаметра напрямую зависит световой поток. В светильниках можно использовать трубку с таким же цоколем (G13) с меньшим диаметром, с большим – нельзя.
Люминесцентные лампы имеют пульсации, которые оказывают негативное влияние на здоровье. Чтобы уменьшить отрицательное воздействие, следует отдать предпочтение качественным, дорогим и проверенным приборам, купленным в профессиональном магазине. Лампа неизвестного производства выполняется из некачественных составляющих, а это напрямую сказывается на мерцании.
Световой поток лампы — сколько люмен? . Электропара
Когда мы хотим купить лампочку в магазине, продавец может спросить: а сколько Люмен вам надо? Большую часть покупателей этот вопрос может поставить в тупик, ведь еще недавно такого разнообразия ламп на рынке просто не было, могло быть два варианта: мощность 60 Вт или 100 вт. Итак, что же такое Люмен. Световой поток лампы определяет количество света, которое она может дать, и этот световой поток измеряется в Люменах. В зависимости от назначения лампы он может быть до десятков тысяч Люмен
Лампы накаливания дают самый маленький световой поток – при мощности 100 Вт он будет всего 1300 Люмен. Энергосберегающие лампы разительно отличаются по этому показателю, лампа мощностью в 12 Вт даст 630 Люмен. Именно поэтому на упаковке с энергосберегающими лампами часто пишут: мощность 20 Вт (соответствует 100 Вт лампе накаливания). Здесь дело именно в мощности, лампы энергосберегающие тратят в пять раз меньше электроэнергии, чем обычные лампы. В бытовых условиях этого светового потока вполне достаточно для того, чтобы осветить комнаты и другие более просторные помещения. Однако есть такая отрасль, как растениеводство. Для досветки или полной подсветки растений необходимы не просто мощные лампы, а приборы с тысячами Люмен яркости. Это натриевые лампы ДНАТ. Одна такая лампа мощностью в 400 вт может дать до 50000 Люмен. Если пересчитать, сколько обычных ламп накаливания потребуется в этом случае, получится 40 100-ватных лампочек общей мощностью не 400, а 4000 Вт. Вот почему сила светового потока должна рассчитываться индивидуально под ваши личные потребности. Если вам нужно досветить рассаду, выбирайте люминесцентные лампы, в бытовых условиях подойдут лампы накаливания. Кстати, именно натриевые или другие виды газоразрядных ламп используются в уличных светильниках, там нужен сильный световой поток, чтобы осветить большую площадь темной улицы или сквера.
Световой поток в реальных условиях может не соответствовать заявленному производителем, и это вовсе не его вина. Дело в том, что многие лампы, в том числе ртутные лампы ДРЛ, после определенного срока службы способны «растерять» силу света почти до 50 процентов от номинала. Использование неподходящих светильников, отсутствие алюминиевых отражателей – все это очень влияет на силу светового потока. Ниже приведена сравнительная таблица мощности светового потока у различных типов ламп.
Световой поток ламп накаливания
Мощность лампы | Световой поток |
25 Вт | 250 |
40 Вт | 400 |
60 Вт | 630 |
100 Вт | 1300 |
200 Вт | 2800 |
Световой поток люминесцентных (энергосберегающих) ламп
Мощность люминесцентной лампы | Световой поток, |
5 Вт | 250 |
8 Вт | 400 |
12 Вт | 630 |
15 Вт | 900 |
20 Вт | 1200 |
24 Вт | 1500 |
30 Вт | 1900 |
Световой поток ртутных ламп ДРЛ
Мощность дуговой ртутной лампы ДРЛ | Световой поток, |
ДРЛ 125 (160 Ватт) | 5900 |
ДРЛ 250 (320 Ватт) | 13000 |
ДРЛ 400 (510 Ватт) | 22000 |
ДРЛ 700 (900 Ватт) | 40000 |
ДРЛ 1000 (1300 Ватт) | 57000 |
Световой поток натриевых ламп ДНаТ
Мощность газоразрядной лампы ДНаТ | Световой поток, |
ДНаТ 100 (130 Ватт) | 9500 |
ДНат 150 (190 Ватт) | 15000 |
ДНат 250 (320 Ватт) | 25000 |
Днат 400 (510 Ватт) | 45000 |
Световой поток светодиодных ламп
Мощность светодиодных ламп | Световой поток, |
Лампа светодиодная 42 Ватт | 4420 |
Лампа светодиодная 85 Ватт | 8840 |
Лампа светодиодная 220 Ватт | 22240 |
Лампа светодиодная 32 Ватт | 3320 |
Лампа светодиодная 42 Ватт | 4420 |
Люминесцентная лампа 36 ВТ: технические характеристики
Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 2.7k. Опубликовано
То, что люминесцентные лампы заняли свое место в области освещения помещений, никого уже не удивляет. Хотя в период, когда они только появились, ажиотаж был большим. Ведь это была реальная возможность сэкономить на потреблении электроэнергии. Представьте себе лампы на 18, 36 и 54 ватт, которые освещали так же, как и обычные лампы накаливания только большей мощности. Давайте разберемся в этих приборах на примере одной из них. Итак, люминесцентная лампа 36 Вт – технические характеристики и маркировка.
Конструктивные особенности
Что собой представляет этот осветительный прибор? По сути, это стеклянная трубка, запаянная с двух сторон. Ее внутренняя поверхность обработана люминофором, из нее выкачан воздух и добавлен газ – аргон. Также внутрь добавлена всего лишь одна капля ртути. Она под действием температуры превращается в пары.
Чтобы лампа светилась, необходимо подать внутрь ее конструкции электрический ток, который поднимет температуру. Поэтому в стеклянную трубку установлены электроды, которые представляют собой вольфрамовые проволочки, скрученные в виде спирали. Вольфрам покрыт специальным сплавом из оксида солей бария или стронция. Именно этот слой увеличивает срок эксплуатации электродов. Здесь же параллельно спирали установлены два так называемых жестких электрода. Они никелевые. Каждый такой электрод одним концом соединен с одним из концов спирали.
Как происходит свечение? Во-первых, внутри колбы образуется специфичная смесь из газа аргона и ртутных паров. По сути, это своеобразная плазма, которая излучает световой поток как в видимых частях спектра, так и в невидимых (ультрафиолетовых). Во-вторых, именно люминофор, нанесенный на внутренние стенки колбы, преобразует невидимые световые лучи в видимые. И чем качественнее нанесенный люминофорный слой, тем дольше работает сама люминесцентная трубка.
Виды
Специалисты все люминесцентные лампы по характеристикам делят на две категории:
- Общего назначения. Это приборы мощностью в пределах 15-80 ватт.
- Специальные: до 15 ватт – это приборы, которые считаются маломощными, и свыше 80 ватт – это сверхмощные.
Основная характеристика ламп общего назначения – это имитация естественного света. То есть практически полное соответствие его цветовым и спектральным характеристикам.
Люминесцентные лампы делятся по нескольким техническим показателям.
- По световому разряду на тлеющие и дуговые.
- По типу излучения: естественный свет, ультрафиолетовый и цветные.
- По форме стеклянной трубки на трубчатые и фигурные.
- По распределению светового потока: ненаправленные и направленные. Кстати, к направленным относятся люминесцентные источники света щелевого типа, панельного, рефлекторного и так далее.
Теперь что касается энергосбережения. Когда разговор заходит о лампе мощностью 36 Вт, необходимо сказать, что это аналог точно такого же прибора только мощностью 40 Вт. Почему? Современные технологии позволяют изменить конструктивные особенности световых приборов за счет использования более качественных и современных материалов, плюс измененные технологические процессы. Так вот в люминесцентных лампах из категории энергосберегающих используется более качественный люминофорный слой и новейшая конструкция (более эффективная) электродного блока. Это привело к тому, что на рынке появились лампы люминесцентные с меньшей мощностью, но с более эффективным световым потоком. И как большое эффективное добавление – это уменьшение диаметра самой стеклянной трубки в 1,6 раза.
Теперь чтобы разобраться в маркировке люминесцентных ламп, необходимо рассмотреть рисунок ниже. На нем четко показано, что обозначают буквенные и цифровые показатели маркировки.
МаркировкаТак как нас интересуют технические характеристики люминесцентной лампы 36 Вт, то для примера разберем маркировку ЛБ-36. Буква «Л» обозначает, что это люминесцентная лампа, буква «Б», что она белого цвета, и соответственно 36 – это ее мощность.
Внимание! Люминесцентные трубки «ЛБ» считаются самыми эффективными по световому потоку, если их сравнивать с другими моделями одинаковой мощности. Поэтому их чаще всего устанавливают в тех помещениях, где от персонала требуется высокое зрительное напряжение.
Что касается других видов, то можно отметить:
- ЛТБ с теплым белым цветом. Такие источники света имеют слегка розовый оттенок.
- ЛД – приближенный к дневному свету. Соответственно ЛДЦ – это цветные аналоги данного типа.
- ЛХБ (холодно-белый) – это промежуточный вариант между ЛБ и ЛД.
И еще некоторые технические характеристики:
- Яркость (средняя) – 6-11 Кд/м².
- Такие лампы излучают переменный световой поток (имеется в виду во времени) при их подключении к сети с переменным напряжением.
- Коэффициент пульсации у ЛБ 23%, у ЛДЦ – 43%.
- Если увеличить номинальное напряжение сети, то яркость свуечения самой лампы также увеличивается. Конечно, то же самое относится и к мощности.
- Если световой поток люминесцентной лампы после 70% времени ее эксплуатации составляет 70% от номинала, то эта лампа качественная.
- Срок службы лампы 36 Вт: минимальный – 4800 часов, средний – 12000 часа.
Кстати, европейская маркировка сильно отличается от российской. Здесь степень излучения света маркируется числами. Но самое интересное, что у каждого производителя маркировка отличается. К примеру, у компании «Osram» 765 обозначает холодный цвет, 640 – теплый. У компании «Philips TLD»: 54 – это холодный, 33 – это теплый.
Достоинства и недостатки
К достоинствам люминесцентных ламп можно отнести:
- Приличный коэффициент полезного действия.
- Спектр свечения расширенный.
- Приличный срок эксплуатации.
- Наличие цветных аналогов, специальных (ультрафиолетовых, бактерицидных).
Недостатки:
- В конструкции прибора используются вредные для организма человека вещества.
- Утилизировать их можно только в специально отведенных местах, что очень неудобно.
Для запуска необходим специальный дроссель. А это усложняет и удорожает конструкцию.
| Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Оборудование — стандарты, размеры / / Электролампы / / Сравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к потребляемой мощности светильника (Вт) для светодиодных ламп, ламп накаливания и люминесцентных ламп. 20-200Вт для ламп накаливания.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TehTab.ru Реклама, сотрудничество: [email protected] | Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями. |
Сравнение лампы накаливания, люминесцентной и светодиодной ламп по световому потоку
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В связи с широким ассортиментом ламп у людей зачастую возникает вопрос о том, какие лампы выбрать?
Некоторые граждане все еще применяют лампы накаливания (ЛН), хотя их применение ограничено Федеральным законом №261 «Об энергосбережении», кто-то окончательно перешел на компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), а кто-то уже довольствуется светодиодными лампами (LED).
Так что же выбрать? На этот вопрос мне частенько приходится отвечать, поэтому я решил написать несколько статей, где проведу сравнение лампы накаливания, компактной люминесцентной лампы (КЛЛ) и светодиодной лампы (LED) между собой по следующим критериям:
- световой поток при разных уровнях напряжения
- время розжига ламп
- температура нагрева корпуса и колбы в рабочем режиме
- потребляемая фактическая мощность (энергопотребление)
Для эксперимента возьму лампу накаливания мощностью 75 (Вт), ее эквивалент- компактную люминесцентную лампу (КЛЛ) мощностью 15 (Вт) «Navigator» («Навигатор») и светодиодную лампу (LED) мощностью 9 (Вт) EKF серии FLL-A.
У всех ламп стандартный цоколь Е27.
Лампы я подобрал с одинаковыми заявленными параметрами светового потока и цветовой температуры.
Заявленные характеристики ламп (по паспорту)
1. Лампа накаливания 75 (Вт)
Характеристики лампы накаливания:
- номинальная мощность лампы — 75 (Вт)
- напряжение питающей сети — 230-240 (В)
- цветовая температура — 2700 (К) теплый белый свет
- световой поток — 935 (Лм)
- световая отдача — 12,5 (Лм/Вт)
- индекс цветопередачи Ra — 100
- срок службы — 1000 (часов)
- экологичность — не содержит ртути и других вредных веществ
- габариты (диаметр, высота) — 50 х 88 (мм)
Световую отдачу я рассчитал путем деления светового потока (по паспорту) на номинальную мощность лампы.
Для информации: можете почитать статью о 7 причинах быстрого перегорания ламп накаливания.
Лампы накаливания полностью совместимы со светорегулирующей аппаратурой (светорегуляторы-диммеры), электронными выключателями (например, выключатель освещения по хлопку), датчиками движения для включения освещения, фотореле, различными таймерами и т.п.
2. Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) мощностью 15 (Вт) «Navigator»
Вот ее характеристики:
- номинальная мощность лампы — 15 (Вт), аналог 75-Ваттной лампы накаливания
- напряжение питающей сети — 220-240 (В)
- цветовая температура — 2700 (К) теплый белый свет
- световой поток — 1000 (Лм)
- световая отдача — 66,6 (Лм/Вт)
- срок службы — 8000 (часов)
- температура эксплуатации — от -25°С до +40°С
- экологичность — содержит пары ртути
- габариты (диаметр, высота) — 38 х 151 (мм)
Лампа КЛЛ не совместима с устройствами, регулирующих яркость света, электронными стартерами и световыми датчиками.
Что делать, если Вы случайно разбили люминесцентную лампу? Об этом читайте здесь.
3. Светодиодная лампа (LED) мощностью 9 (Вт) EKF серии FLL-A60-9-230-2.7K-E27
Имеет следующие характеристики:
- номинальная мощность лампы — 9 (Вт), эквивалент 75-Ваттной лампы накаливания и 15-Ваттной лампы КЛЛ
- напряжение питающей сети — 170-240 (В)
- цветовая температура — 2700 (К) теплый белый свет
- световой поток — 800 (Лм)
- световая отдача — 88,8 (Лм/Вт)
- индекс цветопередачи Ra — больше 82
- угол рассеивания — 240°
- срок службы — 40000 (часов)
- экологичность — не содержит ртути и других вредных веществ
- отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучений
- габариты (диаметр, высота) — 60 х 110 (мм)
- гарантия — 2 года
Светодиодная лампа (LED) EKF серии FLL-А не совместима со светорегуляторами, электронными выключателями и другими подобными устройствами.
Несколько слов расскажу об этой лампе.
На сегодняшний день светодиодная лампа LED EKF серии FLL-А является новинкой на рынке светотехнических изделий. Производители с уверенностью заявляют, что она имеет преимущества перед светодиодными лампами других компаний.
Во-первых, у EKF серии FLL-А сделан специальный композитный корпус, выполненный из алюминия и теплорассеивающего пластика, который обеспечивает хорошую теплоотдачу, а значит увеличивает срок службы лампы (в данном случае до 40000 часов). Если включать лампу лишь на 3 часа в день, то теоретически ее должно хватить на 36,5 лет.
Напомню, что срок службы у светодиодной лампы заканчивается тогда, когда ее световой поток уменьшился более, чем на 30% от первоначального.
Во-вторых, в ней используются высокоэффективные светодиоды типа SMD бренда Epistar (Тайвань), которые позволяют достичь высокого уровня световой мощности — в моем примере до 88,8 (Лм/Вт).
Кстати, лампа EKF серии FLL-А имеет привычную форму и габариты, соизмеримые с лампой накаливания (ЛН). Также световой поток имеет рассеивание на 240 градусов, что очень радует.
Световой поток (освещенность) лампы накаливания, КЛЛ и светодиодной ламп
Световой поток — это один из основных параметров для ламп, по которому можно анализировать мощность света (излучения), воспринимаемого человеком. Измеряется в «люменах» (Лм).
Освещенность — это отношение значения светового потока лампы к площади освещаемой поверхности. Измеряется в «люксах» (Лк). Именно по величине освещенности определяют интенсивность освещения той или иной лампы на разных точках поверхности.
1Лк = 1Лм/1кв.м, т.е. освещенность на поверхности равна 1 (Лк), если световой поток мощностью 1 (Лм) будет падать на поверхность площадью 1 (кв.м.)
Для каждого типа помещений, будь то производственные или бытовые, существуют свои нормы и требования по освещенности (см. СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»).
В своем эксперименте я буду измерять освещенность на поверхности рабочего стола в одной точке (строго по центру оси) от светильника, жестко закрепленного к этому же столу. Расстояние от светильника до поверхности стола составляет 65 (см).
Я знаю, что по методике освещенность измеряют несколько иначе и в разных точках, но при прочих равных условиях мне этого будет вполне достаточно.
В качестве люксметра я использую цифровой фотометр (люксметр – яркомер) ТКА – 04/3. Вот так он выглядит.
Суть измерения заключается в следующем. В светильник я поочередно буду вкручивать лампы и измерять освещенность на поверхности стола.
Измерение освещенности при номинальном напряжении 220 (В)
Сначала я буду измерять освещенность на поверхности стола от каждой лампы при номинальном питающем напряжении сети 220 (В).
Начну с лампы накаливания 75 (Вт).
Вкручиваю ее в светильник и с помощью люксметра фиксирую значение ее освещенности. Получилось 560 (Лк).
Следующая лампа КЛЛ «Навигатор» мощностью 15 (Вт), представленная, как эквивалент 75-Ваттной лампы накаливания.
Ее результат составил порядка 389 (Лк).
Светодиодная лампа EKF серии FLL-А мощностью 9 (Вт), представленная, как аналог 75-Ваттной лампы накаливания, показала результат 611 (Лк).
Измерение освещенности при пониженном напряжении 180 (В) и 198 (В)
Зачастую в частном секторе, где питающая воздушная линия (ВЛ) находится в неудовлетворительном состоянии или силовой трансформатор перегружен, уровень напряжения понижен и может составлять порядка 180-200 (В), особенно в зимние вечера. Как бороться с этим? Читайте в статье про стабилизатор напряжения для дома.
Меня в данный момент интересует то, как изменится световой поток ламп при уменьшении питающего напряжения. Проверим!!!
С помощью лабораторного автотрансформатора (ЛАТР) я уменьшу питающее напряжение до 198 (В). Это как раз является нижней границей предельно-допустимого напряжения от 220 (В).
Освещенность от лампы накаливания 75 (Вт) при напряжении 198 (В) составила 313 (Лк).
Освещенность от компактной люминесцентной лампы «Navigator» 15 (Вт) при напряжении 198 (В) составила 336 (Лк).
Освещенность от светодиодной лампы EKF 9 (Вт) при напряжении 198 (В) составила 611 (Лк).
Для интереса эксперимента я уменьшу напряжение сети до 180 (В). Посмотрим, как поведут себя лампы.
Освещенность от лампы накаливания 75 (Вт) при напряжении 180 (В) составила 224 (Лк).
Освещенность от компактной люминесцентной лампы «Navigator» 15 (Вт) при напряжении 180 (В) составила 313 (Лк).
Освещенность от светодиодной лампы EKF 9 (Вт) при напряжении 180 (В) составила 611 (Лк).
В принципе, с лампой накаливания и люминесцентной лампой все понятно, их световой поток уменьшается в зависимости от уровня снижаемого напряжения. Но обратите внимание на светодиодную лампу EKF серии FLL-А. Ее световой поток остается неизменным независимо от снижения напряжения.
Мне стало интересно и я снизил напряжение до 130 (В). Посмотрите результат.
Это просто ошеломляюще! Даже при 130 (В) световой поток лампы соответствует световому потоку, как при номинальном напряжении 220 (В).
Измерение освещенности при повышенном напряжении 242 (В)
Теперь наоборот увеличим напряжение сети. С помощью того же лабораторного автотрансформатора (ЛАТР) я увеличу напряжение до 242 (В). Это как раз является верхней границей предельно-допустимого напряжения от 220 (В).
Вот полученные результаты.
Освещенность от лампы накаливания 75 (Вт) при напряжении 242 (В) составила 666 (Лк). Какое «магическое» число получилось.
Освещенность от компактной люминесцентной лампы (КЛЛ) «Navigator» 15 (Вт) при напряжении 242 (В) составила 405 (Лк).
Освещенность от светодиодной лампы EKF серии FLL-A 9 (Вт) при напряжении 242 (В) составила 611 (Лк).
Для наглядности, полученные результаты по освещенности от рассматриваемых ламп при разных уровнях напряжения я занес в одну общую таблицу:
Из полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. Лампа накаливания 75 (Вт) при уменьшении питающего напряжения значительно уменьшает свой световой поток. Например, при снижении питающего напряжения на 10% (198 В) освещенность от лампы уменьшилась на 44%, а при снижении напряжения на 18% (180 В) освещенность от лампы уменьшилась на 60%. И наоборот, при увеличении питающего напряжения на 10% (242 В), освещенность от лампы увеличилась на 19%.
2. Компактная люминесцентная лампа «Navigator» 15 (Вт) была заявлена эквивалентом 75-Ваттной лампы накаливания, но при номинальном напряжении 220 (В) значительно ей уступает по освещенности на целых 30%. Хотя по паспорту ее световой поток был заявлен больше всех — 1000 (Лм) против 935 (Лм) лампы накаливания и 800 (Лм) светодиодной лампы.
Получается, что рассматриваемая КЛЛ «Navigator» 15 (Вт) не является эквивалентом 75-Ваттной лампы накаливания, как это было заявлено в паспорте. Скорее всего она соответствует 40-Ваттной или 60-Ваттной лампам накаливания.
К сожалению, для меня это не новость.
Зачастую слышу, мол заменили в квартире все лампы накаливания на КЛЛ (эквивалентность по мощностям соблюдали), а в квартире стало «темно». Вот, данный эксперимент подтверждает мои предположения, поэтому при покупке ламп КЛЛ не забывайте про этот нюанс.
Также у КЛЛ при изменении питающего напряжения наблюдается изменение светового потока, но несколько меньше, чем у лампы накаливания. Например, при снижении питающего напряжения на 10% (198 В) освещенность уменьшилась примерно на 13,5%, а при снижении напряжения на 18% (180 В) освещенность уменьшилась на 20%. И наоборот, при увеличении питающего напряжения на 10% (242 В), освещенность от лампы увеличилась всего на 4%.
3. Светодиодная лампа (LED) EKF серии FLL-А в этом эксперименте показала себя с самой лучшей стороны.
Во-первых, у нее лучшее значение по освещенности рабочего стола — на 8% больше, чем у лампы накаливания, и на 36% больше, чем у КЛЛ.
Во-вторых, при изменении питающего напряжения от 130 (В) до 242 (В) освещенность рабочего стола при этом нисколько не изменялась — оставалась на одном уровне. Производители утверждают, что используемый в этой лампе драйвер стабилизирует световой поток вне зависимости от понижения или повышения напряжения. И это наглядно подтверждается в проведенных опытах.
Время розжига лампы накаливания, люминесцентной и светодиодной ламп
Мы уже знаем освещенность рабочей поверхности от ламп из первого эксперимента. Поэтому сейчас произведем замер времени полного розжига ламп до 100% светового потока, т.е. определим время, через которое лампа выйдет на номинальный режим работы.
Полученные результаты:
- лампа накаливания 75 (Вт) — мгновенно
- КЛЛ «Navigator» — 2 минуты
- светодиодная лампа (LED) EKF — мгновенно
Как видите, в этом эксперименте всем уступает компактная люминесцентная лампа «Navigator». Время ее розжига составил более 2 минуты.
У лампы накаливания и светодиодной лампы EKF световой поток с первых секунд выходит на номинальный режим работы.
Цветовая температура и индекс цветопередачи ЛН, КЛЛ и LED
Цветовая температура — это длина волны источника света в оптическом диапазоне. Измеряется в «Кельвинах».
Несколько примеров: 1500-2000 (К) — пламя свечи, 2000 (К) — лампы ДНаТ, 3400 (К) — солнце у горизонта, 7500 (К) — дневной свет.
Цветопередача — это зрительное восприятие одного и того же объекта, освещенного исследуемым источником света (в моем случае это лампа накаливания, КЛЛ и LED), по сравнению с эталонным источником света (Солнце или абсолютно «черное тело»). Безразмерная величина.
По паспортным данным цветовая температура всех трех ламп составляет 2700 (К) — теплый белый свет. Индекс цветопередачи у лампы накаливания равен Ra=100, у КЛЛ — Ra=70-80, а у LED — Ra=82.
Специальной аппаратуры (спектрофотометра) для измерения цветовой температуры и индекса цветопередачи у меня нет, поэтому ограничимся визуальным сравнением.
В любом случае предметы, освещенные лампой накаливания будут иметь более естественные цвета, нежели при КЛЛ или LED.
Видеоролик к данной статье:
P.S. Продолжение следует… В следующей статье с помощью тепловизора я произведу замер температуры нагрева корпусов и колб этих ламп в рабочем режиме, а также рассчитаю их потребляемую фактическую мощность. Не пропустите — подписывайтесь на рассылку.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Световой поток люминесцентных ламп: таблица светового потока
Осветительные приборы постоянно улучшаются и модернизируются. Так на смену обычным лампам накаливания приходят люминесцентные или энергосберегающие лампы с более высоким коэффициентом полезного действия. Они относятся к категории газоразрядных лампочек низкого давления. Ультрафиолетовое излучение возникает под действием газового разряда и становится видимым светом с помощью люминофорного покрытия. Таким образом, создается световой поток люминесцентных ламп, интенсивность которого зависит от мощности того или иного источника освещения.
Основные виды люминесцентных ламп
Все лампы этого типа разделяются на две основные категории. Первый тип представлен осветительными приборами общего назначения, мощность которых находится в пределах 15-80 Вт. Цветовые и спектральные характеристики этих ламп позволяют максимально имитировать различные оттенки естественного света.
Второй тип относится к лампочкам специального назначения. Для их классификации применяются различные параметры. В соответствии с мощностью они разделяются на лампы малой мощности – до 15 Вт и большой мощности – более 80 Вт. У этих ламп разный тип разряда, поэтому они бывают дуговыми, а также с тлеющим разрядом и свечением. По излучаемому свету специальные лампы могут быть естественного света, цветные, с ультрафиолетовым излучением и с отдельно взятыми спектрами излучения. Распределение света осуществляется по-разному, то есть в виде направленного и ненаправленного светоизлучения. Первый вариант представлен рефлекторными, панельными, щелевыми и прочими источниками света.
Маркировка люминесцентных ламп
Все люминесцентные лампочки имеют буквенную маркировку. Буква Л соответствует основному названию. Другие буквы наносятся по цвету излучения:
- Д – дневной цвет;
- ХБ – холодно-белый;
- ТБ – тепло-белый;
- Б – обычный белый;
- Е – естественно белый.
- Другие буквы, например, К, Ж, З, Г, С – соответствуют определенным цветам – красному, желтому, зеленому, голубому и синему.
- Символы УФ означают ультрафиолетовый свет.
- Лампы, у которых улучшенное качество цветопередачи, обозначаются буквой Ц, проставляемой после первых цветовых букв.
- Символ ЦЦ указывает на особо высокое качество.
Особенности конструкции отображены буквами, проставляемыми в самом конце маркировки:
- А – амальгамная,
- Б – с быстрым пуском,
- К – кольцевая,
- Р – рефлекторная и другие.
Цифровые обозначения, идущие следом за буквами, указывают на мощность люминесцентной лампы в ваттах.
Параметры ламп и напряжение сети
Существуют таблицы, в которых в сравнительной форме отражаются характеристики наиболее распространенных люминесцентных ламп. Например, в случае падения напряжения в электрической сети ниже допустимых пределов, существенно ухудшается процесс перезапуска. И, наоборот, если напряжение существенно повышается, это может привести к перекаливанию катодов и перегреву пускорегулирующих устройств. Во всех случаях, когда нарушаются условия нормального функционирования, срок эксплуатации люминесцентных ламп значительно сокращается.
Тип | Мощность Р (Вт) | Напряжение на лампе U (В) | Ток лампы I (А) | Световой поток R (лм) | Световая отдача S (лм/Вт) |
ЛДЦ | 15 | 58 | 0,3 | 450 | 30 |
ЛД ЛХБ | 15 | 58 | 0,3 | 525 | 35 |
ЛБ | 15 | 58 | 0,3 | 630 | 42 |
ЛТБ | 15 | 58 | 0,3 | 600 | 40 |
ЛДЦ | 20 | 60 | 0,35 | 620 | 31 |
ЛД | 20 | 60 | 0,35 | 760 | 39 |
Таким же образом отображаются характеристики всех остальных видов люминесцентных ламп. Следует помнить, что у светильников с одинаковой маркировкой параметры могут существенно отличаться из-за различия их габаритных размеров.
Влияние внешней температуры и условия охлаждения ламп
В процессе эксплуатации температура трубки может изменяться и отклоняться от оптимального значения. То есть, она увеличивается или уменьшается, приводя к снижению светового потока. Одновременно ухудшаются пусковые условия, заметно сокращается срок службы изделий.
Падение надежности запуска обычных лампочек становится особенно заметным при достижении температуры – 5С и ниже, особенно, если такое понижение сопровождается падением напряжения в сети. Например, при напряжении сети 180 В вместо положенных 220 В и температуре -10 градусов, количество срывов запуска люминесцентных ламп может составить от 60 до 80% от их общего числа. Подобная зависимость делает неэффективным применение данных источников света в условиях низких температур и скачков напряжения.
Причинами повышения температуры могут стать окружающая среда и закрытая арматура. В обоих случаях наступает перегрев. В этих случаях также уменьшается световой поток, возможно также изменение цвета.
Электрические характеристики ламп могут изменяться во время их работы, то есть в процессе горения. Причиной является дополнительная активация катодов, а также выделение и поглощение различных примесей. Эти неприятные проявления как правило заканчиваются в течение первых ста часов. В дальнейшем, изменения характеристик будут очень незначительными и практически незаметными. В процессе эксплуатации постепенно уменьшается яркость свечения, снижается световой поток люминесцентных ламп. Иногда через 300-400 часов горения на лампочках становится заметно появление темных пятен и налетов на концах трубки. Это указывает на возможное распыление катодов и плохое качество самих ламп.
Другие виды люминесцентных ламп
В настоящее время практикуется все более широкое применение энергоэкономичных люминесцентных ламп (ЭЛЛ). Они используются в общем освещении и могут полностью взаимно заменяться с обычными изделиями, мощностью 20, 40 и 65 ватт. ЭЛЛ подходят ко всем существующим осветительным установкам. Таким образом, все светильники и пускорегулирующая аппаратура остаются на своих местах. Все основные характеристики ЭЛЛ остаются такими же, как и у стандартных ламп при снижении мощности до 10%. Внешний вид также отличается, поскольку трубки имеют диаметр 26 мм вместо стандартных 38 мм. Это позволяет снизить расход стекла, люминофора, ртути, газов и других материалов.
Наряду со стандартными изделиями, появилось большое количество всевозможных компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Их мощность составляет в среднем 5-25 Вт, световая отдача – 30-60 лм/Вт, а срок службы доходит до 10 тыс. часов. Отдельные виды КЛЛ могут непосредственно заменить лампочки накаливания в обычном патроне. В их конструкцию входит встроенная пускорегулирующая аппаратура и стандартный резьбовой цоколь типа Е27.
Появление компактных лампочек стало возможным, когда появились узкополосные люминофоры, обладающие высокой стабильностью. Для их активации применяются редкоземельные элементы с возможностью работы при поверхностной плотности облучения, превышающей это значение у обычных лампочек. Это позволило существенно уменьшить диаметр разрядной трубки. Общую длину удалось снизить за счет деления трубок на отдельные короткие участки, расположенные параллельно и соединенные между собой. В других вариантах используются изогнутые трубки или варенные соединительные патрубки.
Следует отметить безэлектродные компактные лампы, в которых свечение люминофоров возбуждается разрядом в смеси паров ртути с инертными газами. Необходимый заряд поддерживается энергией электромагнитного поля, создаваемого непосредственно возле разрядной смеси. Такие лампы были созданы за счет микроэлектроники, на основе которой были созданы недорогие и малогабаритные источники энергии высокой частоты с хорошим КПД.
технические характеристики и световой поток люминесцентного осветительного прибора
Люминесцентные лампы сегодня заняли почётное место среди осветительной техники. То, что совсем недавно казалось чем-то особенным, сейчас вполне заслуженно считается эстетичным и экономичным атрибутом. В качестве примера можно привести лампы ЛЛ 36Вт, 18Вт, 54Вт, которые не только потребляют значительно меньше электроэнергии, чем стандартная лампочка накаливания, но и гораздо больше выдают полезного света.
Виды люминесцентных приборов
Люминесцентные лампы имеют довольно широкий спектр применения. Они используются как для освещения помещений и офисов, так и для создания иллюминации и медицинского оборудования. Их устройство крайне простое, а возможность давать яркое освещение при низких энергозатратах делает люминесцентные источники света крайне востребованными. По своему назначению и спектрам излучения такие лампы принято подразделять на два вида:
- Стандартные.
- Специальные.
В моделях, относящихся к стандартным, используется один слой люминофора, что позволяет изменять оттеночность простого белого света. Так, жёлтые оттенки будут иметь тёплый свет, а синие — холодный. В связи с этим в маркировке принято обозначать и оттенок выдаваемого света, которым конкретная лампа светит. Первая буква Л всегда имеет значение «лампа люминесцентная», другие же буквы могут обозначать:
- Б — выдаваемый прибором свет будет белым;
- Д — дневной оттенок света;
- Е — такая буква используется в моделях с естественным светом;
- ХБ — люминесцентные лампочки, выдающие холодный белый свет;
- ТБ — лампа светит тёплым белым светом.
Помимо этих букв в маркировке могут быть и другие. Они указывают на цвет колбы: К — красный, С — синий, З — зелёный и т. д. Используемые в медицине ультрафиолетовые лампы обозначаются буквами УФ.
На осветительных приборах может быть указан и световой поток, который измеряется в люменах и обозначается lm. В некоторых случаях, когда необходимо передать реальность окружающих цветов, используют лампы с повышенным световым потоком. Они востребованы на выставках живописи или в модных магазинах одежды, где цвет имеет большое значение. Для этого в лампах используют три или пять слоёв люминофора, что позволяет увеличить световой поток на 12% и более.
Лампы специального назначения в люминофоре имеют различные добавки, способные изменять длину выдаваемых волн света. Так, в медицине успешно используются модели, способные давать ультрафиолетовое излучение, уничтожающее бактерии и микробы. Подобные приборы также применяются для дезинфекции помещений и тары в продуктовых магазинах и на складах.
Могут выпускаться лампы со специальными колбами, которые способны выдавать различные цвета спектра. Они с успехом используются для иллюминации, рекламы и вывесок.
Особенности конструкции
Лампа люминесцентная 36Вт представляет собой цилиндрическую стеклянную трубку, заполненную аргоном. Внутренняя сторона колбы покрыта люминофором с добавлением ртути, которая под действием температуры превращается в пар. Трубка с двух сторон герметично запаяна. Здесь же располагаются жёсткие электроды, сделанные из никеля. К ним параллельно прикреплена вольфрамовая спираль, покрытая солями бария или стронция.
При поступлении электрического тока спираль накаливается, за счёт чего смесь из аргона и ртутных паров начинает излучать ультрафиолетовые лучи. Нанесённый на стенки колбы люминофор преобразует такое излучение в видимый свет.
Характеристики лампочек
Специалисты делят люминесцентные лампы на 36 ватт по нескольким критериям. Характеристиками, на которые следует обращать внимание при покупке устройства, являются:
- Световой разряд (тлеющий или дуговой).
- Форма трубки (трубчатая или фигурная).
- Тип излучения (естественный, ультрафиолетовый и цветной).
- Распределение светового потока (направленное и ненаправленное).
Стоит обратить внимание и на технические характеристики. Лампы люминесцентные 36 Вт выгодно отличаются своими возможностями, ведь для большей экономии принято использовать качественные и современные материалы. К примеру, усовершенствованный электронный блок позволяет сократить потребление электроэнергии.
Нельзя упускать из вида и толщину трубки. В современных моделях она в 1,6 раза тоньше, чем в устаревших. Благодаря этому можно добиться заметного энергосбережения.
Цветовая передача
Цветовая передача лампочек напрямую зависит от светового параметра температуры, измеряемого в кельвинах. Так, можно выделить следующие пределы значений:
- от 2700 до 3400 кельвинов выдают тёплые оттенки света;
- от 3400 до 5600 кельвинов позволяют получить естественные оттенки;
- от 5600 до 6400 кельвинов дают холодные оттенки.
Эти параметры напрямую влияют на работоспособность человека. В офисах принято использовать ЛЛ с холодным светом, так как они лучше влияют на человека при работе. Тёплый свет, наоборот, расслабляет и успокаивает, в связи с чем его предпочтительнее устанавливать в спальнях или больничных палатах.
Достоинства ламп дневного света
Использование ЛЛ имеет множество достоинств. Благодаря современным технологиям люминесцентная лампа 36 Вт при минимальных энергозатратах способна светить гораздо ярче, чем обычная лампочка накаливания. К другим преимуществам осветительного прибора относятся:
- высокий КПД;
- разнообразие оттенков;
- небольшой вес;
- широкий спектральный диапазон;
- большая площадь покрытия.
Важным плюсом также можно назвать то, что световой поток люминесцентной лампы 36 Вт такой же, как и у обычной 120-ваттной лампочки накаливания. Это в очередной раз доказывает преимущества ЛЛ.
Срок службы люминесцентных ламп впечатляет. В среднем такие осветительные приборы могут прослужить 4800 часов, хотя заявленный производителем срок службы доходит до 12 тысяч часов. Но здесь в большей степени всё зависит от количества включений-выключений, поскольку при их низкой частоте лампочка способна проработать даже до 20 тысяч часов.
Недостатки устройств
Первым недостатком ЛЛ является то, что в ее состав входит ртуть. В случае повреждения колбы этот ядовитый металл будет выброшен в воздух. По этой причине все отработавшие свой срок приборы должны сдаваться в утилизацию, где они проходят термодемеркуризацию.
Вторым недостатком может выступить чрезмерное мерцание люминесцентных ламп, когда они долго работают. Это при длительном воздействии способно привести к головным болям и ухудшению зрения. Обезопасить себя в этом случае можно, если купить более дорогую модель.
Световой поток— обзор
19.1.5.9 Величины и единицы света
Следующие определения основаны на Международном словаре освещения.
Световой поток (символ ϕ): свет, излучаемый таким источником, как лампа, или принимаемый поверхностью, независимо от направления. Люмен (аббревиатура лм): единица светового потока в системе СИ, используемая для описания общего света, излучаемого источником или принимаемого поверхностью. (Лампа накаливания мощностью 100 Вт излучает около 1200 люмен.)
Освещение: процесс освещения объекта.
Величина освещенности (символ E): световой поток, падающий на поверхность, на единицу площади.
Люкс (сокращение lx): единица измерения освещенности в системе СИ; он равен одному люмену на квадратный метр.
Люмен на квадратный фут (сокращение lm ft -2 ): неметрическая единица измерения освещенности, равная 10,76 люкс. (Ранее этот термин назывался фут-свечой, этот термин все еще используется в некоторых странах.) Эксплуатационная ценность освещения: среднее значение освещенности на протяжении всего срока службы установки, усредненное по рабочей зоне.
Начальное значение освещенности: Среднее значение освещенности, усредненное по рабочей зоне до начала амортизации, то есть когда лампы и арматура новые и чистые и когда комната недавно декорирована.
Среднее сферическое освещение (скалярное освещение): среднее освещение по поверхности небольшой сферы с центром в данной точке; точнее, это поток, падающий на поверхность сферы, деленный на площадь сферы. Термин «скалярная» освещенность
означает люкс: необходимо соблюдать осторожность, чтобы не путать единицу с освещением на плоскости, которое измеряется в той же единице.
Вектор освещения: термин, используемый для описания потока света. У него есть и величина, и направление. Величина определяется как максимальная разница в величине освещенности на диаметрально противоположных элементах поверхности небольшой сферы с центром в рассматриваемой точке. Направление вектора — это диаметр, соединяющий более яркий элемент с более темным.
Сила света: величина, которая описывает силу освещения источника в определенном направлении.Точнее, это световой поток, излучаемый внутри очень узкого конуса, содержащего это направление, деленное на телесный угол конуса.
Кандела (аббревиатура cd): единица измерения силы света в системе СИ. Термин «сила свечи» означает силу света, выраженную в канделах.
Конвертер силы света и светового потока
Конвертер силы света и светового потокаВведение
Много лет назад, когда лампы накаливания широко использовались и почти не использовались. стандартный источник света для повседневного использования, выбор подходящей лампы был довольно просто: нужно было «всего лишь» выбрать наиболее подходящую мощность для предполагаемое приложение.Сегодня все намного сложнее: есть стандартные лампочки накаливания, галогенные лампы, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы и светодиоды лампы самых разных видов. Все эти лампы имеют разный КПД и разные формы свечения, что позволяет выбор намного сложнее.
Просто глядя на мощность лампы в ваттах, мало что можно сказать об эффективном светоотдача. Чтобы преодолеть эту проблему, сила света I v (выраженная в канделах) и световой поток F (в люменах) являются лучший выбор, но, к сожалению, лишь немногие люди привыкли к этим агрегатам и их значение иногда неверно истолковывают.Производители ламп часто указывают на упаковке одну из этих цифр, но редко и то и другое, поэтому сравнивая лампу мощностью 1000 лм с другой произвести 250 кд непросто: будут ли они светиться такая же яркость? Цель этого калькулятора — помочь преобразовать люмены в канделы для выбор соответствующего источника света.
Эта компактная люминесцентная лампа потребляет 20 Вт электроэнергии и
обеспечивает (номинальный) световой поток 1’300 лм.
Предположим, что диаграмма направленности направлена во всех направлениях (угол конуса 360 °), с
с помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить силу света около
103 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 65 лм / Вт.
(нажмите для увеличения)
Эта светодиодная лампа потребляет 4 Вт электроэнергии и производит (номинальную)
сила света 350 кд в конусе с полным углом 36 °.
С помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить световой поток около
108 лм.
Вы можете рассчитать эффективность лампы 27 лм / Вт.
(нажмите для увеличения)
Почему фотометрические единицы?
В физике используется радиометрических единиц : например, заданное излучение (световой) источник излучает количество мощности P (измеряется в ваттах) и мы можем легко вычислить интенсивность излучения Дж (измеряется в Вт / стер) или освещенность E (измеряется в Вт / м 2 ), если мы хотим знать количество мощности, излучаемой в заданном направлении (телесный угол) или в заданном поверхность соответственно.
Но когда мы говорим о видимом свете, мы должны учитывать чувствительность человеческого глаза, потому что ощущение яркости зависит от цвета (спектра) света. Поэтому предпочтительнее фотометрических единиц .
Фотометрический эквивалент мощности излучения — световой поток. (или световая мощность) F (измеряется в люменах). Тогда сила света I v (выраженная в канделах) соответствует световому потоку в заданном телесном угле Ом (1 кд = 1 лм / стер), а освещенность E v (измеряется в люксах) соответствует световому потоку на заданной площади (1 лк = 1 лм / м 2 ).
Радиометрические единицы | Фотометрические единицы |
Мощность излучения P Вт [Вт] | Световой поток F Люмен [лм] |
Интенсивность излучения Дж Ватт на стерадиан [Вт / стер] | Сила света I v Кандел [кд = лм / стер] |
Энергия излучения E Ватт на квадратный метр [Вт / м 2 ] | Освещенность E v Люкс [лк = лм / м 2 ] |
Зависимость силы света от светового потока
В фотометрии световой поток является мерой всего воспринимаемого света. сила света, тогда как сила света является мерой воспринимаемого мощность, излучаемая источником света в определенном направлении на единицу твердого тела угол.Это означает, что максимальная сила света зависит от общей световой поток источника света, но также и его диаграмма направленности (то, как свет источник излучает во всех направлениях).
Общий световой поток — это сумма всех излучаемых потоков
направления, независимо от диаграммы направленности источника света.
Сила света — это световой поток в заданном телесном угле.
Вот два примера разной силы света в двух произвольных конусах,
предположим, что диаграмма направленности этой лампы неоднородна.
Итак, один и тот же источник света, излучающий тот же световой поток (те же люмены) может давать разную силу света (разные свечи) в зависимости от его способность концентрировать свет. Если поставить линзу перед лампой, чтобы сосредоточить свет в одном направлении, сила света в этом направлении увеличится, а общая световой поток остается прежним. Чем выше способность концентрировать свет в одном направлении, тем терка сила света.
Эти 2 светодиода имеют один и тот же чип, обеспечивающий одинаковый световой поток
0.2 лм при токе 30 мА.
У того, что слева, есть линза, которая концентрирует свет в узком конусе.
15 °, в то время как тот, что справа, имеет другую линзу, концентрирующую
свет в конусе 30 °.
В результате сила света светодиода слева составляет 3,7 кд.
и 0,9 кд для правого. (нажмите, чтобы увеличить)
Те же 2 светодиода, проецирующиеся на экран на расстоянии около 5 см.
Обратите внимание, что светодиод слева дает меньшее и яркое пятно.К сожалению, на этом HDR-изображении разница в яркости едва заметна.
видимый. (нажмите для увеличения)
Точное преобразование силы света в световой поток
Чтобы точно рассчитать общий световой поток F , нам необходимо: учитывать диаграмму направленности I (θ) светового источник. Без диаграммы направленности выполнить преобразование невозможно. Точные числовые данные диаграммы направленности доступны очень редко, но если у кого-то есть шанс иметь таблицу с красивым графиком диаграммы направленности, бесплатную программу, такую как Engauge Digitizer, можно использовать для преобразования графика в числовые значения.Практически все источники света имеют симметричную диаграмму направленности, поэтому мы используйте только данные от 0 ° до 180 ° (от 0 до π), и мы предполагаем, что это будет остается неизменным, если устройство вращается вокруг своей оптической оси.
Зная I (θ) , мы можем вычислить эквивалентный телесный угол Ом (в стерадианах):
Чтобы вычислить этот интеграл, вам понадобится числовая вычислительная программа, например MATLAB, бесплатный Scilab или, возможно, даже электронная таблица. В любом случае это недоступно для простого калькулятора JavaScript, такого как тот, который вы найдете на этих страницах.
Обратите внимание, что I (θ) необходимо нормировать по амплитуде перед вычисляя вышеуказанный интеграл, что означает, что макс (I (θ)) = 1 .
Ом представляет собой телесный угол, передающий постоянный и равномерный поток равен потоку, передаваемому I (θ) в 4π стерадианах (вся поверхность сферы).
На самом деле это должен быть двойной интеграл в θ и φ . покрывает всю сферу вокруг источника света, но из-за симметричная диаграмма направленности большинства источников света, интеграл в φ можно упростить до коэффициента 2π.
Теперь легко рассчитать световой поток F в люменах:
Где I v — максимальная сила света, измеренная в кандела (компакт-диск).
Простой преобразователь силы света / потока
Очень часто диаграмма направленности лампы неизвестна, но если мы знаем ширина луча (расходимость луча) 2θ , которая представляет собой угол конуса свет излучаемый, мы можем сделать приблизительный расчет.Это приблизительное значение, поскольку оно предполагает, что вся мощность равномерно распределена. распределяется внутри этого конуса, и снаружи не излучается энергия. Ширина луча обычно определяется как полный угол конуса 2θ , который равен удвоение угла конуса θ между осью и конусом.
На этом чертеже вы можете видеть синим цветом
угол конуса θ и в
красный конус полный
угол 2θ .
В этом приближении мы предполагаем, что весь поток равномерно распределен в указанный конус и что снаружи нет излучения.Это, конечно, не очень точно. Имейте в виду, что реальные цифры могут значительно отличаться, но это лучшее, что вы можете получить только с углом конуса. Но обычно порядок величины правильный. Преимущество в том, что преобразование теперь легко и может быть выполнено с помощью карманный калькулятор или этот конвертер JavaScript.
Зная ширину луча 2θ , мы можем легко вычислить соответствующий телесный угол Ом в стерадианах с:
Затем мы можем использовать то же уравнение, что и раньше, для преобразования между светящимися поток F и максимальная сила света I v :
Следующий калькулятор выполнит вычисления за вас:
Мобильная версия доступна здесь, если вы нужно делать преобразования при покупке ламп…
Введите все известные данные в калькулятор ниже и оставьте поля вычислить пустое значение, затем нажмите кнопку «вычислить», чтобы вычислить и заполнить бланки. Возможны не все комбинации; если данных недостаточно; всплывающее окно коробка предупредит вас. Убедитесь, что неизвестные поля полностью пусты: пробел не будет Работа.
А как насчет излучаемой энергии?
Теперь, когда мы знаем световой поток F , можем ли мы вычислить мощность излучения P или наоборот? Что ж, теоретически да, но это не так просто, потому что вам нужно знать спектр P (λ) излучаемого света для расчета соответствующий коэффициент преобразования.Иногда производители предоставляют вам красивый график спектра, в противном случае вам нужно измерить его с помощью оптического спектрометра (и если он у вас есть, вы, вероятно, не нужны пояснения на этой странице). Без точных спектральных данных преобразование из F в П .
Предполагая, что вы знаете P (λ) (измерено, оцифровано с графика предоставленные производителем), первое, что вам нужно сделать, это нормализовать его в поверхности (поверхность под кривой должна быть равна единице):
Опять же, это недоступно для этого калькулятора JavaScript, и вам понадобится мощная числовая вычислительная программа.
Убедившись, что P (λ) нормализовано, вы можете рассчитать коэффициент преобразования лучистого потока в световой η v :
Где В (λ) — стандартное функция яркости (фотопическое зрение), и вы должны интегрировать весь видимый спектр (скажем, от λ мин = От 380 нм до λ макс = 770 нм) или не менее часть, где P (λ) отлична от нуля.
Зная η v , теперь возможно преобразование между лучистый и световой поток со следующим соотношением:
Обратите внимание, что η v выражается в лм / Вт, но не эффективность лампы, это просто мера видимости света для человеческого глаза. Эффективность лампы, выраженная также в лм / Вт, также учитывает потери лампы.
Другими словами, если у вас есть точные спектральные данные и подходящий числовой вычислительное программное обеспечение, вы можете это сделать, но все же вам нужно много мотивации чтобы преодолеть эти два препятствия.И не нужно просто покупать лампочку…
Световая отдача лампы
Световая отдача лампы — это соотношение между производимой световой отдачей. поток и используемая электрическая мощность и выражается в люменах на ватт. (лм / Вт), чем выше, тем лучше. В основном это зависит от технологии изготовления ламп: у старых ламп накаливания очень низкий КПД, галогенные лампы немного лучше, люминесцентные лампы и светодиоды имеют лучшая эффективность (для белого света) на сегодняшний день (2013 г.).
Обратите внимание, что используемая электрическая мощность отличается от (и всегда выше, чем) мощность излучения обсуждалась ранее. Чтобы вычислить эффективность лампы, нет необходимости вычислять или знать лучистая сила.
Эта старинная лампа накаливания потребляет 75 Вт электроэнергии и
обеспечивает (номинальный) световой поток 950 лм.
Предположим, что диаграмма направленности направлена во всех направлениях (угол конуса 360 °), с
С помощью калькулятора, приведенного выше, вы можете оценить силу света около
76 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 13 лм / Вт.
(нажмите для увеличения)
Лампы накаливания, независимо от того, галогенные они или нет, лучше подходят для большие силы, потому что чем горячее нить накала генерирует более видимый свет. Таким образом, одна лампочка мощностью 75 Вт с ее мощностью 13 лм / Вт более эффективна. чем две лампы мощностью 40 Вт с мощностью всего 10 лм / Вт.
Цветные лампы накаливания имеют очень низкий КПД, потому что большинство свет отфильтровывается цветным стеклом, оставляя только одну часть спектр.С другой стороны, цветные газоразрядные лампы или светодиоды обладают очень высокой эффективностью. потому что излучается только требуемый цвет и не делается никаких компромиссов получить белый свет. По этой причине во многих странах уличные фонари желтые: натриевые лампы. имеют очень хорошую светоотдачу, но излучают уродливый желтый свет.
Для белых ламп, как правило, наиболее эффективны газоразрядные или светодиодные лампы. излучают холодный (голубоватый) свет и плохо передают цвета; это может изменения в будущем.
Наконец, прозрачные лампы имеют лучшую эффективность, чем диффузные, но они иногда тревожно смотреть. Добавление диффузора к прозрачной лампе, конечно, снизит ее эффективность.
В следующей таблице приведены обычные значения световой отдачи обычного белого цвета. домашние лампы:
Тип лампы: | Световая отдача: |
Эталонные лампы накаливания | 8 … 15 лм / Вт |
Галогенные лампы накаливания | 15.0,2 лм / Вт |
Компактные люминесцентные лампы | 30 … 60 лм / Вт |
Люминесцентные лампы | 60 … 110 лм / Вт |
Современные светодиодные лампы | 60 … 100 лм / Вт |
Практически для всех типов ламп, кроме светодиодных, световая отдача больше или меньше. менее стабильный уже много лет, и здесь нет больших сюрпризов. Для светодиодов эффективность постоянно повышается: десять лет назад эффективность Светодиодные лампы были сравнимы с галогенными лампами, первые эффективные светодиоды имели очень низкие уровни мощности и были практически бесполезны.Сегодня (в 2013 году) можно купить хорошие светодиодные лампы с превышением КПД. 100 лм / Вт в местном универсальном магазине, и эта цифра продолжает расти.
Заключение
Два основных фотометрических понятия, световой поток и сила света, имеют были кратко описаны и простой примерный калькулятор для преобразования между два доступны на этой странице. Чем отличаются некоторые аспекты преобразования лучистого потока в световой поток. было объяснено, но, к сожалению, нет простого способа конвертировать между их.Наконец, была обсуждена световая отдача лампы. Цель состоит в том, чтобы помочь сравнить лампы или источники света в целом после завершения технические данные отсутствуют.
Библиография и дополнительная литература
[1] | Уоррен Дж. Смит. Современная оптическая инженерия — Дизайн оптических систем. 3 rd Edition, McGraw-Hill, 2000 г., Глава 8. |
[2] | А.Даешлер, Г. Кампоново. Elettrotecnica. Edizioni Casagrande, Беллинцона, 1974 г., capitolo 11. |
Какова светоотдача люминесцентных ламп T8? | Люминесцентные лампы T8 | Ответы на освещение
Какова светоотдача люминесцентных ламп T8?
Количество света, излучаемого люминесцентными лампами T8 мощностью 32 Вт, значительно варьируется от одной модели лампы к другой.На рисунке 1 показан диапазон значений номинальной исходной светоотдачи, которые в настоящее время опубликованы для 121 модели ламп девятью производителями для различных коррелированных цветовых температур (CCT). Количество доступных моделей для каждой номинальной начальной светоотдачи представлено размером пузыря. Например, при цветовой температуре 4100 К существует девять моделей с начальной яркостью 2950 люмен.
Рисунок 1. Начальная номинальная светоотдача люминесцентных ламп Т8 * |
|
Значения индекса цветопередачи (CRI) моделей T8, показанных на рисунке 1, разделены на три категории: 70–79, 80–89 и более 90.Эти три категории обычно обозначаются в промышленности как RE70, RE80 и RE90 соответственно. Категория, в которую попадает значение CRI каждой модели лампы, обозначена цветом пузырька. Например, при цветовой температуре 3500 K доступны пять моделей RE70 с номинальной начальной светоотдачей 2800 люмен и восемь моделей с номинальной начальной световой отдачей 2850 люмен. На рис. 1 показано, что модели RE70 имеют более низкий световой поток, чем модели RE80. Также очевидно, что доступно больше моделей RE80, чем моделей RE70 или RE90, и их номинальные значения светоотдачи варьируются в гораздо более широком диапазоне.
Как видно из данных, представленных на Рисунке 1, доступны модели ламп T8 со значениями светоотдачи почти с каждым шагом 50 люмен в диапазоне от 2800 до 3200 люмен. Однако погрешности в измерениях светоотдачи могут составлять от 1 до 2% (примерно 50 люмен) у разных производителей на основе проверки квалификации в рамках Национальной программы добровольной аккредитации лабораторий (NVLAP). Эта программа находится в ведении Национального института стандартов и технологий (NIST).
NLPIP измерил начальную светоотдачу 12 моделей ламп T8 с CCT 3500 K и 4100 K, которые являются наиболее распространенными продаваемыми лампами CCT. Три образца каждой модели работали с низкочастотным эталонным балластом в соответствии с процедурой, описанной Американским национальным институтом стандартов (ANSI C82.3-2002). Все протестированные лампы имели номинальные значения CRI от 80 до 89 (RE80), а некоторые лампы имели дополнительные улучшения в виде высокой светоотдачи (HLO) и длительного срока службы (LL). Подробнее о протоколах тестирования см. Приложение A: Методы тестирования.
В целом, протестированные лампы RE80 давали более низкий световой поток, чем их номинальные значения, в то время как большинство протестированных ламп RE80 HLO, LL были близки к своим номинальным значениям. Кроме того, начальная светоотдача ламп RE80 HLO, LL в среднем на 8% выше, чем у ламп RE80.
На рис. 2 показаны номинальные и измеренные значения светоотдачи, включая планки погрешностей, чтобы показать общую неопределенность измеренных значений для каждой модели лампы. Комбинированная неопределенность включает случайную изменчивость между образцами ламп и неопределенность измерения NLPIP, равную 1.5% относительно NIST. Измеренные значения светоотдачи ламп RE80 в среднем на 2,7% ниже номинальных значений. Измеренные значения для пяти из шести ламп RE80 HLO, LL были близки к номинальным. Оставшаяся модель RE80 HLO, LL была в среднем на 2,5% ниже своей номинальной стоимости.
Рис. 2. Световой поток ламп T8, измеренный с помощью NLPIP | .
|
Люминесцентные лампы T8 доступны с различными номинальными значениями светоотдачи.Ограниченное тестирование, проведенное NLPIP, выявило различия между номинальными и измеренными значениями светоотдачи. Даже если бы номинальные и измеренные значения светоотдачи были одинаковыми, погрешности приблизительно от 1 до 2% стерли бы различия между моделями с аналогичными значениями номинальной светоотдачи.
Световой поток | Психология вики
Оценка |
Биопсихология |
Сравнительный |
Познавательная |
Развивающий |
Язык |
Индивидуальные различия |
Личность |
Философия |
Социальные |
Методы |
Статистика |
Клиническая |
Образовательная |
Промышленное |
Профессиональные товары |
Мировая психология |
Когнитивная психология: Внимание · Принимать решение · Обучение · Суждение · Объем памяти · Мотивация · Восприятие · Рассуждение · Мышление — Познавательные процессы Познание — Контур Показатель
В фотометрии световой поток или световая мощность является мерой воспринимаемой силы света.Он отличается от лучистого потока, меры общей мощности излучаемого света, тем, что световой поток регулируется так, чтобы отражать изменяющуюся чувствительность человеческого глаза к разным длинам волн света.
Единицы []
Единица светового потока в системе СИ — люмен (лм). Один люмен определяется как световой поток света, создаваемый источником света, который излучает одну канделу силы света на телесный угол в один стерадиан. В других системах единиц световой поток может иметь единицы мощности.
Взвешивание []
Световой поток учитывает чувствительность глаза путем взвешивания мощности на каждой длине волны с функцией светимости, которая представляет реакцию глаза на разные длины волн. Световой поток — это взвешенная сумма мощности на всех длинах волн видимого диапазона. Свет за пределами видимой полосы не влияет. Отношение полного светового потока к лучистому потоку называется световой отдачей.
Контексты []
Световой поток часто используется как объективная мера полезной мощности, излучаемой источником света, и обычно указывается на упаковке лампочек, хотя он не всегда заметен.Потребители, заботящиеся об энергопотреблении, обычно сравнивают световой поток различных лампочек, поскольку он дает оценку видимого количества света, которое будет производить лампа, и полезен даже при сравнении различных технологий, таких как лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы. Например, обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт излучает около 1700 люмен. Примерно такое же количество света может быть произведено при четверти мощности (хотя и при более высоких начальных затратах) компактной люминесцентной лампой мощностью 25 Вт.В статье о световой отдаче есть больше информации об эффективности различных источников света.
Неправильно или, по крайней мере, неточно называть световой поток мерой «яркости», поскольку, например, ближайший источник света может казаться намного ярче, чем удаленный источник с гораздо более высоким световым потоком. Это связано с тем, что не весь излучаемый поток воспринимается вашим глазом, и вы получаете меньше потока от более удаленных источников. В общем, яркость не имеет однозначного научного значения и должна использоваться только для неколичественных ссылок на физиологические ощущения и восприятие света.
См. Также []
Световой поток — Fagerhult (международный)
Сравнение светодиодов с традиционными решениями легко превращается в дело яблок и апельсинов. Свойства, измеренные в лаборатории производителя светодиодов, не могут быть напрямую связаны с тем, как светодиодный модуль работает в светильнике. Чтобы получить хорошее представление о мощности света, светодиод необходимо поместить в его конкретный контекст освещения.
Световой поток равен световому потоку
Энергоэффективность светодиодного светильника нельзя определить по световому потоку, потому что светодиодные модули не имеют стандартного номинального светового потока, как люминесцентные лампы.Причина этого в том, что весь светильник, включая светодиод и электрический балласт, считается эталоном, в результате чего световой поток всегда составляет 100%. Вместо этого эффективность светодиодного светильника определяется как отношение общего измеренного светового потока (лм) к лучистому потоку, включая балласт (лм / Вт).
Рабочая температура
Тепло оказывает наибольшее негативное влияние на срок службы, яркость и эффективность светодиода. Вот почему Fagerhult при разработке светодиодных светильников следит за тем, чтобы температура компонентов оставалась в пределах спецификаций производителя и соответствовала требованиям нашей собственной политики.Производители светодиодов и пускорегулирующих аппаратов указывают температуру ТС x градусов, но согласно стандарту добавляется запас прочности. Политика Fagerhult, заключающаяся в том, чтобы оставаться ниже указанного значения TC, может привести к разнице температур в электронике по сравнению со светильником другого производителя. Это сильно влияет на продолжительность жизни, качество цвета и цветопередачу.
Светодиод очень редко выходит из строя, хотя, как и в случае с любыми другими электронными продуктами, частота отказов нормальная. Вместо того, чтобы ломаться, светодиод со временем генерирует уменьшенный световой поток.
Фотометрические величины | auersignal.com
Важные фотометрические величины и единицы
При измерении освещенности различают различные фотометрические величины, с помощью которых можно оценивать свет. В следующей таблице представлен обзор наиболее важных фотометрических величин и единиц:
Photometrische Größe | Единицы СИ и расчет | Определение |
Световой поток | Люмен (лм) | Мера общего количества света, излучаемого источником света. |
Интенсивность света | Кандела (кд) = лм / ср | Отношение просвета к углу излучения. Предоставляет информацию о том, сколько света излучается в определенном направлении. |
Освещенность | Люкс (лк) = лм / м² | Мера света, попадающего на поверхность приемника. |
Яркость | кд / м² | Мера впечатления яркости поверхности, воспринимаемого человеческим глазом. |
Световая отдача | лм / Вт | Отношение излучаемого светового потока к необходимой электрической мощности. |
Количество света | лм * с | Общий световой поток, излучаемый источником света за определенный период времени. |
Что такое свет и как он создается?
Свет состоит из фотонов, также называемых световыми частицами. Они путешествуют волнами и передают импульсы энергии. Свет создается при преобразовании энергии.Когда излучается видимый свет, это также называется люминесценцией. Насколько яркий и красочный человеческий глаз может воспринимать свет, зависит от длины волны излучения и интенсивности, с которой излучение попадает на сетчатку.
Короткие волны называются ультрафиолетовыми, а более длинные — инфракрасными.
Какой световой поток (люмен)?
Световой поток измеряется в люменах (аббревиатура лм). Люмен — это международно стандартизированная единица измерения светового потока источника света.Он показывает, сколько света испускает источник излучения во всех направлениях, поэтому он измеряет общий световой поток. Таким образом, люмены светильника дают информацию о его яркости. Одинаковые типы светильников можно сравнить по их мощности.
Однако разные лампы излучают разное количество света, поэтому их нельзя сравнивать по мощности. Для сравнения яркости разных ламп необходимо использовать световой поток.
Значение Люмен не учитывает ощущение яркости.На восприятие яркости дополнительно влияют угол луча и конструкция светильника. Кроме того, цветовая температура источника света и состояние окружающей среды играют роль в восприятии яркости.
Два примера типичных значений светового потока:
— Лампа накаливания с электрической мощностью 15 Вт: световой поток Φ = 90 лм
— Компактная люминесцентная лампа / энергосберегающая лампа: с электрической мощностью 15 Вт: световой поток Φ = 900 лм
Какова световая отдача (η)?
Световая отдача — это мера, которая показывает, насколько эффективен источник света.Это отношение люменов к мощности или ваттам, поэтому оно измеряется в люменах на ватт (лм / Вт) в Международной системе единиц (СИ). Чем выше значение, тем эффективнее источник света.
Примерные значения светового потока:
Люминесцентная лампа (48 Вт) | 3000 лм |
Энергосберегающая лампа (23 Вт) | 1400 лм |
Лампочка (100 Вт) | 1340 лм |
Свеча | 12 лм |
Примеры световой отдачи различных ламп:
Инкадесцентные лампы | 6-19 лм / Вт |
Галогенные лампы | 13-23 лм / Вт |
Люминесцентные лампы | 52 — 85 лм / Вт |
Ртутные лампы высокого давления | 40 — 58 лм / Вт |
Натриевые лампы высокого давления | 70 — 140 лм / Вт |
Что такое сила света (кандела)?
Сила света — это фотометрическая величина, которая описывает излучение света, излучаемого в определенном направлении.Поскольку поведение излучения оптического сигнального устройства определяется не только источником света, но и конструкцией куполов, сила света лучше всего подходит для характеристики сигнального эффекта оптических сигнальных устройств.
Сила света — одна из фотометрических величин. Он связывает световой поток с углом луча источника света. Таким образом, сила света показывает, насколько сконцентрирован свет или какую плотность имеет излучаемый свет.
Сила света выражается в канделах (кд).Например, сила света свечи составляет приблизительно одну канделу.
Что означает сила света?
Сила света — важная величина для сравнения различных ламп. Лампы с одинаковым световым потоком могут иметь совершенно разную силу света из-за угла луча. Угол луча указывает угол, под которым лампа излучает свет.
Сила света или значение в канделах указывает, насколько интенсивно излучается свет.Чем более сфокусированным свет излучается, тем он интенсивнее. На схеме показаны две лампы с одинаковым световым потоком (люменом), но с разными углами луча. Сила света лампы с меньшим углом луча выше, чем у лампы с более широким углом луча.
Как вы измеряете силу света?
Чтобы определить силу света лампы, вам потребуется световой поток и угол луча или телесный угол. Значение силы света или силы света указывается в канделах.Единицами светового потока являются люмены, для телесного угла — стерадианы.
Сила света [кд] = световой поток [лм] / телесный угол [ср].
Если телесный угол неизвестен, а известен только угол луча, его можно определить с помощью формулы преобразования:
Если расчет по приведенным выше формулам невозможен для лампы, можно провести измерение света. с интегрирующей сферой и спектрометром. Это создает кривую распределения силы света.Отсюда можно сделать выводы об интенсивности света.
Стандартная свеча, например, излучает силу света 1 кд, т. Е. Излучает около 12 люмен (лм) во всех направлениях.
Что такое освещенность (люкс)?
Люкс предоставляет информацию об освещенности. Это мера яркости, с которой освещена область. Люкс показывает, сколько светового потока (люмен) источника света приходит на единицу площади поверхности приемника. Величина люкс — это чисто полученная величина.
Освещенность рассчитывается по следующей формуле: Люкс [лк] = световой поток [лм] / площадь [м2].
Освещенность составляет 1 люкс, если световой поток в 1 люмен равномерно падает на площадь 1 м².
Другая формула для расчета освещенности на больших расстояниях выглядит следующим образом: Люкс [лк] = сила света [кд] / радиус или квадрат расстояния
Чем дальше зона от источника света, тем ниже освещенность. Определенное значение люкс может использоваться, чтобы определить, достаточно ли хорошо освещены определенные области.Например, есть требования трудового законодательства о том, насколько ярко должна быть освещена рабочая зона для сотрудников.
Что измеряет люксметр?
Люксметр измеряет освещенность (люкс). Значение указывает, насколько ярким оно является в точке измерения. Люксметр состоит из фотодатчика и дисплея. Фотодатчик обычно состоит из фотодиодов, которые обнаруживают свет. Затем на дисплее появляется измеренное значение люкс.
Примерные значения люкс
Солнечный свет | 40.000 лк |
Рабочее место в офисе | 300-500 лк |
Жилая площадь | 50-200 лк |
Ночь полнолуния | 0,3 лк |
Звездная ночь | 0,1 lx |
Как связаны люмен, кандела и люкс?
Термины люмен, кандела и люкс очень часто используются при измерении освещенности. Все они фотометрические величины. На следующей диаграмме показана взаимосвязь между тремя терминами.
Единица люмен — это общая светоотдача светильника, излучаемая во всех направлениях. Однако, поскольку свет, излучаемый светильниками, излучается неравномерно во всех направлениях, сила света указывается в канделах. Это значение указывает, сколько света излучается в определенном направлении. В отличие от этих двух излучаемых величин, есть еще количество люксов приемника. Единица люкс измеряет не количество излучаемого света, а то, сколько излучаемого света достигает определенной поверхности.
Чтобы оценить яркость светильника или осветительного прибора, необходимо учитывать все три значения. Люмен и кандела указаны большинством производителей. Производители не могут указать значение в люксах, потому что это значение зависит от условий окружающей среды в области применения.
Что такое телесный угол?
Телесный угол — это трехмерный размер светового конуса. Если светильник излучает свет, угол испускаемого света является трехмерным.Единицей телесного угла является стерадиан (ср). Сила света указывает количество света, которое источник света излучает на телесный угол.
Телесный угол рассчитывается делением площади (A) на радиус (r²).
Какая плотность яркости (кд / м²)?
Плотность яркости дает информацию о впечатлении от яркости светильника. Выражается в силе света на единицу площади (кд / м²). Плотность яркости описывает, насколько яркой нам кажется поверхность.На этот фактор также влияют другие обстоятельства, например состояние освещенной поверхности.
Что такое цветовая температура?
Цветовая температура лампы определяет, будет ли свет выглядеть теплым или холодным. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина и может быть оценена по шкале. Чем ниже цветовая температура, тем теплее и темнее становится свет. Чем выше цветовая температура, тем холоднее и ярче свет.
Цветовая температура влияет на атмосферу в помещении.Для жилых комнат предпочтительна более низкая цветовая температура, для лабораторий или фабрик — свет с более высокой цветовой температурой. Шкала ниже показывает цветовую температуру и ее три диапазона: теплый белый, нейтральный белый и дневной белый.
Цветовую температуру можно измерить колориметром. Помимо цветовой температуры, индекс цветопередачи также важен для пространственной атмосферы.
Что такое индекс цветопередачи?
Индекс цветопередачи, сокращенно CRI (индекс цветопередачи) или RA (общий справочный индекс), сообщает нам, какое качество имеет излучаемый свет.
Когда объект освещен, он излучает цвета. Излучаемый цвет определяется не только цветом самого объекта, но и источником света. Источник света излучает волны различной длины, которые поглощаются или отражаются освещаемым объектом. Те длины волн, которые соответствуют освещаемому объекту, отражаются, остальные поглощаются. Таким образом, индекс цветопередачи зависит от длины волны, излучаемой источником света.
Естественный солнечный свет имеет значение RA, равное 100, что также является наивысшим значением RA.Чем ближе значение RA к 100, тем выше качество освещения.
Что такое коэффициент отражения?
Коэффициент отражения указывает процент светового потока, падающего на поверхность, которая отражается. В зависимости от характера освещаемой поверхности свет отражается, поглощается или пропускается.
Если свет отражается, он отражается обратно. Зеркала имеют коэффициент отражения 1. Светлые поверхности имеют значение, близкое к 1, темные поверхности имеют значение ниже 0.1. В комнате с темными стенами требуется больше света, чем в комнате со светлыми стенами, чтобы создать достаточную освещенность на рабочей плоскости.
Примеры отражения от различных поверхностей:
- Белый потолок или стена отражает до 85% света,
- светлые деревянные панели до 50%,
- красный кирпич до 25% и
- черный пол 0%.
Как рассчитать, сколько люмен и ватт необходимо для освещения комнаты
Расчет люменов и ватт, необходимых для освещения комнаты, является важным элементом для обеспечения того, чтобы освещение соответствовало настройке и не было ни слишком тусклым, ни слишком интенсивным.
Прежде чем углубляться в эту тему технически, давайте потратим несколько минут на определение этих двух типов единиц.
Люмен относится к испусканию светового потока , что соответствует мере всего количества видимого света, испускаемого источником за единицу времени. Если одна кандела силы света равномерно излучается через телесный угол в один стерадиан, общий световой поток, излучаемый под этим углом, составляет один люмен.
То есть люмен зависит от освещаемой поверхности и интенсивности света, называемой люкс.
Отсюда следует, что: люмен = люкс x м2.
Таким образом, зная об идеальной интенсивности света и размере поверхности для каждой комнаты, которую вы собираетесь осветить, вы можете определить, сколько люмен в каждой комнате нужно и, следовательно, найти наиболее подходящую лампочку или осветительную установку.
С другой стороны,Вт — это , показатель мощности в Международной системе, известный в повседневном использовании своим использованием в области электричества.
В этой статье мы рассмотрим:
Гангстер
Какая связь между люменами и ваттами?
Соотношение между люменами и ваттами означает, соответственно, КПД и эффективность лампочки.Следовательно, соответствие между люменами и ваттами зависит от типа лампы, которую вы используете: лампы накаливания, светодиодной, галогенной или люминесцентной.
Давайте посмотрим на некоторые отношения между люменами и ваттами, имея в виду наиболее распространенные измерения окружающей среды и соответствующие им люмены.
Если задействованное пространство требует 450 люменов , соотношение ватт между различными типами лампочек будет:
- лампа накаливания = 40 Вт
- галоген = 29 Вт
- люминесцентный = 9 Вт
- светодиод = 8 Вт
Для помещений, требующих яркости 800 люмен:
- лампа накаливания = 60 Вт
- галоген = 43 Вт
- люминесцентный = 14 Вт
- светодиод = 13 Вт
Для помещений, требующих яркости освещения в 1100 люмен:
- лампа накаливания = 75 Вт
- галоген = 59 Вт
- люминесцентный = 19 Вт
- светодиод = 17 Вт
Наконец, для помещений, для которых требуется 1600 люмен:
- лампа накаливания = 100 Вт
- галоген = 72 Вт
- люминесцентный = 23 Вт
- светодиод = 20 Вт
Теперь, когда мы определили единицы измерения, необходимые для оценки идеально освещенного пространства, давайте перейдем к вопросу о том, сколько люмен требуется каждой комнате в зависимости от ее структуры.
Брайля
Энергетические потребности для любой среды
Мы видели, что люкс означает интенсивность света на квадратный метр; мы используем этот параметр для расчета люменов, необходимых для различных комнат в доме.
Неважно, какую область вы освещаете, всегда помните, какую видимость вы хотите, чтобы конкретная среда , обращая внимание на функцию рассматриваемого пространства.
Например, если вы намереваетесь осветить студию , вы знаете, что для этой области требуется отличная видимость , поэтому коэффициент освещенности должен быть равным или больше 300 .
Если, с другой стороны, вы намереваетесь осветить комнату , используемую для отдыха , например, гостиную, для особого окружающего эффекта, который вас расслабляет, вам не нужно иметь идеальную видимость, чтобы вы могли подумайте о выборе коэффициента люкс между 150 и 200 .
Стант
После того, как вы определили правильный тип оптимальной видимости для каждой комнаты на основе ее функции, вы можете составить ориентировочный список различных значений люкс, общий справочный список , касающийся ваших конкретных потребностей в освещении для персонализации каждой среды :
- кухонная зона , из-за функциональной практичности этой среды требует 350 люкс;
- жилая площадь , менее практичная, комната для отдыха и развлечений, требует 200 люкс ;
- Спальня , область с самым мягким, самым спокойным, умиротворяющим светом, требует от 100 до 150 люкс;
- Ванная комната , еще одна практичная и функциональная область, требует двух эталонных значений: — общий источник света и специальный — для зеркала , поскольку этот инструмент требует идеальной видимости, его можно использовать, например, для бритья или нанесения макияжа.По этим причинам стандартное эталонное значение составляет 150 люкс , а — конкретное значение зеркала — 400 люкс;
- Проходы , такие как коридор и лестничная клетка, нуждаются в отличной видимости, но не в ярком свете; следовательно, для этих условий также необходимо значение 150 люкс;
- Помещения, такие как кабинет и рабочие места в целом, требующие отличной видимости, как мы уже видели, требуют от 300 до 400 люкс;
- Что касается областей, таких как гаражи, туалеты и складские помещения , учитывая их функцию, вы можете оставаться со значением 100 люкс , если вы не используете одну из этих сред, таких как гараж, например, для чего-то более функциональный , например, ручная работа или другие виды деятельности, требующие более оптимальной видимости.В этом случае вы можете считать значением около 200 люкс , всегда принимая во внимание поверхность, покрывающую рассматриваемое пространство.
Обведите ориентировочные линии коэффициентов освещенности, обычно оптимальных для каждого типа помещения. Давайте подробнее рассмотрим выбросы энергии для различных типов ламп.
Доменика
Различные типы ламп для разных типов выбросов
Каждый тип лампы имеет специфических характеристик и выбросов энергии: знание этих характеристик является незаменимым помощником в понимании того, какой тип лампы работает с одной средой, а не с другой.
Многие люди часто устанавливают лампы и инсталляции в разных комнатах, не отвечая реальным критериям, делая ложные шаги, что приводит к слабому освещению из-за низкого ресурса лампы.
Чтобы вы не совершили ту же ошибку, давайте проанализируем различных типов ламп, оценив их характеристики и выбросы.
Галогенные лампы накаливания
Эти лампы были созданы для преодоления ограничений традиционных ламп накаливания , то есть низкой эффективности и короткого срока службы, и использовались, прежде всего, в витринах и магазинах, на выставках и музеях.
Сегодня эти лампы являются отличным решением для освещения рабочих столов и учебных помещений и доступны в широком разнообразии форм и мощностей.
Галогенные лампы накаливания разделены на два больших семейства :
1. Лампы очень низкого напряжения (то есть точечные светильники) 6-12-24В, которым требуется трансформатор для подключения к сети 230В.Есть два типа:
а) лампы без отражателя , подходящие для световых установок с очень маленькими размерами, для создания атмосферного освещения, такого как потолки «звездное небо», например
b) рефлекторные лампы , срок службы которых составляет от 4000 до 5000 часов, что почти вдвое больше, чем у обычных галогенных ламп.
2. Лампы сетевого напряжения , которые можно установить напрямую, без трансформаторов.
Незавершенное производство
Эти типы ламп доступны с различной мощностью с резьбовыми соединениями типа Эдисона и могут использоваться вместо традиционных линейных ламп накаливания. Более того, из-за двойного подключения их необходимо использовать в осветительных установках с передним стеклом.
Кроме того, вы можете найти галогенные лампы типа IRC , иначе называемые «энергосберегающими»: низковольтные лампы, для работы которых требуется трансформатор.
Аббревиатура IRC является аббревиатурой от «Инфракрасное покрытие», которое относится к тому факту, что они оснащены отражателем, который отражает тепло от нити накала обратно к нити , что требует меньше энергии для доведения лампы до идеального состояния. температура.
По сравнению с традиционными галогенными лампами , IRC потребляют меньше энергии, рассеивают меньше тепла, служат дольше и имеют больший и постоянный световой поток с течением времени.
Характеристики галогенной лампы увеличивают ее световую отдачу до значения около 15-20 Вт , что вместе со средней продолжительностью около 2000 часов обеспечивает на лучшую производительность, чем у традиционных ламп .
Фактически, эта лампа излучает белый свет , который обеспечивает отличную цветопередачу , без риска потемнения лампы, а вы можете регулировать поток света с помощью простого переключателя диммера .
Примечания о болях этой лампы касаются факторов, которые могут иметь значение, а могут и не иметь значения, в зависимости от типа использования: они хрупкие и имеют высокое тепловыделение.
Snoob
Люминесцентные лампы
Люминесцентные лампы состоят из стеклянной трубки, покрытой изнутри слоем специальных флуоресцентных порошков ; эта трубка содержит пары ртути низкого давления.
На концах есть два электрода, которые при прохождении тока генерируют электрический разряд, который производит световое излучение.
Для работы этих ламп требуется реактор , который используется для ограничения силы тока.
При наличии традиционного реактора вам также понадобится стартер , с помощью которого электроды предварительно нагреваются для облегчения зажигания; если же реактор электронный, пускатель не нужен.
Люминесцентные лампы подходят для освещения внутренних и наружных помещений, где длительное использование света наиболее целесообразно, и без частого включения и выключения.
Кроме , они обладают высокой светоотдачей и длительным сроком службы : при правильном использовании, замена их традиционными лампами накаливания, люминесцентные лампы позволят снизить потребление электроэнергии до 70%.
В зависимости от типа необходимого реактора, производительности и размера эти лампы делятся на две категории.
Трубчатые люминесцентные лампы
Это знаменитые «неоновые» огни, которые могут быть линейными или круглыми по форме и, в зависимости от диаметра, иметь размер Т5, 16 мм или Т8 26 мм.
В основном используются в офисах, школах и коммерческих помещениях , эти трубчатые лампы имеют высокую светоотдачу: от 50 до 120 люмен / ватт , что в 4-10 раз больше, чем у ламп накаливания. Они обладают сроком службы, равным 10 000 часов , что примерно в 10 раз дольше, чем лампы накаливания. Этот показатель существенно зависит от количества интервалов между включением и выключением : интервалы менее 15 минут сильно влияют на срок службы лампы.
Тот факт, что он не может быть напрямую подключен к источнику электроэнергии, может быть недостатком, даже если диммер или конкретный электронный реактор используется для регулировки светового потока от 10 до 100%.
Y
Компактные люминесцентные лампы
Обычно они известны как энергосберегающих ламп и, несмотря на то, что они имеют размеры и оттенки света, аналогичные лампам накаливания, их эффективность и долговечность значительно выше.
Вы можете найти эти лампы со встроенным реактором или без встроенного реактора : первые лампы, которые могут иметь более эффективный реактор обычного или электронного типа, могут быть без проблем заменены лампами накаливания, поскольку они поставляются с лампами Эдисона. Винтовая база E27 или соединение Mignon E14.
Компактные люминесцентные лампы имеют светоотдачу от 50 до 75 люмен / ватт, , что в 4-7 раз выше, чем у ламп накаливания, и — продолжительность около 10 000 часов , что примерно в 10 раз больше, чем у лампы накаливания. конкуренты.
Как и в случае с неоновыми лампами, срок службы этих ламп также зависит от их быстрого и частого включения и выключения с интервалами менее 15 минут.
Они особенно подходят для освещения внутренних и наружных помещений, требующих длительного использования света, а их цветопередача превышает 80/100.
Цирк
светодиод
LED — это аббревиатура от «Light Emitting Diodes» или «Светоизлучающие диоды», а уже много лет используется в области стандартной электроники , такой как пульты дистанционного управления, индикаторы режима ожидания на телевизорах и в различных устройствах. , так далее.
В настоящее время их можно увидеть на светофорах, в габаритных огнях и стоп-сигналах транспортных средств, на дисплеях, в декоративном освещении и т. Д.
Светодиоды позволяют экономить до 80% электроэнергии по сравнению с обычной лампой накаливания при том же количестве излучаемого света, с долговечностью до 100000 часов , несмотря на всего 1000 ламп накаливания лампочка и 10 000 люминесцентных ламп.
Проанализировав характеристики и выделение энергии различными типами ламп, остается только понять, как рассчитать люмен, необходимый в комнате.
Хотите, чтобы у вас всегда были под рукой самые полезные ресурсы и инструменты для архитекторов и дизайнеров освещения? Загрузите полный список ниже
Как рассчитать, сколько люмен необходимо для освещения комнаты?
Для освещения гостиной или спальни, как мы видели ранее, требуется более низкий уровень света, чем требуется, например, в офисе.
Определение уровней освещения для каждой комнаты полезно как для удобства, так и для эффективности.
Как правило, следует использовать яркое освещение для освещения наиболее практичных комнат , где проводятся мероприятия, требующие отличного освещения, например, кухня или столовая.
После того, как вы определились с тем, насколько яркой должна быть комната, исходя из того, как она используется, вычисление уровней светового потока — довольно простая задача, для которой требует 2 основных шага.
1. Длина X ширина
Первый шаг — измерить длину и ширину комнаты с помощью рулетки, затем умножить два значения , чтобы определить площадь комнаты в квадратных футах.Например, комната высотой 10 метров и шириной 15 метров будет иметь площадь 150 квадратных метров.
2. Стандартный уровень освещения
Следующий шаг — изучить конкретную область, которую вы собираетесь осветить, , чтобы определить уровень освещения; есть стандарты, которые различаются в зависимости от эталонного государства, которые устанавливают идеальный уровень освещения для каждой конструкции и окружающей среды.
Вы можете ознакомиться с действующими нормативами для окружающей среды, которую вы собираетесь освещать, посетив этот веб-сайт.
Световой поток — это не что иное, как мощность света, производимого лампой , что соответствует общей яркости люменов, производимой источником света.
Например, большая светодиодная лампа может достигать яркости не менее 60 люмен, а в некоторых случаях даже до 90 и 100 люмен.
Действующие правила указывают, что для освещения офиса , например, мы рекомендуем около 300-400 люмен на квадратный метр поверхности .Таким образом, если ваша цель — осветить помещение площадью 100 квадратных метров, используемое в качестве офиса, сила света, которая вам понадобится, составит около 30 000-40 000 люмен.
Snoob
Лучшее освещение для каждой комнаты
Ниже вы можете изучить список значений, которые рекомендованы законом на квадратный метр , рассчитанные в люксах (= люмен на квадратный метр). Эти значения относятся не только к различным жилым районам, которые мы проанализировали в этой статье, но также и к пространствам, которые являются частью промышленных и коммерческих структур, поэтому вы можете получить общее представление об идеальном освещении для каждого помещения.
Гражданское освещение
- Проходы = 50 — 150 люкс
- Зона чтения = 200-500 люкс
- Кухня = 200-500 люкс
- Санузел = 100-150 лк; Зеркало = 400 люкс
- Спальни = 50-150 люкс
Коммерческое освещение
- Общие кабинеты = 300 — 400 люкс
- Офисы для технических мероприятий = 400 — 500 люкс
Промышленное освещение
- Общие склады = 150 люкс
- Склады для специальных видов деятельности (эл.г., сварка) = 300 люкс
На данный момент, у вас есть все данные и коэффициенты, необходимые для расчета значений, касающихся освещения любой среды.