Измерение светового потока
Для измерения светового луча используются 2 вида приборов: сферические фотометры и фотометрические гониометры. Основная проблема заключается в необходимости определить параметры светового луча, движущегося сразу в нескольких направлениях.
Сферический фотометр – это сфера с коэффициентом отражения 1. Лампочкаа помещается в центр, рассеянный световой луч измеряет фотоэлемент, вставленный в стену. Результат сравнивается с показателями эталонного источника.
Фотометрический гониометр оснащен люксметром, который во время светового излучения перемещается по всем позициям сферы. Данные освещенности интегрируются, получается значение в люменах.
Определяющие формулы
При желании определить световой поток самостоятельно в доме должен быть люксметр. Измерение люксов проводится в нескольких точках одного помещения, потом используется формула:
П=О*Пл, где:
П – световой луч (лм);
О – освещенность (лк);
Пл – площадь помещения.
Значение П обозначается на упаковке лампы.
Узнать примерное значение светового потока возможно без приборов и формул из таблиц, размещенных в сети интернет.
Что такое кандела
Кандела (кд) – единица измерения силы света, равная световому излучению восковой свечи или 1/683 Вт/ср при частоте 540-1012 герц (соответствует зеленому цвету). При изменении частоты меняется объем потрeбляемой электроэнергии.
Силой света называется показатель, позволяющий определить часть светового потока, который источник излучает в одном направлении. Если световой луч определить как объем, то силу света можно назвать его прострaнcтвенной плотностью.
Уравнение 1 кд = 1 лм верное только при условии, что световой луч распространяется под углом 65о в конусе.
Производная формула:
1 лм = 1 кд *1 ср.
Люмены и люксы
Случается, что в процессе планирования системы освещения путаются два понятия: люмен и люк. Люмен – полный объем излучаемого светового потока, люкс – показатель уровня освещенности. Люкс – часть люмена, достигшая освещаемой площади и распределенная по ней. Так как до освещаемого объекта весь световой поток не доходит, прямой связи между этими двумя показателями нет. Отношение 1 лк = 1 лм/м2 можно считать верным только при распределении по одному метру квадратному всего люмена.
Если проводится расчет освещенности для конкретного помещения, используется формула:
Клк = Клм/Км2, где:
Клк – цифра, указывающая на количество лк;
Клм – цифра, указывающая на количество лм;
Км2 – площадь (цифра, указывающая количество м2).
Чтобы перевести лк и лм, используется формула:
Клм = Клк * Км²
Люмен и ватт
Совсем недавно лампы выбирались по мощности (количеству ватт). Чем больше ватт, тем выше интенсивность освещения. Сейчас даже отечественные производители на заводских упаковках обозначают люмены. Чем их больше, тем качественнее освещение.
По этой причине можно подумать, что Вт и лм свободно переводятся друг в друга. Это не совсем верно, так как Вт определяет мощность, лм – объем светового луча источника.
Пример: лампа накаливания излучает световой поток 1340 лм, если потрeбляет 100 Вт, а светодиод способен излучать 1000 лм, если потрeбляет 13 Вт.
То есть, сила света напрямую не зависит от мощности. Но эти параметры все же связаны между собой. Светоотдача, являющаяся показателем эффективности светового источника – это лм/Вт. Расчет светоотдачи требуется для определения экономичности.
Чтобы перевести люмены в ваты, необходимо учесть дополнительные параметры:
- вид лампы;
- светоотдачу (соотношение Вт/лм);
- эффективность светоотражателя светильника;
- потери из-за рассеивателя;
- объем светового потока, прошедший мимо.
Облегчить себе жизнь можно, если найти в сети интернет калькулятор и скачать на компьютер. Имеются так же стандартизированные показатели для разных видов лампочек, позволяющие определить, чем заменить, например, лампочку накаливания, не теряя в уровне освещенности.
Известны данные лампочек накаливания с различной мощностью:
- 200 Вт – 2500 лм;
- 150 Вт – 1800 лм;
- 100 Вт – 1100 лм;
- 75 Вт – 750 лм;
- 60 Вт – 550 лм;
- 40 Вт – 400 лм;
- 20 Вт – 250 лм.
При желании сэкономить лампу накаливания на 100 Вт можно заменить люминесцентным источником на 25-30 Вт или светодиодом на 12-15 Вт
Важно помнить, что энергосберегающей лампочке для создания определенного светового луча требуется в 3-4 раза меньше ватт, светодиодной – в 8-10 раз. Этого вполне достаточно, чтобы выбрать лампы в магазине при условии, что они качественные
Мощность и прогресс светодиодных ламп
По мере развития технологии производства лед-светильников совершенствовалась их энергоэффективность. Наряду с ростом мощности улучшался и ее удельный коэффициент, иначе называемый косинусом фи. Для расчета его величины применяется формула:
cosφ=P/S
Где P – реальная величина потребляемой нагрузки (затраченной на полезную работу), а S – полная мощность (по паспортным данным). Чем она выше, тем больше коэффициент КПД источника света, а, следовательно, и его энергоэффективность. Его значение в зависимости от экземпляра светильника может варьироваться в широких пределах от 0 до 1. У лучших светодиодных ламп он может достигать 0,95 и выше.
Не затраченная на полезную работу электроэнергия носит название реактивной мощности (в противоположность коэффициенту фи). Как правило, это обычные теплопотери. Например, у стандартной лампы накаливания этот параметр может достигать 95%. Это значит, что всего лишь 5% потребляемой мощности преобразуется в световое излучение, а основная – тратится на нагрев окружающего пространства!
Совершенно иная картина у светодиодных светильников. Их коэффициент мощности начинается как минимум с 0,85. Благодаря этому для достижения заданной яркости, сравнимой со стандартной лампой накала, потребляемую мощность можно снизить на порядок (наглядно это будет показано в ниже приводимых таблицах). Помимо этого показателя, среди их наиболее явных преимуществ выделяются:
- Срок службы до 100 тыс. часов.
- Максимальная энергоэффективность.
- Пожаробезопасность.
- Высокое качество цветопередачи.
- Широкий спектр температуры цвета.
- Экологичность.
Однако, чтобы параметры светодиодных светильников, в том числе коэффициент мощности, соответствовали принятым стандартам, производители должны строго соблюдать технологии изготовления. Поэтому распространенные многочисленные подделки и дешевые изделия фирм-однодневок не могут характеризоваться высоким качеством.
Потребляемая мощность
Основная причина замены лампочек Ильича на светодиодные – экономия потребляемой электроэнергии. Значение ламп накаливания колеблется в пределах 40-100 Вт. Для светодиодов этот показатель ниже в 10 раз. Это значит, что при одинаковом уровне светового потока светодиодные изделия расходуют меньшее количество электрического напряжения.
Светодиодные лампы с каждым днем становятся более востребованными. При покупке учитывают репутацию производителя, магазина. По характеристикам изделий учитывают необходимую мощность (в эквивалентах согласно таблицам), уровень светимости, размеры цоколей. Чтобы экономия оказалась действительной, рекомендуется приобретать лампы с расчетом значений электропроводки и количества электротехнических приборов.
Характеристики ламп
Основными характеристиками всех выпускаемых энергосберегающих приборов являются:
Цветовая температура
При использовании устройств с нитью накаливания получить разную цветовую температуру проблематично. С появлением энергосберегающих устройств стало возможно применять лампы белого света с различным оттенком цвета. По цветовой температуре светильники бывают:
- 6500К — холодный белый свет, который хорошо подходит для уличного освещения;
- 4200К — нейтральный белый, средний между холодным и теплым светом. Подходит для использования в жилых, промышленных, медицинских и других помещениях.
- 2700К — теплый белый свет, создает уют в доме и используется для освещения жилых помещений.
Цветовая температураДополнительная информация! Выбор цветовой температуры индивидуален и зависит от предпочтений человека и целей, для которых будет использовано освещение.
Тип цоколя
Тип цоколя стандартизирован и существует в двух исполнениях:
- резьбовое: обозначение данного цоколя начинается с буквы Е и заканчивается числом, который обозначает диаметр цоколя (Е14, Е27).
- штырьковое: маркировка начинается с буквы G, а цифры означают расстояние между контактами.
Типы цоколяДополнительная информация! Для покупки осветительного прибора с правильным цоколем, лучше взять с собой в магазин вышедшую из строя или заглянуть в паспорт светильника.
Вам это будет интересно Особенности светильников с датчиками движения
Срок службы
Энергосберегающие приборы являются надежными и долговечными устройствами. Срок их службы достаточно большой и обычно составляет от нескольких тысяч до десятков тысяч часов работы.
Обратите внимание! Важно понимать, что на срок службы существенно влияет количество циклов включения/отключения. Чем их больше — тем меньше будет служить энергосберегающая лампа
Световой поток и светоотдача
Световой поток — это физическая величина, показывающая количество отдаваемой световой энергии в единицу времени. В международной системе единиц (СИ) Он измеряется в люменах (лм или lm).
Светоотдача ламп показывает соотношение светового потока к мощности прибора (лм/Вт). Старые и неэффективные устройства накаливания имеют низкую светоотдачу (10-20 лм/Вт), более совершенные энергосберегающие устройства имеют высокий коэффициент полезного действия, а соответственно и светоотдачу (около 50-100 лм/Вт).
Светоотдача ламп
Важно! Светоотдача может меняться со временем при длительной эксплуатации. Такое изменение является нормальным и связано с износом светодиодов или ухудшением свойств люминесцентного прибора
Мощность
Важной характеристикой всех электрических приборов является мощность. Лампы освещения тоже не являются исключением
При использовании ламп накаливания существенно увеличивается количество потребляемой электрической энергии. Чтобы этого избежать потребители постепенно переходят на энергосберегающие приборы, потому что они энергоэффективные и имеют минимальную мощность лампы при большом световом потоке.
Таблица сравнения ламп, показывающая соответствие мощности накаливания и энергосберегающих:
| Мощность, Вт | Световой поток, лм | ||
| Накаливания | Светодиодные | Люминесцентные | |
| 25 | 3 | 6 | 255 |
| 40 | 5 | 11 | 430 |
| 60 | 9 | 15 | 720 |
| 75 | 11 | 19 | 955 |
| 100 | 14 | 18 | 1350 |
| 150 | 19 | 45 | 1850 |
| 200 | 27 | 70 | 2650 |
Таблица сравнения ламп накаливания
Обратите внимание! На упаковке светодиодных и энергосберегающих устройств производители часто указывают эквивалент (например 11 ватт энергосберегающая лампа равна 40 ваттной накаливания), который соответствует мощности лампы накаливания. Это делается не только из маркетинговых целей, но и для понимания покупателем световой способности прибора
Нормы и порядок расчета
Требования к освещенности зависят от назначения конкретного помещения и вида деятельности человека. Стандарты, по которым измеряется показатель, установлены в ГОСТ Р 54944-2012, нормы – в СНиП. Все параметры относятся не только к полу, но и к плоскостям столов. Доступны таблицы, по которым можно определить люксы для любого объекта.
При разработке системы освещения для жилого дома (квартиры) можно воспользоваться данными из этой таблицы:
| Норма согласно СНиП (лк) | Помещение |
| 20 | Проходы на чердаки, подвалы |
| 20 | Электрощитовые, котельные, вентиляционные камеры |
| 20 | Лестницы |
| 50 | Ванные. душевые, санузлы |
| 50 | Коридоры и холлы в домах (квартирах) |
| 75 | Гардеробные комнаты |
| 100 | Сауны, раздевалки, бассейны |
| 150 | Жилые комнаты и кухни |
| 150 | Тренажерные залы |
| 200 | Детские комнаты |
| 300 | Библиотеки, кабинеты |
Расчет осуществлятеся из 2-х этапов:
- определения требуемого уровня свечения;
- определения количества лампочек.
Формула для расчета свечения:
Н*П*К, где:
Н – норма (согласно таблице);
П – площадь помещения;
К – коэффициент, зависящий от высоты потолков (1 для 2,5-2,7 м, 1,2 для 2,7-3 м, 1,5 для 3-3,5 м, 2 для 3,5-4,4 м).
Чтобы рассчитать количество ламп, полученный результат нужно разделить на люмены, указанные в их технической документации выбранных для монтажа лампочек.
Если проводятся работы по капитальному ремонту или реконструкции, расчетами занимаются сотрудники подрядчика.
Они учитывают особенности конструкции и материалов светильников, световое отражение от стен, полов, потолков, предметов интерьера в зависимости от характеристик облицовочного материала. Вид светильников предварительно обозначаются в проектной документации и техническом задании.
Советуем изучить Резонанс в электрической цепи
При подсчетах используется формула:
К=(Е*к*S*к1)/(Ф*к2), где:
Е – норма для горизонтально расположенных плоскостей;
к – коэффициент, рассчитанный с учетом отклонений в работе системы при перегорании отдельных источников света и перемещении предметов интерьера;
S – площадь помещения;
к1 – коэффициент неравномерности;
Ф – световой поток от одной лампочки (зависит от мощности и типа);
к2 – коэффициент в долях.
При самостоятельном проведении измерений и подсчетов следует учесть, что отраженный свет по мощности может мало отличаться от прямого.
Методы расчета освещения
Расчету подлежит как естественное, так и искусственное освещение. При этом, если задачей расчета первого является определение требуемой площади световых (то есть оконных) проемов, то для расчета потребности в искусственном свете существует целый ряд методов:
- метод коэффициента,
- точечный метод,
- метод удельной мощности.
Каждый из них нуждается если не в подробном рассмотрении, то хотя бы в ознакомлении с главными его принципами.
Метод коэффициента
Метод коэффициента является основным способом расчета общего равномерного освещения. Он применим, в первую очередь, для производственных и общественных помещений с небольшим количеством мебели и иных предметов, поверхности стен, пола и потолка которых обладают достаточно большим коэффициентом отражения.
Расчет освещения
Этот метод включает в себя определение следующих параметров:
- расчетная высота подвеса светильников;
- расстояние между рядами светильников;
- число рядов светильников;
- расстояние от крайнего ряда до стены;
- расчет количества светильников в одном ряду;
- определение мощности каждого светильника.
Как вы можете понять, данный метод расчета помогает полностью воссоздать картину оптимально расположения осветительных приборов на потолке и определиться с выбором их мощности.
Точечный метод
Точечный метод применяется для расчета локализованного и местного освещения, освещения наклонных поверхностей, а также для уточнения и проверки расчета равномерного общего освещения для помещений с малыми коэффициентом отражения. В соответствии с указанной методикой, освещенность рассчитывается в каждой точке рассматриваемой поверхности с учетом каждого источника освещения. Трудоемкость такого метода невероятно высока.
Метод удельной мощности
Метод удельной мощности является наиболее простым из всех перечисленных и при этом наименее точным методом. Поэтому его можно считать не столько расчетным, сколько оценочным. Несмотря на это, данный способ определения необходимого в комнате освещения нашел широкое применение при планировании схемы монтажа осветительных приборов в квартирах, частных домах и офисных помещениях.
Освещение светодиодными лампами
Для реализации описываемого метода расчета освещения по площади помещения следует воспользоваться нижеприведенными таблицами.
Первая из них дает информацию о примерном световом потоке, создаваемым той или иной лампочкой, одновременно сравнивая по мощности различные их виды.
| Мощность источника света, Вт | Световой поток, Лм | ||
| Лампа накаливания | Люминесцентная лампа | Светодиодная лампа | |
| 25 | 5-7 | 2-3 | 250 |
| 40 | 10-13 | 4-5 | 400 |
| 60 | 15-16 | 6-10 | 700 |
| 75 | 18-20 | 10-12 | 900 |
| 100 | 25-30 | 12-15 | 1200 |
| 150 | 40-50 | 18-20 | 1800 |
| 200 | 60-80 | 25-30 | 2500 |
Другая, в свою очередь, содержит данные о нормативной, соответствующей Строительным нормам и правилам (СНиП), освещенности помещений в зависимости от их назначения.
Соблюдение норм освещения
| Тип помещения | Норма освещенности, Лк |
| Жилые комнаты и кухни | 150 |
| Детские комнаты | 200 |
| Ванные, душевые, туалеты, санитарные узлы | 50 |
| Коридоры и холлы | 50-75 |
| Гардеробные | 75 |
| Кабинеты, библиотеки, офисы | 300 |
| Лестницы | 20 |
| Сауны и бассейны | 100 |
| Подсобные и кладовые помещения | 50 |
Важно! Норма освещенности – это количество света на единицу площади помещения, необходимое для комфортного освещения. Иными словами, освещенность – это световой поток, освещающий единицу площади, т.е
1 Люкс (Лк) = 1 Люмен (Лм)/ 1 кв.м.
Норма освещенности
Технические характеристики изделия
Как и прочие модификации, светодиоды smd 5630 используются при изготовлении светодиодных лент и ламп различной направленности, используемых для искусственного освещения помещений и для установки на транспортных средствах.
Светодиод помещен в корпус, изготовленный из термостойкого пластика, и имеет 4 вывода, два из которых не задействованы при использовании.
Основные технические характеристики smd 5630 представлены в нижеследующей таблице:
| Световой поток, Лм | Электрическая мощность, Вт | Рабочая температура,˚С | Рабочий ток, мА | Напряжение питания, В | Угол свечения, градусов | Габариты (Д×Ш), мм |
| 57 | 0,5 | – 25 – + 85 | 150 | 3,3 | 120 | 5,6×3,0 |
В конструкции чипа предусмотрена подложка, обеспечивающая лучший отвод тепла, которое выделяется во время работы светодиода. Таким образом увеличивается срок эксплуатации изделия.
Напряжение на выводах устройства зависит от оттенков белого цвета и может изменяться в пределах от 3,0 до 3,6 Вольт.
Величина светового потока при рабочем токе 150 мА составляет 57 Лм. При этом светодиоды, изготовленные в соответствии с технологией компании разработчика (фирменные модификации), способны работать на постоянном токе величиной до 200 мА и импульсном – до 400 мА.
К сведению! Для включения smd 5630 в работу используются контакты «2» и «4», которые являются катодом и анодом соответственно.
Особенностями данной модели являются такие показатели, как:
- высокая теплопроводность;
- длительные сроки эксплуатации (до 30000 часов);
- низкое тепловое сопротивление;
- стойкость к перепадам температуры во внешней среде и вибрациям.
Значения цветовой температуры для источника света белого свечения приведены в нижеследующей таблице:
| Светодиод smd 5630 | |||
| Цветовая температура белого свечения | теплый (WW) | нейтральный (NW) | холодный (CW) |
| Значения, Кельвин (К) | 2700 – 3000 | 3500 – 4500 | 6000 – 6500 |
Сравнение света разных источников
Например, часто на упаковке светодиодов мощностью 4Вт со световым потоком 400 лм изображают в качестве эквивалента лампу накаливания на 50Вт. На самом деле общий световой поток второй почти на четверть выше.
А вот если сравнить эффективную освещенность поверхности стола от настольного светильника с обыкновенной лампой и на диодах, выигрыш на стороне LED, поскольку у них меньший диаметр светового пятна и значительно меньшее рассеивание света.
| Таблица светового потока ламп накаливания | |
| Мощность, Вт | Мощность, Лм |
| 40 | 380 |
| 60 | 610 |
| 100 | 1200 |
| Средний показатель лампочек накаливания 10-13 Лм/Вт |
| Таблица светового потока люминесцентных ламп | |
| Мощность, Вт | Мощность, Лм |
| 5 | 260 |
| 8 | 420 |
| 12 | 630 |
| 15 | 900 |
| 20 | 1200 |
| 24 | 1500 |
| Средний показатель люминесцентных лампочек 50-60 Лм/Вт |
| Таблица светового потока светодиодных ламп | |
| Мощность, Вт | Мощность, Лм |
| 5 | 380-500 |
| 9 | 700-1000 |
| 12 | 1100-1200 |
| 15 | 1300-1400 |
| Средний показатель светодиодов 80-120 Лм/Вт |
Разброс параметров светового потока обусловлен его зависимостью от цветовой температуры. У диодов холодного белого света (цветовая температура 5000-7000 К) световой поток выше светодиодов тёплого света (2800-3500 К).
Давайте рассмотрим эту информацию с практической точки зрения.
При выборе обыкновенной лампочки накаливания мы интуитивно понимаем, что в ванную комнату надо 75 ватт, в коридоре можно обойтись 60 ваттами, а в гостиную придется вкручивать три по сто. И никто не задаётся вопросом, сколько там в них люмен.
Что такое люмен?
Существует несколько единиц измерения освещенности. Основные величины — люкс и люмен. Их отличие заключается в том, что люкс показывает освещенность единицы площади поверхности, а люмен это единица измерения всего потока излучения источника света. Таким образом, чем больше величина люкс, тем ярче освещена поверхность, а чем больше люмен, тем ярче сам светильник. Данное различие помогает оценить эффективность осветительных устройств различной конструкции.
Необходимо рассмотреть, что такое люмены в светодиодных лампах. Это поможет понять тот факт, что такие источники света характеризуются направленным излучением. Лампы накаливания и люминесцентные излучают свет во всех направлениях. Для получения одинаковой освещенности поверхности необходимы светодиодные элементы меньшей яркости, поскольку излучение сосредоточено в одном направлении.
Лампы накаливания и экономичные дают ненаправленное излучение, что требует применения рефлекторов (отражателей), перенаправляющих поток света в необходимом направлении. При использовании светодиодных устройств необходимость в рефлекторах отсутствует.
Устройство и принцип работы LED-ламп
Светодиодные лампы для освещения различаются между собой только внешне, внутреннее устройство разных приборов примерно одинаково. Непосредственно свет излучают светодиоды, количество, мощность и цветовой спектр которых варьируется в зависимости от модели.
Бытовой осветительный светодиодный прибор состоит из следующих компонентов:
- Рассеиватель — специальная полусфера, увеличивающая рассеивание и равномерно разбрасывающая световой поток. В зависимости от модели данный компонент может быть изготовлен из матового, прозрачного или полупрозрачного пластика (исключением являются аналоги люминесцентных приборов, где применяется специальный отражательный элемент).
- Светодиодный кристалл — основа современной LED-лампы. Их количество может варьироваться от одного до нескольких десятков — это зависит от конструктива, габаритов, мощности, размера теплоотвода конкретной модели. Именно качество светодиодных кристаллов определяет основные параметры прибора и его долговечность, ведь при выходе из строя даже одного чипа лампу можно выбрасывать.
- Печатная плата — при её изготовлении применяют специальный анодированный алюминиевый сплав, позволяющий эффективно взаимодействовать с радиатором, рассеивая тепло.
- Радиатор — алюминиевое изделие специальной формы, позволяющее более эффективно отводить тепло от кристаллов. Теплоотводящая площадь радиатора увеличивается за счёт наличия множества пластин на корпусе данного элемента.
- Драйвер — важный компонент схемы, без которого светодиодные кристаллы просто бы сгорели. Блок выпрямляет, уменьшает и стабилизирует напряжение электросети. Встречаются выносные и встраиваемые драйвера — большая часть бытовых осветительных LED-приборов оснащена последним типом устройств, смонтированным непосредственно в корпусе лампы.
- Конденсатор — радиотехнический компонент, дополнительно сглаживающий пульсации напряжения, поступающего на светодиодную матрицу.
- Полимерное основание цокольной части — конструктивный элемент, необходимый для защиты корпуса прибора от электропробоя и человека от удара электрическим током при смене лампы.
- Цоколь — коммутационная деталь, обеспечивающая подсоединение к электросети. Чаще всего цоколь изготовлен из латуни с никелевым покрытием, обеспечивающим надёжный контакт и антикоррозийный эффект.
Стоит сказать, что в светодиодных приборах, в отличие от традиционных ламп накаливания, зона максимального нагрева базируется с внутренней стороны. По этой причине LED-лампе требуется эффективное внутреннее охлаждение, которое реализовано в виде охлаждающего радиатора.
Люмен и ватт
Энергосберегающие лампы при той же светоотдаче потребляют в 5-6 раз меньше электрической энергии, чем лампы накаливания. Светодиодные – в 10-12 раз меньше. Мощность светового потока уже не зависит от количества ватт. Но производители всегда указывают ватты, так как использование слишком мощных лампочек в не предназначенных для такой нагрузки патронах приводит к порче электроприборов или короткому замыканию.
Если расположить самые распространенные виды лампочек в порядке возрастания светоотдачи, можно получить такой список:
- Лампа накаливания – 10 люмен/ватт.
- Галогенная – 20 люмен/ватт.
- Ртутная – 60 люмен/ватт.
- Энергосберегающая – 65 люмен/ватт.
- Компактная люминесцентная лампа – 80 люмен/ватт.
- Металлогалогенная – 90 люмен/ватт.
- Светодиодная (LED) – 120 люмен/ватт.
Но большинство людей привыкли при покупке лампочек смотреть на количество ватт, указанное производителем. Чтобы подсчитать, сколько нужно ватт на квадратный метр, сначала стоит определиться, насколько ярким должен быть свет в помещении. 20 ватт лампы накаливания на 1 м² – такое освещение подойдет для рабочего места или гостиной; для спальни будет достаточно 10-12 ватт на 1 м². При покупке энергосберегающих ламп эти цифры делят на 5
Важно учесть и высоту потолка: если он выше 3 м, общее количество ватт следует умножить на 1,5
Принцип работы
Чтобы понять, в чем удобство использования всех этих величин, надо рассмотреть направление излучения LED, и связанные с этим понятия.
Углы свечения светодиода с линзой
Конструкция светоизлучающего диода такова, что он не посылает свет равномерно во все стороны – нижняя полусфера закрывается подложкой, а конструкция линзы такова, что она не обеспечивает равномерное излучение в верхней полусфере. В итоге основной световой поток концентрируется в верхнем направлении и ослабевает к периферии светового конуса. При определенном угле зрения интенсивность свечения снижается наполовину, а при достижении еще большего угла свет становится невидимым. Первый угол (bac) называется углом половинной яркости, а второй – (fah) – полным углом свечения.
Углы свечения светодиода с люминофором
Эти же моменты применимы и к светодиоду с люминофором. Там угол излучения ограничен подложкой и углом наибольшей активности инициирующего излучения p-n перехода. Надо понимать, что на глаз точно определить эти углы невозможно – нужны специальные приборы. Но можно визуально сравнить два светодиода — у какого угол раскрыва больше.
Параметры определяющие световой поток
Свет существует в виде потока очень маленьких частиц, называемых фотонами. При попадании на глазную сетчатку, они вызывают большое количество различных зрительных ощущений. Видимость предметов зависит от их освещенности, то есть от количества фотонов, попадающих на сетчатку в течение определенного времени. Таким образом, световой поток светодиодных ламп состоит из определенного количества фотонов, испускаемых за установленную единицу времени.
Для измерения светового потока используется специальная единица, называемая люменом. Например, обычная лампа накаливания, мощностью 100 ватт обладает световым потоком от 1200 до 1400 Люмен. Однако подобрать эквивалентный световой поток для светодиодной лампочки совсем непросто. Это связано с тем, что свечение лампы накаливания происходит во все стороны, то есть угол ее рассеивания составляет 3600. Такой угол получается из-за нагретой спирали, расположенной в самом центре колбы. В светодиодной лампочке присутствуют от одного до нескольких светодиодов, освещающих пространство, расположенное непосредственно перед ними.
При размещении светодиодов на наклонной плоскости или использовании рассеивающей колбы удается получить свечение, направленное в разные стороны. Углы рассеивания в таких случаях имеют самый широкий диапазон, но чаще всего используется промежуток от 120 до 170 градусов.
Такая лампочка, подвешенная под потолком, позволяет полностью освещать стены и площадь полов, при этом, поверхность потолка будет оставаться темной. Лампа накаливания почти половину светового потока тратит на потолок, который вовсе не обязательно освещать. Поэтому при одинаковом световом потоке, освещенность под действием каждого вида ламп будет различной. В отдельных случаях эта разница доходит до 40 процентов.
Таким образом, данный параметр не позволяет определить точную светимость, и сравнение ламп будет не совсем точным.
Таблица светового потока
Для более точного сравнения применяется показатель освещенности, измеряемый в люксах. Здесь учитывается число фотонов, попадающих на поверхность, расположенную на определенном расстоянии от источника света. Производится сравнение количества люксов, которое будет одинаковым у аналогичных лампочек. Это позволяет подобрать светодиодную лампу, точно замещающую лампочку накаливания.
