Люмен — единица измерения светового потока, сколько люмен в лампе 100 ватт

Что такое люмен?

Существует несколько единиц измерения освещенности. Основными значениями являются люксы и люмены. Отличие их заключается в том, что люкс показывает освещенность единицы площади поверхности, а люмен – это единица измерения всего лучистого потока источника света. Чем выше значение люкс, тем ярче освещается поверхность, а чем больше люменов, тем ярче сама лампа. Эта разница помогает оценить эффективность осветительных приборов различной конструкции.

Необходимо учитывать, какой световой поток у светодиодных ламп. Это поможет понять тот факт, что для таких источников света характерно направленное излучение. Лампы накаливания и люминесцентные лампы излучают свет во всех направлениях. Для достижения одинаковой освещенности поверхности необходимы светодиодные элементы с меньшей яркостью, так как излучение концентрируется в одном направлении.

Лампы накаливания и экономичные лампы излучают ненаправленное излучение, что требует применения рефлекторов (рефлекторов), перенаправляющих световой поток в нужном направлении. При использовании светодиодных блоков нет необходимости в отражателях.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

На параметры освещения влияет не только уровень яркости источников света. Следует учитывать:

1. Длина волны излучаемого света. Освещение с цветовой температурой 4200 К, что соответствует естественному белому цвету, воспринимается глазом лучше, чем те, которые ближе к красной или синей части спектра.
2. Направление распространения света. Светильники узконаправленного света позволяют сконцентрировать световое излучение в нужном месте без установки более ярких светильников.

Световой поток в люменах редко указывается производителями, так как большинство покупателей ориентируется на мощность ламп и их цветовую температуру.

Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки

Производители осветительного оборудования не всегда наносят полный перечень характеристик на упаковку товара. Это может быть по нескольким причинам:

• привычка покупателя оценивать яркость лампочек по потребляемой мощности;
• недобросовестные производители не утруждают себя проведением необходимых замеров.

Проблема в том, что уровень излучения светодиодов и конструкций на их основе разный:

• часть тока задерживается защитной колбой;
• в светодиодной лампе несколько светодиодов;
• часть тока теряется в драйвере светодиода;
• яркость зависит от величины тока через светодиод.

Точное определение возможно только с помощью измерительных приборов (люксметр), но для некоторых типов светодиодов можно будет предоставить приблизительные данные:

• светодиод в матовой колбе – 80-90 Лм/Вт;
• светодиод в прозрачной колбе – 100-110 Лм/Вт;
• одиночный светодиод – до 150 Лм/Вт;
• экспериментальные модели — 220 Лм/Вт.

Приведенные данные можно использовать для определения потребляемой мощности при использовании светодиодных устройств, для которых определено значение яркости. Если установлен светодиодный прожектор с прозрачным защитным стеклом и параметр яркости заявлен как 3000 люмен, потребляемая мощность составит 30 Вт. Зная ток и напряжение питания, легко определить потребляемый ток.

Перевод люменов в ватты

Для сравнения эффективности источников света разных типов и конструкций удобно иметь перед собой таблицу, в которой указаны данные о мощности светильников с одинаковыми значениями яркости.

Освещение, Люмен/квадратный метр	Светодиодная лампа, Вт	Энергосберегающая (люминесцентная лампа), Вт	Лампочка, Вт
250	~2	~5	20
400	~ 4	~ 10	40
700	~ 8	~ 15	60
900	~ 10	~ 18	75
1200	~ 12	~ 25	100
1800	~ 18	~ 40	150
2500	~ 25	~60	200

Норма освещенности жилого помещения

Освещение помещений разного назначения неодинаково и может различаться на порядок. Количество люменов на квадратный метр по типу дома следующее:

• офис, библиотека, мастерская — 300;
• детская комната — 200;
• кухня, спальня — 150;
• баня, сауна, бассейн — 100;
• гардеробная, коридор — 75;
• холл, коридор, санузел, санузел — 50;
• лестница, подвал, чердак — 20.

Единицы физических величин в освещении  (ГОСТ 8.417-81)

• сила света — в канделах или кд;
• яркость — количество света, излучаемого на единицу площади тела, измеряется в кд/м2 или канделах на квадратный метр;
• световой поток — в люменах или лм;
• мощность света как потока электромагнитного излучения — в ваттах (Вт);
• освещенность – количество света, падающего на единицу площади, – в люксах (или Lx);
• яркость — количество света, излучаемого на единицу площади — в люменах на квадратный метр м или лм/м2.

Читайте также: Ночник-проектор Chicco: особенности проекторов Чикко, обзор моделей Первые грезы, Медвежонок, Радуга и других, плюсы, минусы, средняя стоимость

Измерение световых характеристик

Исторически так сложилось, что на протяжении 200 лет только глаз был тем самым эталонным светоприемником, на основании которого проводились все оценки и измерения силы света, яркости и освещенности. Из всей обширной области оптического излучения (10 нм — 1 мм) человеческий глаз может воспринимать только узкую спектральную полосу от 380 до 780 нм (световое излучение). В то же время чувствительность человеческого глаза даже в пределах этого спектра не одинакова, она максимальна в зеленой области и резко падает к фиолетовому и красному краям.

Ориентируясь на глаз, как на приемник света, была введена система измерений, в которой такие воздействия, вызывающие одно и то же зрительное ощущение, принимаются за равные.

Функция V(
), что называется «спектральной световой эффективностью». Его графическое отображение показано на рисунке 1, таблица — в таблице 2.

Изображение 1

Из таблицы видно, что при значении 550 Нм (зеленая длина волны) энергоэффективность самая высокая. Физиологический эффект 1 лм одинаков во всем спектре, но энергетическая «цена» для зеленой области составляет 1/683 Вт, для фиолетовой — 1/62 Вт, а для малиново-красной — 1/6 Вт. Поэтому глазу комфортнее в зеленой зоне, здесь меньше всего физического воздействия («давления.

Различные эксперименты дали результаты, показывающие, что на одной длине волны
= 555 нм, излучению мощностью 1 Вт соответствует световой поток 676 — 688 лм. Экспериментальным путем исследователи пришли к соотношению, позволяющему переводить люмены в ватты и наоборот.

Канделы

В 1979 году 16-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла определение кандела Кандела (от латинского candela — свеча) — одной из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ). Кандела — яркость в заданном направлении от источника монохроматического излучения частотой 540*10 Гц, при интенсивности излучения в этом направлении равной 1/683 Вт при телесном угле, равном одному стерадиану. Частота излучения 540*1012 Гц соответствует длине волны
= 555,016 нм в воздухе при стандартных условиях, которую практически для всех целей можно принять равной 555 нм без ущерба для точности реальных измерений.

(Он отменил предыдущее сложное измерение, ранее зависевшее от черного тела, температуры затвердевания платины (2042 К) и давления 101 325 Н/м2)

История Канделы

Измерение свечей началось в 1893 году в Германии.

Название «Свет Хефнера» предложил в 1884 г. Ф. Хефнер-Альтенек. В данном случае эталоном служила фитильная лампа особой конструкции. В качестве топлива использовался амилацетат.

Спустя три года, в 1896 г., на Международном электротехническом конгрессе была принята «десятичная свеча», равная 1,12 свечи Хефнера.

В 1909 году «десятичная свеча» была скорректирована на одну десятую — заменена «международной свечой», равной 1,11 свечи Хефнера. Международная свеча была воспроизведена не с помощью фитильной лампы, а с помощью специальных ламп накаливания

В 1948 году было принято решение о принятии на вооружение нового агрегата Candela. Кандела была привязана к яркому эталону со свойствами, близкими к свойствам абсолютно черного тела (излучатель Планка). В расчетах участвовали, как писалось ранее, оксид тория, платина, при температуре затвердевания (2046,6 К), нормальной с 1/60 см излучающей поверхности к указанному эталону.Введенная таким образом кандела была в 1,005 раза меньше международной свеча , т.е ок. 1104 свечи Хефнера.

привязка канделы к спектру, видимому человеческому глазу, — наиболее логичный вариант на тот момент. Хотя в настоящее время прорабатывается новая версия формулировки.

Использование Кандел в тех характеристиках источников света

В канделах часто измеряется яркость направленных источников света, например светодиода в корпусе 5мм, который обычно имеет линзу от 10 до 160 градусов, если быть точнее, то измерение ведется в милликанделах 1Кд = 1000мКд. Число кандел показывает, сколько света излучает точечный источник света в одном направлении, где он светит наиболее интенсивно.

Например, светодиод ARL-4008UWC при токе 20 мА имеет диапазон яркости 1,2 — 1,6 кд;

светодиод АРЛ-10080PGC4-15 диаметром 10 мм имеет яркость 30-40 кд;

модель красного светодиода ARL-10603URD-150mcd имеет яркость 0,15 кд.

Сила света в Канделах типовых источников света:

Источник	Мощность, Вт	Примерная яркость, кд
Свечи		1
Современная (2016) лампа накаливания	100	100
Стандартный светодиод	0,015	0,005
Супер яркий светодиод	1	25
Сверхмощный светодиод с коллиматором	1	1500
Современные (2016 г.) люминесцентные лампы	20	100

Производные единицы от Канделы

Международная система единиц (СИ) определила набор из семи основных единиц, из которых впоследствии формируются все остальные единицы измерения. Эти другие единицы называются производными единицами СИ и также считаются частью стандарта.

Производные единицы могут быть выражены в терминах основных единиц с использованием математических операций умножения и деления.

Фотометрические единицы, такие как люмены и люксы, выражаются в канделах.

Световой поток в Люменах различных источников света

В таблице ниже приведены сравнительные параметры в канделах и люменах для некоторых источников света, но в зависимости от конкретного экземпляра (производитель, материалы) значения могут различаться.

Тип источника света	Световой поток (люмен)	Сила Света (Свеча)	лм/ватт
Лампочка 40 Вт	415	35	10
Лампочка 100 Вт	1550	1300	15
Люминесцентная лампа 40 Вт	2500	2200	60
Газоразрядная лампа 35 Вт (ксенон, включая оптику фары)	3000	15 000	90
Светодиод 6Вт	1226	550	200

Люксы

Люкс (от латинского lux — свет) — единица освещенности в системе СИ.

Люкс равен освещенности поверхности площадью 1 кв м при падающем на нее световом потоке излучения, равном 1 люмен.

Освещенность прямо пропорциональна силе света источника света. По мере удаления от освещаемой поверхности освещенность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния. Другими словами, если собрать 100 люмен и спроецировать на площадь в 1 метр, освещенность площади составит 100 люкс. Те же 100 люмен, направленные на 10 квадратных метров, обеспечат освещенность в 10 люкс. Или, если взять источник света, подвесить его посреди комнаты и измерить освещенность люксметром на расстоянии 1 м от него, то люксметр покажет, например, 100 лк, а на расстоянии на расстоянии 2 м от лампочки люксметр покажет 25 лк.

При косом падении световых лучей на освещаемую поверхность освещенность уменьшается пропорционально косинусу угла падения лучей.

Для измерения уровня светового излучения и фактической освещенности окружающего пространства применяют люксметр — специализированный электронный прибор. Он имеет спектральную характеристику, совпадающую со спектральной характеристикой глаза обычного человека.

Хочу отметить, что у Новолампы есть спектрометр УПРТЭК МК350Н-ПРЕМИУМ-РУЧНОЙ, с помощью которого можно проверить правильность расчетных данных освещенности. Помимо прочего, спектрометр учитывает поправку на косинус.

Возможно, вам были бы интересны ещё и эти материалы

Наружное освещение Для дома и улицы
Промышленное освещение

Проработанные решения по обеспечению предприятия освещением, в ходе проектных работ, правильно подобранное и размещенное светотехническое оборудование, позволят достичь высоких технологических показателей производственных процессов, повысить эффективность работы сотрудников.

Наружное освещение – это освещение, обеспечивающее достаточную видимость на дорогах и улицах в темное время суток.

Расчет освещенности для помещений

Для определения освещения помещения необходимо знать следующие параметры:

1. Е – нормативное значение для освещения (сколько люмен необходимо на 1 м²).
2. S — площадь комнаты.
3. k — коэффициент высоты:
   • k = 1 при высоте потолков 2,5 — 2,7 м;
   • k = 1,2 при высоте потолка 2,7 — 3,0 м;
   • k = 1,5 при высоте потолков 3,0 — 3,5 м;
   • k = 2 при высоте потолков 3,5 — 4,5 м;

Формула расчета проста:

Ф = E•S•k.

Зная светотехнику, можно подобрать необходимый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различия в технологиях производства и принципе действия. Следует учитывать особенности человеческого зрения, для которого источники света с голубоватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Выше была таблица сравнения мощности разных типов устройств при одном и том же значении яркости. В таблице показано, сколько люменов в лампе накаливания, в люминесцентных и светодиодных лампах.

Эффективность устройств различается более чем на порядок. Сразу видно, что сравнение идет в пользу современных источников света. И это даже без учета большой долговечности светодиодных источников света. По данным некоторых производителей, срок службы светодиодных элементов может исчисляться десятками тысяч часов. Экономия электроэнергии в течение всего срока службы многократно окупает высокую стоимость светодиодных источников света.

Для освещения домов лучше всего подходят лампы накаливания мощностью 100 Вт. Неудовлетворительный КПД, малый срок службы привели к замене накальных источников света более современными эффективными и долговечными устройствами. Светодиодная лампа мощностью 12 Вт обеспечивает световой поток с такой же яркостью, как и световой поток лампы накаливания мощностью 100 Вт.