Связь цветовой температуры и освещения
Точное знание цветовой температуры светодиодной лампы из таблицы помогает определить, какой цвет будет у прибора. Все источники разделяются на несколько групп – теплые, нейтральные и холодные оттенки. К первой категории относятся светодиодные лампы, работающие в диапазоне 2700К – 3200К. Используются в квартирах и домах. Нейтральные – 3500-5000К. Подобные лампы устанавливаются в офисах, учебных классах, дома подходят для ванной или прихожей. Холодные – выше 5000 К, они напоминают яркое дневное освещение. Устанавливаются такие приборы в медицинских учреждениях, лабораториях, парках.
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
Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной
Разница «в возрасте» этих типов ламп составляет почти сотню лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе до сих пор остается самой востребованной на рынке.
Светодиодные лампы Navigator Filament
Давайте проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодной. Ведь не только мощностью отличаются равные по световому потоку изделия.
Светоотдача
Светоотдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Измеряется этот параметр в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Ее светодиодный сородич имеет диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, эффективность последнего явно выше.
Цветовая температура
При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют руководствоваться следующей таблицей:
| Площадь помещения, кв. м | Требуемая мощность лампы, Вт | |
Накаливания | Светодиодная | |
| Менее 6 | 150 | 18 |
| 10 | 250 | 28 |
| 12 | 300 | 33 |
| 20 | 500 | 56 |
| 30 | 700 | 80 |
Теплоотдача
Не менее важной характеристикой, подлежащей сравнению, является теплоотдача от изделия. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов
Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов.
Правда, в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.
Разогретая стеклянная колба является потенциальным источником пожара, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме использовать традиционную лампочку не рекомендуют.
В этом плане светодиодная ламп находится в более выигрышном положении: она может нагреться не выше 50 градусов. Следовательно, никаких ограничений в ее применении не существует.
В этой статье речь идет об общих случаях. Для помещений категории повышенной взрыво-пожароопасности выпускаются соответствующая продукция, имеющая высокую степень защищенности.
Срок службы
Светодиодные лампы характеризуются отменной живучестью. Производители утверждают, что прослужить их изделие может более 50 тысяч часов. Лампы накаливания живут намного меньше – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем каждые 3 месяца менять дешевую.
Типы светодиодных ламп
Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.
Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. Много нареканий в этом плане возникает у потребителей к китайской продукции.
КПД
Коэффициент полезного действия ламп освещения говорит о том, какой процент потребленной электроэнергии превращается в свет, а какой – в тепловую энергию. КПД светодиодов составляют примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться лишь семью-девятью процентами.
Thomson Filament — светодиодные лампы нового поколения
Цена
В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предмет их спора – стоимость. Ведь стоят светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. В пользу первых говорит малая мощность, а, следовательно, низкое энергопотребление.
Для наглядности сведем показатели экономичности ламп разного типа в таблицу:
| Наименование показателя | Лампа накаливания | Люминесцентная | Светодиодная |
| Мощность, Вт | 60 | 12 | 5 |
| Стоимость изделия, руб. | 30 | 150 | 300 |
| Энергопотребление за год, кВт*ч | 175 | 35 | 14 |
| Стоимость потребленной энергии*, руб./год | 526 | 105 | 44 |
Таблица составлена на основе следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята за 3 рубля.
Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выигрышное положение.
Прочие характеристики
- силе тока;
- механической прочности;
- цветовой температуре и некоторым другим показателям.
Давайте сравним две лампы:
- светодиодную мощностью 9 Вт;
- накаливания на 60 Вт.
Результаты сравнения сведем в таблицу:
| Наименование параметра | Светодиодная, 9 Вт | Накаливания, 60 Вт |
| Сила тока, А | 0,072 | 0,27 |
| Эффективность светоотдачи, Лм/Вт | 53,4 | 10,3 |
| Световой поток, Лм | 454,2 | 612 |
| Цветовая температура, К | 5500-7000 | 2800 |
| Рабочая температура, С | 70 | 180 |
| Чувствительность к низким температурам | отсутствует | Присутствует у некоторых ламп |
| Чувствительность к влажности | отсутствует | Присутствует у некоторых |
| Механическая прочность | Высокая – можно трясти | Низкая – при сотрясении может оборваться нить или лопнуть стекло |
| Тепловое излучение, БТЕ/ч | 3,4 | 85 |
Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.
Расчет освещенности помещений — нормы, примеры . Электропара
- Лампы
- Светодиодные лампы
- с цоколем Е27
- с цоколем Е14
- c цоколем GU5.3
- T8 с цоколем G13
- с цоколем GU10
- с цоколем G4
- с цоколем G9
- с цоколем s14s / s14d
- с цоколем GX53
- с цоколем GU4
- с цоколем G53
- с цоколем G24d/G24q
- Люминесцентные лампы
- Линейные люминесцентные лампы T8 с цоколем G13
- T5 с цоколем G5
- T4 с цоколем G5
- Кольцевые
- Линейные лампы T2 с цоколем W4.3 x 8.5d
- Линейные люминесцентные лампы T12
- Энергосберегающие лампы
- с цоколем E27
- с цоколем Е14
- с цоколем E40
- с цоколем GX53
- с цоколем GU5.3
- с цоколем GU10
- с цоколем R7S
- Галогенные лампы
- с цоколем GU5.3 (MR16)
- с цоколем G9/GY4
- c цоколем GU10/GZ10
- с цоколем R7s/Fa4
- с цоколем G4/ GY6,35
- с цоколем E14, E27
- с цоколем GU4 (MR11) 12V
- c цоколем G53
- с цоколем B15d/BA15d
- с цоколем G8.5
- Лампы накаливания
- Лампы накаливания с цоколем E27
- Лампа накаливания свеча E14/E27
- Лампа накаливания шар
- Рефлекторные лампы накаливания
- Ретро лампы накаливания
- Линейная лампа накаливания
- Лампочки для холодильников, печей, кухонных вытяжек
- Специальные лампы
- Для растений
- Ультрафиолетовые лампы
- Бактерицидные лампы
- Инфракрасные
- Для аквариумов
- Лампы от насекомых
- Для продуктов питания
- Металлогалогенные лампы
- с цоколем Е27
- с цоколем Е40
- с цоколем Rx7s
- с цоколем G8.5
- с цоколем GX8.5
- с цоколем GX10
- с цоколем G12
- с цоколем Fc2
- с цоколем PGj5
- с цоколем K12S
- с цоколем GU6.5
- Натриевые лампы ДНАТ
- Светодиодные лампы
Освещённость и световой поток
Для рядового потребителя не столь важно, сколько люксов выдаёт источник света. Важнее что бы при этом уровне освещенности было комфортно зрению при чтении либо письме
Все санитарные правила нормируют освещение рабочей поверхности в люксах. Будь то страничка книги либо лист бумаги, для комфортной работы на их поверхности должно быть 300 люкс, что соответствует 30Лм/м.кв.
Сколько люмен в лампе накаливания 100Вт важно, например, для организации рабочего места ребёнка, где он будет делать уроки либо заниматься другими делами. Рассчитать освещенность поверхности, даже зная, сколько люмен в лампочке 100Вт, крайне сложно, поскольку большая часть этого потока доходит в виде отражённого света
Для диодов же достаточно элементарной формулы из школьного курса геометрии
Рассчитать освещенность поверхности, даже зная, сколько люмен в лампочке 100Вт, крайне сложно, поскольку большая часть этого потока доходит в виде отражённого света. Для диодов же достаточно элементарной формулы из школьного курса геометрии.
H – расстояние от светодиодов до поверхности;
D – диаметр светового пятна;
D = 2 * Tg600 * h = 1.16 * h;
Площадь круга = 3,14 * D2 / 4 = 0,785 * D * D;
Освещённость = световой поток / площадь круга.
Итого: светодиодный источник света мощностью 15Вт и световым потоком 800Лм, размещённый на потолке над столом, обеспечит около 300 люкс.
Сколько люменов в светодиодной лампочке
Характеристика световой мощности – вот что такое люмен. Перед тем, как открыть упаковку светодиодной лампочки, стоит поинтересоваться этой величиной, указанной на ней.
Внимание! Светоотдача прибора напрямую влияет на светопоток. Она показывает, насколько эффективно светодиоды, входящие в конструкцию прибора, преобразуют электрическую энергию в световую
Отдача света источником характеризуется отношением Лм/Вт и обозначается буквой Ƞ. Её формула:
Ƞ = Ф/P, где P – мощность, (Вт).
На основании этого можно найти, сколько люмен в светодиодной лампочке. К примеру, качественная 15-ваттная светодиодная лампа, с матовым колпаком, имеет Ƞ = 55,7 Лм/Вт. Если выразить Ф из формулы, получится:
Ф = Ƞ* P = 55,7*15 = 835,5 Лм.
Как перевести Люксы в Люмены и наоборот
Если известно нужное значение освещенности в люксах и площадь поверхности, на которую падают лучи, можно подсчитать требуемую величину светового потока в Люменах.
Следует понимать, что расчет будет выполнен с некоторыми погрешностями, так как приблизить его выполнение к физически идеальным условиям не представляется возможным
При расчете точного количества Лк необходимо принимать во внимание, что:
- На всю площадь поверхности свет падает под одинаковым углом;
- Источник света располагается ровно по центру;
- Освещенность равномерна на всей площади (практически невозможно).
Важно! Для того, чтобы перевести Люксы в Люмены и посчитать их минимальное количество для комнаты, необходимо норму в Люксах умножить на значение площади, нуждающейся в освещении. Люкс, Люмен формула: КЛк х Км² = КЛм
Вам это будет интересно Особенности катушки индуктивности
Проведение расчетов для определения освещения
Пример: Офис при норме в 200 Лк имеет длину стен 5 метров, а высоту потолка – 3 метра. Площадь пола и потолка составит: 5 x 5 = 25 м2. Площадь каждой стены будет 4 x 5 = 20 м2. Теоретически, если не брать во внимания 3 вышеуказанных фактора, количество Люменов будет равно: 200 Лк х (4 х 20 + 25 + 25) м² = 200 х 130 = 26 000 Лм.
По обратной формуле можно высчитать Люксы – КЛм/Км2 = КЛк. Для этого количество Люменов делят на площадь помещения.
Обратите внимание! Если отсутствует желание делать сложные расчеты, можно воспользоваться онлайн конвертерами перевода Люксов в Люмены, и наоборот. Пользователю потребуется лишь ввести требуемые данные для подсчета в графы
Конвертер
При организации освещения в доме, офисе или на производстве нужно обязательно учитывать такие показатели, как Люмен и Люкс. Они помогут создать комфортные условия, которые точно не навредят человеку.
Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет
На параметры освещенности влияет не только уровень яркости источников освещения. Следует принимать в расчет:
- Длину волны излучаемого света. Освещение с цветовой температурой 4200 К, которая соответствует естественному белому цвету, лучше воспринимается зрением, чем более приближенное к красному или синему участку спектра.
- Направление распространения света. Узконаправленные осветительные приборы позволяют сконцентрировать излучение света в нужном месте, не устанавливая более яркие светильники.
Световой поток в люменах производителями указывается редко, поскольку большинство покупателей ориентируются на мощность светильников и их цветовую температуру.
Watch this video on YouTube
Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки
Производители осветительной аппаратуры не всегда наносят на упаковку товара полный перечень характеристик. Это может быть по нескольким причинам:
- привычка покупателей оценивать яркость лампочек по потребляемой мощности;
- недобросовестные производители не утруждают себя проведением необходимых измерений.
Проблема заключается в том, что уровень излучения светодиодов и конструкций, выполненных на их основе, неравнозначный:
- часть потока задерживается защитной колбой;
- в светодиодной лампе несколько светодиодов;
- часть мощности рассеивается на драйвере светодиода;
- яркость зависит от величины тока через светодиод.
Точное определение возможно только при помощи измерительных приборов (люксометров), но для некоторых типов светодиодов удастся привести примерные данные:
- светодиоды в матовой колбе — 80-90 Лм/Вт;
- светодиоды в прозрачной колбе — 100-110 Лм/Вт;
- единичные светодиоды — до 150 Лм/Вт;
- экспериментальные модели — 220 Лм/Вт.
Перечисленные данные можно использовать для определения потребляемого тока при использовании светодиодных устройств, для которых определена величина яркости. Если установлен светодиодный прожектор с прозрачным защитным стеклом и его параметр яркости заявлен как 3000 люмен, то потребляемая мощность составит 30 Вт. Зная мощность и напряжение питания, легко определить потребляемый ток.
Перевод люменов в ватты
Для сравнения эффективности работы источников света различных типов и конструкций удобно иметь перед собой таблицу, где собраны данные о мощности осветительных приборов с одинаковыми значениями яркости.
| Освещенность, Люмен/метр квадратный | Светодиодная лампа, Вт | Энергосберегающая (люминесцентная лампа), Вт | Лампа накаливания, 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 |
Тепловая мощность 1 секции
Как правило, производители указывают в технических характеристиках обогревателей средние показатели теплоотдачи. Так для обогревателей из алюминия он составляет 1.9-2.0 м2. Чтобы высчитать, какое количество секций потребуется, нужно площадь помещения разделить на этот коэффициент.
Например, для той же комнаты площадью 16 м2 потребуется 8 секций, так как 16/ 2 = 8.
Эти расчеты приблизительные и использовать их без учета теплопотерь и реальных условий размещения батареи нельзя, так как можно получить после монтажа конструкции холодную комнату.
Чтобы получить самые точные показатели, придется рассчитать количество тепла, которое необходимо для обогрева конкретной жилой площади. Для этого придется учитывать многие корректирующие коэффициенты. Особенно важен такой подход, когда требуется расчет алюминиевых радиаторов отопления для частного дома.
Формула, необходимая для этого выглядит следующим образом:
КТ = 100Вт/м2 х S х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7
- КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
- S – площадь.
- К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен 1.27, для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного – 0.85.
- К2 – это коэффициент уровня утепления стены. Для неутепленной панели он = 1.27, для кирпичной стены с кладкой в один слой = 1.0, а в два кирпича = 0.85.
- К3 – это соотношение площади, занимаемой окном и полом.Когда между ними:
- 50% — коэффициент составляет 1.2;
- 40% — 1.1;
- 30% — 1.0;
- 20% — 0.9;
- 10% — 0.8.
- К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
- +35 = 1.5;
- +25 = 1.2;
- +20 = 1.1;
- +15 = 0.9;
- +10 = 0.7.
- К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
- когда она одна, показатель равен 1.1;
- две наружные стены – 1.2;
- 3 стены – 1.3;
- все четыре стены – 1.4.
- К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
- неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
- чердак с обогревом – 0.9;
- жилая комната – 0.8.
- К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
- 2.5 м = 1.0;
- 3.0 м = 1.05;
- 3.5 м = 1.1;
- 4.0 м = 1.15;
- 4.5 м = 1.2.
Если применить эту формулу, то можно предусмотреть и учесть практически все нюансы, которые могут повлиять на обогрев жилой площади. Сделав расчет по ней, можно быть точно уверенным, что полученный результат указывает на оптимальное количество секций алюминиевого радиатора для конкретного помещения.
Если вы решили установить алюминиевые радиаторы отопления важно знать следующее:
Какой бы принцип расчетов ни был предпринят, важно сделать его в целом, так как правильно подобранные батареи позволяют не только наслаждаться теплом, но и значительно экономят на энергозатратах. Последнее особенно важно в условиях постоянно растущих тарифов
Шкала цветовой температуры
Хаpaктеристика измеряется в пределах от 800 К до 20000 К. Нижней границе (800 К) соответствует начало видимого темно-красного свечения раскаленного тела. Далее тона приближаются к желтому, и доходят до солнечного света в полдень (5000 К). Затем цветовая гамма становится синее, пока не доходит до оттенка синего неба в полярных широтах (20000 К).
Таблица цветовой температуры
| Цветовая температура | Источник света |
| 1000 К | Свечи |
| 2500-2800 К | Лампа накаливания |
| 3000-3200 К | Закат, галогенная лампочка |
| 3500 К | Утреннее и вечернее солнце |
| 3800-4500 К | Лампы дневного света |
| 4500 К | Солнце после полудня |
| 5500 К | Вспышка |
| 6000 К | Пасмурная погода |
| 6500 К | Глубокая тень в полдень |
| 7000 К | Тень в легкую облачную погоду |
| 7500 К | Тень в безоблачный день |
| 10000 – 15000 К | Безоблачное небо, северный день. |
Характеристики
Для описания характеристики применяются названия показателя и его значение.
Данные характеристики приведены в таблице:
| Наименование | Показатель |
| Мощность, Вт | бытовое применение – 25-150Вт, другое – до 1000 |
| Накаливание нити, градусов | до 2000-2800 |
| Напряжение, В | 220-330 |
| Световая отдача, Лм/1Вт | 9-19 |
| Размер и маркировка цоколя | Е 14, Е 27, Е 40 |
| Тип цоколя | Резьбовой, штифтовой |
| Часы работы, часов | до 1000 |
| Вес, г | 15 |
Устройство и схема
Устройство лампочки накаливания у всех ее видов практически одинаковое:
- Основная рабочая деталь – вольфрамовая спираль. Обладает сопротивлением в три раза больше, чем медный материал. Из него достигается выплавка максимально тонких элементов. Электроды поддерживают данную спираль и переводят ток.
- Стеклянная колба. Она заполнена инертным газом. Именно он не дает сгореть нити и препятствует окислению металлических элементов.
- Цокольная часть. Она присутствует во всех видах, кроме автомобильных. По цоколю нарезана резьба, ее шаг может отличаться у каждого вида.
Подробная схема составляющих отображена на рисунке:
Принцип действия
Принцип работы лампы накаливания заключается в нагревании вещества, через который протекает ток. Веществом выступает сама нить накаливания, ее температура нарастает в момент замыкания электроцепи. При этом возникает результат электромагнитного термического испускания. Видимым для глаза оно становится при прогревании более 570 градусов, при этом начинается красное свечение.
Нить накаливания нагревается до 2800 градусов. В процессе прогревания вольфрам преобразовывается в оксид (белый поверхностный налет), для этого и происходит закачка в полость нейтральных газов. При монтаже лампочки (закручивания ее в патрон), замыкается цепь и происходит процесс разогрева нити, и происходит подача света.
Цоколь
Распространенными считаются лампочки с маркировкой цоколя E14, E27, E40. Где цифра означает диаметр самого цоколя. Без резьбовые элементы встречаются в автомобильных производствах.
Есть страны, где другое напряжение в сети и, соответственно, применяются лампочки с другим диаметром цоколя – Е12, Е17, Е26, Е39.
Маркировка
Перед покупкой надо изучить маркировку. Она представлена буквенным и цифровым сочетанием. Буквенная маркировка и значение представлены в таблице:
| Буквенная маркировка | Значение |
| Б | биспиральная |
| БО | Биспиральная с опаловой колбой, наполненной аргоном |
| БК | Биспиральная, наполнение колбы криптоном |
| ДБ | Диффузная с матированием внутри колбы |
| В | Вакуумная |
| Г | Газонаполненная |
| О | Опаловая колба |
| М | Молочная колба |
| Ш | Шаровидная |
| З | Зеркальная |
| МО | Для местного освещения |
Цифры указывают на пределы напряжения, мощности.
Коэффициент полезного действия
У данных ламп низкий КПД (коэффициент полезного действия). Он выражается соотношением мощности излучением, заметным человеку. При прогревании нити до 2700 К, КПД до 5 процентов. Остальная энергия затрачивается на инфракрасное излучение, которое не просматривается человеческим глазом, только чувствуется теплом. Если повышать КПД хотя бы до 20 процентов, необходимо увеличить прогревание нити до 3400 К.
Свет при этом будет светить в два раза ярче, но срок службы лампы сократится на 95 процентов. И наоборот, снижение напряжения, увеличит период работы во много раз. Все это учитывается при производстве дежурного освещения, которое требует надежности.
Таблица соотношения люменов и ватт в лампочке
Световой поток измеряется в люменах (Лм). В светодиодах световые потоки колеблются в зависимости от производителя, его качества товара, напряжения. Примерное значение для одного Вт составляет 80-150 Лм. В таблице приведено соотношение Лм и Вт для лампочек накаливания по отношению к светодиодной лампе:
| Светодиодная лампа, Вт | Лампа накаливания, Вт | Световой поток, Лм |
| 4-5 | 40 | 400 |
| 8-10 | 60 | 700 |
| 10-12 | 75 | 900 |
| 13-15 | 100 | 1200 |
В каких единицах измеряется освещенность
Если говорить о такой физической величине, как освещённость, что измеряется в люксах, то в системе СГС она рассматривается в фотах.
В чем измеряется освещенность
1 фот = 10 000 лк = 1*104 lx, что соответствует необходимому уровню освещённости хирургического операционного стола.
К сведению. СГС – классификация абсолютных физических единиц (это, к примеру, сантиметр, грамм, секунда), которая применялась до принятия СИ. Она базировалась на трёх величинах: длина, масса, время. Остальные размерности сводились к ним путём математических вычислений: умножения, возведения в степень и деления.
Способы расчёта
Их можно выделить два:
- По электрической мощности (в Ваттах).
- По световой (в Люменах).
Для каждого варианта предусмотрены свои нормы, формулы и единицы измерения. Оба имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более детально.
Считаем в Ваттах
Этот способ рассчитать освещённость помещения самый простой, привычный, но не самый точный. Для его применения необходимы следующие данные:
- площадь комнаты;
- требуемая мощность на квадратный метр.
Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м2 — в среднем это 20 Вт — и множим на площадь. Математически это будет выглядеть так: P=S*p, где P — общая мощность, p — номинальная для 1 м2. Теперь можно высчитать количество лампочек в помещении. Просто делим общую мощность на этот же показатель для одной лампы. То есть, если вы хотите осветить помещение, которое требует в общем 300 Вт с помощью лампочек в 75 Вт, то: 300/75=4 — именно столько источников света вам понадобится.
Рациональное использование источников освещённости позволит улучшить атмосферу в помещении
Следует отметить, что норма 20 Вт — очень приблизительна. И чтобы повысить точность, желательно использовать отдельные показатели по каждому типу помещения:
- гостиная — 10–35 Вт;
- кухня — 12–40 Вт;
- ванная комната — 10–30 Вт;
- спальня — 10–20 Вт.
Все данные о мощностях мы умышленно привели для обычных ламп накаливания, как самых распространённых в наших краях. Производители более дорогих и в то же время экономичных видов зачастую указывают на упаковке какой по мощности лампе накаливания соответствует этот экземпляр.
Считаем в Люменах
Этот способ, с одной стороны, более точный, с другой — менее привычный. Хотя, если разобраться в единицах измерения, то ничего сложного в нём нет. Сложность заключается в том, что большинство из нас ассоциирует всё связанное с освещением с Ваттами. Но на самом деле эта единица измерения показывает лишь сколько ваша лампа потребляет электрической энергии. А сколько она при этом даёт света, её световой поток, измеряется в Люменах (Лм). В свою очередь, освещённость помещения измеряется уже в Люксах (Лк). 1 Лк равен 1 Лм на 1 м2. Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м2 — такая освещённость будет равна 1 Лк.
Дальше действуем по тому же алгоритму. Берём общую площадь, множим её на необходимую освещённость для 1 квадратного метра и получаем мощность светового потока, которая нужна для освещения всего помещения. Формула почти такая же, как и раньше: P=S*E. Где S по-прежнему площадь, P — общая мощность (теперь в Лм), а E — освещённость 1 м2 в Лк.
Помните об эффективности каждого источника освещения
Чтобы воплотить эту формулу в жизнь понадобятся нормы по освещённости того или иного типа помещения. По разным нормативным документам они составляют:
- гостиная — 100–200 Лк;
- кухня 150–300 Лк;
- ванная комната — 50–200 Лк;
- спальня — 100–200 Лк.
Осталось произвести расчёт количества светильников. Для этого общую мощность (P) делим на световой поток от одного источника (F) — n=P/F. Здесь тоже потребуются определённые цифры. А именно световая мощность разных видов ламп. Почти всегда эти сведения можно найти на упаковке. Но на всякий случай основные из них приведём и здесь:
| Тип лампы | Потребляемая мощность (Вт) | Мощность светового потока (Лм) |
| Лампа накаливания | 15 25 40 60 75 100 | 90 230 430 730 960 1380 |
| Галогенная лампа 12 В | 20 35 50 75 | 340 670 1040 1280 |
| Галогенная лампа 220 В | 100 150 200 300 400 500 | 1650 2600 3200 5000 6700 9500 |
| Светодиодная лампа | 2–3 4–5 8–10 10–12 12–15 18–20 25–30 | 250 400 700 900 1200 1800 2500 |
| Люминесцентная лампа | 4 6 8 13 15 16 18 36 58 | 120 240 450 950 950 1250 1350 3350 5200 |
Подставив данные из таблицы в формулу над ней, вы сможете рассчитать количество источников света при использовании разных типов ламп.
Как мы и говорили, если внимательно отнестись к единицам измерения и не путать Люмены и Люксы — сам расчёт ничего сложного собой не представляет. При достаточном уровне ответственности и внимания произвести его сможет каждый. Но если эта информация вас немного озадачила — можем предложить произвести подсчёт онлайн. Для этого используйте специальный калькулятор освещённости помещения.
Параметры, определяющие показатель Φ и его расчет
Единица освещенности
Когда известно, что такое люмен и, что он измеряет, полезно узнать, как рассчитывается световой поток. К основным параметрам, характеризующим Φ (F), относятся:
- сила света;
- телесный угол, в котором распространяется поток.
Сила света измеряется в канделах (кд; cd) и описывает количество энергии света, распространяемой в каком-либо направлении. Кандела обозначается буквой I . Телесный угол представляет собой некоторую долю пространства, которая объединяет все лучи, выходящие из вершины угла и пронизывающие какую-то поверхность. Такая поверхность носит название стягивающей поверхности этого угла.
Для точечного источника рассчитывают световой поток, пользуясь формулой:
Ф = I* Ω,
где:
- I – сила излучения, кд;
- Ω – телесный угол, ср.
Зная количество энергии Е (Дж), излучаемой источником освещения за единицу времени t (с), можно рассчитать поток Ф. Для этого используют выражение:
Ф = Е/t.
Характеристики видимого излучения
Как измерить Ф быстро и, не прибегая к математическим вычислениям? Для этого предназначен прибор люксметр. Он позволяет с высокой точностью произвести замеры и выводит результат на дисплей.
Люксметр CEM DT-1301
Норма освещенности жилого помещения
Освещенность помещений разного назначения неодинакова и может различаться на порядок. Количество люмен на квадратный метр по типам жилых помещений таково:
- кабинет, библиотека, мастерская — 300;
- детская комната — 200;
- кухня, спальня — 150;
- баня, сауна, бассейн — 100;
- гардероб, коридор — 75;
- холл, коридор, ванная, санузел — 50;
- лестница, подвал, чердак — 20.
Расчет освещенности для помещений
Для определения освещенности помещения необходимо знать следующие параметры:
- Е — нормативное значение освещенности (сколько люменов нужно на 1 м²).
- S — площадь помещения.
- k — коэффициент высоты:
- k = 1 при высоте потолка 2.5 — 2.7 м;
- k = 1.2 при высоте потолка 2.7 — 3.0 м;
- k = 1.5 при высоте потолка 3.0 — 3.5 м;
- k = 2 при высоте потолка 3.5 — 4.5 м;
Формула для расчета простая:
Ф = E•S•k.
Зная освещенность, можно подобрать требуемый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различий по технологиям производства и принципу работы. Следует учитывать особенность зрения человека, для которого источники света с синеватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.
Что такое Люмен и Люкс
Сила света, которую излучает осветительный прибор – это важная хаpaктеристика. В международной системе для этой цели используются канделы (Кд), ее производным является единица измерения, которая хаpaктеризует световую мощность – Люмен (Лм). Эта величина указывается на упаковке современных источников света.
Светопоток зависит от светоотдачи, последнее значение показывает эффективность трaнcформации электроэнергии в световую. Световая отдача измеряется в Лм/Вт, чтобы вычислить количество Люмен, нужно провести расчеты по такой формуле: Люмен = Лм/Вт х мощность (Вт). К примеру, световая отдача лампы накала на 100 Вт равна 15 Лм Вт: 100 х 15 = 1500 Люмен.
Часто потребители путают Люмены и Люксы, однако различие между ними есть: первая величина показывает световую мощность, а вторая – освещенность. То есть, Лк отличается от Лм тем, что он показывает соотношение светового потока, который падает на небольшой участок поверхности, к его площади. Чтобы узнать, сколько равен 1 Люкс, нужно провести расчеты по такой формуле: 1 Люкс = 1 Люмен/1м².
Яркость света в Люксах всегда кратно меньше световой мощности в Люменах для каждой отдельной лампы. Чем больше поверхность, тем меньше количество света, которое на нее падает. К примеру, лампу накала в 1500 Люмен поместить в центре непрозрачного куба, общая площадь которого 6 м² (4 грани по 1 м², нижняя и верхняя сторона). Освещенность будет составлять: 1500 Лм/6 м² = 250 Лк.
Потом этот прибор помещают в комнату с общей площадью – 96 м² (учитывается площадь всех поверхностей). Тогда уровень освещенности будет составлять: 1500 Лм/96 м² = 15.625 Лк.
Во втором случае наблюдается явный недостаток света, особенно по углам комнаты.
Яркость света поверхности зависит не только от световой силы, но и от таких факторов:
- расстояние до лампочки;
- размещение осветительного элемента, его поворот и наклон;
- форма светильника;
- искривленность поверхности;
- отражающие качества объекта (к примеру, темные матовые и зеркальные поверхности нужно освещать по-разному).
Чтобы избежать ошибок во время вычисления освещенности, лучше воспользоваться люксметром (прибор для определения яркости света).
