Подробное описание светового потока светодиодных ламп

Что такое «световой поток»

Физики световым потоком обозначают мощность видимого глазами светового излучения (его электромагнитную энергию), которая проходит через тело или поверхность за определенное время. Человеку, не имеющему определенного уровня знаний в физике, это понятие ни о чем не говорит. В быту световой луч определяет свойства и качество освещения в зависимости от вида лампы. Для промышленных, общественных и офисных зданий значения регламентированы, в частном доме показатели можно использовать при расчете системы освещения.

Физики знают, что световая энергия – это электромагнитные волны, глаза человека их видят только в определенном диапазоне длины.

Качество светового луча зависит от:

  • мощности источника;
  • химического состава лампы;
  • особенностей колбы (линзы);
  • уровня светоотдачи.

В быту важно знать, что световой поток прямо пропорционален мощности лампы. Еще одно определение понятия «световой поток» – общий объем света, не зависящий от установленной вокруг лампы оптической системы

Например, лампа с нитью накаливания излучает 415 люмен независимо от конструкции и материала абажура

Еще одно определение понятия «световой поток» – общий объем света, не зависящий от установленной вокруг лампы оптической системы. Например, лампа с нитью накаливания излучает 415 люмен независимо от конструкции и материала абажура.

Это интересно: Как устроена и чем хороша лампа КЛЛ

Отличие освещенности от светового потока

При этом многие путают единицы измерения Люмены с Люксами. Запомните, в люксах измеряется именно освещенность.

Как наглядно объяснить их разницу? Представьте себе давление и силу. С помощью всего лишь маленькой иголки и небольшой силы, можно создать высокое удельное давление в отдельно взятой точке.

Также и с помощью слабого светового потока, можно создать высокую освещенность в отдельно взятом участке поверхности.

1 Люкс – это когда 1 Люмен попадает на 1м2 освещаемой площади.

На поверхности этого стола должна быть определенная норма освещенности, чтобы вы могли комфортно работать. Первоисточником для норм освещенности служат требования сводов правил СП 52.13330

Для обычного рабочего места это 350 Люкс. Для места, где производятся точные мелкие работы – 500 Лк.

Данная освещенность будет зависеть от множества параметров. К примеру, от расстояния до источника света.

От посторонних предметов рядом. Если стол находится около белой стены, то и люксов соответственно будет больше, чем от темной. Отражение обязательно скажется на общем итоге.

Любую освещенность можно замерить. Если у вас нет специальных люксометров, воспользуйтесь программами в современных смартфонах.

Правда заранее приготовьтесь к погрешностям. Но для того, чтобы сделать навскидку первоначальный анализ, телефон вполне сгодится.

Световой поток

Характеристика яркости светодиодной лампы измеряется в люменах (лм). До появления светодиодов интенсивность свечения лампочки отождествляли с ее мощностью в Ваттах. Поскольку светодиодные осветители продуцируют световой поток, потребляя в 7–10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания, для обозначения яркости LED-устройств ввели новую характеристику — световой поток. На упаковках люмены приводятся в привязке к Ваттам. В зависимости от производителя яркость ламп составляет от 70 лм/Вт (тусклые) до 190 лм/Вт (самые яркие).

Угол направленности светового потока определяет степень рассеивания свечения в пространстве. Этот показатель измеряется в градусах, зависит от конструкции излучателя. Шаровидные лампы без абажура равномерно распределяют свет во все стороны, в то время как источники света с фокусирующими линзами дают узконаправленный луч, освещающий только конкретный предмет.

Сила светового потока наружного освещения

Неосвещенные дворы и улицы уходят в прошлое. Соответственно, возрастают затраты на уличное освещение.

Поскольку для освещения улиц требуются мощные фонари, неудивительно, что все чаще потребители обращают свой взор на светодиодные изделия:

  • их применение позволяет в 2-3 раза сократить энергопотребление;
  • свет от светодиодов создают комфортность водителям и пешеходам.

Для уличного освещения чаще всего используются светильники:

  • L-122 Холодный – мощностью 10 Вт со световым потоком 950 Вт;
  • FL-20 – мощностью 20 Вт, обеспечивающий световой поток в 1700 Лм;
  • LL-232 – тридцативаттные: световой поток составляет 2100 Лм.

А уличный светильник СТРИТ-150 обеспечивает световой поток, равный 13360 ЛМ. В него входят 60 светодиодов, общая мощность которых составляет всего 158 Вт.

Исходя из вышеизложенного, становится понятным стремление градоначальников заменить старые фонари на светодиодные.

Нормы освещенности для помещений различного назначения

Уровень освещенности указывается в люксах (Лк). Это световой поток мощностью 1 люмен (Лм), приходящийся на 1 м² помещения. Люмен — параметр, воспринимающийся глазами человека, меняется в зависимости от освещаемой площади. Если направить 100 Лм на 1 м², то освещенность составит 100 Лк. Если эти же лучи спроецировать на 10 м², показатель освещенности будет только 10 Лк.

Нормы освежения жилых помещений.

В зависимости от назначения комнат, проводимых работ к уровню освещенности предъявляются свои требования. Существуют нормативы СНиП, касающиеся разных видов помещений. Согласно им, требуемая освещенность составляет (в Лк):

  • для коридора, ванной, туалета, кладовой — 50;
  • в гардеробе — 75;
  • для лестницы многоэтажного дома, сауны — 100;
  • на кухне, в спальне, гостиной — 150;
  • для детских комнат — 200;
  • в библиотеках, кабинетах, офисе с ПК — 300;
  • в помещениях для чертежных работ, сборки мелких деталей — 500.

Ориентируясь при выборе на люксы светодиодного светильника, не забывают, что это показатель освещенности для 1 м². Если вкрутить в спальне площадью 10 м² лампочку 150 Лк, этого будет недостаточно: требуется 1500 Лк.

Чем дальше расположены лампочки от объекта, тем хуже он освещается. Поэтому применяется коэффициент поправки для потолка высотой более 2,7 м. Он составляет в зависимости от уровня подъема потолков:

  • до 3 м — 1,2;
  • в пределах 3,0-3,5 м — 1,5;
  • от 3,5 м до 4,5 м — 2.

Прослеживается прямая зависимость: потребность в свете возрастает с увеличением высоты потолка.

Типовое значение светового потока для различных источников света

Типовые значения светового потока для источников света зависят от их конструкции. Наглядно представить, насколько формируемый ими световой поток может отличаться, позволяет таблица:

ТАБЛИЦА 1

Световой поток ламп накаливания, формируемый различными источниками света

ТАБЛИЦА 2

Таблица светового потока люминесцентных ламп

Сравнение света разных источников

Чаще всего сравнению подлежать источники света, используемые в быту:

  • лампы накаливания;
  • галогеновые лампы;
  • люминесцентные лампы;
  • светодиодные (LED) лампы.

Максимально допустимая в быту лампа накаливания обычно не превышает мощности 200 Вт. Более мощные лампы сильно нагреваются и являются пожароопасными. Следует учитывать, что световая отдача различных видов ламп не характеризуется одной лишь мощностью.

Световой поток лампы накаливания мощностью 100 Вт достаточен для создания комфортного освещения в помещении площадью 9-12 м2 .

Такой же световой поток люминесцентных ламп обеспечивается при мощности 40 Вт.

Светодиодный источник света – самый экономичный в плане энергопотребления. Блок светодиодов мощностью 7 Вт по светоотдаче заменяет стоватовую лампочку.

Освещение рабочей поверхности

К освещению рабочих поверхностей применяются требования, содержащиеся в:

  • СНиП 23-05-95;
  • СанПин 2.2.1/2.1.1.1278-03

Рабочий стол должен иметь освещенность 300 лк, рабочее место для производства точных работ – 500 лк, для освещения рабочих поверхностей на кухне достаточно 150 лк.

Мощность светодиодных ламп для оснащения дома

Для расчёта потребуется такой показатель как освещённость — необходимый поток света на 1м², измеряемая в люксах. Таким образом: 1лк = 1лм х 1м².

Рассчитанные нормы собраны в документации СНиП, из которых можно сделать выписку и узнать необходимые параметры освещённости для помещений различного назначения.

Кроме того, алгоритм расчёта освещённости позволяет разделить объём помещения на условные зоны, где нужен более интенсивный или умеренный свет и поместить в них соответствующие осветительные приборы.

Следовательно, для оснащения комнат потребуется определённое количество осветительных приборов, с источниками определённой мощности. Соотношение экономичных светодиодных ламп с мощностью традиционных источников света даны в таблице:

Результат расчёта площади умноженный на необходимую освещённость в соответствии с нормативами СНиП позволяет определить мощность параметр необходимых источников света в люменах и приобрести нужное количество приборов.

Промышленность выпускаются светодиодные элементы, которые не потребуют много усилий при установке, разработке и расчётах новой схемы но позволят обеспечить оптимальное освещение как внутри дома, так и на приусадебном участке, сэкономив на оплате за коммунальные услуги.

Какой свет лучше: теплый или холодный

Лампы холодного и теплого света

Свет принято разделять на теплый и холодный. Теплый лучше всего подходит для вечера, в дневное же время наиболее естественен холодный свет. Играя важную роль в формировании циркадных ритмов человека, теплый свет помогает нам расслабиться, забыть о дневных заботах и подготовиться ко сну.

Холодный же, наоборот, держит нас в тонусе, заставляет быть бодрее и энергичнее. Но и холодный, и теплый свет могут нарушить работу наших внутренних часов, застав нас в неподходящее время.

Цвет света выражается в цветовой температуре (измеряемой в кельвинах), равной температуре абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение такого же цвета. Вас может смутить, что теплому свету соответствует низкая температура, а холодному – более высокая, но, к сожалению, это именно так.

Так, свет с цветовой температурой 2700-3000 K называется теплым, имеет желтоватый оттенок и является типичным для ламп накаливания. Как видно из их названия, светятся они за счет раскаленной вольфрамовой спирали, фактическая температура которой напрямую связана с температурой цвета.

Люминесцентные лампы бывают как мягкого белого света с температурой 3000 K, так и с холодным светом – от 4000 до 6500 К.

Во время восхода и заката солнечный свет чуть теплее, чем свет лампы накаливания – около 1800 К, в полдень в ясную погоду – 6500 К. Именно поэтому теплый свет от искусственных источников ассоциируются у нас с вечером, а холодный – с ярким солнечным днем.

Стоит заметить, в пасмурный день рассеянный солнечный свет может достигать температуры 10000 К, что наряду с отсутствием видимых теней действует на человека угнетающе. К счастью, лампы с такими характеристиками практически не встречаются (разве что у фотографов).

От Луны по ночам исходит голубоватый холодный свет с температурой 4100 K. Свет пламени спички или свечи обычно имеет температуру в диапазоне 1700-1900 K.

При теплом освещении мы воспринимаем цвета предметов, как правило, немного не так, как при обычном дневном. Лампа накаливания, например, усиливает теплые тона, и приглушает холодные.

На это стоит обратить внимание при покупке мебели и деталей интерьера. Во избежание неприятных сюрпризов их следует выбирать при освещении, максимально приближенном к имеющемуся у вас в квартире

Также помните, что на цвет могут влиять не только характеристики самой лампы, но и абажуры, плафоны и прочие рассеиватели.

С возрастом хрусталики в наших глазах могут немного желтеть, поэтому мы начинаем видеть все в более теплых тонах. Добавление холодного света в освещение может помочь в такой ситуации.

Теплый или мягкий белый свет отлично подходит для создания ощущения уюта в жилых пространствах, где мы хотим чувствовать себя расслабленно и комфортно. Избыток теплого света на рабочем месте может влиять на вас усыпляюще и мешать сосредотачиваться на нужных задачах. Именно поэтому в офисных помещениях обычно преобладают светильники с холодным светом.

Тёплый свет в Кельвинах

Теплый свет расслабляет и создает атмосферу уюта. Теплый белый: цветовая температура ниже 3500 K. Лучше выбирать именно нужное значение цветовой температуры в Кельвинах, так как у разных производителей понятия «теплый» могут различаться.

Как выбрать светодиодную лампочку

При выборе светодиодной лампы стоит обратить внимание на следующие параметры:

  1. Фактическая или эквивалентная мощность;
  2. Световой поток;
  3. Цветовая температура;
  4. Индекс цветопередачи;
  5. Коэффициент пульсации.

Мощность светодиодной лампы может определяться фактически или эквивалентно. Первый параметр показывает, сколько электричества потребляет устройство. Она может быть очень маленькой – буквально 6-10 Ватт, но это не должно смущать. Потому что светодиоды потребляют минимум электротока. Так, 6-ваттная светодиодная лампа светит настолько же ярко, как 40-ваттая лампа накаливания; а 10-ваттная светодиодная – как 60-ваттная накаливания.

Собственно, именно этот параметр может быть указан на упаковке – «эквивалентно 40 Вт лампе накаливания», «эквивалентно 60 Вт лампе накаливания».

Световой поток – параметр, который определяет яркость лампочки. Более объективен, чем фактическая или эквивалентная мощность. Светодиодные лампочки с потоком 400 лм схожи по яркости с 40-ваттными лампами накаливания, 600 лм – с 60-ваттными, и 1000 ли – со 100-ваттными.

Цветовая температура – параметр, описывающий, будет лампа светить тёплым или холодным светом. Так:

  1. До 2800 К – «тёплый жёлтый», как у старых ламп накаливания;
  2. Около 3000 К – «тёплый белый», как у современных ламп накаливания;
  3. Около 4000 К – «нейтральный белый», для кухонь и офисных помещений;
  4. Около 5000 К – «холодный белый», для хозяйственных помещений. В доме с такой лампой будет некомфортно, да и она вызывает сильную нагрузку на глаза.

Индекс цветопередачи – важный параметр, определяющий, насколько сильно свет от лампочки будет влиять на оттенки окружающих предметов. Он обозначается характеристиками CRI или Ra. Рекомендуется, что индекс цветопередачи был не менее 80, а лучше – 90 или выше.

При низком индексе цветопередачи предметы вокруг будут выглядеть серыми или неестественно-жёлтыми, что влияет не только на настроение, но и на общий уровень комфорта в помещении.

Коэффициент пульсации показывает равномерность свечения. У большинства хороших светодиодных ламп он составляет около 5%. Если коэффициент пульсации больше 35%, такую лампу лучше не использовать – она будет приводить к серьёзной нагрузке на глаза.

Другие характеристики особого влияния на эксплуатационные параметры не оказывают. Поэтому их можно не рассматривать – ну или выбирать светодиодные лампочки исходя из своих пожеланий и требований.

Критерии выбора

Рассмотрим детальнее типы светодиодных ламп в зависимости от конструктивных особенностей. Первое, что нужно учитывать – цвет светового потока. Белый и голубоватый оттенок способствует улучшению энергоэффективности на рабочем месте, желтый напротив, позволяет расслабиться и отлично подходит для зон отдыха. По назначению также имеется другое разделение:

для дома и офиса – альтернативные варианты галогенным и лампам накаливания;

для улицы и промышленных предприятий – образцы с повышенной защитой от пыли и влаги;

для растений – устройства имеют ультрафиолетовые светодиоды;

прожекторы – здесь отсутствует вариант замены линейных ламп;

автомобильные лампы – изделия предназначены для освещения салона, устройства фар и сигнализирующих приборов.

По конструкции корпуса различают такие виды светодиодных ламп:

Общего назначения. Это традиционное исполнение в форме груши, свечи или цилиндра. Последние более известны как «кукуруза».

Направленного света. Эта группа устройств представлена спотами, встраиваемыми светильниками. Такие приборы актуальны для акцентирования внимания на конкретном объекте, что встречается в музеях, торговых центрах, в местах с достопримечательностями.

Линейные. Образцы трубчатого типа служат альтернативой люминесцентным аналогам. Чаще пользуются спросом в офисах и на торговых площадках.

Для сборки энергоэффективных ламп применяются различного типа светодиоды. Прототипы с индикаторными элементами сейчас практически выведены с рынка из-за низкого качества и негативного воздействия на органы зрения. Низким спросом также пользуются диоды мощностью 1, 3 или 5 Вт из-за относительно большого нагревания в компактном корпусе.

Лучшими по надежности сегодня считаются устройства с СОВ диодами круглой или прямоугольной. Здесь хороший теплоотвод, равномерный световой поток.

Не менее распространены образцы «кукурузного» типа, которые отличаются большого количества открытых светодиодов и малого нагревания корпуса

Также стоит обратить внимание на относительно новые лампы с филаментными элементами. Такая разработка позволила технологам увеличить освещение со 120 до 360 градусов

При этом компактность прибора сохранилась и стоимость не выросла.

Краткая информация о видах светодиодных светильников по цокольной части представлена в таблице.

Тип цоколяОписание
Для напряжения 220-240 Вольт
Эдисона (резьбовое соединение с патроном)Е14 – диаметр 14 мм
Е27 – 27 мм
Е40 – 40 мм
Т (трубные лампы двойными контактами на торцевой части)5 – диаметр ⅝ дюйма или 15,9 мм
8 – 8/8 дюйма или 25,4 мм
10 – 10/8 дюйма или 31,7 мм
12 – 12/8 дюйма или 38 мм
Для низковольтных цепей с преобразователем 220 В в 12 В
G (штыревое соединение, расстояние между штырьками указывается в маркировке цифрами)s – 1 контакт
d – 2
t – 3
q – 4
p – 5

В этой таблице представлено сравнение светодиодных ламп и ламп накаливания по основным техническим параметрам:

КритерийНакаливанияСветодиодная
Мощность (Ватт)15-200Ограничена несколькими десятками
Напряжение (Вольт)220-24012 или 220-240
Цветовая температура (Кельвин)2700-32002700-6000 и более
ОттенокТеплый желтыйТеплый, холодный, нейтральный
Срок службы (часы)Около 1000До 100000 в идеальных условиях
Рассеивание света (градусы)360От 120 до 360
Световой потокЗависит от мощности

Из обзора классификаций видно, что светодиодными образцами можно заменить фактически все типы ламп. Однако стоит помнить, что с целью отвода тепла корпус мощных приборов заметно отличается от классического в большую сторону

Это важно, когда плафон имеет небольшие размеры. Заменяя галогеновые лампочки на диодные придется заняться и блоками питания, так как они должны быть разными

И не все энергоэффективные новинки могут использоваться в цепи с диммером.

Какие лампы подходят для дома

В квартирах и частных домах белый свет не рекомендован. Не обязательно размещать везде одинаковые светильники, лучше воспользоваться индивидуальными рекомендациями по оборудованию освещения в таких помещениях. Светильники с белым нейтральным светом хорошо подойдут для освещения кухни, санузла, впишуься в интерьер прихожей. Их температура может варьироваться от 4000 K до 5000 K.

Но для спальни, детской и комнат, где вы отдыхаете, предпочтительно использовать теплые тона светового спектра. Тут лучшим решением будет теплый белый свет ближе от 2700 до 3200 K. Он снимет дневную напряженность, создаст уют и позволит расслабиться.

Удобно и эффективно пользоваться нормальным белым светом в зоне чтения и рабочем уголке, а также для подсветки зеркал, перед которыми наносится макияж. Этим вы добьетесь максимального цветового контраста и удобств для выполняемых действий.

Письменный стол ребенка лучше оснастить лампой с температурой 3200-3500 K. Она не создаст излишней усталости для глаз, а близость к белому спектру поможет собраться и настроиться на работу. Для всех светодиодных ламп их рабочая температура указана на упаковке.

Хотя наши глаза на протяжении многих лет привыкли к мягкой белой цветовой температуре лампы накаливания, это не означает, что они обязательно являются самым лучшим вариантом для освещения всего дома.

Например, из-за их теплой цветовой температуры, эти мягкие белые огни часто тянут теплые цвета из комнаты (предметы красного, оранжевого цвета), изменяют контрасты во всем пространстве. Вот несколько советов о том, как наиболее эффективно осветить разные комнаты в вашем доме:

Теплый свет предпочтителен для рекреационных зон, то есть мест, предназначенных для отдыха. Такие лампы устанавливают в спальнях, гостиных. В гостиной лучше комбинировать нейтральный и тёплый свет.

При недостаточном естественном освещении включаем нейтральный или оба, а в вечернее время либо при просмотре телепередач – тёплый. Для спальни однозначно стоит остановиться на лампах тёплого света.

Такие лампы предпочтительнее использовать в помещениях, которые предназначены для зрительной работы. Этот спектр излучения не утомляет глаза и обеспечивает наилучшее цветовосприятие.

Как уже говорилось, холодный белый свет оказывает стимулирующее влияние на наш мозг. В бытовых условиях его используют в ситуациях, где желательна периодическая концентрация внимания, например, смотровые кабинеты, операционные.

Светодиодные лампы с холодным белым светом, размещённые в ванной комнате, помогут утром быстрее войти в рабочий тонус.

Цветовая температура и наши эмоции

Температура света способна напрямую влиять на психологическое состояние человека. Теплые оранжевые и желтоватые оттенки лучше всего использовать для утра, так как они способствуют мягкому пробуждению, настраивают на положительный лад и стимулируют активность.

Также эти оттенки хороши для применения в вечернее время из-за их успокаивающего эффекта.

Источники света с нейтральным белым идеальны для помещений, в которых проводят большое количество времени, работают в течение длительного срока. Такие оттенки наиболее соответствуют полуденному солнечному свету, поэтому организм воспринимает такое освещение как сигнал к активной деятельности.

Лампы с высокой цветовой температурой нельзя использовать долгое время, так как они обладают чрезвычайно активизирующим воздействием на психику человека. При краткосрочном использовании такой свет стимулирует организм. А при долгосрочном возможен обратный эффект — торможения, депрессии.

При низком уровне освещенности (мало света) человек лучше чувствует себя при «теплом свете» (Тцв=3000 К), а если освещенность будет высокая (>700 лк), то появится дискомфорт и боль в глазах. И наоборот: Тцв=5000 К — комфортно от 700 лк до 2500 лк, но при освещенности менее 150 лк свет будет восприниматься тревожно (лунный свет).

Какие лампы выбрать для освещения

При выборе светодиодных лампочек следует обратить внимание на наиболее критические параметры, которые принципиальны для качества освещения

  • Цветовая температура;
  • Тип рассеивателя;
  • Световой поток.

Цветовая температура

Цветовая температура светодиодов традиционно имеет три категории

  • WW— тёплый белый (цветовая температура 2500-3000 К);
  • W-белый (цветовая температура 3000-4200 К);
  • CW-холодный белый (цветовая температура выше 4500 К).

Визуально более высокая цветовая температура светят ярче. Так при одинаковой мощности визуальная яркость CW на четверть выше WW.

Тип рассеивателя

Рассеиватель может быть матовый либо прозрачный. Матовый рассеиватель обеспечивает более равномерное распределение светового потока, но потери интенсивности в нём могут достигать 25-30%. Для освещения относительно большой площади помещения более рационально использовать лампы с прозрачным рассеивателем, а вот в настольном светильнике однозначно матовый тип рассеивателя лучше.

Световой поток

При выборе лампочки обязательно обращайте внимание на её номинальный световой поток. Он зависит от типа и качества светодиодных матриц

Требуемая мощность светодиодной лампы зависит от рассмотренных выше параметров. При использовании тёплого света, номинальная мощность должна быть на 25-30% выше чем ламп холодного света.

Подводя итоги

Мощность светодиодной лампы, при выборе, не является первостепенно важной величиной. Гораздо важнее испускаемый ею световой поток

Этот же момент относится и к энергосберегающим КЛЛ. Если подходить к замене перегоревших источников искусственного света на светодиодные аналоги более педантично, то кроме сравнения световых потоков необходимо учитывать коэффициент пульсации, индекс цветопередачи и еще ряд других моментов, подробно описанных в статье о выборе светодиодных ламп

Также рекомендуется обратить внимание и на конструктивные особенности светильника, в котором лампочка будет использоваться

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий