Световой поток: что это такое?
Что такое световой поток светодиодных ламп? В чем измеряется, от чего зависит и на что влияет. Читайте подробнее в нашей новой статье.
В последних наших статьях мы уже рассматривали важные технические особенности, от которых зависит энергоэффективность устанавливаемого освещения. Но эти характеристики больше описывают потребление электричества электроприбором, а для параметров силы света применяется такой термин, как «световой поток».
Что такое световой поток? Физический смысл силы светопотока кроется в качественном выражении производимого света. С его помощью можно вычислить параметр излучения силы света на единицу площади.
Этот параметр используют при проектировании систем освещения, которая нормируется согласно стандарту в зависимости от сферы применения. Интерпретируя простыми словами, световой поток означает, что каждый тип светотехники выдает свет различного качества и свойств.
В чем измеряют световой поток? Данный параметр измеряют в люменах, который ответственные производители наносят непосредственно на упаковку товара. Непосвященному в физике человеку вряд ли эти термины и цифры скажут, что они обозначают и от чего зависит световой поток на самом деле.
Зная значение светопотока, можно произвести расчет освещенности любого помещения в зависимости от физиологических особенностей человека воспринимать палитру цветов. Параметр светопотока, например, для промышленных цехов и ученических классов будет отличаться.
Все параметры регламентируются соответствующим отечественным стандартом.
Знаете ли вы? Кроме величины потока света, немаловажной величиной для качества света является освещенность местности, которая показывает количество светопотока, приходящееся на единицу площади помещения.
Освещенность измеряется в люксах: 1 люкс=1люмен/1 м²
Из учебников физики известно, что энергия света переносится электромагнитными волнами. Поэтому значение светового потока осветительного прибора зависит в первую очередь от скорости производимого света.
Мерцание света воспринимается человеческим глазом по-разному в зависимости от длины излучения с учетом чувствительности человеческих глаз.
Из этого можно сделать вывод, что световой поток влияет в первую очередь на зрение человека, поэтому параметры света также нормируются санитарными нормами.
Что такое световой поток светодиодных ламп?
Светопоток светодиодов определяет качество излучаемого и видимого для зрения света, который выдает светильник. Он зависит от таких физических характеристик
- светоотдачи;
- мощности прибора;
- химического состава;
- особенностей линзы.
Отвечая на вопрос, что такое световой поток в люменах и какая взаимосвязь с мощностью светильника, можно наблюдать такую картину:
| Мощность светильника, Ватт | Значение светового потока, Лм |
| От 2 до 3 | 250 |
| От 4до 6 | 400 |
| От 9 до 10 | 700 |
| От 10 до 11 | 900 |
| От 12 до 14 | 1200 |
| От 18 до 20 | 1800 |
| От 25 до 30 | 2500 |
Из представленных в табличных данных делаем вывод о том, что световой поток напрямую зависит от мощности осветительной техники. Соответственно, чем выше параметр мощности лампы, тем выше ее светопоток, но при этом также, увеличивается и потребление электричества.
Как рассчитать световой поток, зная величину освещенности?
Если вы захотите выполнить расчет данного параметра на практике и подтвердить или опровергнуть информацию производителя о технических параметрах лампы, для этого необходимо иметь под рукой люксометр – электроизмерительный прибор, использующийся для выполнения замеров освещенности. С помощью люксометра замеряем величину освещенности в помещении, где будет осуществляться установка светодиодных светильников, в каждой контрольной точке. Далее, используя формулу для расчета мощности светопотока, определяем искомый параметр мощности излучения источника света:
X=YZ,
Где, X – значение светопотока, Лм;
Y – величина освещенности, Лк;
Z – площадь исследуемого помещения, где планируется монтаж светодиодных ламп, м².
Например, если площадь освещаемой территории составляет 20 м², освещенность составляет 60 Лм, параметр светопотока будет составлять 1200 Лм, что соизмеримо со светодиодной лампой мощностью 12-14 Вт.
Пересчет параметров светопотока наиболее популярных осветительных ламп на светодиодное освещение.
| Тип лампы | Мощность, Вт | Светопоток, Лм | Мощность светодиода при том же значении светопотока |
| Лампа накаливания | 25 | 250 | 2 |
| 40 | 400 | 4 | |
| 60 | 700 | 9 | |
| 75 | 900 | 10 | |
| 100 | 1200 | 12 | |
| 150 | 1800 | 18 | |
| 200 | 2500 | 25 | |
| Люминесцентная лампа | 6 | 250 | 2 |
| 10 | 400 | 4 | |
| 13 | 700 | 9 | |
| 15 | 900 | 10 | |
| 25 | 1200 | 12 | |
| 35 | 1800 | 18 | |
| 45 | 2500 | 25 | |
| Галогенные | 5 | 50 | 2 |
| 10 | 150 | 3 | |
| 25 | 240 | 4 | |
| 35 | 400 | 5 | |
| 45 | 480 | 6 | |
| 55 | 700 | 7 | |
| Натриевые лампы, ДНАТ | 70 | 4500 | 50 |
| 100 | 7200 | 70 | |
| 150 | 10800 | 100 | |
| 250 | 18700 | 180 | |
| 400 | 34000 | 350 | |
| Ртутные лампы, ДРЛ | 120 | 6000 | 60 |
| 240 | 13000 | 120 | |
| 400 | 23000 | 240 | |
| 700 | 38000 | 460 | |
| 1000 | 57000 | 600 |
Экономический эффект от использования светодиодных ламп в отличие, например, от обычных ламп накаливания очевиден. Для того чтобы выдать световой поток 900 Лм, нужна обычная лампа накаливания мощностью 75 Ватт или светодиодная лампа с мощностью 10 Вт, то есть, при установке светодиода вместо лампы накаливания с одинаковым качеством света даст нам экономию электроэнергии в 7,5 раз.
Что касается ламп ДРЛ и ДНаТ, то они имеют достаточно мощный светопоток, но за счет длительного срока эксплуатации, старения и безопасности, светодиодные светильники являются лучшим решением для освещения.
Цена светодиодов зависит от мощности прибора и производителя. При покупке светодиодов, нужно обращать внимание на технических параметрах светильника, чтобы не попасть впросак.
Если вы установите лампы с недостаточным световым потоком, это может вызвать проблемы со зрением. Поэтому, выбирать нужно проверенных производителей, которые не спекулируют на технических параметрах и предлагают качественную продукцию.
Всем известно, что китайские лампы зачастую не соответствуют заявленным параметрам, которые в среднем завышены на 30-40 %.
Источник: https://itw-systems.com/ru/blog/svetovoj-potok-chto-eto-takoe/
Гост р 55702-2013 источники света электрические. методы измерений электрических и световых параметров, гост р от 08 ноября 2013 года №55702-2013
ГОСТ Р 55702-2013
ОКС 29.140
ОКП 34 6000
Дата введения 2014-07-01
1 РАЗРАБОТАН Государственным унитарным предприятием Республики Мордовия «Научно-исследовательский институт источников света имени А.Н.Лодыгина» (ГУП Республики Мордовия «НИИИС имени А.Н.Лодыгина»)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 332 «Светотехнические изделия»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 08 ноября 2013 г. N 1356-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2016 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона «О стандартизации в Российской Федерации».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты».
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на электрические источники света (далее — ИС): лампы накаливания, разрядные и светодиодные, светодиодные модули и светодиоды (далее — СД) и устанавливает методы измерений:
— электрических параметров;
— светового потока;
— силы света;
— пространственного распределения силы света;
— цветовой и коррелированной цветовой температуры;
— яркости.
Стандарт не распространяется на светоизмерительные лампы и лампы-фары.
Эксплуатационные требования установлены в стандартах на ИС конкретных типов.
Настоящий стандарт может быть применен для измерений параметров других типов ИС, предназначенных для целей освещения.
2 Нормативные ссылки
Источник: http://docs.cntd.ru/document/1200105699
Световой поток: в чем измеряются светодиодные лампы, таблица, что такое люмены, интенсивность, яркость, светоотдача светильника
Все большую популярность среди осветительных приборов приобретают светодиодные источники света. Несмотря на довольно высокую стоимость изготовления, переход на такой тип освещения всего лишь вопрос времени.
LED (международное обозначение) лампы обладают преимуществами перед лампами накаливания и люминесцентными светильниками. Их параметры, такие, как спектр цвета, цветовая температура, яркость, поддаются регулировке.
Потенциал светодиодных светильников позволяет использовать их во всех сферах освещения: от дома применения в осветительных системах авто. Рассмотрим же какой световой поток у светодиодных ламп.
Принцип работы и основные характеристики
Производство LED светильников можно разделить на три этапа:
- выращивание кристалла при помощи метода металлоорганической эпитаксии;
- создание чипа методом планарной обработки пленок;
- сортировка чипов с помощью бинирования;
- сборка всех частей светодиода.
Принцип функционирования LED лампы
Принцип работы светодиода можно описать как взаимодействие двух противоположно заряженных полупроводников, создающих p-n-переход (контакт электронов). В процессе взаимообмена электронами на его границе создается световое излучение.
Основные характеристики, позволяющие оценить качество светодиодного светильника:
- мощность (количественное измерение потребляемой электроэнергии);
- цветовая температура (цвет света, испускаемого элементом);
- световой поток (количество производимого света).
Поток света в светодиодном светильнике узконаправленный.
Мощность светового потока
Световой поток характеризуется большой колючестью видимого света, который образуется при работе LED источника света. Складывается он из следующих показателей:
- светоотдача;
- мощность;
- используемые химические составы;
- качество линзы.
Основные формулы для вычисления светового потока
Яркость лампы диодного типа уменьшается в течение срока эксплуатации. Также он может теряться по мере прохождения через линзу или накладку, защищающую источник света. При этом потери остаются в пределах 5%.
Световой поток светодиодной лампы тем выше, чем больше мощность светодиода и выше напряжение в электрической сети питания.
Как определить порядок измерения
Световой поток представляет собой световое излучение, распространяющееся во всех направлениях, длину волн которого может воспринимать человеческий глаз. Единица измерения потока света лампы накаливания – люмен (Лм).
Светодиодный источник света излучает электромагнитные волны разной длины. Световой поток измеряется суммарным значением видимых глазом световых волн, а также волн инфракрасного и ультрафиолетового излучения, с учетом усредненной кривой чувствительности человеческого глаза к восприятию световых волн. По его значению определяется поток света светодиодных светильников.
более подробно про ультрафиолетовые лампы.
Источник: https://finelighting.ru/svetilniki/lampy/svetodiodnye/svetovoj-potok-kratkaya-xarakteristika-osobennosti.html
Что такое люксы и люмены, и почему ватты – не главное в светодиодном освещении
Почему одна LED-лампа светит сильнее, чем другая, такой же мощности? Что такое световой поток и чем он отличается от освещенности? Как определиться с количеством ламп, зная их световой поток и размеры помещения. Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей новой статье.
Во времена повсеместного распространения ламп накаливания (ЛОН), зная, сколько ватт потребляет лампа, можно было с уверенностью предполагать, сколько света она будет давать.
Две лампы одинаковой мощности, произведенные на разных заводах, излучают практически одинаковое количество света, и, приобретая ЛОН, покупателю достаточно было ориентироваться на показатель ее мощности.
Сейчас ЛОН в прошлом, но до сих пор многие действуют подобным образом и при покупке светодиодных ламп, хотя с ними дело обстоит несколько иначе.
Световой поток и энергоэффективность
Основным и наиболее значимым параметром любого осветительного прибора является количество света, которое он вырабатывает в единицу времени. Эта величина называется световым потоком источника света, а единицей измерения для него в международной системе СИ официально принят Люмен (Lumen, Лм). Величина светового потока зависит от электрической мощности источника света, но не определяется только мощностью. Особенно это актуально для светодиодных ламп.
В ЛОН количество света, которое она вырабатывает, зависит от материала нити накаливания и ее температуры. Но эти параметры в разных лампах отличаются мало, поэтому и светят ЛОН одной мощности примерно одинаково. В LED-лампах свет вырабатывают светодиоды.
Световой поток светодиода, как и лампы накаливания, также зависит от материалов и режима работы полупроводникового кристалла, но, в отличии от ЛОН, эти свойства у разных светодиодов сильно отличаются, и более качественные и современные светодиоды при одной и той же электрической мощности вырабатывают больше света.
Связь между электрической мощностью источника света и его световым потоком характеризуется энергоэффективностью и определяется как отношение величины светового потока к мощности. Энергоэффективность показывает, сколько света вырабатывает источник на 1 ватт затраченной мощности, иными словами это – световой КПД, и чем он больше, тем более экономичным является источник света.
Величину светового потока и мощность выбранной LED-лампы узнать достаточно просто, нужно всего лишь посмотреть на ее упаковку – в соответствии с требованиями стандартов производители светодиодных ламп обязаны указывать значение этих характеристик на упаковке продукции. Энергоэффективность лампы на упаковке приводить не обязательно, поэтому, если этот параметр не указан, покупатель легко может рассчитать его самостоятельно, разделив значение светового потока на мощность.
Рассмотрим конкретный пример:
Примерная величина светового потока бытовой лампы накаливания мощностью в 60 ватт составляет 700 люменов, а 100-ваттной – около 1200 люменов. Таким образом, разделив 700 на 60, получаем энергоэффективность 11,7 лм/Вт – у 60-ваттной лампочки и 12 лм/Вт – у 100-ваттной.
Если со стандартными ЛОН все достаточно просто, то, проведя анализ представленных на украинском рынке светодиодных ламп мощностью, к примеру, 6 Вт, мы увидим, что величина их светового потока находится в диапазоне от 450 до 700 люменов.
То есть, их энергоэффективность колеблется от 75 до 117 лм/Вт, и может отличаться даже в рамках одной и той же серии у конкретного производителя. Эффективность LED-ламп зависит, прежде всего, от типа, качества и характеристик использованных при их создании светодиодов, а также технических решений, применяемых изготовителем.
Наиболее качественные образцы продаваемых на украинском рынке светодиодных ламп традиционного типа имеют энергоэффективность до 120 Лм/Вт, а лампы на основе филаментной нити – до 150 Лм/Вт.
Что такое освещенность
Обладая информацией о величине светового потока определенной лампы и размерах освещаемого помещения, можно рассчитать другой важный показатель – освещенность.
Освещенность – это световая величина, отображающая количество света, попадающее на определенный участок площади. В международной системе (СИ) единицей измерения освещенности служит люкс (лк), при этом один люкс равен одному люмену на квадратный метр. Чем больший световой поток попадает на освещаемую поверхность, тем выше уровень ее освещенности.
Человеческий глаз неспособен определить конкретное значение уровня освещенности без вспомогательных средств, поэтому, если требуется получить точную информацию, используют специальный прибор – люксметр.
Насколько ярко следует освещать помещение
Основным критерием правильной организации освещения в любой комнате является, прежде всего, удобство и комфорт людей, которые ею пользуются. Тем не менее, существуют официальные нормы, определяющие оптимальный уровень освещенности комнаты, в зависимости от ее назначения.
| Тип помещения | Норма освещенности (лк) |
| Жилые комнаты, гостиные, спальни, жилые комнаты общежитий | 150 |
| Кухни, кухни-столовые (рабочие поверхности) | 150 |
| Детские | 200 |
| Кабинеты, библиотеки (рабочие поверхности) | 300 |
| Внутриквартирные коридоры, холлы, ванные комнаты, уборные, санузлы, душевые | 50 |
| Кладовые и подсобные помещения | 30 |
| Гардеробные | 75 |
| Сауны, раздевалки | 100 |
| Тренажерные залы | 150 |
| Биллиардные (поверхность стола) | 300 |
Нормы освещенности жилых помещений согласно ДБН В.2.5-28:2018
Расчет уровня освещенности
Профессиональные расчеты уровня освещенности помещений – сложная задача. Существуют специальные методы, а также компьютерные программы (к примеру, Dialux), позволяющие архитекторам и светодизайнерам проектировать и выполнять расчеты освещения.
Компания MAXUS предлагает всем клиентам, осуществляющим покупку в фирменном интернет-магазине, возможность заказать бесплатную услугу профессионального расчета освещения. Если требуется осветить магазин, салон, кафе или другие помещения, предъявляющие высокие требования к качеству освещения, стоит заранее обратиться к специалистам и произвести необходимые расчеты. Это позволит избежать неприятных неожиданностей после завершения ремонта.
Для решения бытовых задач, к примеру, выбора подходящих для домашней люстры светодиодных ламп, приблизительный расчет можно выполнить самостоятельно.
Сделать это можно таким образом: чтобы получить приблизительное значение необходимого светового потока (для стандартной квартиры или дома с высотой потолка до 2,7 м) нужно нормативный показатель освещенности (взятый из таблицы выше) умножить на площадь помещения (м2).
Следует заметить, что в реальных условиях далеко не весь излучаемый свет достигает освещаемых поверхностей: часть света «поглощается» стенами, мебелью и полом, поэтому получившееся значение нужно дополнительно разделить на усредненный поправочный коэффициент – 0,9 для светлых помещений и 0,6 для комнат, оформленных в темной цветовой гамме.
Рассмотрим конкретный пример:
Требуется обеспечить освещение в небольшой гостиной, площадь которой составляет 12 квадратных метров, а стены и мебель – светлые. Из таблицы выясняем рекомендуемую норму освещенности для гостиных – 150 люксов, умножаем ее на 12 и делим на 0,9. Получаем 2000 люменов. Это и есть минимально необходимый световой поток, который должны давать источники основного освещения.
Если бы в рассматриваемой гостиной были темные стены и мебель, то количество люменов, необходимое для обеспечения общего освещения в ней, было бы существенно большим.
Что такое температура света и как она влияет на восприятие освещенности
Единицей измерения цветовой температуры света является Кельвин (К), при этом, чем выше значение показателя – тем более «холодным» воспринимается свет. Так температура света пламени свечи составляет около 1800 К, а обычной 100-ваттной лампы накаливания – 2800 К. Чаще всего производители светодиодных ламп выпускают свою продукцию с температурой света 3000 К (теплый, расслабляющий свет) или 4100 К (нейтральный, приближенный к дневному солнечному).
Выбирая светодиодную лампу, учитывайте, что лампа, излучающая теплый оттенок света визуально светит слабее, чем лампа с таким же световым потоком, но более холодного оттенка. Поэтому, желающим осветить комнату «теплым» светом стоит подобрать более мощные лампочки.
Подведем итоги
- При выборе светодиодного источника света обращайте особое внимание на величину светового потока, измеряемую в люменах. Чем выше это значение, тем больше света будет вырабатывать лампа.
- Еще один важный параметр – энергоэффективность, он демонстрирует уровень экономичности осветительного прибора.
Средний уровень энергоэффективности светодиодных лампочек – 80-85 лм/Вт, в то же время наиболее качественные модели на основе филаментной нити способны отдать до 150 люменов за каждый ватт потребляемой энергии.
- Уровень освещенности – величина, показывающая отношение светового потока к освещаемой площади. Существуют специальные нормы, определяющие оптимальный уровень освещенности для пространств разного типа.
Зная эти нормы и площадь комнаты можно произвести приблизительный расчет нужного для ее освещения светового потока. Если требуется выполнить точный расчет освещения, стоит обратиться к профессионалам.
- Кельвин – единица измерения цветовой температуры света, чем выше это значение, тем «холоднее» выглядит свет. Освещение теплого оттенка для человеческого глаза кажется менее ярким, чем холодного.
Мы надеемся, что эта статья помогла вам лучше разобраться в особенностях организации светодиодного освещения. Если у вас остались вопросы, вы можете задать их в комментариях к этой статье или позвонить по телефону нашим специалистам.
Источник: https://maxus.com.ua/ru/blog/chto-takoe-lyuksy-i-lyumeny-i-pochemu-vatty-ne-glavnoe-v-svetodiodnom-osveshchenii
Как измеряются световые характеристики фонарей Petzl? | Статьи
16 апреля 2019
Обращаем ваше внимание на то, что способ измерения характеристик фонарей, выпущенных в 2019 году, изменился. Читать новую статью:
Характеристики фонарей в соответствии с протоколом ANSI/PLATO FL1
Яркость
На самом деле «яркость» — это не совсем правильное название. Характеристика, которую обычно подразумевают под яркостью фонаря, называется световой поток. Именно значение светового потока указывается на упаковке всех фонарей Petzl.
Световой поток — это общее количество света, излучаемого в каждом направлении от источника света. Данный показатель выражается в люменах (лм) и измеряется в лаборатории с помощью специального сферического фотометра. При измерениях поток излучения от источника света оценивается в соответствии со спектральной чувствительностью человеческого глаза.
Яркость – это одна из производных светового потока. Но для простоты при описании фонарей показатель, измеряемый в люменах, часто называют яркостью. Это не очень научно, но более понятно для большинства пользователей.
Чем выше значение светового потока, тем больше света излучает источник, соответственно тем лучше видимость. Световой поток в лаборатории Petzl измеряется при использовании фонарей с новыми элементами питания.
Время работы
Время работы является ключевым фактором при выборе фонаря, поскольку оно определяет эффективную продолжительность использования. Измерение времени работы фонаря зависит от технологии освещения, которая в нем использована.
Для фонарей с технологией STANDARD LIGHTING (яркость падает постепенно):
Измерение производится от момента включения фонаря до момента, пока яркость не упадет на столько, что пользователю не комфортно будет передвигаться при таком освещении. Для этого, казалось бы, очень абстрактного показателя, фирма Petzl выбрала крайне четкое определение. Освещенность 0,25 люкс на дистанции 2 метра. Это соответствует свету от полной луны в ночное время.
Для режимов освещения CONSTANT LIGHTING (постоянный световой поток)
и REACTIVE LIGHTING («умное» освещение):
Измерение проводится от момента включения до момента перехода в резервный режим.
Дальность
Дальность освещения напрямую зависит от светового потока, но также большое значение имеет степень рассеивания.
Например, фонарь со световым потоком 100 люмен и широким рассеянным светом будет иметь дальность освещения 40 метров. Другой фонарь, яркостью 100 люмен со фокусированным светом, будет светить на 100 метров.
Измерения дальности также проводятся в сравнении со светом полной луны, то есть освещенностью в 0,25 люкс. Измерения проводятся с использованием новых батареек.
Люкс – это отношение светового потока к площади, люмен/м2
Все фонари Petzl тестируются при температуре 22° C (погрешность измерения температуры +/- 3° C).
Реальные показатели светового потока, дальности и особенно времени работы могут сильно меняться в зависимости от условий использования фонарей (температуры, качества и характеристик элементов питания и т.п.).
Источник: https://petzl.ru/article/petzl-lighting-performance
Основы оптики
Энергетические величины являются исчерпывающими с энергетической точки зрения, но они не позволяют количественно оценить визуальное восприятие излучения.
Восприятие глазом излучения видимого диапазона определяется не только мощностью воспринимаемого излучения, но также зависит от его спектрального состава (так как глаз – селективный приемник излучения).
Световые характеристики описывают, как энергию излучения воспринимает зрительная система глаза с учетом спектрального состава света.
2.2.1. Световые величины
Световые величины обозначаются аналогично энергетическим величинам, но без индекса.
|
У световых величин нет никакой спектральной плотности, так как глаз не может провести спектральный анализ.
Сила света:
Если в энергетических величинах исходная единица – это поток, то в световых величинах исходная единица – это сила света (так сложилось исторически). Сила света определяется аналогично энергетической силе света:
| (2.2.1) |
– сила излучения эталона (эталонный излучатель или черное тело) при температуре затвердевания платины () площадью .
Абсолютно черное тело – это тело, которое полностью поглощает падающую на него энергию. Модель абсолютно черного тела представляет собой полое тело, внутренняя поверхность которого выкрашена в черный цвет. Через небольшое отверстие поток излучения поступает внутрь тела, где в результате многократного отражения полностью поглощается (рис.2.2.1).
Рис.2.2.1. Абсолютно черное тело.
Поток излучения:
, (2.2.2)
– это поток, который излучается источником с силой света в телесном угле :
.
Освещенность:
, (2.2.3)
– освещенность такой поверхности, на каждый квадратный метр которой равномерно падает поток в .
Светимость:
За единицу светимости принимают светимость такой поверхности, которая излучает с световой поток, равный .
Яркость:
За единицу яркости принята яркость такой плоской поверхности, которая в перпендикулярном направлении излучает силу света с .
2.2.2. Связь световых и энергетических величин
Связь световых и энергетических величин связь устанавливается через зрительное восприятие, которое хорошо изучено экспериментально. Функция видности – это относительная спектральная кривая эффективности монохроматического излучения. Она показывает, как глаз воспринимает излучение различного спектрального состава.
– величина, обратно пропорциональная монохроматическим мощностям, дающим одинаковое зрительное ощущение, причем воздействие потока излучения с длиной волны условно принимается за единицу. Функция видности глаза максимальна в области желто-зеленого цвета (550–570 нм) и спадает до нуля для красных и фиолетовых лучей (рис.2.2.2).
2.2.2. Функция видности глаза.
Определить некую световую величину (поток, сила света, яркость, и т.д.), по спектральной плотности соответствующей ей энергетической величины можно по общей формуле:
| | (2.2.4) |
где – функция видности глаза, 680 – экспериментально установленный коэффициент (поток излучения мощностью с длиной волны соответствует светового потока).
Например, сила света:
(2.2.5)
яркость:
(2.2.6)
Другие единицы измерения световых величин:
| сила света |
| яркость |
| освещенность |
Сопоставление энергетических и световых единиц:
| Энергетические | Световые | ||
| Наименование и обозначение | Единицы измерения | Наименование и обозначение | Единицы измерения |
| поток излучения | световой поток | ||
| энергетическая сила света | сила света | ||
| энергетическая освещенность | освещенность | ||
| энергетическая светимость | светимость | ||
| энергетическая яркость | яркость |
Световая экспозиция
Световая экспозиция – это величина энергии, приходящейся на единицу площади за некоторое время (освещенность, накопленная за время от до ):
| (2.2.7) |
Если освещенность постоянна, то экспозиция определяется выражением:
(2.2.8)
Блеск
Для протяженного источника характеристика, воспринимаемая глазом – яркость. Для точечного источника характеристика, воспринимаемая глазом – блеск (чем больше блеск, тем больше кажется яркость). Блеск – это величина, применяемая при визуальном наблюдении точечного источника света.
Блеск – это освещенность, создаваемая точечным источником в плоскости зрачка наблюдателя, .
Видимый блеск небесных тел оценивается в звездных величинах . Шкала звездных величин устанавливается следующим экспериментальным соотношением:
(2.2.9)
Чем меньше звездная величина, тем больше блеск. Например:
– блеск, создаваемый звездой первой величины,
– блеск, создаваемый звездой второй величины.
Яркость некоторых источников, :
– поверхность солнца,
– поверхность луны,
– ясное небо,
– нить лампы накаливания,
– ясное безлунное ночное небо,
– наименьшая различимая глазом яркость.
Освещенность, :
– освещенность, создаваемая солнцем на поверхности Земли (летом, днем, при безоблачном небе),
– освещенность рабочего места,
– освещенность от полной луны,
– порог блеска (примерно 8-ая звездная величина).
Решение задач на определение световых величин рассматривается в практическом занятии «Энергетика световых волн», пункт «1.2. Расчет световых величин».
Источник: http://dipl.spb.ru/el_books/basics_optics/glava-2/glava-2-2.html
Световой поток светодиодных ламп — таблица и эквиваленты
Лампы накаливания уже больше ста лет используются человеком в качестве основного освещающего прибора для своих жилищ, городских улиц, рабочих мест и прочего.
За столько времени технологии освещения развивались вяло, появились люминесцентные и так называемые экономные лампочки, однако новым словом техники стала светодиодная технология освещения.
Одним из важнейших параметров любого осветительного прибора является мощность светового потока, ему и посвящена эта статья. Далее в статье мы рассмотрим таблицу светового потока ламп.
Понятие светового потока
Каждый осветительный прибор имеет величину потребляемо мощности, для бытового использования достаточно светильников мощностью в 1-10 Вт, для внешнего освещения нужны осветительные приборы мощностью до 100 Вт.
Однако показатель потребления электроэнергии не столь важен, интенсивность освещения определяется световым излучением. Параметр измеряется в люменах, он позволяет определить, насколько эффективным будет освещение.
Производители не всегда указывают силу светового излучения, а когда указывают, она не всегда соответствует действительности.
Энергия светового излучения переносится электромагнитными волнами, которые испускаются источником света. Интенсивность излучаемой энергии и определяет силу свечения, она улавливается глазом, который способен воспринять длину излучения от 0,55 мкм в 0,63 мкм, другие виды излучения мы увидеть не можем.
Показатели мощности излучения с учетом способности человеческого глаза к цветовому восприятию суммируют с длиной волн. В расчетах также учитываются кривая чувствительность глаз.
Результат этих расчетов и считается световым потоком.
Нельзя сбрасывать со счетов и эквивалентную мощность лампочки при выборе, особенно если светодиодные светильники призваны заменить традиционные лампы накаливания. Лучшим решением станет вычисление светового потока путем перерасчета с тех же показателей ламп накаливания.
Световой поток светодиодных ламп
Светодиоды (их также называют LED) являются основным источником света в светильниках рассматриваемого типа, что следует из их названия. Сегодня их используют для освещения промышленных объектов и в бытовых целях, хотя еще сравнительно недавно они применялись лишь для подсветки.
Принцип работы подразумевает применение безопасных компонентов, в них не содержатся вещества, содержащие ртуть, а значит, их можно считать экологически чистыми, и безопасными для человека и окружающей среды. LED-светильник работает в качестве самостоятельного источника света.
Потребляя минимум энергии, она способна работать очень долгое время, не нагревается, и обеспечивает достаточно мощный световой поток. Недостатки этих ламп – повышенная стоимость, и цветовой спектр свечения.
Лампы не дают одинаковый свет, лишь некоторые дают «теплый» свет. Впрочем, чем более желтый свет дает светильник, тем дешевле будет само устройство.
Таблица
Преимущества LED-источников света неоспоримы, соотношение светоотдачи, потребления электроэнергии, срока работы, экологической чистоты и безопасности со стоимостью делают их идеальным решением для освещения частного жилья или промышленного комплекса.
Световой поток светодиодных ламп, таблица эффективности для разных источников света.
Эквиваленты лампам накаливания
Часто LED-светильники покупают в качестве замены уже работающим лампам накаливания, и при этом важно сохранить необходимую освещенность в помещении.
Для этого нужно провести расчеты так, чтобы при замене световой поток остался тем же. К примеру, для того, чтобы лампа накаливания могла выдать 250 люмен, ее мощность должна быть 20 Вт. Те же 250 люмен выдает светодиодный светильник на 2-3 Вт.
Как мы уже говорили, чаще всего производители не указывают силу светового излучения, поэтому необходимые расчеты произвести будет сложнее.
Чтобы можно было провести примерное сравнение, ниже приведена таблица, световой поток светодиодных ламп и их мощность в ней сравниваются с теми же показателями аналогов.
Особенности при замене
Различия между LED-приборами освещения и их аналогами существенны. У них разный принцип работы, разный способ реализации технологии, и отличаются практически все рабочие параметры.
Сложнее всего правильно произвести перерасчет мощности при их замене. В домашних условиях это не слишком важно, владельцы квартир обычно производят замену на глаз.
К примеру, обнаружив, что новый осветительный прибор слишком яркий, достаточно просто освободить один плафон, чтобы снова сделать освещение удобным.
Однако их использование в промышленности, бизнесе, сфере услуг, при ведении строительных работ или плановой замены осветительной системы, подразумевает проведение точных расчетов, в ходе которых специалисты подсчитывают мощность и световое излучение текущей системы, а затем производят перерасчет с учетом особенностей LED-ламп.
Особенности светодиодной технологии позволяют использовать как светильники, устроенные подобно обычным лампочкам (их можно вкрутить в плафон, и использовать как обычно), так и целые ленты, закрепляемые на поверхности и подключенные к источнику питания.
Разводка электросети в старых домах проводилась под традиционные лампочки, поэтому выполненные в привычном нам стиле, могут обеспечить такое же распределение светового потока по помещению, для лент придется выполнять дополнительные расчеты.
Направленность освещения определяется углом расходимости источника света, это касается направленных излучателей света. Если расходимость равна 120 градусам, это значит, что поток света ослабевает вдвое в направлении, наклоненном на 60 градусов по отношению к оси испускаемого лампой пучка света.
Чтобы сделать освещение комфортным, необходимо провести точные расчеты, лишь тогда удастся добиться равномерного и комфортного распределения светового потока по помещению.
Источник: http://tk-konstruktor.ru/articles/obzor-svetovogo-potoka-svetodiodnykh-lamp/
Световой поток УСС Магистраль и светильников ДНаТ
Большая путаница возникает в подборе светодиодных аналогов на замену существующих. Этот подбор идет по световому потоку, измерить который в обычных условиях не получится, если только подсчитать по формуле математически.
Точный результат — испытания светильника в лабораторных условиях.
«Многие производители указывают суммированный световой поток лампы или диодов, без каких-либо потерь, или с модным словом «энергоэффективность» продают эффективность светодиодов, а не светильников в целом.
Основные единицы светового потока, люмены — ассоциируются с дневным зрением. Все производители источников света в настоящее время приводят данные по световому потоку в «дневных» люменах, учитывающих работу только колбочек — центральное поле зрения. При этом не учитываются другие фоторецепторы зрения.
В связи с этим было предложено использовать «эффективные» люмены для оценки источников света при некоторых видах освещения: «эффективные» люмены = «дневные» люмены * множитель световой «эффективности». В протоколах испытаний указывается световой поток лм светильника со всеми потерями. Также не нужно путать 2 разных понятия: световой поток и световую эффективность.
Испытание светильника с ДНаТ
Для примера возьмем протоколы испытаний зарубежного прибора с лампой ДНаТ. Аналог российского ЖКУ 150 с тем же источником света, потребляемая мощность 170–190 Вт.
Световой поток лампы 11300 лм, потребляемая мощность 150 вт. Световой поток светильника со всеми потерями составляет 7430 лм. Потребляемая мощность — 182 вт. Эффективность ко времени его стабилизации — 85–90 лм/вт.
Изменение эффективности в течении года — 61–72 (падение светового потока на 20–30%).
В ходе эксплуатации стандартного светильника с лампой ДНаТ отражающая способность отражателя уменьшается (часто можно наблюдать на городских улицах светильники вообще без отражателя), что снижает световой поток на 10–15%. У приборов с традиционными источниками света наблюдается падение показателя у лампы в течении года на 15–50%. На многих объектах освещенность в процессе всех потерь значительно уменьшается.
Нормы освещенности не соответствуют требованиям. На соответствие всех норм освещенности, требуется производить замену лампы раз 1 в год. В агрессивной среде и вибрациях это происходит 3 раз в год или чаще.
Экономичность светильника ДНаТ
Стоимость ДНаТ к зарубежному светильнику обходиться в 1500–3000 руб. Российский аналог стоит 500–1200 руб. Помимо потерь в освещенности у традиционных ламп их замена требует дополнительных затрат. Она становится проблематичной в труднодоступных местах эксплуатации.
Утилизация и хранение ртутосодержащих источников света — это серьезная проблема крупных предприятий и корпораций. Для экономии средств в первую очередь на обслуживании, выполнения программы энергосбережения и повышения энергоэффективности. Имеет своё значение и обеспечение безопасности и защиты.
Испытание светодиодного светильника УСС 90 Магистраль Ш
Для сравнения возьмем светодиодный светильник УСС 90 Магистраль «Ш» (ФОКУС).
Световой поток со всеми потерями составляет 8 100 лм, потребляемая мощность 90 вт. Эффективность — 90 лм/вт. Эффективность ко времени стабилизации — 87 лм/вт (прогнозируемое падение светового потока из-за выхода светодиодов на рабочий режим).
Изменение эффективности в течении 5 лет — до 80–73 лм/вт (падение светового потока на 7–15%). Измерения производятся в аккредитованной лаборатории «Архилайт», после 2 ч работы).
После того, как светодиодный светильник УСС 90 Магистраль выходит на рабочий режим, происходит прогнозируемое падение: 7–12% от начального светового потока. Согласно ГОСТ 54350–2011, спад не должен превышать 15% ко времени его стабилизации. Прибор соответствует данным требования.
Энергоэффективность уличных светодиодных светильников серии УСС Магистраль с КСС типа «Ш» — 85–96 лм/вт, лучших образцов 100–105 лм/вт; приборов с лампой ДНАТ с той же кривой силы света — 75–97 лм/вт, максимум 105–110 лм/вт. Данные светодиодных практически одинаковые, но здесь необходимо учитывать очень важный момент.
Выводы — сравнение светодиодного светильника и аналога
У традиционных источников света происходит падение светового потока уже в течении первого года, в диапазоне 10–30%. Из этого следует, чтобы соблюдать все необходимые нормы освещения, к примеру в течении 3 лет, изначально необходимо иметь светильник (с традиционными лампами), дающим больше света (световой поток лм и освещенность лк) нежели того требуют нормы. У приборов серии УСС Магистраль Ш гарантированно сохраняются свои параметры в течении 5 лет.
Факт доказан практическим применением светодиодных светильников ФОКУС на различных объектах. Сегодня это единственный производитель обладающий наработкой своих серийных изделий с 2006 года. За каждый год вырастает эффективность, применяемых светодиодов и качество электронных компонентов. Также происходят изменения в конструкции светильника и создании приборов с различной оптикой (с разными КСС). Это и позволяет применять их на различных объектах.
Источник: https://www.ledsvet.ru/articles/svetovoy-potok-uss-magistral-i-priborov-dnat/
