Что такое люмены в светодиодных лампах простыми словами (в автомобиле, фонарике)

Что такое световой поток?

Ватты относятся к количеству потребляемой мощности. Например, лампочка мощностью 100 Вт потребляет больше энергии, чем лампочка мощностью 60 Вт. Это значение указывает, сколько энергии будет потрачено; он не указывает количество световых лучей, излучаемых лампой. Количество света, которое вы получаете от лампочки, показывает 1 люмен.

Люмен — это единица измерения светового потока в системе исчисления. Чем ярче лампочка, тем выше это значение. Например, обычная лампа накаливания мощностью 40 Вт имеет световой поток 300 люмен. Преобразование люменов в ватты не так просто, как кажется.

На упаковке каждого продукта должна быть информация о количестве света, которое дает этот продукт. При преобразовании электрической энергии в световые лучи часть ее теряется и поэтому больших значений не достигается. Видно, что этот показатель для ламп накаливания составляет 12 люмен на ватт, тогда как люминесцентные лампы дают 60 люмен на ватт. Светодиодные лампы обеспечивают максимальную освещенность при минимальном потреблении энергии: до 90 люмен на ватт.

При таком подходе не всегда удается получить правильные результаты, ведь даже у лампочек одного типа с одинаковой мощностью может быть разное соотношение светового потока и энергозатрат, и разница может быть весьма существенной. Ниже приведена таблица, позволяющая преобразовать ватты в люмены для лампы при первом использовании. С его помощью можно легко узнать, сколько люмен в лампе накаливания, например.

Сравнительные характеристики ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп

Из таблицы следует, что светодиодная лампа мощностью 600 лм не эквивалентна лампе накаливания мощностью 60 Вт, а 1000 лм не эквивалентна лампе накаливания мощностью 100 Вт.

Что измеряется в люменах

За последнее столетие было изобретено много ламп, измеряющих это значение. Например, это светодиоды с люминесцентными лампами. Главное его преимущество – экономичность и эргономичность. То есть они яркие, но потребляют мало тока. Они особенно популярны у россиян. При этом сам по себе люмен не измеряет свет, это всего лишь единица измерения.

Светодиодная лампа как объект измерения

Измерение освещенности

Измерение освещенности и перевод в ватты можно производить с помощью специальных приборов, а именно люксметров.

Чтобы преобразовать световой поток в ватты, вы можете использовать средние значения освещенности и выполнить следующие шаги:

• Для преобразования диодов необходимо умножить световой поток на 90 лм/Вт, а для диодных филаментов на 100;
• Для перевода энергосберегающих люминесцентных ламп умножьте на 60 лм/Вт, а для ртутных дуговых ламп на 58.

Что касается лампы накаливания, то в среднем 1200 лм эквивалентны 100 Вт. Когда мощность уменьшится до 40 ватт, люмен будет 400. Лампа на 60 ватт имеет 800 люмен.

Таблица мощностей популярных устройств в люменах, пересчитанных в ватты

Измерители люменов

Самый известный измеритель – люксметр. Это тип портативного устройства, которое необходимо для измерения освещения. Это одно из семейства устройств, называемых фотометрами. Основой люксметра является фотоэлемент в виде полупроводникового прибора, в котором квант света передает свою энергию электрону. В результате возникает ток. Его сила пропорциональна месту расположения фотодетектора. Еще одним элементом люксметра является аналоговый тип индикатора.

Устройство используется для:

• контролировать санитарные нормы освещения в домах;
• измерять уровень освещенности на рабочих местах для поддержания нормальных условий труда с соблюдением гигиены труда;
• управлять освещением на работе, в школе, в библиотеке, в медицинском учреждении, в музее и других учреждениях;
• подобрать яркость ламп для теплиц с теплицами;
• определять выдержку при съемке фотографий;
• регулировать яркость световой рекламы с помощью сигнальных огней.

Примечание! Стоит отметить, что люксметр нужен для проверки соответствия освещенности, указанной в документации, действительности.

Люксметр как основной измерительный прибор

Яркость солнца

Многие ученые на протяжении века пытались измерить световой поток солнца в люменах. Клод Пуй первым максимально точно вычислил эту цифру. Для этого он решил использовать энергию, которая падает на определенную территорию Земли и вкладывается перпендикулярно направлению падающих солнечных лучей. Он назвал ее солнечной постоянной. В ходе всех расчетов я пришел к показателю 2,009×107 Вт/м²/ср.

Перевод люменов в другие единицы измерения

Иногда необходимо перевести люмены в ватты или люксы. Для этого можно использовать онлайн-калькуляторы. А если их нет в наличии, пригодятся простые рекомендации, которые помогут выполнить расчеты вручную, ничего сложного в процессе нет. Соотношение варьируется для разных типов оборудования, поэтому перед переводом данных необходимо выбрать правильный вариант:

1. Среднее отношение мощности к световому потоку для ламп накаливания составляет 1:12. Но вот особенности: если изделие на 100 ватт дает световой поток около 1200 люмен, а вариант на 60 ватт дает 600, то лампочка на 40 ватт дает только 400 лм. То есть для вариантов с малым потреблением (до 40 Вт) соотношение будет 1:10.
2. Для ртутных дуговых ламп показатели стабильны и почти всегда составляют 58 люмен на ватт мощности.
3. Лампы ДНаТ имеют разное соотношение в зависимости от мощности. Для моделей на 70 Вт это 1:66, для изделий на 100, 150 и 250 Вт – 1:74, для самых мощных ламп на 400 Вт – 1:88. Эффективность увеличивается с мощностью.
4. Энергоэффективные люминесцентные лампы обеспечивают световой поток 60 лм на ватт мощности. Но тут есть особенность: со временем характеристики люминофора снижаются, и реальные характеристики будут намного ниже, чем у нового продукта.
5. Светильники на филаментных светодиодах (LED) (с прозрачной колбой, не мешающей распространению света) излучают 100 лм на каждый ватт мощности.
6. Рассеянные светодиодные лампы имеют коэффициент светоотдачи 80-90 лм на ватт. Но могут быть и отклонения, так как светопропускание рассеивателя может отличаться.

Если вам нужно провести измерения с помощью люксметра, вам нужно держать свет включенным в течение полутора или двух часов. Это особенно важно для светодиодных светильников, поскольку их производительность может снижаться по мере нагрева, если система охлаждения не работает должным образом.

Иногда возникает необходимость перевести люксы в люмены. Важно понимать разницу между этими терминами. Если люкс относится к световому потоку, излучаемому в определенном направлении, то люмен указывает на силу света источника.

То есть показатель в люменах отражает, сколько света излучает лампа, но при этом он может распространяться во все стороны. В СНиП указано, что один люкс равен одному люмену освещенности, распределенной на площади 1 квадратный метр.

Отдельных значений для разных типов ламп нет, для перевода одного показателя в другой требуется простая формула. Количество люксов равно количеству люмен светоотдачи, деленному на площадь в квадратных метрах.

Сколько люмен в светодиодах по отношению к другим источникам света

Таблица 3. Средний световой поток при разном энергопотреблении.

Светодиодные лампы от надежных производителей имеют неоспоримые преимущества при использовании в быту и на работе. Они долговечны, недороги, быстро окупаются. Возможность выбора любого оттенка яркости сделает ваше пребывание в номере комфортным и безопасным.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

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

1. Длина волны излучаемого света. Освещение с цветовой температурой 4200 К, что соответствует естественному белому цвету, лучше воспринимается глазом, чем ближе к красной или синей части спектра.
2. Направление распространения света. Светильники с высокой направленностью позволяют сфокусировать световой поток в нужном месте без установки более ярких светильников.

Читайте также: Как подключить и настроить датчик движения для управления освещением: Схемы подключения и настройка датчика

Производители редко указывают световой поток в люменах, так как большинство покупателей ориентируется на мощность ламп и их цветовую температуру.

Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки

Производители осветительного оборудования не всегда указывают на упаковке полный перечень характеристик. Это может быть связано с несколькими причинами:

• привычка покупателей оценивать яркость лампочек по энергопотреблению;
• недобросовестные производители не утруждают себя снятием необходимых мерок.

Проблема в том, что уровень излучения светодиодов и конструкций из них неравномерен:

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

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

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

Приведенные данные можно использовать для определения потребляемого тока при использовании светодиодных устройств, для которых определяется значение 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 источников света различных типов и конструкций удобно иметь перед собой таблицу, в которой указаны данные о мощности осветительных приборов при одинаковых значениях яркости.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Если рассматривать характеристики светодиодной лампочки и устройства с нитью накала, то становится понятно, что у первой преимуществ больше:

Кроме того, светодиоды служат дольше, потребляют гораздо меньше электроэнергии, чем лампы накаливания.

В следующей таблице показано, сколько люменов в светодиодных лампах по отношению к устройствам с нитью накаливания:

При одинаковой яркости светодиодные светильники и лампы накаливания будут потреблять разное количество энергии. Как видите, первые явно превосходят вторые.

Норма освещенности жилого помещения

Что такое люмен в освещении квартиры и на что следует обратить внимание при выборе светильников? Лампа на 100 люмен, установленная под потолком, не будет обеспечивать такое же освещение E, как для поверхности стола и пола. Они расположены на разном расстоянии от него.

Главное! Перед выбором источников светового излучения и их конструкции следует помнить, что освещение может быть не только естественным, но и искусственным. Последнее бывает не только общим, но и локальным.

Использование дополнительных устройств – настольных ламп, ночников, ламп для чтения, светодиодной подсветки – поможет организовать достаточно комфортный для проживания свет. Существуют нормативы величины Е, которые можно уточнить в различных таблицах, разработанных в соответствии со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Расчет освещенности для помещений

Чтобы рассчитать значение Е для различных помещений самостоятельно, необходимо опираться на СНиП. Далее, чтобы устранить эту проблему, вам потребуются следующие данные:

• норма Е для данного помещения, люкс;
• площадь помещения S, м2;
• коэффициент высоты k.

Коэффициент высоты k известен для различных высот потолка. В зависимости от расстояния Н между полом и потолком бывает:

• k=1, при H=2,5-2,7м;
• k=1,2, при Н=2,7-3,0м;
• k=1,5, при Н=3,0-3,5м;
• k = 2, при H = 3,5 — 4,5 м.

Все необходимые расчеты выполняются по формуле Ф = E*S*k напрямую или путем ее преобразования. Подставив известные значения и определив, сколько люменов должен содержать световой поток, подбирается необходимое оборудование.

Важно! Особенность зрения человека такова, что наличие оттенков синего в спектре источников света делает яркость излучения меньше при зрительном восприятии. Аналогичные цветовые ноты начинаются от 4700 Кельвинов и выше по шкале цветовой температуры.

Основные выводы

При выборе светодиодных источников света следует обращать внимание на такой важный показатель, как Люмен. Это важная единица измерения, которая указывает количество света, излучаемого конкретным осветительным прибором. Следует помнить, что освещение для ламп накаливания и светодиодных устройств не равнозначно. Чтобы определить прибор с подходящим световым потоком, нужно произвести несложные расчеты с учетом нормы освещенности определенного помещения, площади, высоты потолка. Далее необходимо определить количество лампочек, которые обеспечат равномерное освещение помещения. Для этой цели больше подходят диодные приборы, так как они служат дольше, надежнее и дешевле. Кроме того, можно выбрать подходящую температуру света, чтобы обстановка в помещении была комфортной.