Что измеряется в люменах

Что нужно знать о нормах освещённости в помещении?

что измеряется в люменах

Освещение каждого участка вашего дома или офиса должно быть оптимальным. Любое отклонение чревато опасными последствиями: слишком яркий свет вызывает стресс и раздражение, тусклый вредит зрению и угнетает психику.

Какие существуют нормы, как и чем измеряется освещенность, как создать качественный свет в помещении — на эти и другие вопросы мы ответим в нашем материале.

Разбираемся в теории освещённости

Любой источник света испускает определённый поток световой энергии, попадающий на поверхность. Интересующая нас освещённость измеряется в люксах (лк). Единица измерения светового потока — люмен (лм). Один люкс — это освещённость, при которой на поверхность площадью один квадратный метр падает световой поток равный одному люмену.

Освещённость бывает горизонтальная, вертикальная, цилиндрическая и др.

Чаще всего в оценках применяется горизонтальная освещённость, а цилиндрическая в большей мере относится к качественным показателям системы освещения.

Цилиндрическая освещённость характеризует качество отображения объёмных предметов сложной формы и фактурной поверхности.

Горизонтальная же является основным количественным показателем осветительной установки, который можно рассчитать на стадии проектирования и произвести замер освещённости в существующем помещении с помощью приборов.

Нормы и правила освещённости

Существуют строительные нормы и правила, регламентирующие минимальный уровень освещённости в помещении. Количество необходимого света определяется по роду выполняемых работ и функционального назначения помещения. В светотехническом проектировании комбинируется общее и местное освещение, рассеянное и акцентированное, также учитывается естественный свет.

Вид помещения Освещённость, лк Максимальное значение коэффициента пульсации, %
Медицинские кабинеты 500 10
Группы детского сада 300 10
Жилые комнаты 300 20
Помещения для приготовления пищи 300 25
Ванные 200
Туалеты 200
Вестибюли 200
Лестницы 100
Торговые залы 300 15
Школьные классы 400 15

Необходимо знать, что при освещённости от 50 лк до 500 лк предпочтительнее использовать «тёплые» источники света (цветовая температура (Тцв): 2700К — 3500 К); свыше 500 лк — «нейтральные» и «холодные» (Тцв: 3500 К — 4200 К). Типы источников света  выбирают в соответствии с дизайном интерьера, назначением помещений и субъективными предпочтениями.

Приборы-помощники

Измеряют освещённость люксметром. Принцип работы прибора следующий: фотоэлемент улавливает световой поток и преобразует его в электрическую энергию. Эти показания высвечиваются на экране.

Наиболее популярные модели люксметров: Radex Lupin, Эколайт, ТКА. Приборы могут отличаться чувствительностью, качеством фотоэлементов, дополнительными возможностями (измерение яркости, возможность переноса данных на компьютер).

Подписывайтесь на наш блог и получайте полезную информацию по всем вопросам, связанным со светом!

Источник: https://www.o-svet.ru/blog/standart-light/

Можно ли измерить освещенность с помощью телефона?

что измеряется в люменах

Работая со светом невозможно развиваться без ежедневного изучения тенденций и новинок рынка. Одним из последних наших открытий стало приложение, благодаря которому с помощь обычного смартфона можно замерять количество света в помещении.

Безусловно, с профессиональной точки зрения мы не могли остаться равнодушными к такому вызову.

Немецкий Институт Прикладной Светотехники (DIAL GmbH) опубликовали статью, в которой рассматривался именно интересовавший нас вопрос: может ли смартфон стать достойной заменой люксметру?

Люксметр против смартфона: может ли специальное приложение стать альтернативой измерительному прибору?

Если такая замена действительно себя оправдывает, то это стало бы не то чтоб революцией, но, как минимум, очень выгодным предложением. Посудите сами, люксметр — удовольствие недешевое. А вот смартфон есть практически у каждого. И специальные приложения либо бесплатные, или стоят дешево.

Поскольку наша компания профессионально работает со светом, идея замера фотометрических параметров с помощью телефона нас умиляет. Но, справедливости и любопытства ради, мы решили провести эксперимент.

 Цель исследования: сравнение результатов работы соответствующих приложений с показателями нашего штатного люксметра.

Тестируемое оборудование

В нашем эксперименте принимали участие iphone разных серий, а также телефоны Sony, Samsung и Nokiа:

Производитель Операционная система
iPhone5 iOS
iPhone 5S iOS
iPhone 6 iOS
Sony Xperia Z1 Android
Sony Xperia Z2 Android
Samsung Galaxy S5 Android
Nokia Lumia 925 Windows Phone

Программное обеспечение

Мы выбрали следующие приложения (большинство из них бесплатны), и установили их на каждой из систем:

Название Производитель Операционная система Возможность калибровки Цена
Galactica Luxmeter Flint Soft Ltd. iOS нет
LightMeter by whitegoods Whitegoods iOS есть
LuxMeterPro Advanced AM PowerSoftware iOS есть 7,99€
Luxmeter KHTSXR Android есть
Light Meter Pro Mannoun.Net Android есть
Lux Light Meter

Источник: https://www.prof-led.ru/news/mozhno_li_izmerit_osveshchennost_s_pomoshchyu_telefona/

В чем измеряется сила света и что такое световой поток

что измеряется в люменах

Световой поток – это качество излучаемого света, измеряемое в люменах.

Этот показатель используется для определения освещенности на квадратный метр.

Если выражаться простыми словами, то световым потоком можно назвать количество света, излучаемого светильником или отдельной лампочкой.

Он влияет на зрение, поэтому параметры нормированы законодательно.

При отсутствии приборов для измерения значения рассчитываются при помощи формул.

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.

Внимание! Речь идет не о мощности, потребляемой лампочкой из сети, а о мощности излучения, то есть, яркости света.

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.

Единица измерения светового потока

Для измерения светового потока используются люмены, значение для конкретной лампочки наносится на заводскую упаковку.

1 люмен – это световой луч, выдаваемый источником, обладающим мощностью 1 кандела, внутри угла 1 стерадиан (ср). Если использовать цифры, то получается, что 1 лм излучает источник с мощностью 1/683 Вт при длине волны 555 Нм.

Стерадиан – это угол, вырезающий в сфере площадь с определенным радиусом (р). Это значит, что 1 кд излучает 4р лм.

Существуют производные единицы измерения для светотехники:

  • микролюмен – 10-6 лм;
  • милилюмен – 10-3 лм;
  • килолюмен – 103 лм;
  • мегалюмен – 106 лм и др.

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.

Важно! Люксметр должен быть калибрирован в абсолютных значениях, 1 лк = 1 лм/м².

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 потребляемой 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 пространственной 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 потребляет 100 Вт, а светодиод способен излучать 1000 лм, если потребляет 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.

Основные выводы

Знать точные определения понятий, используемых при расчетах систем освещения, рядовому потребителю не обязательно. Если необходимо просто заменить выгоревшую лампочку, достаточно помнить, что ватт – это совсем не люмен. Первый определяет мощность, второй – освещенность. При переходе на другой вид источников света вполне можно обойтись без расчетов, если найти таблицу в интернете.

Сейчас при покупке ламп необходимо ориентироваться не на ватты, а на люмены, и помнить, что этот показатель во многом зависит от конструкции источника. Например, люминесцентная лампа вполне способна обеспечивать 2500-2500 лм, причем показатель зависит от особенностей колбы. Чаще всего проблемы создают светодиодные источники, если покупаются некачественные изделия.

При выборе необходимо учитывать так же снижение яркости свечения в процессе эксплуатации. Показатели у разных источников отличаются. Лампа накаливания может терять до 15% потока, люминесцентная – до 30%, светодиодная – до 5-10%. При покупке обязательно учитывается необходимый запас.

Если проводится самостоятельный ремонт с изменением системы освещения, лучше заказать светорасчет. Любая ошибка может обернуться дополнительными затратами. Самостоятельно учесть все нюансы без специального программного обеспечения невозможно. При верном выборе специалиста он поможет выбрать вид ламп, позволяющий сэкономить на электроэнергии. После установки не будет неприятного сюрприза в виде недостаточного уровня освещенности.

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://svetilnik.info/osveshhenie-v-kvartire/svetovoj-potok.html

Освещение для комнатных растений

Рогачев Юрий Борисович кандидат с.-х. наук по специальности иммунитет и защита растений, Агроном ботанического сада Первого Московского Медицинского Университета им. И.М. Сеченова

Ефименко Александр Александрович,
практикующий специалист по озеленению интерьеров и уходу за растениями

Число желающих иметь дома или в офисе живые растения увеличивается с каждым годом. Как водится, большинство неофитов плохо представляют себе, чем оборачивается это желание. Они как-то упускают из виду, что растения — это тоже живые существа, которые требуют заботы и ухода.

Обычные «комнатные условия» — это постоянная температура от +14 до +22°С, ограни­ченность света, переизбыток углекислого газа и пре­обладание сухого воздуха. Зачастую жизнь в помещении — тяжелое испытание для растений.

Теоретически все это понимают и согласны «сделать для зеленых друзей все необходимое»: поливать, подкармливать, опрыскивать. Правда, периодичность подкормок и поливов остается для большинства загадкой. Иногда вспоминают о таком важном параметре, как влажность воздуха и покупают увлажнитель.

Про свет все помнят. Но далее события обычно разворачиваются так. Выяснив, сколько света нужно растениям, заказчик пугается, но обычно все же монтирует систему. И дальше сразу начинает экономить электроэнергию.

Свет выключают на выходные, отключают на период отпусков и праздников, выключают те лампы, которые не нужны или мешают сотрудникам офиса.

Понимание того, что свет растениям нужен ежедневно и без необходимого количества и качества света растения потеряют свою привлекательность, перестанут правильно развиваться и погибнут, исчезает практически мгновенно.

Эта статья о значении света для растений, возможно, хотя бы немного поправит ситуацию.

Чуть-чуть биохимии и физиологии растений

Процессы жизнедеятельности осуществляются у растений, как и у животных, постоянно. Энергию для этого растения получают, усваивая свет.

Рисунок 1

  • верхний центральный график – спектр излучения (света), видимый человеческим глазом.
  • средний график – спектр света, излучаемый Солнцем.
  • нижний график – спектр поглощения хлорофилла.

Свет по­глощается хлорофиллом — зеленым пигментом хлоропластов — и используется при построении первич­ного органического вещества. Процесс образования органических веществ (сахаров) из углекислого газа и воды называют фотосинтезом. Побочным продуктом фотосинтеза является кислород. Кислород, выделяемый растениями – результат их жизнедеятельности.

Процесс, при котором кислород поглощается и при котором освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности организма называют дыханием. При дыхании растения кислород поглощают. Начальная стадия фотосинтеза и выделение кислорода происходит только на свету. Дыхание осуществляется постоянно.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как сделать люстру из ниток

То есть — в темноте, как и на свету, растения поглощают кислород из окружающей среды.

Еще раз подчеркнем.

  • Растения получают энергию только на свету.
  • Растения расходуют энергию постоянно.
  • Если не будет света – растения погибнут.

Количественные и качественные характеристики света

Свет — один из наиболее важных для жизни растений экологических показателей. Его должно быть столько, сколько нужно. Основными характеристиками света являются его интенсивность, спектральный состав, суточная и се­зонная динамика. С эстетической точки зрения важна цветопередача.

Интенсивность света (освещенность), при которой достигается рав­новесие между фотосинтезом и дыханием, неодина­кова для теневыносливых и светолюбивых видов рас­тений. Для светолюбивых она равна 5000-10000, а для теневыносливых — 700-2000 лк.

Подробнее о потребностях растений в свете – в статье Требования растений к освещенности.

Примерная освещенность поверхности при различных условиях указана в таблице №1.

Таблица № 1

Примерная освещенность в разных условиях

Тип Освещённость, лк
1 Жилая комната 50
2 Подъезд/туалет 80
3 Очень пасмурный день 100
4 Восход или закат в ясный день 400
5 Рабочий кабинет 500
6 Пасмурный день; освещение в телестудии 1000
7 Полдень в декабре — январе 5000
8 Ясный солнечный день (в тени) 25000
9 Ясный солнечный день (на солнце) 130000

Количество света измеряется в люменах на квадратный метр (люксах) и зависит от мощности потребляемой источником света. Грубо говоря, чем больше ватт, тем больше люксов.

Люкс (лк, lx) — единица измерения освещённости. Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 лм.

Люмен (лм; lm) — единица измерения светового потока. Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан: 1 лм = 1 кд × ср (= 1 лк × м2). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен люменам.

На маркировке ламп обычно указывают только потребляемая мощность в ваттах. А пересчет в световые характеристики не ведется.

Световой поток измеряется с помощью специальных приборов – сферических фотометров и фотометрических гониометров. Но так как большинство источников света имеет стандартные характеристики, то для практических расчетов можно воспользоваться таблицей №2.

Таблица №2

Световой поток типичных источников

№№ Тип Световой поток Световая отдача
люмен лм/ватт
1 Лампа накаливания 5 Вт 20 4
2 Лампа накаливания 10 Вт 50 5
3 Лампа накаливания 15 Вт 90 6
4 Лампа накаливания 25 Вт 220 8
5 Лампа накаливания 40 Вт 420 10
6 Галогенная лампа накаливания 42 Вт 625 15
7 Лампа накаливания 60 Вт 710 11
8 Светодиодная лампа (цокольная) 4500K, 10 Вт 860 86
9 Галогенная лампа накаливания 55 Вт 900 16
10 Лампа накаливания 75 Вт 935 12
11 Галогенная лампа накаливания 230В 70 Вт 1170 17
12 Лампа накаливания 100 Вт 1350 13
13 Галогенная лампа накаливания IRC- 12В 1700 26
14 Лампа накаливания 150 Вт 1800 12
15 Люминесцентная лампа 40 Вт 2000 50
16 Лампа накаливания 200 Вт 2500 13
17 Индукционная лампа 40 Вт 2800 90
18 Светодиод 40-80 Вт 6000 115
19 Люминесцентная лампа 105 Вт 7350 70
20 Люминесцентная лампа 200 Вт 11400 57
21 Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 250 Вт 19500 78
22 Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 400 Вт 36000 90
23 Натриевая газоразрядная лампа 430 Вт 48600 113
24 Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 2000 Вт 210000 105
25 Газоразрядная лампа 35 Вт («автомобильный ксенон») 3400 93
26 Идеальный источник света (вся энергия в свет) 683,002

Лм/Вт – показатель эффективности источника света.

Освещенность на поверхности обратно пропорциональна квадрату расстояния от лампы до растения и зависит от величины угла, под которым освещается эта поверхность.

Если вы передвинули лампу, висевшую над растениями на высоте полметра, на высоту одного метра от растений, увеличив, таким образом, расстояние между ними в два раза, то освещенность растений уменьшится в четыре раза.

Солнце в летний полдень, находясь высоко в небе, создает на поверхности земли освещенность в несколько раз большую, чем солнце, низко висящее над горизонтом в зимний день. Об этом надо помнить, когда вы проектируете систему для освещения растений.

По спектральному составу солнечный свет неод­нороден. В него входят лучи, имеющие различную длину волны. Нагляднее всего это заметно в радуге. Из всего спектра для жизни растений важна фотосинтетически активная (380-710 нм) и физиологически активная радиация (300-800 нм).

Причем, наибольшее значение имеют красные (720-600 нм) и оранжевые лучи (620-595 нм).

Именно они являются основными поставщиками энергии для фотосинтеза и влияют на процессы, связанные с изменением скорости развития растения (избыток красной и оранжевой составляющей спектра могут задер­живать переход растения к цветению).

Синие и фиолетовые (490-380 нм) лучи, кроме непосредственного участия в фотосинтезе, стимули­руют образование белков и регулируют скорость раз­вития растения. У растений, живущих в природе в условиях короткого дня, эти лучи ускоряют наступ­ление периода цветения.

Ультрафиолетовые лучи с длиной волны 315-380 нм задерживают «вытягивание» растений и сти­мулируют синтез некоторых витаминов, а ультра­фиолетовые лучи с длиной волны 280-315 нм повышают холодостойкость.

Лишь желтые (595-565 нм) и зеленые (565-490 нм) не играют особой роли в жизни растений. Но именно они обеспечивают декоративные свойства растений.

Кроме хлорофилла, у растений есть другие светочувствительные пигменты. Например, пигменты с пиком чувствительности в красной области спектра отвечают за развитие корневой системы, созревание плодов, цветение растений. Для этого в теплицах используются натриевые лампы, у которых большая часть излучения приходится на красную область спектра.

Пигменты с пиком поглощения в синей области отвечают за развитие листьев, рост растения и т.д. Растения, выросшие с недостаточным количеством синего света (например, под лампой накаливания), более высокие — они тянутся вверх, чтобы получить побольше «синего света».

Пигмент, который отвечает за ориентацию растения к свету, также чувствителен к синим лучам.

Учет потребностей растений в определенном спек­тральном составе света необходим при правильном подборе источников искусственного освещения.

О них — в статье Лампы для освещения растений.

Фото авторов

Источник: https://www.greeninfo.ru/for_landscaping/phytolamps/osveshhenie-dlya-komnatnyh-rastenij_art.html

Как измерить уровень освещенности

Такие термины светотехники как световой поток и освещенность не связаны прямой зависимостью, их соотношение определяют множество факторов. В нормативных документах фигурирует понятие освещенность, а производители приводят в характеристиках светильников — световой поток.

Взаимосвязь между освещенностью и световым потоком используемых светильников определяется замерами, которые показывают необходимость увеличения или уменьшения светового потока используемых источников света.

Световой поток и освещенность

Световой поток является физической характеристикой используемых светильников и его значение можно условно определить как силу излучаемого света. 

Измеряется световой поток в люменах (Лм), а угол его излучения отражается в диаграмме направленности конкретной лампы или светильника. Освещенность показывает какой световой поток попадает на конкретный участок освещаемой поверхности и измерятся в люксах (Лк). Один люкс соответствует одному люмену на один квадратный метр площади.

Как измерить освещенность конкретного объекта

Для измерения освещенности существует специальный измерительный прибор — люксметр. Он включает в свой состав датчик на основе фотоэлементов и прибор, который переводит сигналы датчика в значение в люксах.

Для удобства использования люксметра очень часто датчик делают выносным, используя соединительный кабель определенной длины. Таким приборов удобно производить измерения в труднодоступных местах. При замерах необходимо контролировать наличие в непосредственной близости электромагнитных приборов, которые могут вносить искажения в измеряемый уровень.

Методики измерения и все применяемые при этом понятия и термины изложены в современной редакции ГОСТ Р 54944-2012.

Как измерить уровень освещенности в домашних условиях

Для грубого определения уровней освещенности без использования люксметра можно воспользоваться особенностью обычного цифрового фотоаппарата. Дело в том, что цифровая камера имеет встроенный измеритель освещенности, который определяет выдержку, диафрагму и чувствительность матрицы.

Для определения уровня света достаточно сфотографировать без вспышки белый лист бумаги в конкретном месте и в свойствах полученного снимка найти значения использованных параметров диафрагмы, выдержки и ISO. Программу для перевода этих величин в уровень освещенности данного места можно без труда найти в интернете.

Источник: https://inventrade.ru/articles/kak-izmerit-uroven-osveshchennosti/

Люмен – единица измерения освещенности

> Теория > Люмен – единица измерения освещенности

Чтобы быстро и качественно выполнялась любая производственная задача, обязательно должно быть правильно организовано освещение рабочего места специалиста. Для этого подбираются светильники с определёнными фотометрическими показателями.

Правильная организация системы освещения рабочего места

Освещение на рабочем месте определяется разными физическими величинами, основной из которых является освещённость. Её показатели рассчитаны для рабочего места любого специалиста и регламентируются соответствующими СНиПами.

Освещённость – это характеристика, которая определяется как световой поток, приходящийся на единицу площади.

Световой поток (Ф)

Данный физический параметр определяется как мощность видимого излучения источника или световая энергия, которая излучается светильником за единицу времени.

В то же время, световая энергия представляет собой энергию, распространяющуюся по всем направлениям и вызывающую зрительные ощущения. У каждого человека на одни и те же источники излучения разные зрительные ощущения, поэтому для расчётов берутся усреднённые показатели.

В физике для расчёта используется формула:

Ф = W/t, где:

  • W – энергия, излучаемая источником, измеряется в ваттах,
  • t – время работы прибора в секундах.

Также это величина, которая характеризует количество света, излучаемое осветительным прибором во всех направлениях.

Таким образом, вторая формула расчёта имеет вид:

Ф = I · w, где:

  • I – сила света, измеряется в канделах,
  • w – телесный угол, рассчитывается в стерадианах.

Люмен

Единицей измерения светового потока является люмен.

Для того чтобы определить, какой источник выгоднее приобрести, рассмотрим сначала, что такое люмен.

Слово lumen в переводе с латинского обозначает свет.

Люмен определяется как световой поток, который излучается точечным источником, имеющим силу света 1 кандела в телесный угол, равный 1 стерадиану:

1лм = 1Вт / 1с.

С другой стороны, единица измерения люмен (лм) может быть найдена как:

1 лм = 1 кд · 1 ср.

Если телесный угол равен 4π радиан, а сила света – 1 кд, то в этом случае говорят о полном световом потоке, который равен 4π лм или 4 · 3,14 лм.

Рассчитали, что этот показатель для солнечного излучения соответствует 8 лм, а звёздного неба – всего 0,000000001 лм.

Для любого искусственного источника освещения имеются таблицы расчёта этого фотометрического параметра.

В светотехнике используются производные величины, которые образуются с помощью стандартных приставок международной системы СИ, например:

  • 1 клм = 103 лм или 1клм = 103 лм;
  • 1 Млм = 106 лм;
  • 1 слм = 10-3 лм;
  • 1 мклм = 10-6 лм.

Измерительные приборы

Для измерения фотометрических величин в промышленности используются специальные устройства, которые называются сферическими фотометрами и гониофотометрами. Они позволяют определять, как световой поток, так и силу света от различных светильников.

Фотометры бывают визуальными и объективными.

Принцип действия визуальных приборов основан на способности глаза определять одинаковость яркости освещения двух сравниваемых поверхностей, освещённых одинаковым цветом.

В настоящее время популярными являются объективные электрические фотометры, которые позволяют выполнять измерение световых параметров не только в видимой зоне, но и за её пределами.

Гониофотометры позволяют получать данные о величине светового потока, силе света, а также показатели других фотометрических величин, например, яркости, распределения освещённости и др.

Рекомендации по организации правильного освещения рабочего места

При освещении рабочих мест используют два вида источников: искусственные и естественные.

Люксометр: измерение освещенности

Искусственные представляют собой приборы с лампами различного типа: люминисцентные, накаливания, светодиодные и т.д.

Для каждого типа ламп существуют таблицы с указанием количества люменов, излучаемых данным светильником.

Эта величина указывается на упаковке товара, поэтому при покупке обязательно нужно подбирать лампочку, руководствуясь информацией, размещённой производителем на коробке. На упаковке светильника указывается полный световой поток, в который входит и рассеянный свет.

Внимание! При приобретении светильника важно помнить, что этот показатель не отражает полностью его яркость, так как она может повышаться за счёт использования системы отражателей, линз и зеркал, размещённых в приборе.

Подбор электроламп

Трансформатор тока: принцип работы для измерения параметров электросетей

Перед приобретением электролампочек нужно сначала выбрать, какие приборы вам нужны для создания правильного освещения рабочего места. Если комната прямоугольная, то расчёт нужного количества люменов выполняется следующим образом: нужно перемножить показатели нормы освещённости объекта (определяется согласно СНиП), площади помещения и коэффициента, зависящего от высоты потолка помещения.

https://www.youtube.com/watch?v=Sm1IJYLb5ek

Имея расчётное значение, можно его разделить на количество светильников и получить параметры количества электролампочек, которые нужно приобрести.

Однако если необходимо приобрести автономный осветительный прибор, например, фонарь, то не нужно гнаться за очень мощными устройствами, поскольку чем ярче световой луч, тем больше энергопотребление источника.

Таким образом, правильно подобранные светильники позволят любому специалисту длительное время сохранять трудоспособность, быстро и качественно выполнять свою работу.

Источник: https://jelectro.ru/teoriya/lyumen-edinica-izmereniya-osveshhennosti.html

Люксметры Testo: быстрые, надежные, высокоточные

Освещенность и светораспределение оказывают ключевое воздействие на такие факторы, как работоспособность и безопасность труда. С люксметром Testo вы обеспечите оптимальную освещенность помещения.
Типичные области применения регулярных замеров освещенности с помощью люксметра Testo следующие:

  • Измерение освещенности на рабочих местах и в общественных зданиях
  • Измерение освещенности на выставках и в музеях
  • Измерение освещенности для машин на производственных линиях

Мощность светового потока (единица измерения: люмен) между источником света и площадью, который он освещает, измеряется в люксах (лк). Освещенность равна одному люксу, когда световой поток мощностью в один люмен (лм) равномерно освещает площадь в один квадратный метр. Прибор для измерения освещенности (люкс) называется люксметром или фотометром.

Люксметры с подключаемыми зондами

Помимо света могут измерять другие параметры окружающей среды – достаточно подключить нужный зонд

Люксметры со встроенными сенсорами

Исключительно простые в управлении благодаря удобному компактному дизайну

Зонды

Люкс-зонд для измерения освещенности – для совместимого люксметра с подключаемыми зондами

Логгеры данных

Для мониторинга освещенности и других параметров с передачей данных по WiFi и сохранением их в облачном хранилище Testo Cloud

Как лидер рынка, Testo предлагает высокоточные, проверенные и испытанные люксметры для измерения освещенности.

  • Компактный дизайн: портативные люксметры прекрасно подходят для быстрых и удобных измерений.
  • Сенсоры соответствуют спектральной чувствительности человеческого глаза.
  • Удобное считывание измеренных значений благодаря функции Hold.
  • Измерение за считанные секунды: идеально для контрольных проверок в офисах или магазинах.
  • Большой четкий дисплей, на который можно вывести максимальное и минимальное значения одним нажатием кнопки.

Глаза – важнейший из органов чувств человека. Больше 80 % информации мы получаем с помощью зрения. Чем темнее вокруг нас, тем сложнее нам получать информацию.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить выключатель от розетки

Поэтому хорошая освещенность, которая позволяет нашим глазам легко воспринимать информацию, а также избегать вреда и рисков для здоровья, исключительно важна.

Высокоточный люксметр Testo позволит вам быть уверенными, что условия освещенности на рабочем месте соответствуют всем стандартам и граничным значениям. Это, прежде всего, относится к таким рабочим местам, как

  • монтажные цеха
  • операционные
  • рабочие места на базе ПК
  • галереи и музеи
  • публичные библиотеки.

Для того чтобы иметь возможность точно и эффективно измерять интенсивность освещения и освещенность, люксметры должны отвечать определенным критериям:

  1. Тип сенсора: Для люксметра важен тип сенсора, потому что он должен воспринимать окружающий свет так, как это делает человеческий глаз. Глаз обладает разной чувствительностью к цветам или волнам разной длины и воспринимает желтый и зеленый лучше, чем, например, красный или синий. Сенсор должен это учитывать.
  2. Кривая V-лямбда: Люксметры, оценивающие освещенность согласно кривой V-лямбда (кривая спектральной чувствительности), подходят для всех обычных источников света.
  3. Управление: Люксметр с хорошо структурированным меню для измерений интуитивно-понятен в управлении. Этот принцип повышает эффективность и точность измерений, потому что устраняет ошибки измерений из-за случайно введенных некорректных исходных данных. Измерительные приборы Testo находятся на переднем крае подобных нововведений.
  4. Размер дисплея: Люксметры, как и любые измерительные приборы в принципе, должны иметь большой дисплей, чтобы вы могли четко и ясно видеть результаты измерений. Это помогает избежать ошибок при записи результатов, особенно, когда вы торопитесь.

Логгер данных – прибор, созданный специально для долгосрочной регистрации результатов измерений. Например, WiFi-логгер данных может обеспечить превосходную защиту чувствительных и ценных экспонатов в музеях и архивах.

Логгер скорости и качества воздуха в помещении со встроенным люкс-сенсором, а также другими сенсорами для регистрации температуры, влажности и УФ-излучения, обеспечит комплексный мониторинг микроклимата и освещенности в музеях.

Дополнительное удобство: функции сохранения данных в облачном хранилище Testo Cloud и аварийные оповещения по e-mail в реальном времени.

Используйте подключаемые люкс-зонды для мониторинга экспонатов, чувствительных к свету. Просто подключите зонд к соответствующему логгеру данных и начинайте точное цифровое измерение. Результаты обрабатываются прямо в зонде, так что даже подключение очень длинным кабелем никак не повлияет на точность измерений.

Шумомер Testo – ваш отличный помощник в измерении шума в промышленности и окружающей среде. Познакомьтесь с измерительным прибором, который идеально подходит для ваших задач и обеспечивает точное соблюдение граничных значений и стандартов в зоне вашей ответственности.

Тахометр Testo поможет вам измерить скорость вращения с в системах кондиционирования и в промышленном производстве. Testo предлагает приборы для бесконтактного измерения скорости вращения с помощью самоклеющихся рефлекторов и луча света или для контактного измерения с помощью измерительного колеса.

Вы ищете измерительные приборы для мониторинга воздуха в помещении и параметров микроклимата? Testo предлагает превосходные решения и для таких задач.

Определяйте концентрацию углекислого газа в воздухе помещения с высокой точностью с помощью анализатора CO2 от лидера рынка. При измерении дымовых газов вам поможет анализатор CO Testo.

Только наши высокочувствительные сенсоры CO регистрируют малейшие концентрации этого коварного яда, угарного газа, и предупреждают вас об опасности акустическими и визуальными сигналами тревоги.

Источник: https://www.testo.ru/ru-RU/pribory/lyuksmetr

Что такое люмены, люксы, кельвины, ватты в применении к освещению

Характеристика основных показателей в применении к освещению: люксы, люмены, кельвины, ватты. Читайте!

Учитывая сложившуюся в нашей стране экономическую ситуацию, сейчас самое время перейти на светодиодное освещение. Почему? Светодиодные лампы потребляют намного меньше электроэнергии по сравнению с другими источниками света, а по своим техническим характеристикам значительно превосходят, к примеру, те же лампы накаливания.

Однако прежде чем отправиться в магазин светодиодного оборудования, необходимо знать некоторые характеристики таких устройств, учитывая которые вы сможете выбрать именно тот осветительный прибор, чьи характеристики будут полностью соответствовать условиям эксплуатации. В данной статье мы расскажем о том, что означают ватты, люмены, люксы и кельвины на маркировке светодиодов, а также поговорим о преимуществах светодиодных устройств перед другими источниками света.

Ватты, люксы, люмены, кельвины, как основные характеристики светодиодов

При покупке ламп накаливания потребитель ориентируется на количество ватт, указанных на маркировке, определяя тем самым, насколько ярко будет светить изделие. В светодиодах, данный показатель имеет совсем другое значение.

Количество ватт, которое указывает производитель на упаковке, характеризуют не яркость устройства, а количество потребляемой электроэнергии за один час работы.

Естественно, можно провести параллель между лампами накаливания и светодиодами, ориентируясь только на мощность. Для этого даже существуют специальные таблицы.

Так, к примеру, светодиодное устройство мощностью 8-12 ватт будет светить так же ярко, как и лампа накаливания с характеристикой 60 ватт. Однако основной единицей, определяющей яркость светодиодных ламп, является люмен.

Что такое люмены в светодиодных лампах

Под люменом подразумевают величину светового потока, которая излучается источником освещения с силой, равной одной канделе в угол величиной в один стерадиан.

Для примера! Лампа накаливания, имеющая мощность 100 Вт, в состоянии создать световой поток, равный 1300 люменам, тогда как светодиод гораздо меньшей мощности способен выдать аналогичный показатель

Однако помимо люменов, светодиодное оборудование характеризуется ещё и по величине освещённости, которая измеряется в люксах.

Что такое люкс в освещении

Люкс – это единица измерения освещённости, которая равняется освещённости поверхности площадью один квадратный метр при световом потоке, равном одному люмену. Так, к примеру, если спроецировать 100 люменов на площадь в 1 квадратный метр, то показатель освещённости составит 100 люкс. А если аналогичный световой поток направить на десять метров квадратных, то освещённость составит всего 10 люкс.

Теперь, когда вас спросят: «люксы и люмены, в чём разница?», вы сможете блеснуть своими познаниями и дать собеседнику исчерпывающий ответ на его вопрос.

Что такое Кельвин в освещении

Как вы наверняка замечали, свет от ламп накаливания имеет тёплый желтоватый оттенок, в то время как светодиоды обладают широкой цветовой гаммой. Так, светодиодное оборудование способно отображать цвета от фиолетового до красного (в спектре белых и жёлтых цветов).

Однако наиболее распространёнными, всё же, являются ярко-белые, мягко- или тёпло-белые цвета. Зачем мы вам это рассказываем? Всё дело в том, что определить цвет света можно по маркировке изделия. Для этого необходимо посмотреть такую техническую характеристику, как цветовая температура, которая измеряется в Кельвинах.

Чем меньше число, тем желтее (теплее) будет излучаемый свет.

К примеру, обычная лампа накаливания имеет цветовую температуру, которая находится в диапазоне между 2700 – 3500 Кельвинов. Таким образом, если вы захотите приобрести светодиодный осветительный прибор, который бы имел такой же цвет, как и лампа накаливания, выбирайте светодиодное устройство с аналогичным показателем цветовой температуры.

Различные типы промышленных ламп, их достоинства и недостатки

Ниже, приведена сравнительная таблица различных видов промышленных ламп.

Тип лампы Достоинства Недостатки
Лампы накаливания Простота изготовленияНебольшой период разгоранияВеличина светового потока к концу срока службы снижается незначительно Низкий КПДНизкий показатель светоотдачиОднородный спектральный состав цветаНебольшой срок службы
Ртутная газоразрядная лампа Низки показатель потребления электроэнергииСредняя эффективность Интенсивное образование озона при горенииНизкая цветовая температураНизкий коэффициент цветопередачиПродолжительное разгорание
Дуговые натриевые трубчатые лампы Относительно высокая светоотдачаДлительный срок службы Продолжительное время разгоранияНизкий показатель экологичности
Люминесцентные лампы Хороший показатель светоотдачиРазнообразие световых оттенковДлительный срок службы Высокий показатель химической опасностиМерцание лампНеобходимость использования дополнительного оборудования для пускаНизкий коэффициент мощности
Светодиодные лампы Низкий показатель энергопотребленияДлительный срок службыВысокий ресурс прочностиРазнообразие цветовой гаммы светового потокаНизкое рабочее напряжениеВысокий показатель экологической и пожарной безопасностиРегулируемая интенсивность Относительно высокая цена

Исходя из данной таблицы, можно сделать вывод, что светодиодные лампы практически по всем показателям превосходят другие типы осветительных элементов. А что касается цены, то вряд ли этот фактор можно назвать существенным недостатком. К тому же, при грамотном подходе к вопросу выбора и установки светодиодного оборудования, к примеру на складе, оно окупит себя в относительно короткие сроки.

Проконсультироваться по поводу технических характеристик и стоимости светодиодных промышленных светильников, а также выбрать из каталога необходимое вам изделие, вы можете на нашем сайте. Также наши специалисты проведут аудит текущего освещения на вашем объекте и предложат подходящий проект  по модернизации системы. 

Источник: https://itw-systems.com/ru/blog/chto-takoe-lyumeny-lyuksy-kelviny-vatty-v-primenenii-k-osveshheniyu/

Люмен — единица измерения светового потока

Создание искусственного освещения в помещениях заставляет связать вместе два таких понятия, как люмен и свет. Основная задача искусственной иллюминации – замена дневного солнечного света на излучение от источников неестественного происхождения: ламп и фонарей. Такая необходимость возникает в тёмное время суток или тогда, когда солнечного излучения недостаточно.

Что такое люмен

Lumens (lm) или люмен единица измерения (лм), принятая в системе СИ для определения величины светового потока (Φ). Световой поток показывает, сколько световой энергии переносит излучение за единицу времени через определённую поверхность. Когда изотропный источник точечной структуры испускает Φ с силой излучения одна кандела (кд) в один ср (стерадиан) телесного угла, то такой поток равен 1 лм.

Внимание! Изотропным называется источник, который излучает свет одинакового свойства во всех направлениях. Диаграмма направленности такого излучения – круговая в любом сечении.

Телесный угол в 1 стерадиан

Параметры, определяющие показатель Φ и его расчет

Единица измерения напряжения

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.

К сведению. Примерами служат многогранные и трехгранные углы. Обозначается телесный угол буквой Ω.

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.

Чем отличается люмен от люкса

Единица измерения силы тока

Люмен это единица измерения светового потока. Если направить луч фонарика на стену и выбрать такое расстояние между ними, чтобы пятно света имело площадь в 1 метр квадратный, то при потоке, равном в 1 лм, освещённость этого пятна будет равной 1 люкс (лк). Освещённость обозначается буквой Е и измеряется в люксах (лк).

Важно! Освещённость и световой поток – это разные вещи. Освещённость меняет свои значения, в зависимости от расстояния от излучателя до освещаемой поверхности, а световой поток Ф остаётся неизменным.

Формула расчёта освещённости:

Е = Ф/S, где S – площадь освещаемой поверхности, м2.

Люмены и люксы, в чём разница

Перевод люменов в ватты

С переходом на современные led-технологии изготовления лампочек всё больше возникает вопросов с их характеристиками. При покупке в изделиях покупатель часто обнаруживает, что простое обозначение «ватт» в маркировке отсутствует.

В ваттах обозначают мощность (количество энергии, которое потребит за час лампа), люмен это значение светового потока. Его всё чаще указывают на источнике света.

Какой зависимостью пользоваться, чтобы перевести люмены в ватты? Существуют таблицы, позволяющие это сделать.

Линейка перевода люменов в ватты

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.

Норма освещенности жилого помещения

Что такое люмен в освещении квартиры, и на что необходимо обращать внимание при выборе светильников? Установленная под потолком лампочка в 100 люмен не обеспечит освещённость Е, одинаковую для поверхностей стола и пола. Они расположены на разном расстоянии от неё.

Главное! Прежде, чем выбирать источники светового излучения и их конструкцию, необходимо помнить, что иллюминация может быть не только естественной, но и искусственной. Последняя – не только общей, но и локальной.

Использование дополнительных устройств: настольных ламп, ночников, светильников для чтения, светодиодных подсветок, поможет организовать достаточно комфортный для обитания свет. Существуют нормы для значения E, которые можно уточнить в различных таблицах, разработанных в соответствии с СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение».

Расчет освещенности для помещений

Для того чтобы произвести расчёт значения E для различных помещений самостоятельно, необходимо опираться на СНиП. Далее для решения этой задачи понадобятся следующие данные:

  • норма E для данного помещения, Лк;
  • площадь комнаты S, м2;
  • высотный коэффициент k.

Коэффициент высоты k для различных высот потолков известен. В зависимости от расстояния Hмежду полом и потолком, он бывает:

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

Все необходимые вычисления проводят, пользуясь напрямую формулой Ф = E*S*k или, преобразовывая её. Подставив известные значения и определив, сколько должен содержать люмен световой поток, подбирают необходимое оборудование.

Важно! Особенность человеческого зрения такова, что присутствие оттенков синего в спектре источников света делает яркость излучения ниже по визуальному восприятию. Подобные цветовые ноты начинаются от 4700 градусов Кельвина и выше по цветовой шкале температур.

Цветовая температура, график в градусах Кельвина

Сравнение лампы накаливания и светодиодной

Светодиодная лампа, входящая в состав осветительных приборов, сложнее и дороже лампы накаливания. Она состоит из следующих компонентов:

  • модуль с планарными светодиодами;
  • радиатор;
  • матовая колба;
  • инвертор.

У такой лампы светопоток Ф, что измеряется в люменах, при одинаковой мощности, в 10-12 раз выше, чем у лампочки накаливания.

Светоотдача лампы со спиралью лежит в пределах 8-10 Лм/Вт, тогда как led-лампа держит этот параметр в интервале 90-110 Лм/Вт.

Традиционные формы и эстетичный вид позволяют использовать led-лампу, как в составе любого светильника, так и отдельно. Зная нужные значения E и рассчитав или измерив желательное значение Ф, можно получить значительную экономию по затратам на электроэнергию. При одинаковом Ф светодиодная лампочка потребляет меньше энергии.

Правильно пользуясь единицами измерения, такими как люмен, люкс, Лм/Вт, кандела, при определении параметров светового спектра, можно самостоятельно подбирать приборы для освещения. Применение современных led-технологий не только помогает сэкономить бюджетные средства, но и создаёт комфортные условия для проживания и работы.

Источник: https://amperof.ru/teoriya/lyumen-izmereniya-svetovogo-potoka.html

Для определения параметров светового потока используются несколько величин – люмены, люксы и ватты. Электрическая мощность источника освещения измеряется в ваттах (Вт), световая мощность (световой поток) – в люменах (Лм), освещенность единицы площади – в люксах (Лк).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить диммер к светодиодной ленте

Световой поток (Лм) характеризует непосредственно источник света, а освещенность (Лк) является характеристикой поверхности, на которую этот свет падает.

У потребителей часто возникает масса вопросов: как перевести люмены в ватты или люмены в люксы? Чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим взаимосвязь величин более детально.

Что такое люмен?

Светодиод излучает свет при прохождении через него электрического тока. Мощность (P, измеряется в ваттах), потребляемая светодиодом, равна произведению силы тока (I, измеряется в амперах) на падение напряжения (U, разность потенциалов между выводами светодиода, измеряется в вольтах). Формула для расчета мощности светодиода: P=I*U. Например, если через светодиод протекает ток, равный 0,1 А, а падение напряжения составляет 3 В, то мощность равна 3В*0,1А=0,3Вт.

Для измерения мощности светового потока также можно использовать ватты, но результат такого измерения не дает наглядной картины. Дело в том, что глаз проявляет разную чувствительность к световому излучению разных длин волн. При одинаковой мощности зеленый свет будет казаться ярче, чем темно-красный или фиолетовый. Для измерения световой мощности используется другая единица – люмен (Лм). Чтобы перевести люмены в ватты, используются специальные таблицы для различных видов ламп.

Люмен определяется как сила света определенного эталонного источника. В качестве эталонного источника взят белый свет, примерно соответствующий дневному, максимальной спектральной интенсивности длиной волны 555 нм при силе светового потока 683 люмена.

Мощность такого источника излучения составляет 1 Вт. Если условно принять, что вся электроэнергия на 100% преобразуется в свет (идеальные условия), то эффективность излучения составит примерно 680 Лм/Вт.

Световая эффективность излучения

Эффективность свечения измеряется как отношение световой мощности (Лм) к электрической мощности источника (Вт). Соотношение Лм/Вт – это показатель экономичности источника освещения.

При равном потреблении электрической энергии светодиодные лампы излучают более мощный световой поток по сравнению с лампами накаливания. Эффективность излучения светодиодов гораздо выше по сравнению с обычными лампочками.

Например, яркость светодиода мощностью 8 Вт примерно равна яркости лампы накаливания мощностью 40 Вт. Таким образом, LED-светильники позволяют экономить электроэнергию без ущерба для яркости освещения.

Что такое люксы и как перевести люмены в люксы?

Люмен характеризует световое излучение источника безотносительно к площади освещения. Но яркость освещения напрямую зависит от того, на какое пространство распространяется свет. В качестве примера можно привести обычный фонарик, который светит на стену.

При удалении фонарика от стены площадь освещения увеличивается, а яркость света снижается, освещение становится менее интенсивным. Чем дальше от стены размещается фонарик, тем более тусклым становится свет на поверхности стены. При этом общая сила света, измеряемая в люменах, не меняется.

Также константой остается произведение яркости на площадь освещенной зоны.

Чтобы раскрыть зависимость силы света от площади, введена еще одна единица измерения – люкс (Лк). Если 1 квадратный метр освещается световым потоком силой 1 люмен (Лм), то освещенность составляет 1 люкс (Лк). Зависимость описывается следующим образом: 1 Лк=1Лм/1м2.

Для вычисления освещенности и перевода люменов в люксы необходимо световой поток разделить на освещаемую площадь.

Для наглядного представления, что такое люкс, приведем пример: в ночное время при полной луне освещенность составляет 0,2Лк, а в солнечный день при чистом небе этот параметр достигает нескольких сотен тысяч люкс.

Основываясь на вышесказанном, приведем расчет характеристик светодиода белого цвета, описанного в начале статьи. Допустим, эффективность этого источника составляет 150Лм/Вт. Световой поток равен 150Лм/Вт*0,3Вт=45Лм. Если источник освещает площадь 1 квадратный метр, то его освещенность равна 45Лм/м2=45Лк.

Подведем итоги. Взаимосвязь люксов и люменов с яркостью освещения можно охарактеризовать следующим образом: чем больше люменов, тем ярче светит лампа. И чем больше площадь, которую освещает лампа, тем ниже освещенность этого участка, и наоборот.

Для перевода люменов в люксы, достаточно разделить люмены (световой поток) на площадь поверхности, которую освещает лампа.

Чтобы определить, насколько ярко будет светить светодиодная или другая лампа по сравнению с лампой накаливания, можно воспользоваться специальной таблицей перевода люменов в ватты.

Лампа накаливания, потребляемая мощность в Вт Люминесцентная лампа, потребляемая мощность в Вт Светодиодная лампа, потребляемая мощность в Вт Световой поток, Лм
20 Вт 5-7 Вт 2-3 Вт Около 250 Лм
40 Вт 10-13 Вт 4-5 Вт Около 400 Лм
60 Вт 15-16 Вт 8-10 Вт Около 700 Лм
75 Вт 18-20 Вт 10-12 Вт Около 900 Лм
100 Вт 25-30 Вт 12-15 Вт Около 1200 Лм
150 Вт 40-50 Вт 18-20 Вт Около 1800 Лм
200 Вт 60-80 Вт 25-30 Вт Около 2500 Лм

Что такое микромоли на квадратный метр в секунду?

В отличие от человеческого глаза, растения воспринимают свет по-другому – они чувствительны к более широкому диапазону спектра. Поэтому вышеописанные единицы люксы и люмены не могут в полной мере характеризовать производительность источников освещения для теплиц. Для растений имеет значение не само освещение, а обеспечение светом процессов фотосинтеза.

Свет состоит из фотонов с разной длиной волны. Количество энергии, выделяемое одним фотоном, и количество фотонов на одну единицу энергии меняется в зависимости от длины волны. Самое большое количество фотонов на единицу энергии содержат свет длиной волны 650 нм.

Для активизации молекул хлорофилла и начала фотосинтеза необходимы фотоны света. Для описания характеристик источника света для растений принят параметр PPF (анг. Photosynthetic Proton Flux — струя фотонов фотосинтеза) – количество фотонов для роста растений.

Для измерения этого параметра используется общепринятая единица количества вещества «микромоль».

Интенсивность освещения тепличной лампы измеряется в количестве фотонов (в микромолях) на квадратный метр в секунду (мкмоль/м-2 с-1). При выращивании растений имеет большое значение, сколько фотонов за день попадает на единицу площадки.

Суммарная дневная освещенность (число фотонов на единицу площади в день) называется плотностью фотосинтетического фотонного потока и измеряется в молях на квадратный метр в сутки (моль/м-2 д-1).

Чтобы рассчитать плотность излучения на метр квадратный в секунду, необходимо суммарную освещенность разделить на длительность освещения в секундах (время работы лампы или длительность светового дня).

Длительность естественного освещения определяется с поправкой на коэффициент пропускания теплицы. В среднем, прозрачная крыша теплицы пропускает 60-80% света в зависимости от времени года. Ориентировочная зависимость между длительностью естественного освещения и параметрами освещенности в зимние и летние месяцы приведены в таблице.

Месяц Продолжительность дня (в часах) Общее суммарное излучение за пределами теплицы (МДж/м-2 д-1) Суммарная освещенность PPFD за пределами теплицы (моль/м -2 д-1) Суммарная освещенность PPFD внутри теплицы со степенью пропускания 70% (моль/м-2 д-1) Плотность излучения PPFD внутри теплицы (µмоль/м-2с-1)
Декабрь 7.6 1.89 4.1 2.9 105
Январь 8.0 2.36 5.1 3.6 125
Февраль 9.7 4.71 10.1 7.1 202
Июнь 16.4 18.28 39.3 27.5 466
Июль 16.2 15.84 34.1 23.9 409
Август 14.6 13.96 30.0 21 400

Таблица наглядно демонстрирует разницу между тем, сколько света получают растения зимой и летом. Оптимальная суммарная освещенность зависит от сорта выращиваемой культуры. Одним растениям нужно больше света, другим – меньше. Но в любом случае, в холодное время года необходимо использовать дополнительное освещение, чтобы суммарная освещенность увеличивалась до определенного уровня.

Источник: https://lumofonto.ru/edinicy_izmereniya_lm_lk_vt_mkmol_m2

Калькулятор люмены в канделы и канделы в люмены

См. также: Оценка максимума эффективности белого света

Лю́мен (обозначение: лм, lm) — единица измерения светового потока в СИ.

Количество люмен указывает, сколько света испускает лампа во всех направлениях. Чем больше число люмен, тем больше света.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд × ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.

Канде́ла (обозначение: кд, cd) — единица измерения силы света в СИ (от латинского candela, свеча).

Количество кандел указывает, сколько света испускает лампа в одном направлении, в котором она светит наиболее интенсивно.

Одна кандела — сила света в данном направлении от источника монохроматического излучения с частотой 540*1012 Гц, (555 нм, зеленый цвет) имеющего интенсивность излучения в этом направлении равную 1 / 683 Вт в телесном угле равном одному стерадиану.

Калькулятор для перевода люмен в канделы

Пересчет ведется по формуле:
Fv=I*2π(1-cos(α)), где
Fv — световой поток
Iv — сила света α — угол половинной яркости

Для расчета введите угол и силу света (световой поток). Учтите, результаты расчета зависят от оптических параметров светодиода и дают ориентировочный результат!

Световой поток типовых источников света

Приведены сравнительные параметры некоторых источников света, значения приблизительные, только для сравнительной оценки.

Тип источника света Световой поток (люмен) Сила света (кандел) лм/ватт
Лампа накаливания 40 Вт 415 35 10
Лампа накаливания 100 Вт 1550 1300 15
Люминесцентная лампа 40 Вт 2500 2200 60
Газоразрядная лампа 35 Вт (ксенон с учетом оптики фары) 3000 15000 90
Светодиод Cree XLamp XP-L 6 Вт 1226 550 200

Мощность излучения, взаимосвязь энергии света (Ватты) и светового потока (люмен)

Важным параметром для оценки энергоэффективности светодиодного излучателя считается соотношение между излучаемой мощностью и мощностью, выделяемой в виде тепла.

Излучаемый светодиодом свет, как известно, обладает определенной энергией и энергия света зависит от длины волны. Однако сила света не пропорциональна энергии светового излучения, а зависит от чувствительности человеческого глаза. Иначе говоря, сила света — это мощность светового излучения, которое доступно для восприятия человеческим глазом.

Чтобы пересчитать излучаемую энергию (Ватты) в световой поток (люмены), нужно знать длину волны излучения и кривую чувствительности человеческого глаза. Нетрудно догадаться, что для монохромного излучения эта задача решается легко, а для светодиода белого цвета, необходимо еще знать спектр его излучения и выполнить довольно сложное интегрирование.

Цвет излучения Формула пересчета светового потока в энергию излучения Опт. мощность при Fv = 100 люмен, Вт Сила света при P = 1 Вт, лм
зеленый 555 нм Р = Fv/683 Вт/лм 0.15 683
красный 650 нм Р= Fv/68,3 Вт/лм 1.46 68.3
красный 625 нм Р= Fv/222 Вт/лм 0.45 222
синий 465 нм Р= Fv/68,3 Вт/лм 1.46 68.3
белый Р= Fv/243 Вт/лм 0.41 243

Можно оценить, что белый светодиод мощностью 1 Вт с эффективностью 100 лм/Вт излучает в виде света 0,4 Вт и 0,6 Вт рассеивает в виде тепла, а лампа накаливания из потребляемых 100 Вт излучает в видимой области спектра только 6 Вт (0,06 Вт на 1 Вт).

Энергия, потребляемая источником света от сети питания, не полностью преобразуется в излучение. Особенно это актуально для светодиодных ламп.

Кроме потерь энергии в самом светодиоде, мощность теряется в преобразователе питания, часть света задерживается оптикой — отражателями, рассеивателями, линзами.

При использовании светодиода с эффективностью 100 lm/Вт, эффективность лампы редко достигает 80 lm/Вт, а для наиболее распространённых изделий бывает 60-70 lm/Вт. В итоге, современные лампы массового производства примерно в 10 раз эффективнее лампы накаливания.

Источник: https://led-displays.ru/calc.html

Покупайте люмены, а не ватты

При выборе светодиодной лампы обратите внимание на люмены, чтобы убедиться, в нужном Вам количестве света. Обычно мы покупаем вещи исходя из того количества, которое нам необходимо, не так ли? Когда мы покупаем молоко, мы покупаем его в литрах.

Тогда почему же со светом должно быть иначе? Десятилетиями мы покупали лампочки, руководствуясь тем, сколько энергии они потребляют (ватты) – и, не обращая внимания на то, сколько света они нам дают (люмены).

Люмен показывает, сколько света вы получаете от лампочки.

Чем больше люменов, тем ярче свет. Меньшее количество люменов дает меньше света.

Но яркость и количество люменов может сильно разниться, поэтому есть определенный способ расчета подходящих характеристик.

Практический способ расчета:

  • чтобы заменить 100-ваттную лампу накаливания, ищите светодиодную лампочку, которая даст 1100 люменов;
  • 75-ваттную лампу ‒ около 750 люменов;
  • 60-ваттную лампу ‒ около 550 люменов;
  • 40-ваттную лампу ‒ около 200 люменов.

Если нужно что-либо менее яркое, приобретайте светодиодные лампы с меньшим количеством люменов.

Эффективность освещения:

Но нельзя забывать, что Люмен — это полный световой поток от источника.

Однако, это измерение обычно не принимает во внимание сосредотачивающую эффективность отражателя или линзы и поэтому не является прямым параметром оценки яркости или полезной производительности луча светильника.

У широкого светового луча может быть тот же самый показатель люмен, как и у узкосфокусированного. Люмены не могут использоваться, чтобы определить интенсивность луча, потому что оценка в люменах включает в себя весь рассеянный и бесполезный свет.

Люкс — единица измерения освещённости.

Так например 1 Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на неё излучения, равном 1 люмен. Если собрать 100 люменов и спроецировать их на область в 1 м², то освещенность этой области составит 100 люкс. Если те же самые 100 люменов направить на 10 м², то освещенность составит 10 люкс.

Этикетка для светодиодных ламп:

Что должно быть на упаковке когда вы покупаете светодиодные приборы освещения?

Чтобы помочь потребителям лучше понять переход от ватт до люмен, Федеральная торговая комиссия предложила новую этикетку для светодиодных ламп. Такая этикетка поможет людям покупать лампочки, которые подходят именно для них.

Так же, как и этикетки для продуктов питания, этикетка для осветительных приборов поможет понять потребителям, что они действительно покупают. На этикетке четко указываются: световой поток, вид колбы, цена, оценочная стоимость эксплуатации за год и цвет свечения от теплого белого (с желтоватым оттенком) до холодного белого до холодного (с синим оттенком).

Вернуться к списку

Источник: http://www.neolight.ru/statyi/statya_full/statyi/pokupaite-lyumeny-a-ne-vatty/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Школа электрика
Как заменить лампочку стоп сигнала

Закрыть