Световой поток светодиодной лампы

Содержание

Яркость свечения светодиода

Многие покупатели задают вопрос — что означают все эти характеристики светодиодов, указанные на упаковках и в спецификациях? Ватты, люмены, длина волны, свечи, канделы, мили канделы — это лишь немногая часть терминов, которые используются для определения яркости света. Вот несколько параметров, которые необходимо знать для бытового определения яркости, не вдаваясь в подробности фотометрии:

Сила света (luminous intensity, обычно измеряемая в канделах -cd или миликанделах mcd). Яркость одной канделы примерно равна яркости одной обычной свечи. Миликандела (или мкд) одна тысячная канделы, отсюда приставка «мили». 1000 миликандел = 1 кандела.

Поскольку свет распределяется неравномерно, угол освещения (viewing angle) является очень важным параметром для светодиодов. Восприятие освещенности зависит от местоположения смотрящего, поэтому необходимо определить какую часть комнаты необходимо осветить и определить необходимое количество и расположение ламп. Этот параметр зависит, в том числе, от типа линзы. Рассеивающая (матовая) линза будет формировать более широкий угол освещения, но такой свет может восприниматься более тусклым, чем от светодиода с прозрачной линзой.

Другой важный параметр — световой поток (Luminous flux) или «мощность» света в потоке, который можно определить, если известна сила света и угол освещения. Световой поток — это показатель «мощности» света, с учетом длины волны, которая воспринимается человеком. Световой поток измеряется в люменах.

Нетрудно заметить, что угол освещения очень сильно влияет на световой поток. Светодиодная 5000 мкд лампа с углом освещения в 60 градусов в четыре раза мощнее чем аналогичная с углом освещения в 30 градусов.

Потребляемая мощность в ваттах — это параметр, который не так давно был для нас единственным для определения яркости лампы накаливания, но для светодиодных ламп этот параметр не является определяющим. Технология производства развивается и у светодиодов одинаковой яркости может быть разное потребление энергии. Но для упрощения восприятия производители указывают на упаковке ламп бытового применения аналог лампы накаливания/ галогенной лампы по энергопотреблению. Этим значениям в большинстве случаев можно доверять, если вы приобретаете лампы известных производителей, таких как Philips, Cree, Osram.

Для ориентира, приведем следующее сравнение различных ламп General Electric:

сравнение эффективности ламп освещения General Electric

ЯРКОСТЬ СВЕТОДИОДА

ЯРКОСТЬ СВЕТОДИОДА

Что больше всего интересует потребителя при выборе светодиодов для ламп и других осветительных устройств — не ток потребления, не размеры и даже не срок службы, а яркость. Как известно яркость — обозначается буквой L, это световая величина, равная отношению светового потока d2 к геометрическому фактору ddAcos : L = d2/ddAcos. Где d — заполненный излучением телесный угол, dA — площадь участка, испускающего излучение, или угол между перпендикуляром к этому участку и направлением излучения. Другими словами яркость, это сотношение силы света I элемента поверхности к площади его проекции, перпендикулярной рассматриваемому направлению: формула L = dI/dA cos . Также яркость можно сформулировать и четез отношение освещённости Е в точке плоскости, перпендикулярной направлению на источник, к элементарному телесному углу, в котором заключён поток, создающий эту освещённость: формула L = dE/dcos. Яркость измеряют в канделлах на метр в минус второй степени: кд·м-2. Яркость, непосредственно связана со зрительными ощущениями, так как освещённость изображения предмета на сетчатке глаза пропорциональна яркостям этого предмета.
Что касается конкретно яркости светодиодов, то она представляет собой суммарную мощность, выделившуюся в виде света — излучающая энергия или излучающий поток, и измеряется она в ваттах. Но насколько ярким окажется объект, будет зависеть и от дополнительных факторов: сколько излучаемого потока выпущено в направлении наблюдателя и насколько чувствителен наблюдатель к длине волны света.

Здесь мы введём понятие стерадиан — телесный угол, твердых объёмных углов. Проще говоря конус с вершиной в источнике света. Если поток излучения источника — светодиода или лампы, одинаковый во всех направлениях, интенсивность излучения будет равна общему потоку излучения, разделенному на 12,57 стерадиан, пространственный угол полной сферы. В светодиодах, излучающий поток концентрируется в луче, а интенсивность излучения будет равна излучающему потоку, поделенному на пространственный угол луча. Ширина углов обычно обозначается в градусах, а интенсивность излучения обычно выражается в милливаттах на стерадиан мВт / ср., что вызывает необходимость перевода угла луча в стерадианы: sr = 2 π (1 — cos(θ/2)), где sr — телесный угол, в стерадианах, и θ — это угол луча.

Световой поток измеряется в люменах, а сила света измеряется в люменах на стерадиан и названная канделой. Отношения между световым потоком, силой света и углом луча означают, что акцентом учета светодиода в более плотных лучах при уменьшающемся угле луча, увеличит силу света (то есть яркость) без увеличения светового потока. Поэтому при покупке светодиода для освещения – светодиод с 1000 милликандел и 45° углом обзора, даст столько же света, как светодиод в 10000 милликандел с 12° углом обзора. Светодиод, как видим достаточно яркий, но эта яркость узконаправленная.

Яркость светодиодов принято измерять в милликанделах — 1 мкд = 0.001 канделы. Обычные советские светодиоды имеют яркость в диапозоне 20 — 50 мкд., а сверхяркие светодиоды могут достигать 20000 мкд и выше. Чтоб было ещё нагляднее замечу, что обычная лампа накаливания 100 Вт производит около 1500 люмен, и если свет будет излучаться одинаково во всех направлениях, она будет иметь яркость около 120 000 мкд. Но если луч будет узконаправленный в угле 20°, она будет иметь яркость окло 16 000 000 мкд. Так что светодиодам, даже сверхмощным всё ещё далеко до ламп в плане излучаемой яркости, но с каждым месяцем этот разрыв стремительно сокращается.

ФОРУМ по светодиодам

Светодиоды

Единица измерения света

Единица измерения света — Люмен.

Единицей измерения света является — Люмен. Это единица измерения потока света в системе единиц физических величин — СИ. 1 люмен = световой поток, который испускается от точечного изотропного источника. Сила света при этом должна равняться 1 Кандела. Полное свечение, исходящее от изотропного светильника, с силой света 1 Кандела равно 4 люменам.

1300 люменов содержится в стандартной лампе накаливания 100 Ватт .

1600 lm — в потоке света люминесцентного осветителя 26 Вт.

В солнце — 3.63х10 в 28 степени Люменов.

Люмен является полным потоком света от светильника. Несмотря на это, такая единица измерения не сильно распространена, потому что она не учитывает сосредотачивающую эффективность отражательного предмета или линзы. Люмен — не прямой параметр оценивания яркости или производительности фонарного свечения. Широкий световой луч может принимать те же значения, что и узконаправленный. Люмены не в состоянии определить интенсивность освещения, так как оценка в люменах предполагает учет всего рассеянного свечения, бесполезного в этом случае.

Единица измерения силы света — Кандела

Единица измерения силы света — Кандела. Обозначается как Кд или cd. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц.

В системе СИ есть 7 главных единиц измерения, одной из которых является кандела. Кандела равняется силе свечения, которое испускается в определенном векторе, заданном источником монохроматического излучателя частотой 540х10 в 12 степени Герц. Его энергетическая сила света составляет 1/683 (Вт/ср). Ср — стерадиан, этим показателем измеряют телесные углы. В славянских странах его обозначают как Ср, однако международное обозначение sr.

Упомянутая частота соответствует зеленому спектру. Глаз человека более чувствителен к зеленому, чем к другим цветам. Для достижения того же значения силы света при излучении с другой частотой необходимы большие показатели энергетической интенсивности.

Ученые прошлых веков определяли Кандела как силу света, которая излучается черным предметом перпендикулярно плоскости площадью 1/60 квадратных сантиметров при температуре 2042.5К. При такой температуре расплавляется платина. Современная наука определила значение 1/683 так, чтобы нынешнее обозначение соответствовало предыдущему.

Пламя свечи излучает примерно одну канделу силы света. Из-за того, что в латинском языке свеча называется candela, а в английском — candle, раньше эту единицу измерения так и называли: свеча. Сейчас такое название не используется и считается архаизмом.

Единица измерения освещенности.

Единица измерения освещенности — отношение свечения к поверхности, которое оно освещает, принято называть освещенностью. Учитывается именно перпендикулярное падение света на определенную плоскость.

Единица измерения освещенности — Люкс (lux.)

1 люкс = отношение 1 люмена к 1 метру поверхности в квадрате.

Световой поток измеряется в люменах. Оба показателя занесены в международную систему единиц. В Великобритании и Соединенных Штатах уровень освещенности узнают в люменах на квадратный фут, также называемые футом-кандела. Яркость свечения — освещенность от источника силой в 1 канделу на расстоянии одного фута от освещаемой плоскости.

В европейских странах есть стандарт качества освещения в рабочих помещениях. Ниже представлены некоторые рекомендации из этого документа.

  • 300 люкс;
    Офис или другие помещения, где не нужно пристально рассматривать мелкие детали.
  • 500 люкс;
    Такой уровень свечения должен быть в комнатах, где люди длительное время работают за компьютером или читают. Это применимо и к учебным заведениям, и к переговорным пунктам, и к другим учреждениям.
  • 750 люкс.
    Если люди занимаются технической работой: изготавливают продукцию, создают точные чертежи и так далее, должен быть такой уровень освещенности.

Нужно ли, на самом деле, измерять степень освещенности и что такое единица измерения света?

Ученые доказали, что тусклый или, наоборот, слишком яркий свет разрушают сетчатку человеческого глаза, из-за чего ухудшается острота зрения. Из-за разрушения сетчатки скорость и качество функционирования мозга снижаются. Недостаточное количество яркости увеличивает в людях сонливость, понижает работоспособность и ухудшает настроение. Следует учесть, что мы не берем во внимание ситуации, в которых тусклое свечение украшает обстановку: романтическое свидание, просмотр фильма и так далее. Насыщенный световой поток прибавляет сил, энергии, желания работать, тем самым быстрее утомляя человека.

Единица измерения света установлена СанПиНом называют санитарные правила и нормы — данные, на которые нужно равняться при измерении освещенности. Замеры делаются для определения не только степени освещенности, но и уровня шума, пыли, загрязненности, вибрации. По мнению докторов, постоянный недостаток света на рабочем месте приводит к переутомлению сотрудников, ухудшению зрения и концентрации внимания. Рабочие становятся менее трудоспособными, что может вылиться в несчастный случай по невнимательности или другим причинам.

Помимо людей, от недостаточной освещенности страдают и другие живые организмы: растения, животные. Для быстрого развития и плодородного цветения растениям обязательно нужен мощный поток света. У животных из-за некачественного освещения могут появиться нарушения в росте и развитии, репродуктивной функции, наборе массы тела и может снизиться активность существа.

Интенсивность света

Единица измерения света интенсивность измеряется при обустройстве освещения в комнате либо при подготовке фотоаппарата к съемке. Опытные фотографы и светотехники-профессионалы, пользуются цифровыми экспонометрами, однако можно изготовить и простой прибор с похожим принципом работы своими руками.

Многие аппараты предназначены для отдельного типа освещения. Например, измеряя свечение натриевых ламп, вы добьетесь более точного результата, чем проводя расчеты над лампой накаливания.

Можете установить приложение на смартфон, которое определит интенсивность света. Какими бы хорошими ни были ваш телефон и выбранное приложение, результаты будут искаженными и неточными, поэтому лучше воспользоваться специализированным прибором.

Большинство устройств измеряют показатели освещенности в люксах, так как это общепринятая единица, однако некоторые настроены на отображение фут-кандел.

Если вам неудобен один из этих способов измерения, можете перевести люксы в канделы и наоборот на этом ресурсе:

https://www.rapidtables.com/calc/light/lux-to-fc-calculator.html.

Чем измеряют степень освещенности

Как мы уже выяснили, единица измерения освещенности — Люкс. Несложно догадаться, как называется прибор, которым измеряют уровень света. «Люкс» плюс «метр» (с древнегреческого переводится как «мера», «измеритель») равно люксметр. Принцип работы этого портативного устройства схож с работой фотометра.

Попадающий на элемент световой поток выпускает электроны в теле полупроводника, из-за чего электроток начинает проводиться фотоэлементом. Величина электрического тока прямо пропорциональна степени освещения фотоэлемента, который и отображается на шкале или на электронном дисплее, если это современная модель люксметра. Аналоговые аппараты снабжены специальной шкалой с градусами. По движению стрелки определяются окончательные результаты замеров.

Цифровые устройства.

На смену аналоговым люксметрам пришли цифровые — маленькие компьютеры. Параметры можно увидеть на небольшом жидкокристаллическом экране. Часть, с помощью которой измеряют свет, часто содержится во внешнем корпусе и соединяется с основным устройством гибким проводом. Из-за такой конструкции можно измерять освещение в любых местах, даже труднодоступных. Согласно ГОСТ, погрешность аппарата не должна превышать 10 процентов.

Важные моменты.

При расчете сравнительной световой интенсивности можете сделать замер интенсивности освещения аналоговым или цифровым устройством. Современные измерители отображают параметры в люксах, а устаревшие аналоговые — те, которые со стрелочкой, — в фут-канделах. 1 фут-кандела равняется 10.76 люкс.

Что такое освещённость?

Освещённость – это величина отношения светового потока к площади, на которую он падает. Причём падать он должен на эту плоскость именно перпендикулярно. Измеряется в люксах, lux (лк). Один люкс равен отношению одного люмена к одному квадратному метру поверхности.
Люмен – единица измерения светового потока. Это в системе международных единиц. В Англии и Америке применяют такие единицы измерения освещённости, как люмен на фут в квадрате или фут-кандела. Это освещённость от источника света силой в одну канделу на расстоянии одного фута от поверхности.
Зачем проводить измерение освещённости? Доказано, что плохой (или наоборот, слишком хороший) свет через сетчатку глаза воздействуют на рабочие процессы мозга. И как следствие, на состояние человек. Недостаточная освещённость угнетает, понижается работоспособность, появляется сонливость. Слишком яркий свет, наоборот, возбуждает, способствует подключению дополнительных ресурсов организма, вызывая их повышенный износ. В процессе эксплуатации любой осветительной установки возможен спад создаваемой ею освещенности. Для компенсации этого спада при проектировании ОУ вводится коэффициент запаса (КЗ).

(для искусственного освещения)
коэффициент учитывает снижение освещенности и яркости в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие загрязнения и не восстанавливаемого изменения отражающих и пропускающий свойств оптических элементов осветительных приборов, спада светового потока и выхода из строя источников света, а также загрязнения поверхностей помещений, наружных стен здания или сооружения, проезжей части дороги или улицы.
(для естественного освещения)
расчетный коэффициент учитывает снижение КЕО (коэффициент естественной освещенности) в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения.
Измерение освещённости рабочих мест проводят вместе с замерами уровня шума, пыле- и загрязнённости, вибрации — в соответствии с СанПин (санитарные правила и нормы).
Медики уверены, что регулярное недостаточное освещение вызывает переутомление, снижение остроты зрения, снижает концентрацию внимания. То есть все предпосылки для несчастного случая.
В Европе есть стандарт освещения рабочих помещений. Вот некоторые рекомендации из него: освещение в офисе, где не требуется разглядывать мелкие детали должно быть порядка 300 лк.
Если рабочий процесс в течение дня протекает за компьютером или связан с чтением, рекомендуется освещение около 500 лк. Такое же освещение предполагается в переговорных комнатах. Не менее 750 лк в помещениях, где изготавливаются или читаются технические чертежи.
Освещение бывает естественным и искусственным. Источниками естественного освещения являются, разумеется, солнце, луна (точнее отражённый ею свет), рассеянный свет небосвода (такое поэтическое название используется даже в протоколах измерения освещённости).
Исходя из названия единицы освещённости (люкс), название прибора, которым её измеряют – люксметр. Это мобильный, портативный прибор для измерения освещенности, принцип работы которого идентичен фотометру.

Поток света, попадая на фотоэлемент, высвобождает поток электронов в теле полупроводника. Благодаря этому фотоэлемент начинает проводить электрический ток. Вот величина этого тока прямо пропорциональна освещённости фотоэлемента. Он и отражается на шкале. В аналоговых люксметрах шкала проградуирована в люксах, результат определяется по отклонению стрелки.
Сейчас на смену аналоговым приходят цифровые приборы для измерения освещенности. В них результат измерений выводится на жидкокристаллический дисплей. Измерительная часть во многих из них находится в отдельном корпусе и связана с прибором гибким проводом. Это позволяет проводить измерение в труднодоступных местах. Благодаря набору светофильтров пределы его измерений можно регулировать. В этом случае показания прибора нужно умножать на определённые коэффициенты. Погрешность люксметра, согласно ГОСТ должна быть не больше 10%.

Как проводятся измерение освещённости?

Применение любых методов измерения освещённости невозможно без люксметра. Причём соблюдается правило: прибор всегда находится в горизонтальном положении. Его устанавливают в необходимых точках. В Госстандартах находятся схемы расположения этих точек и методы их расчётов.
До недавнего времени в России для измерения освещённости руководствовались ГОСТ 24940-96. Это межгосударственный стандарт измерения освещённости. В этом ГОСТе используются такие понятия, как: освещённость, средняя, минимальная и максимальная освещённость, цилиндрическая освещённость, коэффициент естественной освещенности (КЕО), коэффициент запаса, относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения.
В 2012 году Россия ввела собственный, национальный стандарт измерения освещённости, ГОСТ Р 54944-2012. В этом ГОСТе к тем понятиям, что были раньше, добавлены: аварийное освещение, охранное освещение, рабочее освещение, резервное освещение, полуцилиндрическая освещённость, эвакуационное освещение. В обоих ГОСТах подробно описываются методы измерения освещенности.
Измерения проводятся отдельно по искусственному и естественному освещению. При этом нужно следить, чтобы на прибор не падала какая-либо тень, и поблизости не было источника электромагнитного излучения. Это внесёт помехи в результаты. После того как сделаны все необходимые замеры освещенности, на основе полученных результатов, по специальным формулам, рассчитываются нужные параметры, и делается общая оценка. То есть, полученные параметры сравниваются с нормативом, и делается вывод о том достаточно ли освещённость данного помещения или территории.
На каждый вид измерений в каждом помещении или участке улицы заполняется отдельный протокол. Оценочный протокол выдаётся как по каждому помещению или территории, так и по всему объекту. Этого требует «ГОСТ. Измерение освещённости» должно быть выполнено по правилам.

Световой поток светодиодных ламп, таблицы, эквиваленты лампам накаливания

Прежде всего, стоит отметить, что любая лампа имеет основной параметр величину потребляемой мощности (Вт). Мощность светодиодных ламп, предназначенных для использования в быту находится в пределах 1-10 Вт, однако, бывают и намного более мощные варианты для наружного освещения – свыше 100 Вт. Вообще, по правде говоря, мощность светодиодных ламп является просто характеристикой скорости потребления электроэнергии, а для понятия силы света лампа необходимо узнать у продавца такой параметр, как световой поток.

Содержание статьи о световом потоке светодиодных ламп

    • Что такое световой поток?
    • Пересчет лампы накаливания на светодиодную
    • Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы
    • Сила светового потока наружного освещения
    • Что следует учитывать при замене обычных ламп на светодиодные?
    • Видео о регулировании светового потока

Этот параметр измеряется в люменах и максимально возможно характеризует возможности того или иного источника света осветить помещение. Однако часто бывает так, что информация о световом потоке светодиодных ламп не указана на упаковке, а вместо нее пишут мощность лампы накаливания, обладающей таким же световым потоком. Такая информация является достаточно лукавой, так как нет никакой возможности ее проверки. Например, если на упаковке указан световой поток 280 лм или не указан вовсе, но написано, что мощность лампы составляет 4 Вт и она эквивалентна 50-ваттной лампе накаливания, то спорить здесь, конечно, будет трудно, но нормальная лампа накаливания мощностью 50 Вт должна иметь световой поток не 280 лм, а около 560 лм.

Что такое световой поток?

Энергию любого источника света переносят излучаемые им электромагнитные волны. Именно скорость излучаемой энергии говорит нам о силе свечения каждого конкретного источника. . Свечение светодиодных ламп мы уже рассматривали, читайте об этом в соответствующей статье. Следует отметить, что эту энергию мы воспринимаем глазом, а наши глаза воспринимают разную длину излучения по-разному. Излучение, которое, например, имеет длину 0,55 мкм (зеленое) наши глаза воспринимают сильнее, чем 0,63 мкм (красное). А вот диапазон инфракрасного и ультрафиолетового излучения уже не доступен для наших глаз, поэтому для характеристики мощности излучения с учетом ее воспринимаемости глазами, он суммируется согласно длинам волн, учитывая при этом кривую чувствительности глаз, в результате чего мы получаем нормированную величину, называемую световым потоком.

Но все же эквивалентная мощность при выборе лампы также имеет важное значение, особенно при выборе светодиодных ламп взамен лампам накаливания. Наиболее правильным способом будет определение светового потока светодиодных ламп путем пересчета их согласно эквивалентной мощности ламп накаливания.

Пересчет лампы накаливания на светодиодную

В таблице ниже будет рассмотрена мощность светового потока обычной лампочки, светодиодной и люминесцентной. Проведем пересчет лампы накаливания на светодиодную по такому показателю, как световой поток. Как видите, чтобы световой поток ламп накаливания был равен 250 Лм, понадобится лампочка мощности 20 Вт. Такой же световой поток обеспечивается светодиодной лампой 2-3 Вт, для люминесцентной лампы мощность равна 5-7 Вт. Также наверняка вас заинтересует информация о соотношении мощности светодиодных ламп. Выгода использования светодиодных ламп очевидна.

Мощность лампы накаливания, Вт Мощность люминесцентной лампы, Вт Мощность светодиодной лампы, Вт Световой поток, Лм
20 Вт 5-7 Вт 2-3 Вт 250
40 Вт 10-13 Вт 4-5 Вт 400
60 Вт 15-16 Вт 8-10 Вт 700
75 Вт 18-20 Вт 10-12 Вт 900
100 Вт 25-30 Вт 12-15 Вт 1200
150 Вт 40-50 Вт 18-20 Вт 1800
200 Вт 60-80 Вт 25-30 Вт 2500

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Данные представлены для лампы накаливания на 40W и для светодиодной лампы на 7W.

Характеристики Лампа накаливания 40W Светодиодная лампа 7W
Сила тока, A 0.191 0.052
Световой поток, Lm 360 304
Эффективносить светоотдачи, Lm/W 9 46.2
Температура цвета, К 2800 5500 — 7000
Рабочая температура, °C 180 70
Срок службы, часов 1000 30000

Сила светового потока наружного освещения

В нынешнее время самым популярным является светодиодное уличное освещение. Чтобы ознакомиться со световым потоком светодиодных ламп для наружного освещения, рассмотрим характеристики некоторых типов светодиодов, которые зачастую используются для устройства наружного освещения. В таблице ниже представлены наружные светодиодные уличные лампы, светильники и прожекторы разных производителей, соотношение таких характеристик, как мощность и световой поток.

Светильник Мощность, Вт Световой поток, Лм
LL-122 Холодный 10 950
LL-122 Теплый 10 950
SW-301-20W/220V 20 1400
FL-20 20 1700
LL-232 30 2100
SW-LE-W30 E40 30 2800
Linterna L30 30 3000
EcoLight EL-ДКУ-02-050-0021-65Х 50 3400
LL-275 50 50 6500
СТРИТ-150 158 13360

Что следует учитывать при замене обычных ламп на светодиодные?

Главное – световой поток

Еще более сложной будет ситуация, когда предстоит задача по определению эквивалентной мощности для замены галогенных ламп. В том случае, если галогенная лампа рассчитана на 220 В, то можно воспользоваться различными таблицами в интернете, но для подбора замены 12-вольтовой лампе следует учитывать, что такие лампы имеют световой поток той же мощности, что требует внести поправку, на коэффициент которой влияет тип галогенной лампы и, который можно определить также при помощи соответствующей таблицы.

Распределение светового потока в помещении

Кроме общей характеристики силы светового потока также следует принимать во внимание распределение этого светового потока в пространстве. Его направленность определяют углом расходимости лампы. Данная характеристика касается источников света, которые создают направленный тип излучения. Расходимость в 120 градусов говорит о то, что сила светового потока снижается в 2 раза в направлении, которое имеет угол в 60 градусов по отношению к оси светового пучка источника света. Лампы, имеющие расходимость в 120 градусов, обладают очень широкой диаграммой направленности, которая практически соответствует равнояркой площадке. Светодиодные лампы с широким углом излучения позволяют получить более равномерное освещение помещения, но тут необходимо учесть одну тонкость, заключающуюся высокой яркости светодиодных ламп при больших углах к излучающей плоскости, что может стать причиной некомфортности.

Для этого необходимо обращать внимание на реализацию требований наличия защитного угла в ходе монтажа широкоугольного типа светодиодных ламп в светильники, включая и те, которые врезаются в потолок. Узконаправленного излучения лампы (от 20 до 30 градусов) применяются для создания акцентов в интерьере, в частности при оформлении дизайна потолка, но в целом они малопригодны для обычного освещения.

Понятие освещенности и светового потока

Освещенность рассчитывается как соотношение светового потока к площади поверхности, на которую он направлен, и измеряется в люксах. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр (если до поверхности дошел весь световой луч).

Однако при расчетах необходимо учитывать некоторые нюансы:

  • уровень освещенности снижается обратно пропорционально квадрату расстояния от лампочки до освещаемого предмета;
  • освещенность уменьшается, если световой поток падает под углом более 90 градусов;
  • освещенность прямо пропорциональна силе света (мощности источника).

В помещении с чистым воздухом для расчета освещенности используется формула: Е = I / S2, где:

  • I – сила светового луча,
  • S – расстояние от лампы до предмета.

Световой поток характеризует общее количество света, выделяемого прибором. Но и тут есть нюансы. Если световой луч рассеивается под разным углом, значение меняется. Лампа накаливания со световым потоком 1000 лм распределяет его почти на 360 градусов, освещая не только пол, но и стены, потолок. На пол попадает всего 600-700 лм. Если сравнивать с Led лампочкой со световым лучом 1000 лм и углом излучения 180 градусов, на пол попадет почти 1000 лм. Это значит, что при одинаковом световом потоке светодиодная лампочка эффективнее, если нужно осветить пол.

Важно! При выборе источника света большинство покупателей ориентируются на «яркость». По сути, это та же мощность.

Это неверный подход. Световой поток действительно зависит от мощности, но не у светодиодных ламп. Диоды с одинаковой мощностью, изготовленные разными производителями, по световому потоку отличаются.

Примеры можно посмотреть в таблице:

Бренд Мощность (Вт) Заявленный световой поток (лм) Действительный световой поток (лм)
GE 4 215 230
Panasonic 4 215 210
Philips 4 215 347
Philips 6 430 364
Panasonic 6 430 491
V-light 7 430 369
Airam 8 430 617
GE 8 430 488
Verbatim 9 430 443
V-light 10 730 679
Megaman 10 730 680
Verbatim 10 730 906
Megaman 11 960 858

При покупке светодиодных ламп следует ориентироваться на производителя, световой поток (люмены) и угол излучения. У ведущих производителей эти данные видны на упаковках. Если информации нет, изделие не стоит покупать.

Мощность и основные характеристики светодиодной лампы

При необходимости или желании заменить лампы накаливания на светодиодные, в первую очередь необходимо найти эквиваленты по мощности.

Решить эту задачу поможет таблица:

ЛН (Вт) Led (Вт)
25 2
40 4-5
60 7-8
75 9-10
100 11-12
129 18
150 22
200 26

Существуют и другие критерии выбора:

  • цоколь и размеры колбы;
  • напряжение (постоянное, переменное);
  • световой поток и световая отдача;
  • распределение светового луча;
  • температура цвета;
  • наличие теплоотвода;
  • коэффициент пульсации света;
  • возможность подключения диммера.

Для замены ламп накаливания требуются светодиодные изделия с цоколем Е27 или Е14, галогеновых ламп – G4, GU5.3, GU10, люминесцентных – поворотный G13. Плафоны у светильников разные, колбы должны помещаться в них.

Чаще всего светодиодные лампочки подключаются к блоку питания на 12 или 24 В (напряжение может быть постоянное или переменное). Изделия для сети 220 В оснащаются преобразователем. Он может быть встроенный или отдельный. Перед покупкой важно выяснить, для какого вольтажа конкретное изделие предусмотрено. При неверном выборе лампочка не будет гореть или вообще выйдет из строя.

Световой поток светодиодной лампы – один из главных параметров (наряду со световой отдачей и распределением потока). Эффективность в лм/Вт рассчитывается, базируясь на световой поток и его направление. Светодиодная лампочка направляет световой луч в одном направлении, при необходимости осветить большую площадь требуется рассеиватель или несколько источников, направляющих свет под различным углом.

Температура цвета выбирается, исходя из предназначения комнаты. Этот показатель обязательно указан на упаковке. Подключение диммера тоже возможно не всегда, данные тоже на упаковке.

Важно! В изделиях для бытового использования радиатор монтируется в корпус. Степень нагрева во время работы зависит от мощности.

Таблицы сравнения лампы накаливания и светодиодной

В быту используются источники света с мощность, аналогичной лампочкам накаливания на 40, 60, 75, 100 ватт.

Найти светодиодный эквивалент проще всего по таблице:

Мощ-

ность ЛН (Вт)

Мощ-

ность свето-

диода (Вт)

Световой поток

(лм)

25 2-3 220-250
40 4-5 400
60 8-10 700
75 10-12 930
100 12-15 1340
120 18-20 1700
150 22 1800-2100
200 25-30 2500-3040

Лампы накаливания служат не более 1000 часов, светодиодные – 30-50 тыс. часов (от ведущих производителей).

Световая отдача (эффективность) показывает, какая часть использованной источником энергии отдается в световом излучении, и измеряется в люксах (лм/Вт):

  • у лампочки накаливания среднее значение 12 (мало зависит от мощности источников, используемых в быту);
  • у галогеновой – 15;
  • у светодиода – 80-90 (в зависимости от бренда).

Светоотдача определяет КПЦ источника. У ЛН этот параметр 5-10%, у светодиода – 40-90% (в зависимости от бренда).

Коэффициент пульсации светового источника с нитью накаливания может достигать больших значений – 15-25%. У качественного светодиодного всего 0-5%.

Важный показатель – теплоотдача.

У ламп накаливания он пропорционален мощности:

  • 25 Вт — 100оС;
  • 40 Вт — 145оС;
  • 60 Вт — 180оС;
  • 75 Вт – 250оС;
  • 100 Вт – 290оС;
  • 200 Вт – 330оС.

Столь высокая температура ограничивает сферу применения. В натяжные потолки запрещено устанавливать лампочки с мощностью более 60 Вт. Не стоит их приобретать так же для светильников с элементами из ткани, пластика, древесины. Максимальная температура светодиода для бытового использования 65оС.

Температура колбы светодиодного источника с цоколем с мощностью 10 В (35оС) позволяет дотрагиваться до нее руками.

Цена светодиодной лампы примерно в 10 раз выше, чем у изделия с нитью накала. На это в первую очередь и обращает внимание рядовой покупатель, не вдаваясь в подробности.

Правильнее было бы провести расчеты как в таблице (данные для двухкомнатной квартиры, обитатели которой в рабочие дни уходят на 10 часов):

Поме-

щение

Часы работы в день Часы работы в год Мощ-

ность ЛН

Мощ-

ность св.

Потребление ЛН в год

(кВт)

Потребление св.

в год

(кВт)

Комната 1 6 2190 200 25 438 54,75
Комната 2 3 1095 150 22 153 24
Кухня 3 1095 200 25 153 24
Санузел 1,5 548 60 8 33 4,3
Прихожая 3 1095 60 8 65,7 8,7
842,7 115,75

Из таблицы видно, что потребление электроэнергии на освещение после замены снижается в 7 раз. Хотя подсчеты приблизительные, экономия очевидна.

Дополнительно необходимо посчитать экономию от смены источников. ЛН не всегда работают заявленные 1000 часов, поэтому на год их не хватит, поменять придется в каждом помещении. Светодиоды всегда прослужат дольше, если не покупать их у неизвестного китайского производителя. Кроме того, ЛН легко разбить, что тоже может повлечь за собой дополнительные издержки.