Люмены в лампах: что это такое?

Люмены (lm) — одна из главных характеристик светодиодной лампы, в них измеряют излучаемый световой поток. Эта характеристика говорит о том, сколько света производит конкретная модель светодиодной лампы, вне зависимости от направления света.

Когда были распространены лампы накаливания, людям было просто заменять их. Потому как зная количество потребляемых ватт такой лампочкой, можно легко представить, сколько света она излучает. Лампы накаливания конкретной мощности светили одинаково, даже если были сделаны на разных заводах. Но выбирая светодиодную лампу нельзя руководствоваться только мощностью, потому как количество излучаемого света зависит не только от потребляемых ватт.

Лампы накаливания одной мощности светят одинаково, потому как количество света зависит от материала нити накаливания и ее максимальной температуры. И эти характеристики практически не отличаются в лампах от разных производителей. Поэтому и яркость, при равной мощности, у них одинаковая.

В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы одной мощности могут светить совершенно по-разному

Главная же деталь Led-лампы — светодиод, именно он создает свет. Поэтому количество света от светодиодной лампы зависит от ее мощности, материала светодиодного кристалла и режима его работы. Но вариативности у светодиодов гораздо больше, чем у нитей накаливания. Поэтому и лед лампы одной мощности могут светить абсолютно по-разному.

На что влияют люмены

Чем больше люменов у светодиодной лампы — тем больше света она излучает. Также от этой характеристики зависит энергоэффективность лампы — то, сколько она производит света, потребляя 1 ватт. Здесь у светодиодных ламп нет конкурентов — их КПД самый высокий среди всех аналогов.

Чем больше люменов при меньшем потреблении электроэнергии — тем более экономичным является источник света

Рассмотрим расчет энергоэффективности на практическом примере:
Возьмем лампы накаливания 75 Вт и 150 Вт. Световой поток первой модели составляет примерно 900 Люменов, а второй — 1800. Делим 900 на 75 и получаем 12 лм/Вт — это энергоэффективность лампы накаливания мощностью 75 Вт. У 150-ваттной лампы этот показатель будет таким же.

А теперь вернемся к светодиодным лампам. При мощности 9 Вт модели разных производителей имеют световой поток от 650 до 850 люменов. Используя те же расчеты получаем, что диапазон энергоэффективности лед ламп от 72,2 до 94,4 лм/Вт. А это — весьма ощутимая разница.

Что такое люксы

Люкс (Лк) — величина, которая позволяет измерить количество светового потока на единицу площади.

1 люкс = 1 люмен / 1 кв. метр

Люксы нужны, чтобы измерить видимый свет и интенсивность освещения на поверхностях в помещении. Показатель изменяется от направленности света, поэтому количество люксов часто соответствуют самому центру луча. Чтобы выяснить количество люксов в определенном месте применяют люксметр.

Нормы освещенности регламентируются СНиП 23-05-95, СП 52.13330.2016, ГОСТ Р 55710-2013.

• норма освещенности жилой комнаты или кухни — 150 Лк,
• рабочего кабинета — 300 Лк,
• детской комнаты — 200 Лк

Расчет уровня освещения в помещениях — задача не самая простая. Архитекторы и дизайнеры используют специальные программы и разные методы расчетов. Но для простой задачи, как, например, выбрать лампы для кухни, можно выполнить расчет и самостоятельно.

Практический пример:

Нужно осветить кухню, площадью 5 квадратных метров в квартире, где высота потолка — 2,7 метра. Для этого мы берем норму освещенности кухни — 150 Лк и умножаем на 5 (м2). Получаем 750, но нужно учесть, что реальные условия практически всегда далеки от идеальных, и часть света поглощают стены и мебель. Поэтому получившийся результат делится на поправочный коэффициент: 0,9, если кухня оформлена в светлых тонах, и 0,6 — для темного интерьера.

Делаем расчет:

150 (Лк) х 5 (кв.м) = 750;
750 / 0,9 = 833,3 — столько люксов будет достаточно для освещения светлой кухни;
750 / 0,6 = 1250 — количество люксов, которые потребуются для освещения кухни в темных цветах.

Объяснение кельвинов

Кельвин (обозначение К) – единица термодинамической температуры. В отношении освещения в ней измеряется цветовая температура. По этому показателю определяется «теплое» и «холодное» освещение.

Историческая справка. Изменять в кельвинах термодинамическую температуру предложил Ульям Томпсон в 1848 году. До 1968 года единица измерения называлась «Градус Кельвина». В системе измерения ноль К соответствует абсолютному нулю.

От цветовой температуры освещения зависит оттенок видимого света и общее настроение, которое создается в помещении. К примеру, холодные тона легко увидеть в офисах, образовательных и медицинских учреждениях, а теплые оттенки хорошо создают уют спальных, детских, кафетериев и баров. Диапазон работы разнообразных ламп от 1000 до 10000 К.

Для наглядности и понимания, что такое кельвины, в таблице приведена градация разных оттенков света:

При выборе светодиодных ламп теплого спектра подходят модели с показателем температуры около 2700 кельвинов. При поиске холодного светодиодного освещения подходят лампочки от 4000 К.

Объяснение люменов

Люмен – единица измерения потока света в системе исчислений. Один Лм равен световому потоку от точечного изотропного источника с силой света, которая равна одной канделе, в телесный угол размером 1 см².

Что такое люмен без точных определений – показатель яркости освещения. Интенсивность света зависит от типа осветительного прибора и его мощности. К примеру, стандартная лампа накаливания в 100 Вт создает поток света в 1300 Лм. Люминесцентная лампочка дневного освещения в 26 Вт создает поток в 1600 Лм.

Для наглядности в таблице собраны разные типы ламп с одинаковой яркостью, но разной мощностью, влияющей на энергопотребление:

Показатель люменов и кельвинов указывается производителем на упаковке лампочек. При выборе люстр или других больших осветительных приборов учитывается суммарный показатель яркости всех ламп.

Чем они отличаются

Разница между люменами и кельвинами в отображении разных показателей светового потока. В К измеряется температура или восприятие света. А в Лм отображается яркость светопотока. Нормы в освещении прописываются в люменах.

Для наглядности, чем отличаются люмены и кельвины, приводим таблицу с основными характеристиками:

При выборе лампы важно запомнить, что чем выше показатель К, тем холоднее свет, и что яркость в Лм должна соответствовать нормативам и задачам освещения.

Корреляция между Люменом и Кельвином

Прямого соотношения между люменами и кельвином нет. Это миф, что чем больше Лм, тем выше температура светового потока по К и наоборот. Корреляция параметров является непрямой.

Цветовая температура влияет не на яркость, а на восприятие яркости светового потока глазами человека. К примеру, голубой холодный цвет может показаться намного ярче, чем такой же по интенсивности освещения теплый желтый световой оттенок.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

Луч состоит из потока частичек – фотонов. Когда эти частички попадают человеку в глаза, возникают определенные зрительные ощущения. Чем больше фотонов попало на сетчатку глаза в определенный промежуток времени, тем более освещенным кажется нам предмет. Таким образом, лампы испускают световой поток из фотонов, которые, попадая в глаза, позволяют нам хорошо видеть предметы перед собой.

К сожалению, чем дольше лампочка используется, тем меньшую яркость она сможет давать. Ухудшить показатель освещенности может также сама лампа, ведь часто потери зависят от качества материала лампы. Самые большие потери светового потока наблюдаются у газоразрядных источников, у люминесцентных ламп эти потери могут составлять 20–30%, у ламп накаливания – 10–15%. Светодиодные лампы обладают наибольшей светоотдачей – световые потери составляют менее 5%.

Чтобы перевести в люмены световой поток лампы, используйте средние значения светоотдачи:

• для диодных изделий умножьте мощность на 80–90 лм/вт для лампочек с матовой колбой и получите светопоток;
• для диодных филаментных (прозрачные изделия с желтыми полосками) умножайте энергопотребление на 100 лм/вт;
• люминесцентные энергосберегающие лампы умножайте на 60 лм/вт;
• для лампы ДНаТ это значение будет 66 лм/вт для 70W; 74 лм/вт для 100W, 150W, 250W; 88 лм/вт у 400W;
• для дуговой ртутной лампы множитель будет 58 лм/вт;
• лампа накаливания мощностью 100 Вт дает поток примерно 1 200 люмен. Если мощность уменьшить до 40 Вт, поток достигнет 400 лм. А вот лампочка в 60 ватт имеет показатель около 800 лм.

Если необходимо точно определить световой поток, понадобится прибор люксометр. С его помощью можно вычислить, какой световой поток будет в выбранных точках помещения по известной методике.

Один люкс соответствует определенному световому потоку, попадающему на освещаемую поверхность площадью в один квадратный метр. Определить приблизительное значение светового потока, создаваемое определенным источником, можно, воспользовавшись формулой:

Ф = Е х S,
где S – это площадь всех поверхностей исследуемого вами помещения (в кв. метрах), а Е – это освещенность (в люксах).

Так если площадь поверхности 75 кв. метров, а освещенность 40 люкс, световой поток равен 3 000 люмен. Для точного расчета светового потока придется учитывать множество других пространственных факторов.

Если вы правильно, по всем параметрам подберете светодиодную лампу, при соблюдении всех требований завода-изготовителя она гарантированно прослужит долгие годы. В настоящее время наименее энергозатратные и обеспечивающие наибольшую освещенность изделия стоят недешево, но со временем они станут доступны всем потребителям.