Описание единицы измерения люкс и ее соотношение с люменом

Значение света

Свет для людей всегда имел большое значение, так как именно зрительный анализатор предоставляет нам практически 90% информации об окружающем мире. А в условиях компьютеризации общества сохранить на должном уровне остроту зрения удается далеко не каждому человеку.

При этом значительно ухудшить зрение можно даже не работая за компьютером по 8 часов в день. Достаточно сделать в своем доме плохое освещение и набор болячек вам будет обеспечен уже через пару лет. Всего лишь правильное освещение, которое создается в доме различными типами осветительных приборов, позволит вам повысить свою продуктивность, нормализовать микроклимат в семье и более эффективно отдыхать от работы.

Направленный свет

Поскольку дома мы проводим большую часть времени (конечно же, после работы), то к освещенности квартиры нужно подойти максимально ответственно и вдумчиво. Ведь именно здесь вам никто не сможет помещать сделать вашу жизнь качественнее и комфортнее. Свет в доме может подаваться следующим образом:

  • направленное. Это освещение создают потолочные люстры и настенные бра с напольными торшерами;
  • рассеянное. Такой свет возможен от скрытых подсветок, которые в последнее время стали очень популярными. Особенно красиво они смотрятся на гипсокартонных и натяжных потолочных конструкциях. В отличие от направленного, одна только рассеянная подсветка не может самостоятельно обеспечить требуемый уровень света в помещении. Поэтому она часто выступает в качестве дополнительного освещения.

Рассеянная подсветка

Отдельно стоит отметить, что такое помещение в доме, как кухня требует дополнительной подсветки определенных зон. Именно с кухней у многих возникают проблемы в плане формирования должного освещения. Это связано с тем, что кухня зачастую малогабаритна и всегда заставлена всевозможными кухонными принадлежностями, девайсами и шкафами. В результате тут имеется много затемненных и плохо освещенных мест. Решить эту проблему помогут:

  • точечные светильники, установленные над рабочей зоной (столешница, раковина, плита);
  • светодиодная подсветка шкафов.

Но в любом случае, прежде чем устанавливать те или иные осветительные приборы, необходимо выяснить, какая степень освещенности вам нужна. Для этих целей следует обратиться за помощью к СНиП.

Виды освещения

Современные технологии позволяют устанавливать в помещения не только центральное освещение, но и дополнительное. Такой подход позволяет управлять световым потоком, задавая нужную мощность освещения. Выделяют следующие виды освещения:

  • направленное – основные источники – люстры, торшеры, лампы;
  • рассеянное – дополнительные источники света, монтирующиеся на потолках и стенах.

Сочетание этих двух видов освещения в комнатах позволяет создать идеальные условия в помещении для работы и отдыха.

Влияние неправильного света

Свет – это необходимое условие для комфортной жизни человека. Санитарные врачи рассчитали нормы и критерии для жилых помещений, которые благотворно влияют на здоровье и психическое состояние человека.

В квартирах для естественного освещения по нормам предусмотрены окна, но в темное время суток необходимо включать искусственное освещение. Недостаток света в жилых комнатах может привести к следующим отклонениям:

  • раздражительность и страх;
  • головные боли;
  • снижение работоспособности;
  • усталость;
  • бессонница;
  • усталость и покраснение глаз;
  • обострение хронических болезней.

От недостатка освещения жилых комнат больше всего страдают дети. Если им приходится делать уроки, читать или играть, пользоваться гаджетами при неправильном освещении, то может развиться нарушение зрения.

С годами эта проблема будет лишь усугубляться

Поэтому в детской важно продумать многоуровневое освещение помещения, чтобы осветить комнату, рабочее и игровое место

Характеристики ламп

Основными характеристиками всех выпускаемых энергосберегающих приборов являются:

Цветовая температура

При использовании устройств с нитью накаливания получить разную цветовую температуру проблематично. С появлением энергосберегающих устройств стало возможно применять лампы белого света с различным оттенком цвета. По цветовой температуре светильники бывают:

  • 6500К — холодный белый свет, который хорошо подходит для уличного освещения;
  • 4200К — нейтральный белый, средний между холодным и теплым светом. Подходит для использования в жилых, промышленных, медицинских и других помещениях.
  • 2700К — теплый белый свет, создает уют в доме и используется для освещения жилых помещений.

Дополнительная информация! Выбор цветовой температуры индивидуален и зависит от предпочтений человека и целей, для которых будет использовано освещение.

Тип цоколя

Тип цоколя стандартизирован и существует в двух исполнениях:

  • резьбовое: обозначение данного цоколя начинается с буквы Е и заканчивается числом, который обозначает диаметр цоколя (Е14, Е27).
  • штырьковое: маркировка начинается с буквы G, а цифры означают расстояние между контактами.

Дополнительная информация! Для покупки осветительного прибора с правильным цоколем, лучше взять с собой в магазин вышедшую из строя или заглянуть в паспорт светильника.

Срок службы

Энергосберегающие приборы являются надежными и долговечными устройствами. Срок их службы достаточно большой и обычно составляет от нескольких тысяч до десятков тысяч часов работы.

Обратите внимание! Важно понимать, что на срок службы существенно влияет количество циклов включения/отключения. Чем их больше — тем меньше будет служить энергосберегающая лампа

Световой поток и светоотдача

Световой поток — это физическая величина, показывающая количество отдаваемой световой энергии в единицу времени. В международной системе единиц (СИ) Он измеряется в люменах (лм или lm).

Светоотдача ламп показывает соотношение светового потока к мощности прибора (лм/Вт). Старые и неэффективные устройства накаливания имеют низкую светоотдачу (10-20 лм/Вт), более совершенные энергосберегающие устройства имеют высокий коэффициент полезного действия, а соответственно и светоотдачу (около 50-100 лм/Вт).

Важно! Светоотдача может меняться со временем при длительной эксплуатации. Такое изменение является нормальным и связано с износом светодиодов или ухудшением свойств люминесцентного прибора

Мощность

Важной характеристикой всех электрических приборов является мощность. Лампы освещения тоже не являются исключением. При использовании ламп накаливания существенно увеличивается количество потребляемой электрической энергии

Чтобы этого избежать потребители постепенно переходят на энергосберегающие приборы, потому что они энергоэффективные и имеют минимальную мощность лампы при большом световом потоке

При использовании ламп накаливания существенно увеличивается количество потребляемой электрической энергии. Чтобы этого избежать потребители постепенно переходят на энергосберегающие приборы, потому что они энергоэффективные и имеют минимальную мощность лампы при большом световом потоке.

Таблица сравнения ламп, показывающая соответствие мощности накаливания и энергосберегающих:

Мощность, Вт Световой поток, лм
Накаливания Светодиодные Люминесцентные
25 3 6 255
40 5 11 430
60 9 15 720
75 11 19 955
100 14 18 1350
150 19 45 1850
200 27 70 2650

Обратите внимание! На упаковке светодиодных и энергосберегающих устройств производители часто указывают эквивалент (например 11 ватт энергосберегающая лампа равна 40 ваттной накаливания), который соответствует мощности лампы накаливания. Это делается не только из маркетинговых целей, но и для понимания покупателем световой способности прибора

Норма освещенности жилого помещения: Вт на м2

Специалисты разработали специальные нормы света для жилых комнат (Вт/м²), которые отображены в документе СНиП 23-05-95. Он носит название «Естественное и искусственное освещение».

В них зафиксированы рекомендации по жилым помещениям, а также для офисов, школ, детских садов, больниц, котельных и других помещений. Эти нормы действуют и в России, и в Украине, и во многих европейских странах.

Каждая отдельная комната в квартире имеет свои нормативы. Так, в жилых помещениях поток света должен быть интенсивнее, а в нежилых уголках этот показатель по нормам может быть ниже.

Указанные в СанПиН нормы носят рекомендательный характер, на них стоит ориентироваться при планировании освещения. Рекомендуемые показатели могут быть увеличены при желании на 10–50 единиц. Но уменьшать их нежелательно. Эти показатели были актуальны в 2019 году и сейчас, в 2020 г.

Нормы освещенности в разных видах помещений

В СНиП регламентированы все основные показатели. Нужно найти тип помещения, чтобы узнать минимально допустимое значение, от которого следует отталкиваться при проектировании. При этом диапазон может быть достаточно большим, все зависит от специфики выполняемых работ и других особенностей. Ниже указана освещенность в люксах – таблица показывает значения для основных типов помещений.

Помещение Норматив освещенности, в Лк
Офисные помещения для работы за компьютерами или с документами 300
Переговорные комнаты, конференц-залы 200
Лестницы, эскалаторы 50-100
Коридоры, холлы 50-75
Кладовки, подсобные помещения 50
Помещения для черчения 500
Жилые комнаты и кухни 150
Детские комнаты, игровые зоны 200
Библиотеки, кабинеты 300
Ванные санузлы, коридоры в квартирах 50
Сауны, бани, бассейны 100
Учебные классы 400
Спортзалы 200


Для каждого вида помещения норма освещенности отличается.

Есть показатели и для других сфер. Что касается производственных помещений и цехов, там есть градация по степени точности выполняемых работ. В зависимости от этого освещенность может варьироваться от 50 до 5000 люксов и даже больше. Причем, предъявляются требования как к местному, так и к общему освещению, оба параметра одинаково важны.

Примеры освещенности в люксах. Световой поток и энергоэффективность

Основным и наиболее значимым параметром любого осветительного прибора является количество света, которое он вырабатывает в единицу времени. Эта величина называется световым потоком источника света, а единицей измерения для него в международной системе СИ официально принят Люмен (Lumen, Лм). Величина светового потока зависит от электрической мощности источника света, но не определяется только мощностью. Особенно это актуально для светодиодных ламп.

В ЛОН количество света, которое она вырабатывает, зависит от материала нити накаливания и ее температуры. Но эти параметры в разных лампах отличаются мало, поэтому и светят ЛОН одной мощности примерно одинаково. В LED-лампах свет вырабатывают светодиоды. Световой поток светодиода, как и лампы накаливания, также зависит от материалов и режима работы полупроводникового кристалла, но, в отличии от ЛОН, эти свойства у разных светодиодов сильно отличаются, и более качественные и современные светодиоды при одной и той же электрической мощности вырабатывают больше света.

Связь между электрической мощностью источника света и его световым потоком характеризуется энергоэффективностью и определяется как отношение величины светового потока к мощности. Энергоэффективность показывает, сколько света вырабатывает источник на 1 ватт затраченной мощности, иными словами это – световой КПД, и чем он больше, тем более экономичным является источник света.

Величину светового потока и мощность выбранной LED-лампы узнать достаточно просто, нужно всего лишь посмотреть на ее упаковку – в соответствии с требованиями стандартов производители светодиодных ламп обязаны указывать значение этих характеристик на упаковке продукции. Энергоэффективность лампы на упаковке приводить не обязательно, поэтому, если этот параметр не указан, покупатель легко может рассчитать его самостоятельно, разделив значение светового потока на мощность.

Рассмотрим конкретный пример:

Примерная величина светового потока бытовой лампы накаливания мощностью в 60 ватт составляет 700 люменов, а 100-ваттной – около 1200 люменов. Таким образом, разделив 700 на 60, получаем энергоэффективность 11,7 лм/Вт – у 60-ваттной лампочки и 12 лм/Вт – у 100-ваттной.

Если со стандартными ЛОН все достаточно просто, то, проведя анализ представленных на украинском рынке светодиодных ламп мощностью, к примеру, 6 Вт, мы увидим, что величина их светового потока находится в диапазоне от 450 до 700 люменов. То есть, их энергоэффективность колеблется от 75 до 117 лм/Вт, и может отличаться даже в рамках одной и той же серии у конкретного производителя. Эффективность LED-ламп зависит, прежде всего, от типа, качества и характеристик использованных при их создании светодиодов, а также технических решений, применяемых изготовителем. Наиболее качественные образцы продаваемых на украинском рынке светодиодных ламп традиционного типа имеют энергоэффективность до 120 Лм/Вт, а лампы на основе филаментной нити  – до 150 Лм/Вт.

Как перевести люмены в ватты?

Как отмечалось выше, люмен является одним из определяющих показателей. Зная количество люменов в лампочке, можно без труда определить, сколько ватт содержится в приборе. Для определения в сети существует множество инструментов, которые в большинстве случаев работают по одному принципу.

Воспользовавшись специальным калькулятором, можно мгновенно узнать точное значение. Чтобы узнать, сколько люмен в 100-ваттной лампочке, в соответствующее поле калькулятора необходимо ввести значение мощности и нажать “перевести в люмены”. Таким же образом все желающие смогут произвести обратный перевод. Введя известное количество люменов, можно определить мощность прибора. Чтобы узнать, сколько люменов в лампе накаливания 100, необходимо знать характеристику лампы, выраженную в определённом отношении лм/Вт. Для этого существуют специальные соотношения величин, представленные в таблице ниже.

Источники света Характеристика лампы, лм/Вт
Лампа накаливания 10 – 15
Люминесцентная лампа  30 – 40
Светодиодная лампа  80 – 100

Найдя и рассчитав необходимые показатели, приступаем к расчёту степени освещённости для тех или иных помещений. После определения необходимого светового потока осуществляется расчёт количества ламп, которые смогут обеспечить необходимый поток. Бывают случаи, когда люди сталкиваются с трудностями при замене лампы накаливания на современные светодиодные варианты. Порой бывает трудно угадать с новой лампой и найти прибор, который бы обеспечил ту же интенсивность освещения, что предыдущая лампа накаливания. Для облегчения выбора используйте следующие соотношения:

  • для замены 100-ватной лампы накаливания нужно подобрать светодиодный вариант, световой поток которого составляет 1100 лм;
  • для замены 75-ваттной лампочки достаточно будет светодиода с показателем светового потока в 750 люменов;
  • чтобы заменить лампу 40 Вт, следует остановить выбор на варианте с потоком в 200 люменов.

Люмен, люк, кандела, палочка, световой поток. Как это понимать?

Другими словами, сила света — это сила света, доступная человеческому глазу. Чтобы преобразовать излучаемую энергию (Watts) в световой поток (люмены), вам необходимо знать длину волны излучения и кривую чувствительности человека.

Из этого следует, что монохроматическое излучение как компьютерная проблема решается совершенно нерелевантно, но для светодиодного светло-белого цвета вам также необходимо знать более подробный спектр технологий выбросов и производства, и только на основе этих данных уже разработаны методы расчета.

Цвет излучения Формула для расчета света поток в энергию излучения Оптик включить питание Fv = 100 lumnov, W Интенсивность света при P = 1 Вт, lm
красный 650 нм P = Fv / 68,3 Вт / лм 1:46 68,3
оранжевый 625 нм P = Fv / 222 Вт / лм 0,45 222
зеленый 555 нм P = Fv / 683 Вт / лм 0,15 683
синий 465 нм P = Fv / 68,3 Вт / лм 1:46 68,3
белый P = Fv / 243 Вт / лм 0,41 243

Таким образом, мы можем видеть, что белые светодиоды 1 Вт до 100 лм / эффективность W излучают 0,4 Вт и 0,6 Вт света в виде тепла, а лампа мощностью 100 Вт потребляет широковещательную передачу в видимой части спектра только 6 Вт (0,06 Вт 1 Вт).

Энергия, потребляемая источником света от источника питания, не полностью преобразуется в излучение.

Это особенно актуально для светодиодных ламп. В дополнение к потерям энергии в самом светодиоде, силовой преобразователь теряет свою мощность, а часть света задерживается оптикой — отражателями, диспенсерами, линзами. При использовании светодиода со скоростью 100 лм / Вт эффективность светильника редко достигает 80 лм / Вт, а для наиболее распространенных источников света он может составлять 60-70 лм / Вт. Из-за этого современные светодиодные источники света примерно в 10 раз эффективнее, чем сейчас архаичные лампы накаливания.

В этом случае не забудьте главное правило для разработки источника питания для светодиода: для питания светодиода используйте стабилизатор тока, не смешивайте его с регулятором напряжения. В случае с малыми токами чип LM317T оказался очень полезным, и для крупных потоков особенно важны специализированные микрочипы драйверов, которые выполняют оптимальный режим работы тока, особенно критичные для высокой мощности.

Чтобы узнать, сколько люменов в свече, вам нужно использовать простой веб-калькулятор.

Люкс и люмен. Как перевести люксы в люмены

Люксы и люмены очень часто путают. Эти величины используются для измерения освещенности и светового потока, соответственно, и их необходимо различать. Величина светового потока характеризует источник света, а уровень освещенности – состояние поверхности, на которую попадает свет. Для измерения освещенности используется единица измерения люкс (Лк), а для характеристики источника света применяется люмен (Лм).

Вам понадобится

— калькулятор.

Инструкция

1

Согласно определения, освещенность в один люкс создает источник света со световым потоком в один люмен, если он равномерно освещает поверхность площадью один квадратный метр. Следовательно, для перевода люменов в люксы воспользуйтесь формулой:Клюкс = Клюмен / Км²Чтобы перевести люксы в люмены, примените формулу:Клюмен = Клюкс * Км²,где:Клюкс – освещенность (количество люкс);Клюмен – величина светового потока (количество люмен);Км² — освещаемая площадь (в квадратных метрах).

2

При расчетах учитывайте, что освещение должно быть равномерным. На практике это означает , что все точки поверхности должны быть равноудалены от источника света. При этом, свет должен попадать на все участки поверхности под одним и тем же углом. Также учтите, что на поверхность должен попадать весь излучаемый источником света световой поток.

3

Если источник света близок по форме к точечному, то равномерного освещения можно добиться только на внутренней поверхности сферы. Однако, если светильник достаточно удален от освещаемой поверхности, а сама поверхность относительно ровная и имеет небольшую площадь, то освещенность можно считать практически равномерной. «Ярким» примером подобного источника света можно считать солнце , которое за счет огромной удаленности является почти точечным источником света.

4

Пример: В центре кубической комнаты высотой 10 метров расположена лампа накаливания мощностью 100 Вт.Вопрос: какова будет освещенность потолка комнаты?Решение: лампа накаливания мощностью 100 Ватт создает световой поток примерно равный 1300 люмен (Лм). Этот поток распределяется на шесть равных поверхностей (стены, пол и потолок) общей площадью 600 м². Следовательно их освещенность (средняя) составит: 1300 / 600 = 2,167 Лк. Соответственно, средняя освещенность потолка будет также равной 2,167 Лк.

5

Для решения обратной задачи (определения светового потока при заданной освещенности и площади поверхности) просто умножьте освещенность на площадь.

6

Однако на практике, световой поток, создаваемый источником света, так не рассчитывается, а измеряется с помощью специальных приборов – сферических фотометров и фотометрических гониометров. Но так как большинство источников света имеют стандартные характеристики, то для практических расчетов воспользуйтесь следующей таблицей:Лампа накаливания 60 Вт (220 В) – 500 Лм.Лампа накаливания 100 Вт (220 В) – 1300 Лм.Люминесцентная лампа 26 Вт (220 В) — 1600 Лм.Натриевая газоразрядная лампа (уличная) — 10000…20000 Лм.Натриевые лампы низкого давления — 200 Лм/Вт.Светодиоды – порядка 100 Лм/Вт.Солнце – 3,8 * 10^28 Лм.

7

Лм/Вт – показатель эффективности источника света. Так, например, светодиод мощностью 5 Вт обеспечит световой поток в 500 Лм. Что соответствует лампе накаливания, потребляющей мощность 60 Вт!

Семь раз подумай перед просчётом освещения

Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать

Комфортная среда нахождения в доме для человека создаётся искусственным светом от ламп. При недостаточности или излишках ощущения света возникает дополнительное напряжение зрения и раздражение глаз, появляется потребность в очках, снижаются ресурсы с упадком сил, ухудшается самочувствие. Поэтому делается обязательный расчёт освещения помещения, определяется соответствие установленным санитарным нормам, подбирается оптимальный вариант источников света близкий к естественному освещению.

По оформлению и способам распределения необходимого в доме, в помещениях света, везде электроосвещение подразделяют на 3 вида: общее, акцентированное, местное. Бывает сложно разобраться с вычислениями общего освещения светодиодными лампами для жилого дома. При расчёте потребуется понимание основных параметров и определений объекта-света.

Основные световые характеристики, единицы измерения

Свет можно измерить и описать, как и многое другое на «свете». В физике освещённость – есть величина «интегральная», определяемая многими параметрами, изучаемыми наукой фотометрией.

Таблица 1. Используемые физические понятия света, обозначения и единицы измерения:

Характеристика Обозначение Единица измерения
Световой поток Ф Лм люмен
Сила света I Kд кандела, «свеча»
Яркость L Kд/м² нит (нт)
Освещённость E Лк люкс
Световая температура K Кельвин
Световая отдача H лм/Вт.

Основные параметры светоизлученияИсточник infourok.ru

Люмены потока света – энергия волн от источника, излучаемая по всем направлениям, воспринимаемая как «яркость» по зрительному ощущению. Световые потоки по распределению лучей света бывают отражёнными, рассеянными, прямыми. Определяется тем большее число люменов, чем больше весь учитываемый поток света.

Сила света (I) похожа на плотность в пространстве потока света, его интенсивность. При определении I световой поток (Ф) делится на телесный угол (ꭥ) в стерадианах по направлению потока.

Понятие освещённости связывает количество света (светового потока) приходящегося на площадь освещаемой поверхности (E=Ф/S). Величина люксов прямо зависит от силы света источника и обратно пропорционально от квадрата расстояния до источника (при условии перпендикулярности потока к поверхности).

Прослеживается при определении величин света их взаимосвязь и качественное различие: что сам светильник ярче при больших люменах, а поверхность освещена больше при достаточно высоких величинах люксов.

Источник характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (световая отдача Н). Она измеряется в люменах на ватт.

Светотехнические величиныИсточник rusenergetics.ru

Обмен энергией (излучением света) между электрическим источником и внешним помещением (по яркости) – по сути, работа в физическом представлении (1 Джоуль = 1 Ватт * 1 сек). Работой считается мощность излучения, умноженная на время. При известном усреднённом значении световой отдачи (Н) лампы можно примерно определить световой поток. Более ярким будет источник света при большей мощности освещения. Из источников с равной силой света (I) потребляют меньшую электрическую мощность светодиодные лампы.

Сравнение по светоотдаче источников:

  1. Вакуумная лампа накаливания с вольфрамовой нитью – от 8 до 10 лм/Вт..
  2. Галогеновая лампа – от 12 до 15 лм/Вт.
  3. Люминесцентная лампа с преобразованием напряжения в цоколе – от 50 до 70 лм/Вт.
  4. Светодиодные современные светильники – от 100-120 лм/Bт.

Для визуального понимания предмета каждому человеку важно воздействие света и цвета (особенно для художников). Определённое восприятие зрительным нервом конкретного установленного цвета спектра и фиксирует понятие цвета

Цветовая температура (К) обозначает цветность излучения света. Обычная температура и цветовая температура – разные понятия; у неба зимой, в мороз, цветовая температура составляет 12000К, у зажжённой свечи в 10 раз меньше – 1200К.

Цветовая температураИсточник ds04.infourok.ru

Применяют в практике определения цветности белого света:

  • дневного света – более 5000 К,
  • нейтрального – от 3300 до 5000 К,
  • тёплого – менее 3300 К.

Глаз так устроен, что наличие синих оттенков в излучении источника снижает яркость его визуального восприятия.