В отличие от Люмена, Люкс представляет собой единицу освещенности, относящуюся к конкретной поверхности. Она позволяет понять, сколько света попадает на 1 квадратный метр освещаемой площади.
Как выполнить перевод люменов в люксы
Знание связи между единицами измерения — люменами и люксами, а также их применениями, необходимо для эффективного решения различных бытовых задач, таких как:
- определение уровня освещенности в жилых помещениях и его соответствие установленным нормам;
- правильное размещение светильников для достижения равномерного освещения в каждой части комнаты;
- предотвращение ненужного перерасхода электроэнергии на осветительные устройства;
- предупреждение заболеваний глаз, возникающих из-за дефицита света, и различных негативных состояний организма, вызванных нарушением биологических ритмов.
Что такое люмен и люкс
Каждый источник света можно охарактеризовать по степени его светового излучения. В международной метрической системе это значение измеряется в канделах (кд). Производной величиной от канделы является световой поток, который выражается в люменах (лм).
Важно: Современные освещающие устройства, такие как лампы и светодиоды, часто имеют указание на величину их светового потока в люменах или светоотдачу в люменах на ватт (лм/Вт).
Световая отдача выражает эффективность преобразования электрической энергии в свет и служит показателем экономичности лампы. Для получения общего объема светового потока в люменах следует умножить светоотдачу (лм/Вт) на мощность устройства в ваттах. Например, светоотдача 100-ваттной лампы накаливания составляет 15 лм/Вт, что в идеале соответствует световому потоку в 1500 лм. Однако в реальных условиях всегда наблюдаются потери в световом потоке, в основном из-за качества материала, из которого изготовлена лампа.
Изучение процесса распространения световых волн в пространстве приводит к необходимости ввести понятие освещенности, так как свет направлен от источника и делает окружающие предметы видимыми для человеческого глаза. Таким образом, свет падает на поверхность заданной площади, и она становится освещенной.
Люкс — единица измерения освещенности. Например, если световой поток в 1 люмен равномерно и перпендикулярно падает на поверхность размером в 1 квадратный метр, эта поверхность имеет освещенность в 1 люкс.
Абсолютное значение освещенности в люксах всегда будет меньшим по сравнению со значением светового потока в люменах для любого источника света, поскольку связь между этими величинами обратно пропорциональна. Чем больше освещаемая площадь, тем ниже будет уровень освещенности. Например, лампа с мощностью 1500 лм, расположенная в непрозрачном кубе с площадью грани 1 м², будет освещать всего 6 м² (4 боковые грани и 2 верхняя и нижняя). Это означает, что освещенность внутри такого куба составит:
1500 лм / 6 м² = 250 лк.
Теперь представим, что эта же лампа освещает комнату с квадратной формой длиной стены 4 м. Как раз получится куб с площадью 16 м² и общей площадью 96 м². Для точности расчетов лампочка должна подвешиваться в центре на высоте 2 м. Исходя из этого, освещенность в каждой части комнаты составит:
1500 лм / 96 м² = 15,625 лк.
На практике никто не подвешивает лампы на такой высоте, максимальная длина подвеса обычно составляет около 0,5 м. Человеку легче воспринимать свет, находясь непосредственно под лампочкой, где освещения больше, чем в углах комнаты; наиболее ярко освещенной будет площадь потолка часть, где крепится светильник, если конструкция освещающего устройства открыта сверху.
При расчетах освещенности в быту помимо светового потока имеются и другие важные факторы, влияющие на освещенность поверхности:
- расстояние до источника света;
- расположение источника света;
- форма источника света;
- угол падения света (наклон и поворот цоколей);
- кривизна самой поверхности;
- изменение пространственных характеристик;
- отражательные свойства поверхности (например, черный бархат и зеркала требуют различного подхода к освещению).
Что такое люмен
Люмены (лм) — одна из ключевых характеристик светодиодной лампы; именно в них измеряется излучаемый световой поток. Эта характеристика показывает, насколько много света производит определенная модель светодиодной лампы, независимо от того, в какую сторону направлен свет. Ранее, когда лампы накаливания были основной опцией, было просто заменить их, зная количество ватт, которое они потребляют. Лампы накаливания одинаковой мощности обеспечивали стабильный световой поток, даже если производились разными фабриками. Но для светодиодных ламп следует помнить, что мощность не является единственным критерием выбора, так как уровень светового потока зависит не только от потребляемых ватт. Лампы накаливания одной мощности демонстрируют одинаковый уровень светового потока, поскольку этот показатель зависит от материала нити накаливания и ее максимальной температуры. Эти параметры практически идентичны для ламп разных производителей, что и объясняет одинаковую яркость при равной мощности.
В отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы одной мощности могут демонстрировать значительно разные уровни яркости
Ключевой компонент светодиодной лампы — это сам светодиод, который отвечает за генерацию света. Поэтому световой поток светодиодной лампы зависит от её мощности, состава светодиодного кристалла и режима его работы. Однако разнообразие в характеристиках светодиодов, по сравнению с нитями накаливания, гораздо больше. Поэтому светодиодные лампы одинаковой мощности могут иметь существенно различающиеся уровни яркости.
На что влияют люмены
Чем больше люменов у светодиодной лампы — тем больше света она будет излучать. Также эта характеристика влияет на энергоэффективность лампы — на то, сколько света она производит, потребляя 1 ватт электроэнергии. В этом аспекте светодиодные лампы не имеют равных — их КПД является самым высоким среди всех аналогов.
Чем больше люменов при меньшем потреблении электроэнергии — тем более экономичным считается источник света
Рассмотрим расчет энергоэффективности на практическом примере:
Возьмем для сравнения две лампы накаливания мощностью 75 и 150 Вт. Световой поток первой модели составляет примерно 900 люмен, а второй — 1800 люмен. Разделив 900 на 75, получаем 12 лм/Вт — это уровень энергоэффективности лампы накаливания мощностью 75 Вт. У 150-ваттной лампы этот показатель остается тем же. Теперь посмотрим на светодиоды: при мощности 9 Вт модели разных производителей имеют световой поток от 650 до 850 люмен. Используя аналогичную формулу, находим, что диапазон энергоэффективности светодиодных ламп составляет от 72,2 до 94,4 лм/Вт. Это дает значительное преимущество.
| Световой поток | Энергоэффективность | |
|---|---|---|
| Лампа накаливания 75 Вт | 900 Лм | 12 лм/Вт |
| Лампа накаливания 150 Вт | 1800 Лм | 12 лм/Вт |
| Светодиодная лампа 9 Вт | 650 Лм | 72,2 лм/Вт |
| Светодиодная лампа 9 Вт | 850 Лм | 94,4 лм/Вт |
Люмены – указывают на мощность светового потока
Каждому источнику света присущ свой поток света, представляющий собой все количество световых частиц, излучаемых прибором освещения за определенный промежуток времени. На современных устройствах, как правило, приводятся соответствующие значения световых потоков в Люменах (lm или лм).
Для вычисления энергоэффективности лампы, независимо от её технических параметров или бренда, используется формула: световой поток (лм) делится на потребляемую мощность (Вт). Результат указывает на коэффициент полезного действия осветительного прибора и его экономичность. Например, традиционная лампа накаливания на 25Вт имеет энергоэффективность примерно 8,8 лм/Вт. Совсем иначе обстоит дело со светодиодной лампой: при таком же потреблении она способна выдать 90 лм/Вт. Это свидетельствует о том, что светодиоды гораздо более экономичны в использовании электроэнергии по сравнению с лампами накаливания.
Светильники: как направить потоки света
Общепринятое правило гласит: если закрыть или закрасить часть лампы, свет, проходящий через эту часть, либо не пройдет вовсе, либо его поток значительно уменьшится. В то время как, если разместить зеркало или любой другой отражающий предмет напротив осветительного прибора, свет будет направляться в противоположную сторону. Таким образом, с помощью светильника возможно распределять и перенаправлять световые потоки, исходящие от лампы.
Для обычного пользователя достаточно запомнить, что свет от лампы может утеряться из-за недостаточной прозрачности её конструкции или если на корпусе светильника накопилось много пыли. При этом, мысль о том, что использование матового стекла часто приводит к ослаблению света ламп, но делает его более комфортным для восприятия и менее раздражающим для глаз, также следует иметь в виду.
Люксы: показатель освещенности
Перед покупкой лампы необходимо определить, сколько света вам потребуется. Он нужен для рабочего стола, лаборатории или просто для жилого пространства. При неправильном выборе освещения может оказаться слишком тусклым или, наоборот, слепить глаза. Значение люксов влияет на освещенность рабочих поверхностей — как полов в магазинах, так и столов в офисах или досок в учебных аудиториях.
Как вычислить подходящее количество люксов?
Четкий ответ на этот вопрос можно найти в документе СП 52.13330.2016. Однако, для упрощения можно привести следующие нормы освещенности:
- для торговых залов в супермаркетах — 500 люкс;
- для косметических кабинетов — 500 люкс;
- для учебных классов — 500 люкс;
- для медицинских кабинетов — 500 люкс;
- для офисов — 400 люкс;
- для выставочных залов — 300 люкс;
- для залов заседаний — 200 люкс;
- для обеденных залов — 200 люкс;
- для кладовых — 75 люкс;
- для коридоров жилых домов — 50 люкс;
- для лестничных площадок — 20 люкс.
Измерение уровня освещенности проводится с помощью специальных приборов, одним из которых является люксметр. Этот инструмент служит для определения точных значений освещенности.
Световой поток от люменов
Все источники света обладают уникальными световыми потоками. Упрощенно, световым потоком называют количество света, вырабатываемого лампой за единицу времени. На каждом современном освещающем устройстве производитель указывает значение светового потока. Измерение производится в люменах, сокращение — лм или Lm.
На упаковке может быть указано значение светового потока лампы, например, 470 лм. Необходимо помнить, что лампы с одинаковыми мощностями, но произведенные различными технологиями, обладают разными показателями светового потока. И именно об этом указывает упаковка.
Направление силового потока с помощью светильника
Если закрыть определенную часть лампы или закрасить её, свет с этой стороны не сможет проходить, что приведет к уменьшению светового потока. В случае установки зеркала напротив светильника световой поток будет направлен в противоположную сторону.
Светильники позволяют перенаправлять и распределять световые потоки от лампы. Пользователям, не обладающим специальными знаниями, достаточно осознавать, что часть света, излучаемого лампой, может теряться из-за покрытия или низкой прозрачности конструкции. Практически всегда использование матового стекла немного ослабляет свет лампы, но делает его более приятным для восприятия.
Что измеряется в люменах и люксах
Люмен и Люкс — это единицы, измеряющие яркость света и освещенность в помещениях. Эти показатели более точные, чем мощность, так как источники света с одинаковыми показателями мощности, но различными КПД и спектральными характеристиками, могут излучать разные уровни света.
Интересно, что уровень яркости зависит не только от источника света, но и от двух других факторов:
- Длина волны излучаемого света — освещение с цветовой температурой 4200 К (лампа дневного света) воспринимается лучше, чем свет с желтым или красным оттенками во спектре.
- Направление распространения света — узконаправленные приборы позволяют сосредоточить свет в нужной области, устраняя необходимость установки ярких светильников.
Так сколько же люмен в ваттах?
Разумеется, значения являются приблизительными и зависят от конструктивных особенностей источника (угла рассеивания, используемых материалов и фильтров и прочее). Тем не менее, теперь у нас есть зависимость между значениями мощности и яркости.
На основании этой информации мы можем ответить на вопрос, который задавался в самом начале:
Какую мощность светильника выбрать для освещения кухни площадью 14 кв.м?
- Находим нормативы освещенности для кухонь = 150 люкс.
- Берем коэффициент высоты потолков. Для помещений, высота которых до 3 м, применяется коэффициент = 1,2.
- Площадь нашей кухни составляет 14 кв.м..
- Умножаем эти три показателя:
Ф = 150 × 14 × 1,2 = 2160 Лм.
- Согласно таблице освещенности и мощности, данное значение соответствует диапазону мощности около 24 — 25 Вт.
Таким образом, выбирая светильник, люстру или отдельные лампы, средняя суммарная мощность светодиодных источников должна находиться в этом диапазоне.
Что еще следует учесть?
При выборе светильника важно учитывать то, что человеческий глаз воспринимает источники света с теплыми оттенками как менее яркие. Поэтому при выборе таких ламп рекомендуется делать небольшой запас мощности.
Также стоит помнить, что для равномерного освещения лучше использовать несколько светильников. В большинстве случаев целесообразно разделить их на несколько типов, каждый из которых будет отвечать за разные сценарии освещения.
В любом случае, если вам потребуется помощь с расчетом параметров той или иной модели, не стесняйтесь обратиться к нашим консультантам, которые помогут вам выбрать оптимальные параметры интересующих вас светильников.
Ярких вам покупок!
