Что такое люксы и люмены, и почему ватты – не главное в светодиодном освещении

Почему одна LED-лампа светит сильнее, чем другая, такой же мощности? Что такое световой поток и чем он отличается от освещенности? Как определиться с количеством ламп, зная их световой поток и размеры помещения. Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей новой статье.

Во времена повсеместного распространения ламп накаливания (ЛОН), зная, сколько ватт потребляет лампа, можно было с уверенностью предполагать, сколько света она будет давать. Две лампы одинаковой мощности, произведенные на разных заводах, излучают практически одинаковое количество света, и, приобретая ЛОН, покупателю достаточно было ориентироваться на показатель ее мощности. Сейчас ЛОН в прошлом, но до сих пор многие действуют подобным образом и при покупке светодиодных ламп, хотя с ними дело обстоит несколько иначе.

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.

Что такое освещенность

Обладая информацией о величине светового потока определенной лампы и размерах освещаемого помещения, можно рассчитать другой важный показатель – освещенность.

Освещенность – это световая величина, отображающая количество света, попадающее на определенный участок площади. В международной системе (СИ) единицей измерения освещенности служит люкс (лк), при этом один люкс равен одному люмену на квадратный метр. Чем больший световой поток попадает на освещаемую поверхность, тем выше уровень ее освещенности.

Человеческий глаз неспособен определить конкретное значение уровня освещенности без вспомогательных средств, поэтому, если требуется получить точную информацию, используют специальный прибор – люксметр.

Насколько ярко следует освещать помещение

Основным критерием правильной организации освещения в любой комнате является, прежде всего, удобство и комфорт людей, которые ею пользуются. Тем не менее, существуют официальные нормы, определяющие оптимальный уровень освещенности комнаты, в зависимости от ее назначения.

Тип помещения	Норма освещенности (лк)
Жилые комнаты, гостиные, спальни, жилые комнаты общежитий	150
Кухни, кухни-столовые (рабочие поверхности)	150
Детские	200
Кабинеты, библиотеки (рабочие поверхности)	300
Внутриквартирные коридоры, холлы, ванные комнаты, уборные, санузлы, душевые	50
Кладовые и подсобные помещения	30
Гардеробные	75
Сауны, раздевалки	100
Тренажерные залы	150
Биллиардные (поверхность стола)	300

Нормы освещенности жилых помещений согласно ДБН В.2.5-28:2018

Расчет уровня освещенности

Профессиональные расчеты уровня освещенности помещений – сложная задача. Существуют специальные методы, а также компьютерные программы (к примеру, Dialux), позволяющие архитекторам и светодизайнерам проектировать и выполнять расчеты освещения.

Компания MAXUS предлагает всем клиентам, осуществляющим покупку в фирменном интернет-магазине, возможность заказать бесплатную услугу профессионального расчета освещения. Если требуется осветить магазин, салон, кафе или другие помещения, предъявляющие высокие требования к качеству освещения, стоит заранее обратиться к специалистам и произвести необходимые расчеты. Это позволит избежать неприятных неожиданностей после завершения ремонта.

Для решения бытовых задач, к примеру, выбора подходящих для домашней люстры светодиодных ламп, приблизительный расчет можно выполнить самостоятельно.

Сделать это можно таким образом: чтобы получить приблизительное значение необходимого светового потока (для стандартной квартиры или дома с высотой потолка до 2,7 м) нужно нормативный показатель освещенности (взятый из таблицы выше) умножить на площадь помещения (м2).

Следует заметить, что в реальных условиях далеко не весь излучаемый свет достигает освещаемых поверхностей: часть света «поглощается» стенами, мебелью и полом, поэтому получившееся значение нужно дополнительно разделить на усредненный поправочный коэффициент – 0,9 для светлых помещений и 0,6 для комнат, оформленных в темной цветовой гамме..

Рассмотрим конкретный пример:

Требуется обеспечить освещение в небольшой гостиной, площадь которой составляет 12 квадратных метров, а стены и мебель – светлые. Из таблицы выясняем рекомендуемую норму освещенности для гостиных – 150 люксов, умножаем ее на 12 и делим на 0,9. Получаем 2000 люменов. Это и есть минимально необходимый световой поток, который должны давать источники основного освещения.

Если бы в рассматриваемой гостиной были темные стены и мебель, то количество люменов, необходимое для обеспечения общего освещения в ней, было бы существенно большим.

Что такое температура света и как она влияет на восприятие освещенности

Единицей измерения цветовой температуры света является Кельвин (К), при этом, чем выше значение показателя – тем более «холодным» воспринимается свет. Так температура света пламени свечи составляет около 1800 К, а обычной 100-ваттной лампы накаливания – 2800 К. Чаще всего производители светодиодных ламп выпускают свою продукцию с температурой света 3000 К (теплый, расслабляющий свет) или 4100 К (нейтральный, приближенный к дневному солнечному).

Выбирая светодиодную лампу, учитывайте, что лампа, излучающая теплый оттенок света визуально светит слабее, чем лампа с таким же световым потоком, но более холодного оттенка. Поэтому, желающим осветить комнату «теплым» светом стоит подобрать более мощные лампочки.

Подведем итоги

1. При выборе светодиодного источника света обращайте особое внимание на величину светового потока, измеряемую в люменах. Чем выше это значение, тем больше света будет вырабатывать лампа.
2. Еще один важный параметр – энергоэффективность, он демонстрирует уровень экономичности осветительного прибора. Средний уровень энергоэффективности светодиодных лампочек – 80-85 лм/Вт, в то же время наиболее качественные модели на основе филаментной нити способны отдать до 150 люменов за каждый ватт потребляемой энергии.
3. Уровень освещенности – величина, показывающая отношение светового потока к освещаемой площади. Существуют специальные нормы, определяющие оптимальный уровень освещенности для пространств разного типа. Зная эти нормы и площадь комнаты можно произвести приблизительный расчет нужного для ее освещения светового потока. Если требуется выполнить точный расчет освещения, стоит обратиться к профессионалам.
4. Кельвин – единица измерения цветовой температуры света, чем выше это значение, тем «холоднее» выглядит свет. Освещение теплого оттенка для человеческого глаза кажется менее ярким, чем холодного.

Мы надеемся, что эта статья помогла вам лучше разобраться в особенностях организации светодиодного освещения. Если у вас остались вопросы, вы можете задать их в комментариях к этой статье или позвонить по телефону нашим специалистам.