5000 Люмен это сколько ватт

5000 Люмен это сколько ватт

Изучая спецификации популярной серии светодиодов Cree XT-E, обратил внимание, что для "белых" световой поток на номинальном токе дается в люменах, а для чисто синего варианта той же серии без люминофора — в привычных ваттах.

И для синего легко можно посчитать КПД светодиода как преобразователя электрической энергии в световую. Полезная мощность — вот она указана в спецификации — около 500мВт, а мощность потребления — произведение номинального тока 350 мА на падение напряжение при этом токе — грубо 1 Ватт. То есть КПД целых 50%. И это немало. А какой же процент мощности у белых люминофорных светодиодов улетает со светом, и какой остаётся на нагревание светильника? Ведь для них световой поток указывается в люменах.

Световой поток — это "количество переносимой световой энергии в единицу времени". Практически такая же формулировка как у Ватта — "количество энергии в единицу времени". Тогда может быть есть какой-то простой коэффициент для пересчёта одного в другой? Есть! 683лм/Вт.

То есть можно было бы считать, что каждые 683лм светового потока соответствуют одному одному ватту потока излучения. Но дело в том люмен — это единица привязанная к физическим особенностям человека, в частности к чувствительности глаза к разным цветам — свету с разной длиной волны. И значение 683лм/Вт взято для длины 555нм, где чувствительность максимальна.

А для других видимых цветов есть такой график:

То есть, в сравнении c 555нм, чтобы создать такое же ощущения освещенности от монохромного источника лазурного цвета (длина волны около 470нм ) соответствующую световому потоку 683лм нужно, чтобы из светильника "вылетала" в световом диапазоне мощность 10Вт.

А если взять с другой стороны спектра оттенок ещё не самого глубокого красного 700нм, то по табличным данным ему соответствует коэффициент 0,0041. И можно сосчитать какой световой поток будет давать монохромный источник излучающий таким светом 100Вт мощности:
100Вт * 683лм/Вт * 0,0041 = 280лм.

Ну, и возвращаясь к исходному вопросу, поставим пример так. Дано: монохромный источник света с длиной волны 530нм дающий световой поток 1000лм. Найти излучаемую в световом диапазоне мощность.
Находим по не приведённой здесь таблице коэффициент для 530нм — 0,862.
Соотношение ватт к люменам для этой длины волны: 683лм/Вт * 0,862 = 589лм/Вт.
1000лм / 589лм/Вт = 1,7Вт

Ответ: монохромный источник света с длиной волны 530нм и световым потоком 1000лм излучает 1,7 Вт мощности в виде света.

Но обычные светильники имеют сложный спектр, включающий свет с разными длинами волн, чтобы в смеси создать ощущение белого.

Читайте также:  Биодобавка для выгребных ям

Чтобы найти коэффициент пересчёта светового потока в люменах в лучистый поток в ваттах, нужно использовать их спектр. И для наиболее распространенных типов световых преобразователей найденные здесь данные такие:

Здесь, во-первых, видно, что лампы накаливания имеют хороший непрерывный спектр. Прочие типы могут иметь рваный спектр, и при этом это всё белый свет. Для оценки непрерывности и широты оттенков для таких источников принято указывать индекс цветопередачи. Он закодирован в первой цифре в числе после названия. Остальные две — цветовая температура. Например, "750" — это CRI70 5000K, а "830" — это CRI80 3000K. Интересно, что приведено три спектра с этими одинаковыми сводными характеристиками: люминесцентная лампа, металлогалогенная и наш светодиод.

В своих светильниках я использую светодиоды со спектром CRI80 3000K, и в этой таблице есть для такого источника искомое число — 327,6 лм/Вт. Здесь оно названо "теоретический максимум светоотдачи". То есть, если бы КПД преобразования был 100%, то на каждый подведённый ватт электрической энергии мы получили бы 327,6 люмен света с таким спектром.

А если реальный светильник имеет световой поток 13000лм, то в пересчёте это значит, что почти 40Вт он излучает в виде света. И если это получается при 96 Вт подведенной электрической мощности, то КПД устройства 41%, а на нагрев корпуса остаётся всего 56 Вт, что уже легче рассеять.

Ну, и как вывод, можно сказать, что применяя высокоэффективные светодиодные решения мы не только экономим электричество в машине, но и можем использовать компактные корпуса без выступающих радиаторов. Пример: LED-балка в корпусе 25х25мм

Многие люди традиционно при выборе лампы учитывают только ее мощность. Однако сегодня это неактуальный подход, поскольку кроме ватт нужно знать и люмены — этот показатель до конца понимают не все покупатели. Разберемся, о чем идет речь, как люмены отражаются на экономичности, качестве света и какие лампы с учетом этого показателя необходимо выбирать.

Люмен: что это такое

В словарях можно прочитать, что это единица измерения светового потока. Легко понять принцип этого показателя, если привести пример на потоке воды. Чтобы измерить его мощность, необходимо выяснить, сколько литров жидкости подается, например, за секунду. Чем больше литров — тем сильнее поток. Здесь то же самое, только вместо воды мы берем свет, а вместо литров — люмены.

Взаимосвязь люменов и ватт

Почему недостаточно пользоваться привычными ваттами? Здесь все просто. Сама по себе мощность, измеряемая в ваттах, — это более общая характеристика. Возьмем в качестве примера лампу накаливания мощностью 100 Вт. Из них 70 Вт будут уходить на нагревание пространства, то есть устройство на такое количество мощности работает в невидимом человеку диапазоне. А вот уже 30 Вт — это тот свет, который мы видим.

Читайте также:  Бесшовная плитка на фартук для кухни

Далее возьмем энергосберегающие лампы, которые были усовершенствованы по этому показателю. Там уже соотношение работы в видимом и невидимом диапазонах другое — 95 к 5. Если устройство имеет мощность 32 ватта, то в видимом диапазоне будет работать на 30 Вт.

То есть лампа накаливания на 100 Вт дает нам свет на 30 Вт. А энергосберегающая лампа на 100 Вт — почти в три раза больше. То же самое касается светодиодных изделий. Приведем таблицу сравнения, которая покажет, какой мощности должна быть лампа, чтобы получить определенное количество люменов.

Световой поток в люменах (лм) Мощность лампы накаливания (Вт) Мощность люминесцентной лампы (Вт) Мощность светодиодной лампы (Вт)
400 20 5-7 2-3
700 60 15-16 8-10
900 75 18-20 10-12
1200 100 25-30 12-15
1800 150 40-50 18-20

Из этой таблицы видно, что для получения, например, 700 люменов нам понадобится приобрести лампу накаливания на 60 ватт, а вот светодиодной достаточно с показателями 8-10 ватт. И здесь становится понятно, почему те же LED-устройства намного экономичнее, ведь платим мы при расходе электроэнергии именно за ватты.

Или сравнение в другую сторону: лампа накаливания на 20 ватт и светодиодная лампа на 20 ватт дают колоссально разное количество люменов: 400 Лм и 1800 Лм соответственно. При этом учитываем: чем выше этот показатель, тем лучше освещение и тем больше свет приближен к естественному. А это хорошая цветопередача, меньшая нагрузка на глаза и т. д.

Отметим, что таблица предлагает приблизительные, средние показатели. Они могут отличаться в зависимости от устройства изделий, технологии их изготовления и т. д. Рекомендуем уточнять показатели для каждой отдельной лампы — если же люмены не указаны на упаковке, просто помните о соотношении эффективности ламп накаливания и светодиодных устройств.

Правила выбора лампы с учетом этого показателя

С выбором типа лампы мы разобрались, но теперь встает другой вопрос: каким должен быть световой поток с учетом размеров помещения. Санитарные нормы предполагают, что он должен быть и не слишком низким, и не слишком высоким. Оба варианта отклонения от нормы плохо отражаются на людях, вынужденных постоянно находиться в помещениях. В этом контексте мы будем говорить про освещенность.

Читайте также:  Бортики на двухъярусную кровать икеа

Что такое освещенность и как посчитать ее показатели?

Освещенность — это уровень светового потока, который приходится на 1 квадратный метр. Для этого есть отдельная величина — люксы (лк). То есть если на один квадратный метр падает один люмен света — это равняется одному люксу: 1 лк=1лм/м2.

Далее, чтобы посчитать необходимое количество люменов на одно помещение, надо знать санитарные нормы, разработанные для разных комнат.

Тип помещения Норма освещенности
санузлы (в том числе ванные) в квартире, а также коридоры, подсобные помещения 50 лм/м2
кухня и жилые комнаты: спальня, гостиная 150 лм/м2
детская спальня или игровая для ребенка 200 лм/м2
рабочий кабинет, домашний офис 300 лм/м2

Но еще нужно учесть и высоту потолков в помещении. До 2,7 метров этого не делают, а вот дальше уже добавляют еще один коэффициент.

Высота комнаты ( м. ) Дополнительный коэффициент для вычисления
2,7-3 1,2
3,1-3,5 1,5
3,5-4,5 2

Теперь у нас есть все данные для того, чтобы посчитать минимальный световой поток. Формула выглядит следующим образом:

Световой поток (лм) = площадь помещения (м2) х норма освещенности (лм/м2) х коэффициент высоты потолков (если он есть).

Приведем пример расчетов

Допустим, у вас есть детская комната размером 10 квадратных метров и высотой в три метра. В этом случае мы берем норму для детских — 200 лм/м2 и коэффициент для потолков от 2,7 до 3 метров — 1,2.

Умножаем эти показатели: 10м2 х 200 лм/м2 х 1,2 = 2400 лм.

Получается, что для этой детской вам нужен световой поток 2400 лм. Исходя из этого показателя, вы можете выбрать количество и тип ламп, обратившись к нашей первой таблице. Это очень удобная формула, поскольку она позволяет легко и быстро получить показатели для каждой комнаты.

Есть ли погрешности в вычислениях?

Поскольку мы уже делали скидку на особенности каждой отдельной лампы, справедливо уточнить, что погрешности в вычислениях будут. Максимально точные показатели требуемой освещенности можно получить при помощи специального прибора — люксометра.

Но приведенные нами таблицы позволяют добиться минимального уровня погрешности — он точно не скажется ни на комфорте, ни на здоровье. Если нет возможности воспользоваться профессиональными вычислениями, вы можете сами все посчитать и выбрать оптимальное решение.

Сравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к потребляемой мощности светильника (Вт) для светодиодных ламп, ламп накаливания и люминесцентных ламп. 20-200Вт для ламп накаливания.

Люмен – это единица измерения светового потока источника света.

Ссылка на основную публикацию
100 Квт какой нужен автомат
Расчеты электропроводки выполняются еще на стадии проектирования. Прежде всего рассчитывается сила тока в цепях, исходя из этого подбираются автоматические защитные...
Adblock detector