что такое световая отдача
Что такое световая отдача
Говоря об энергосберегающих источниках света, таких как компактные люминесцентные лампы или светодиоды, мы, прежде всего, отмечаем их высокую экономичность. Основным же показателем этой самой экономичности является отнюдь не низкая потребляемая мощность; главной характеристикой экономичности источника света выступает непосредственно его световая отдача.
Именно световая отдача показывает, сколько люменов видимого света дает та или иная лампа, тот или иной источник света, потребляя единицу электрической мощности, и измеряется, соответственно, в Лм/Вт, то есть в люменах на один ватт. При этом подразумевается, что на каждый ватт потребляемой источником света электрической мощности приходится строго определенное количество люменов излучаемого им видимого светового потока.
Значение световой отдачи прочно связано с технологией изготовления того или иного источника света. Очевидно, что сдающие свои позиции в качестве основных источников света лампы накаливания сильно уступают современным источникам света, имеющим значительно большую световую отдачу.
Так происходит именно потому, что высокая световая отдача напрямую способствует энергосбережению, с этим и связан прогресс в разработке все более совершенных, с точки зрения световой отдачи, источников света, таких как светодиодные лампы.
Поскольку человеческий глаз способен воспринимать лишь определенный, ограниченный спектр излучения как видимый, причем разные части спектра воспринимаются глазом не одинаково, то наиболее «видимым», поэтому, является свет с длиной волны 555 нм, соответствующий желто-зеленой части видимого спектра. Фиолетовый и красный – менее «видимы».
По этой причине, максимальная световая эффективность может быть теоретически достигнута именно для света с длиной волны 555 нм, и при идеальном преобразовании электрической энергии в монохроматический свет с длиной волны 555 нм, может быть получена максимальная световая отдача значением 683,002 Лм/Вт.
По этой же причине лампы накаливания обладают очень малой световой отдачей, поскольку их спектр заметно смещен в сторону инфракрасных волн. В связи с этими фактами вводится такая характеристика источников света, как относительная световая отдача, показывающая в процентах отношение реальной величины световой отдачи источника света к значению теоретически возможного максимума. Для наглядности, в таблице ниже приведены значения светового потока, световой отдачи некоторых известных источников света.
Солнце, хоть и не потребляет энергию извне, имеет внутренние источники, и выделяемую на Солнце мощность можно соотнести со световым потоком, и так примерно узнать световую отдачу Солнца, которая получается равной 93 Лм/Вт.
На данный момент, лидерами по световой отдаче являются светодиоды. Многие производители, такие как Osram и Cree непрерывно совершенствуют свои источники света с целью достижения все более высоких показателей световой отдачи. Так, совсем недавно Cree inc. удалось создать светодиод со световой отдачей 200 Лм/Вт при световом потоке в 3200 Лм.
Светотехнические параметры и понятия. Часть 1
Профессиональные светотехники и специалисты, работающие в области освещения, постоянно употребляют разные термины и определения, которые мало о чем говорят простому обывателю, но нужны для правильного описания цветового фона.
Чтобы было проще понимать, о чем идет речь, и что обозначают эти слова, мы подготовили список, объясняющий основные светотехнические термины и характеристики. Его не нужно учить наизусть, можно просто заходить на нужную страницу и освежать в памяти забытый параметр. Говорить «на одном языке» всегда проще.
Светотехнические параметры и понятия.
1 — Видимое и оптическое излучение
Весь окружающий нас мир образуется видимым и оптическим излучением, сосредоточенным в полосе электромагнитных волн от 380 до 760 нм. К ней с одной стороны добавляется ультрафиолетовое излучение (УФ), а с другой инфракрасное (ИК).
УФ-лучи оказывают биологическое воздействия и применяются для уничтожения бактерий. Дозировано они используются для лечебного и оздоровительного эффектов.
ИК-лучи используются для нагрева и сушки в установках, так как в основном производят тепловое воздействие.
2 — Световой поток (Ф)
Световой поток характеризует мощность видимого излучения по воздействию на человеческое зрение. Измеряется в люменах (лм). Величина не зависит от направления. Световой поток — это самая важная характеристика источников света.
Например, лампа накаливания Е27 75 Вт имеет световой поток 935 лм, галогенная G9 на 75 Вт — 1100 лм, люминесцентная Т5 на 35 Вт — 3300 лм, металлогалогенная G12 на 70 Вт (теплая) — 5300 лм, светодиодная Е27 9,5 Вт (теплая) — 800 лм.
3 — Люмен
Люмен (лм) — это световой поток от источника света (лампы) при окружающей температуре 25°, измеренной при эталонных условиях.
4 — Освещенность (Е)
Чаще всего нормируется горизонтальная освещенность (на горизонтальной плоскости).
5 — Сила света (I)
Сила света — это пространственная плотность светового потока, ограниченного телесным углом. Т. е. отношение светового потока, исходящего от источника света и распространяющегося внутри малого телесного угла, содержащего рассматриваемое направление.
I=Ф/ω Единица измерения силы света — кандела (кд).
Средняя сила света лампы накаливания в 100 Вт составляет около 100 кд.
КСС (кривая силы света) — распределение силы света в пространстве, это одна из важнейших характеристик светотехнических приборов, необходимая для расчета освещения.
6 — Яркость (L)
Яркость (плотность света) — это отношение светового потока, переносимого в элементарном пучке лучей и распространяющемся в телесном угле, к площади сечения данного пучка.
L=I/A (L=I/Cosα) Единица измерения яркости — кд/м2.
Яркость связана с уровнем зрительного ощущения; распространение яркости в поле зрения (в помещении/интерьере) характеризует качество (зрительный комфорт) освещения.
В полной темноте человек реагирует на яркость в одну миллионную долю кд/м2.
Полностью светящийся потолок яркостью боле 500 кд/м2 вызывает у человека дискомфорт.
Яркость солнца примерно миллиард кд/м2, а люминесцентной лампы 5000–11000 кд/м2.
7 — Световая отдача (H)
Световая отдача источника света — это отношение светового потока лампы к ее мощности.
Η=Ф/Р Единица измерения светоотдачи — лм/Вт.
Это характеристика энергоэкономичности источника света. Лампы с высокой световой отдачей обеспечивают экономию электроэнергии. Заменяя лампу накаливания со светоотдачей 7–22 лм/Вт на люминесцентные (50–90 лм/Вт), расход электроэнергии уменьшится в 5–6 раз, а уровень освещенности останется тот же.
8 — Цветовая температура (Тц)
Цветовая температура определяет цветность источников света и цветовую тональность освещаемого пространства. При изменении температуры источника света, тональность излучаемого света меняется от красного к синему. Цветовая температура равна температуре нагретого тела (излучатель Планка, черное тело), одинакового по цвету с заданным источником света.
Единица измерения Кельвин (К) по шкале Кельвина: Т — (градусы Цельсия + 273) К.
Пламя свечи — 1900 К
Лампа накаливания — 2500–3000 К
Люминесцентные лампы — 2700 — 6500 К
Солнце — 5000–6000 К
Облачное небо — 6000–7000 К
Ясный день — 10 000 — 20 000 К.
9 — Индекс цветопередачи (Ra или CRI)
Индекс цветопередачи характеризует степень воспроизведения цветов различных материалов при их освещении источником света (лампой) при сравнении с эталонным источником.
Максимальное значение индекса цветопередачи Ra =100.
Ra = 90 и более — очень хорошая (степень цветопередачи 1А)
Ra = 80–89 — очень хорошая (степень цветопередачи 1В)
Ra = 70–79 — хорошая (степень цветопередачи 2А)
Ra = 60–69 — удовлетворительная (степень цветопередачи 2В)
Ra = 40–59 — достаточная (степень цветопередачи 3)
Ra = менее 39 — низкая (степень цветопередачи 3)
Ra он же CRI — color rendering index был разработан для сравнения источников света непрерывного спектра, индекс цветопередачи которых был выше 90, поскольку ниже 90 можно иметь два источника света с одинаковым индексом цветопередачи, но с сильно различающейся передачей цвета.
Комфортное для глаза человека значение CRI = 80–100 Ra
Что такое светоотдача? Сравнение светильников и ламп.
Большинство из вас слышали о таком параметре как световая отдача. Что он означает и как его правильно понимать?
В первую очередь он показывает, насколько эффективно электроэнергия в светильнике, преобразуется в видимый поток света. Не на тепло или другие потери, а именно на реальное освещение.
Грубо говоря, это своеобразный КПД. Единица измерения светоотдачи – Люмен/Ватт.
Простые лампочки накаливания, люминесцентные, ДРЛ, НЛ и светодиодные одной и той же мощности, имеют различную световую отдачу.
Больше всего этот параметр у светодиодных элементов. А у простой 100 ваттной лампочки самый низкий КПД. У нее всего 2% из всей затрачиваемой энергии идет на освещение.
Однако здесь многое зависит и от самого светильника, его формы, конструкции, производителя и т.д.
Если большинство параметров у различных светильников одинаковые, то главный фактор выбора того или иного источника света – это его световая отдача.
Чтобы его узнать, необходимо световой поток источника света разделить на мощность светильника. В итоге и получим данные, измеряемые в Лм/Вт.
Теоретически считается, что эти данные должны затрагивать только сам источник света и никоим образом не касаться всего светильника.
Однако практика показывает, что огромный вклад в конечный итог величины светоотдачи оказывают:
Световая отдача
Выражение для световой отдачи имеет вид:
где — световой поток, излучаемый источником, а
— потребляемая им мощность.
Введя в рассмотрение величину потока излучения , отношение
можно представить в виде
. В этом произведении первый из сомножителей представляет собой cветовую эффективность излучения
, а второй — энергетический коэффициент полезного действия (КПД) источника [2]
. В результате исходное выражение для световой отдачи приобретает вид:
Таким образом, величина световой отдачи определяется совокупным действием двух факторов. Один из них — эффективность преобразования потребляемой источником электрической энергии в энергию излучения, характеризующаяся значением КПД, другой — способность данного излучения возбуждать у человека зрительные ощущения, определяемая величиной световой эффективности излучения.
Содержание
Источники монохроматического излучения
В случае монохроматического излучения с длиной волны для
в СИ выполняется:
где — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения, физический смысл которой заключается в том, что она представляет собой относительную чувствительность среднего человеческого глаза к воздействию на него монохроматического света, а
— максимальное значение спектральной световой эффективности монохроматического излучения. Максимум
располагается на длине волны 555 нм и равен единице.
В соответствии со сказанным для световой отдачи выполняется:
В большинстве случаев с точностью, достаточной для любых практических применений, используется округлённое значение 683 лм/Вт. Далее в уравнениях мы будем использовать именно его.
Источники излучения в общем случае
Если излучение занимает участок спектра конечного размера, то выражение для имеет вид
или ему эквивалентный:
Здесь — спектральная плотность величины
, определяемая как отношение величины
приходящейся на малый спектральный интервал, заключённый между
и
к ширине этого интервала:
Соответственно, для световой отдачи становится справедливо соотношение:
Примеры
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Световая отдача» в других словарях:
СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — 1) С. о. атома, одно из пондеромоторных действий света, заключающееся в том, что атом, испускающий фотон, приобретает импульс отдачи, направленный в сторону, противоположную вылету фотона. При спонтанном испускании разные атомы ансамбля получают… … Физическая энциклопедия
СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт … Большой Энциклопедический словарь
световая отдача — светоотдача — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы светоотдача EN luminositylight… … Справочник технического переводчика
Световая отдача — 6.8. Световая отдача h лм/Вт Источник: ТСН 23 328 2001: Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
световая отдача — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт. * * * СВЕТОВАЯ ОТДАЧА СВЕТОВАЯ ОТДАЧА источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт … Энциклопедический словарь
световая отдача — šviesos našumas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. light efficiency; light output ratio; luminous efficiency vok. Lichtausbeute, f rus. световая отдача, f; светоотдача, f pranc. efficacité lumineuse, f; rendement lumineux, m … Fizikos terminų žodynas
Световая отдача — источника света, отношение излучаемого источником светового потока (См. Световой поток) к потребляемой им мощности. Измеряется в Люменах на Ватт (лм/вт). Служит характеристикой экономичности источников: С. о. современных ламп накаливания… … Большая советская энциклопедия
СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света отношение светового потока, излучаемого источником света, к мощности, потребляемой этим источником. Единица С. о. (в СИ) лм/Вт … Большой энциклопедический политехнический словарь
СВЕТОВАЯ ОТДАЧА — источника света, световой поток, получаемый на единицу затраченной мощности. В СИ измеряется в лм/Вт … Естествознание. Энциклопедический словарь
Что нужно знать о выборе лампочек
Сегодня в продаже можно найти разные виды лампочек, и из-за такого разнообразия у покупателей часто возникают сложности с выбором. А ведь еще несколько десятков лет назад такого разнообразия не существовало, в 90 % домов использовались только обычные лампы накаливания мощностью от 40 до 100 Вт. Перед тем, как отправиться в магазин, стоит ознакомиться с характеристиками разных видов лампочек.
Виды ламп
Энергосберегающие
Представляют собой сложные устройства, способные создавать мощный световой поток при минимальных затратах электроэнергии. Их конструктивной особенностью является наличие электронного блока, который обеспечивает зажигание и дальнейшее горение источника света. Благодаря ему энергосберегающая лампа работает без мигания, свойственного обычным люминесцентным лампочкам.
Этот вид ламп освещения используется в светильниках, люстрах, хрупких бра. Но они не подходят для комнат, в которых часто включают и выключают свет. Также их не рекомендуется использовать в помещениях, где часто находятся люди с чувствительной кожей и предрасположенностью к дерматологическим заболеваниям.
Купить энергосберегающие лампы можно в интернет-магазине «Свет Депо». Отличным выбором станет модель Uniel G23 9W 4000K, «Наносвет» E14 9W 4000K, Uniel E27 9W Red.
Светодиодные
Светодиодная лампочка – это полупроводниковый прибор, который искажает электрическое напряжение в свет. От химического состава полупроводника зависит спектральный диапазон излучаемого света. Элементы конструкции: блок со светодиодами, радиатор, светорассеивающий колпак, блок драйвера и цоколь. Источник света (SMD-светодиоды) располагается на плате из текстолита, которая через термопасту соединяется с радиатором. Эта разновидность ламп применяется в бытовом, промышленном и уличном освещении.
Если вы ищете качественную светодиодную лампочку, рекомендуем обратить внимание на модели «ЭРА» E14 6W 2700K, «ЭРА» GU5.3 12W 4000K, «ЭРА» E27 8W 4000K.
Важно знать. Светодиодная лампочка менее «прожорлива» чем лампа накаливания, поэтому с экономической точки зрения ее покупка будет полностью оправдана. Убедиться в этом можно после проведения соответствующих расчетов.
Галогенные
Этот вид лампочек представляет собой усовершенствованные лампы накаливания. Они выполнены в виде кварцевой колбы, наполненной инертным газом с добавлением галогенов или их соединений, обеспечивающих замедленное испарение тела накаливания. Лампочки обеспечивают яркий свет, обладают прекрасной цветопередачей и позволяют создавать разнообразные световые оттенки. Их используют в автомобильных фарах, жилых домах и общественных заведениях, для подсветки интерьера.
В интернет-магазине «Свет Депо» можно заказать качественные галогенные лампочки. Отличным выбором станут такие модели: (UL-00005665) Uniel E14 28W, «ЭРА» GY6.35 50W 2700K и «ЭРА» GU5.3 75W 2700K.
Лампы накаливания
Источник света состоит из стеклянной колбы, содержащей вольфрамовую нить. Электрический ток проходит через нить, нагревая ее до температуры, создающей свет. Лампочки используются в бытовом и декоративном освещении. Виды ламп накаливания: галогенные, энергосберегающие, люминесцентные.
Рекомендуем обратить внимание на такие модели лампочек: «ЭРА» E27 75W 2700K, «ЭРА» E27 40W 2700K, «ЭРА» E27 40W 2700K.
Филаментные
Это светодиодные лампочки особого типа, внешне напоминающие лампы накаливания. Они имеют такую же прозрачную стеклянную колбу, но внутри расположена не вольфрамовая нить, а светодиоды особой конструкции, напоминающие нити. Филаментные лампочки применяются для освещения домов, офисов, общественных заведений, улиц. С их помощью можно создать уютную и приглушенную атмосферу в спальне, кафе, ресторане.
Что такое световая отдача и как она отличается в разных видах ламп
Световая отдача рассчитывается как отношение излучаемого лампой светового потока к потребляемой им мощности. Данный параметр является показателем эффективности и экономичности источников света. Измеряется в люменах на ватт (лм/Вт).
При расчетах нужно учесть:
Различные виды ламп обладают разной светоотдачей.