Как рассчитать световой поток лампы

Определяющие формулы

Если имеется монохроматическое излучение с длиной волны λ {\displaystyle \lambda } , поток излучения которого равен Φ e ( λ ) {\displaystyle \Phi _{e}(\lambda )} , то в соответствии с определением световой поток такого излучения Φ v ( λ ) {\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )} выражается равенством:

Φ v ( λ ) = K m ⋅ V ( λ ) ⋅ Φ e ( λ ) . {\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda )\cdot \Phi _{e}(\lambda ).}

где V ( λ ) {\displaystyle V(\lambda )} — относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения, имеющая смысл нормированной в максимуме на единицу чувствительности среднего человеческого глаза при дневном зрении, а K m {\displaystyle K_{m}} — коэффициент, величина которого определяется используемой системой единиц. В системе СИ этот коэффициент равен 683 лм/Вт.

Световой поток излучения с дискретным (линейчатым) спектром получается суммированием вкладов всех линий, составляющих спектр излучения:

Φ v ( λ ) = K m ∑ i = 1 N V ( λ i ) ⋅ Φ e ( λ i ) , {\displaystyle \Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\sum _{i=1}^{N}V(\lambda _{i})\cdot \Phi _{e}(\lambda _{i}),}

где λ i {\displaystyle \lambda _{i}} — длина волны линии с номером «i

», аN — общее количество линий.

В случае немонохроматического излучения с непрерывным (сплошным) спектром малую часть всего излучения, занимающую узкий спектральный диапазон d ( λ ) {\displaystyle d(\lambda )} , можно рассматривать как монохроматическое с потоком излучения d Φ e ( λ ) {\displaystyle d\Phi _{e}(\lambda )} и световым потоком d Φ v ( λ ) {\displaystyle d\Phi _{v}(\lambda )} . Тогда для связи между ними будет выполняться

d Φ v ( λ ) = K m ⋅ V ( λ ) ⋅ d Φ e ( λ ) . {\displaystyle d\Phi _{v}(\lambda )=K_{m}\cdot V(\lambda )\cdot d\Phi _{e}(\lambda ).}

Интегрируя данное равенство в пределах видимого диапазона длин волн (то есть от 380 до 780 ), получаем выражение для светового потока всего рассматриваемого излучения:

Φ v = K m ⋅ ∫ 380 n m 780 n m V ( λ ) ⋅ d Φ e ( λ ) . {\displaystyle \Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}V(\lambda )\cdot d\Phi _{e}(\lambda ).}

Если использовать спектральную плотность потока излучения Φ e , λ {\displaystyle \Phi _{e,\lambda }} , характеризующую распределение энергии излучения по спектру и определяемую как d Φ e ( λ ) d λ {\displaystyle {\frac {d\Phi _{e}(\lambda )}{d\lambda }}} , то выражение для светового потока приобретает вид:

Φ v = K m ⋅ ∫ 380 n m 780 n m V ( λ ) ⋅ Φ e , λ ⋅ d λ . {\displaystyle \Phi _{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{380~nm}^{780~nm}V(\lambda )\cdot \Phi _{e,\lambda }\cdot d\lambda .}

Интегрирующий сферический фотометр (Шар Ульбрихта)

Что такое сила света

Для человека, не знакомого с основными физическими величинами, характеризующими распространение фотонов – источников света в окружающей среде, сила света определяется яркостью свечения электрической лампочки. Чем ярче она светит, тем сильнее сила света – широко распространенное мнение.

На самом деле сила света – это не так. Сила света – величина производная. Она рассчитывается по формуле, в которой определяющими являются световой поток (обозначается знаком Ф) и телесный угол (обозначается знаком ω).

Чтобы было понятнее, что сила света не зависит напрямую от мощности лампочки, приведем пример: все знакомы с устройством карманного фонарика или прожектора. В них используются лампы, помещенные в зеркальные конденсоры. Мощность лампочки фонарика обычно небольшая, редко превышающая 35 Вт (галогеновые). Если такую лампочку использовать без конденсора в темном помещении, то сила света, испускаемая ей равномерно во всех направлениях, будет небольшой. В помещении будет сумеречно и некомфортно. Чтобы усилить силу света используют параболический зеркальный конденсор, который направляет световые лучи в нужном направлении, одновременно ограничивая его распространение во все стороны.

Сила света в луче фонарика (прожектора) будет тем больше, чем уже будет телесный угол. Это явление конденсации светового потока на узком участке позволяет экономить электрическую энергию и использовать для получения требуемой освещенности маломощные источники света.

Сила света не указывается на упаковке лампочек, поскольку зависит от устройства осветительного прибора (люстры, плафона, бра). При одинаковой мощности двух лампочек, находящихся в одном помещении, сила света, исходящего от лампы, помещенной в параболический плафон, будет больше, чем у свободно висящей.

Для тех, кто не знает или забыл, напомним, чем измеряется свет. Единицей измерения служит кандела (кд.). В переводе с латинского — свеча. Она соответствует световому потоку в 1 лм (люмен) приходящемуся на освещаемую поверхность в 1 ср. (стерадиан).

Задача №1 — расчёт мощности светильника

Я столкнулся c первой задачей. То есть я решил, каким образом будут располагаться светильники и для осуществления моей задумки, я расположил девять светильников в виде буквы «П»:

Соответственно мне необходимо было определить, каким световым потоком должен обладать светильник, чтобы обеспечить требуемую освещённость на кухне, а по световому потоку выбрать марку и модель светильника.

Для расчёта требуемого количества светильников нам необходимо знать нормативную освещённость, которая устанавливается СНиП 23-05-95* — «Искусственное и естественное освещение». Согласно данного СНиПа для кухни Е_н=150 лк

Площадь моей кухни равна 5 кв.м, S=5

Количество светильников: N=9

Теперь осталось разобраться с коэффициентами:

К – коэффициент запаса, также как и нормативная освещённость принимается по СНиП 23-05-95 (для жилых помещений 1,4 – 1,5), я принял К=1,4

Z – коэффициент неравномерности, принимается в зависимости от типа ламп и находится в пределах 1,0-1,2, для светодиодных светильников допускается принять Z=1,0

η – коэффициент использования светового потока, зависит от индекса помещения, отражающих поверхностей и типа ламп. Вообще данный коэффициент принимается по специальным таблицам, их можно найти на сайтах производителей ламп. На данный момент, я смог найти таблицы только для люминесцентных и ртутных ламп, всё-таки светодиодные лампы только набирают обороты, и информации для расчётов практически нет, но при всём этом, одну из таких таблиц активно используют сайты, продающие светодиодное оборудование: вот один из них — http://diode-system.com/kak-rasschitat-kolichestvo-svetilnikov.html А если используют профессионалы, то почему бы не воспользоваться и нам?

Таблица коэффициентов использования светового потока:

Теперь нужно понять, как ей пользоваться. Мы видим, что коэффициент использования светового потока зависит от индекса помещения и от коэффициентов отражения поверхностей потолка, стен и пола. Для коэффициентов отражения приведены наиболее распространённые варианты. Например: схема 0,7-0,5-0,3 (четвёртый столбик таблицы) соответствует помещению с белым потолком, светлыми обоями, и напольным покрытием, которое темнее обоев (это наиболее распространённый вариант)

Примерные коэффициенты отражения приведены в таблице ниже:

Согласно таблицы, для моей кухни подойдёт схема 0,7-0,5-0,3

Теперь рассчитаем индекс помещения — i. Этот параметр напрямую зависит от габаритов помещения и высоты рабочей поверхности. Если рабочей поверхностью считают стол, то обычно hраб=0,8 м. Для кухни рабочей поверхностью является: стол, плита, столешница, мойка, а они, как правило, имеют высоту 0,8-1,0 м, поэтому я принимаю hраб=0,8 м

Теперь рассчитаем расчётную высоту. Расчётная высота – это расстояние от светильника до рабочей поверхности, в моём случае светильники точечные встраиваемые, то есть расчётная высота будет измеряться от плоскости потолка до рабочей поверхности:

Сам индекс помещения рассчитывается по формуле:

a и b – соответственно ширина и длина помещения.

Округляем индекс помещения в большую сторону из ряда: 0,6; 0,8; 1,00; 1,25 и т.д. (смотрите второй столбец таблицы). Соответственно я принимаю 0,8

Теперь у нас есть все данные, чтобы определить коэффициент использования светового потока, пользуемся таблицей и получаем, что η = 0,39

И так, подставляем все данные в формулу для определения светового потока одного светильника:

То есть световой поток одного светильника будет равен 299 люмен. Это ориентировочно светодиодные светильники мощностью 3,5-4 Вт (см. таблицу ниже)

То есть для моей кухни подойдёт 9 светодиодных ламп мощностью 3,5 — 4 Вт (≈ 299 лм). Заходим в интернет и находим светильники соответствующей мощности, на всякий случай смотрим такой параметр, как световой поток (чтобы он был не менее нашего расчётного).

Вот, что удалось найти сразу:

Самое главное не ошибитесь с типом лампы, её цоколем и патроном. В своих точечных светильниках я использовал лампы с типоразмером MR16 и цоколем GU-5.3

Расчет освещенности помещения светодиодными лампами

А если наоборот количество Ватт будет слишком большим для освещаемого помещения то, отражаемый от поверхностей свет будет казаться слишком ярким от чего может возникать резь в глазах и их быстрое уставание.

Дизайнеры рекомендуют ориентироваться на среднюю норму согласно которой одному квадратному метру помещения должно соответствовать 20W мощности осветительного прибора. Однако сразу стоит оговориться, что эта цифра меняется в зависимости от назначения помещения (кухня, столовая, спальная, коридор, нежилое помещение), от использованных цветов и материалов в оформлении интерьера помещения, а также от высоты потолков в помещении.

Уровень освещенности	Тип лампы	Вт/м2
Приглушенный свет	Лампа накаливания	10
Галогенная лампа	7
Энергосберегающая	2
Средний свет	Лампа накаливания	15
Галогенная лампа	10
Энергосберегающая	3
Яркий свет	Лампа накаливания	20
Галогенная лампа	13
Энергосберегающая	4

Чтобы вычислить количество Ватт, необходимых для создания комфортного освещения в помещении, нужно умножить площадь помещения на количество Ватт из строчки таблицы, соответствующей типу освещения и используемым лампам.

Если в результате проведения вычислений у Вас получится число, исходя из которого невозможно вычислить без остатка количество ламп, например, 217 Ватт, то специалисты рекомендуют округлять получаемую мощность в большую сторону.

Таким образом, если плафоны у светильника рассчитаны на 60 Ватт, то 217/60 = 3,61.

Это значит, что Вы можете смело покупать светильник с четырьмя плафонами по 60 Ватт каждый и этой мощности хватит для освещения Вашего помещения.

Стоит иметь в виду, что приведенная таблица подходит для вычисления необходимой мощности светильника в помещениях с высотой потолков до 3 метров и в светлых интерьерах, то есть выполненных без преобладания темных оттенков.

В случае если высота потолокв в помещении превышает 3 метра, необходимо получившееся общее количество Ватт умножить на 1,5.

В случае если в помещении преобладают темные оттенки и матовые поверхности, расчет становится ненадежным и в этом случае лучше либо брать светильник сразу с большим запасом мощности, либо эксперементировать с несколькими светильниками различных мощностей.

При выборе светильника также обратите внимание на абажюр. Если Вы выбираете светильник с очень плотными и темными абажюрами, насыщенный свет из которого распростаняется только в одну сторону, то приведенная выше таблица будет неактуальна для такой модели светильника

Очень важно при покупке светильника знать лампу в сколько ватт можно ввернуть в плафон

Дело в том, что все плафоны имеют ограничение по мощности

Очень важно при покупке светильника знать лампу в сколько ватт можно ввернуть в плафон. Дело в том, что все плафоны имеют ограничение по мощности

И если вы покупаете люстру с четырьмы плафонами каждоый по 40 Ватт, то максимум мощности на который Вы можете рассчитывать с такой люстрой – это 4 плафона х 40 Ватт = 160 Ватт

И если вы покупаете люстру с четырьмы плафонами каждоый по 40 Ватт, то максимум мощности на который Вы можете рассчитывать с такой люстрой – это 4 плафона х 40 Ватт = 160 Ватт.

Отличие освещенности от светового потока

При этом многие путают единицы измерения Люмены с Люксами. Запомните, в люксах измеряется именно освещенность.

Как наглядно объяснить их разницу? Представьте себе давление и силу. С помощью всего лишь маленькой иголки и небольшой силы, можно создать высокое удельное давление в отдельно взятой точке.

Также и с помощью слабого светового потока, можно создать высокую освещенность в отдельно взятом участке поверхности.

1 Люкс – это когда 1 Люмен попадает на 1м2 освещаемой площади.

На поверхности этого стола должна быть определенная норма освещенности, чтобы вы могли комфортно работать. Первоисточником для норм освещенности служат требования сводов правил СП 52.13330

Для обычного рабочего места это 350 Люкс. Для места, где производятся точные мелкие работы – 500 Лк.

Данная освещенность будет зависеть от множества параметров. К примеру, от расстояния до источника света.

От посторонних предметов рядом. Если стол находится около белой стены, то и люксов соответственно будет больше, чем от темной. Отражение обязательно скажется на общем итоге.

Любую освещенность можно замерить. Если у вас нет специальных люксометров, воспользуйтесь программами в современных смартфонах.

Правда заранее приготовьтесь к погрешностям. Но для того, чтобы сделать навскидку первоначальный анализ, телефон вполне сгодится.

Методы измерения освещенности

Измерение освещенности люксметром

Для точного определения фактического уровня освещенности в каждой конкретной ситуации используют специализированный прибор, называемый люксметр, который состоит из фотоэлемента и экрана. Установленный в устройстве фотодатчик за счет преобразования энергии световых потоков в электрическую определяет интенсивность падающих световых лучей.

Схема использования прибора выглядит следующим образом:

подключаем устройство;
устанавливаем в определенной точке измерения;
выбираем необходимый режим замеров;
указываем пределы и ограничения при вычислении измерениях;
снимаем показания, отображаемые на экране.

Формула расчета освещенности

При расчетах освещенности используют, как правило, физическую величину, измеряемую в Люксах. Для оптимального расчета уровня необходимой мощности осветительных приборов пользуются распространенной формулой:

S – общая площадь рассчитываемого помещения; N – количество осветительных устройств; р – удельный вес мощности освещения на 1 м2. Данная величина для каждого типа помещений и ламп может отличаться и варьироваться в пределах, указанных в таблицах:

0 Светильники аварийного освещения Аварийное освещение – это освещение, которое включается в том случае, если повреждена

0 Сборка и разборка светильников: настенный бра и люстра Сборка бра Одна и та же лампа может быть установлена в светильники разного назначения.

0 Преимущества и применение светодиодного освещения Светодиодные, иначе LED — системы освещения быстро развиваются. Они оказались весьма

Чтобы в процессе эксплуатации жилища не возникало проблем с использованием и обслуживанием электросети, нужно знать, что такое фаза. ноль и земля в электропроводке квартиры.

Александр, чем конкретно данную статью дополнить? Постараюсь учесть Ваше пожелание!

Определение нормированного значения освещенности на рабочем месте

Как рассчитать освещенность помещения

Уважаемые читатели, в этой статье мы не будем приводить подробные сложные методики расчета освещенности помещения, не будем заставлять вас тщательно вникать в СНиПы и таблицы в поисках нужных коэффициентов. Мы подскажем вам, как рассчитать необходимую освещенность в помещении (комнатах) по упрощенной, быстрой методике, а также как рассчитать количество ламп, необходимых для комфортного освещения.

Для начала необходимо знать, что освещенность измеряется в люксах (Lx), а световой поток – в люменах (Lm). Опять же, этот метод расчета освещенности позволяет нам неправильно понять взаимосвязь и сложность этих величин. Если упростить – нам нужно это знать, чтобы правильно выбрать светильники и количество ламп для данного помещения (комнаты).

Этапы расчета:

Рассчитайте необходимый световой поток на комнату (количество Лм для всего помещения).
Расчет необходимого количества ламп на комнату.

Расчет необходимого светового потока на комнату (помещение).

Формула для расчета светового потока в люменах (Лм):Световой поток (люмены) = A * B * C ;

Где:А – нормативное значение освещенности помещения, см. таблицу ниже;Б – площадь помещения (комнаты) в кв. мВ – коэффициент высоты потолка (до 2,7 м – 1,0; 2,7-3,0 м – 1,2; 3,0-3,5 м – 1,5; 3,5-4,0 – 2,0);

2. Расчет необходимого количества ламп на комнату.

Таким образом, мы определили требуемый световой поток (количество люменов). Теперь мы можем рассчитать необходимое количество ламп на комнату. В таблице ниже можно выбрать количество ламп для помещения и сравнить наиболее популярные лампы по световому потоку и номинальной мощности.

Чтобы рассчитать необходимое количество ламп для комнаты, разделите общее количество лм из первой формулы на количество люменов лампочки. (Таблица 2).

Все эти расчеты являются приблизительными и подходят для выбора люстры или светильника, размещенного в центре комнаты.

Чтобы понять, сколько нужно светодиодных прожекторов, пересчитайте одну лампу мощностью 5-7 Вт (450-550 Лм) на 1,2-1,5 м2.

Таблица № 1: Нормативные значения освещенности для помещений/комнат, согласно СНиП:

Таблица № 2: Средний световой поток по типам ламп (количество люменов).

Типы лампочек (Тип лампы накаливания)	Лампы накаливания	CFL	LED
Минимальная люминесценция (люмены)	450LM	40W	9 Вт – 13 Вт	от 4 Вт до 5 Вт
680LM	60W	13 Вт – 15 Вт	6 Вт – 7 Вт
1100LM	75W	18 Вт – 25 Вт	9 Вт – 13 Вт
1600LM	100W	23Вт – 30Вт	16 Вт – 20 Вт
2600LM	150W	30 Вт – 55 Вт	25Вт – 28Вт

Цифры в таблице выше являются приблизительными значениями и могут отличаться в зависимости от производителя.

Еще несколько небольших советов по расчету светового потока и выбору количества ламп:

Помните, что СНиПы были разработаны еще в советское время. В те времена здоровье граждан (т.е. глаза) не имело большого значения, не говоря уже о комфорте пребывания в доме или работы в нем. Поэтому к расчету освещенности (светового потока) целесообразно добавить небольшой коэффициент безопасности.
Если в комнате больше ламп, чем нужно, вы всегда можете выключить некоторые из них. Но что вы будете делать, если света недостаточно, и как это будет выглядеть?
Помните, что поверхности обладают способностью отражать свет. Чем светлее поверхность, тем больше света она отражает, чем темнее поверхность, тем меньше света она отражает. Свет, отраженный от поверхности, также является светом, т.е. отраженный свет также освещает помещение. Если у вас комната или помещение, где преобладают темные цвета – при выборе ламп стоит увеличить значение светового потока, так как темные поверхности в комнате будут поглощать большое количество света.

Таблица 3: Светоотражение.

Отражение
Высота помещения	S пол м 2	цвет помещения
свет	средний	темный
<3м	до 20	0,75	0,65	0,60
до 50	0,90	0,80	0,75
до 100	1,00	0,90	0,85
3-5м	до 20	0,55	0,45	0,40
до 50	0,75	0,65	0,60
до 100	0,90	0,80	0,75
5-7м	до 50	0,55	0,45	0,40
до 100	0,75	0,65	0,60

Если вам нужно рассчитать освещенность и количество ламп для нестандартного помещения (с очень высоким потолком или сложной формы), или если вам нужно подобрать качественные светильники для комнаты, дома или офиса, позвоните нам, и наши специалисты предоставят исчерпывающую информацию и решение.

Вам необходимо рассчитать коэффициент использования. Она зависит от геометрических размеров помещения (высота, длина, ширина), отражения поверхности (пол, стены, потолок) и типа светильника (потолочный, подвесной).

Способы расчёта

Нормы освещенности для помещений различного назначения

Уровень освещенности указывается в люксах (Лк). Это световой поток мощностью 1 люмен (Лм), приходящийся на 1 м² помещения. Люмен — параметр, воспринимающийся глазами человека, меняется в зависимости от освещаемой площади. Если направить 100 Лм на 1 м², то освещенность составит 100 Лк. Если эти же лучи спроецировать на 10 м², показатель освещенности будет только 10 Лк.

Нормы освежения жилых помещений.

В зависимости от назначения комнат, проводимых работ к уровню освещенности предъявляются свои требования. Существуют нормативы СНиП, касающиеся разных видов помещений. Согласно им, требуемая освещенность составляет (в Лк):

для коридора, ванной, туалета, кладовой — 50;
в гардеробе — 75;
для лестницы многоэтажного дома, сауны — 100;
на кухне, в спальне, гостиной — 150;
для детских комнат — 200;
в библиотеках, кабинетах, офисе с ПК — 300;
в помещениях для чертежных работ, сборки мелких деталей — 500.

Ориентируясь при выборе на люксы светодиодного светильника, не забывают, что это показатель освещенности для 1 м². Если вкрутить в спальне площадью 10 м² лампочку 150 Лк, этого будет недостаточно: требуется 1500 Лк.

Чем дальше расположены лампочки от объекта, тем хуже он освещается. Поэтому применяется коэффициент поправки для потолка высотой более 2,7 м. Он составляет в зависимости от уровня подъема потолков:

до 3 м — 1,2;
в пределах 3,0-3,5 м — 1,5;
от 3,5 м до 4,5 м — 2.

Прослеживается прямая зависимость: потребность в свете возрастает с увеличением высоты потолка.

Калькулятор люмены в канделы и канделы в люмены

См. также: Оценка максимума эффективности белого света

Лю́мен (обозначение: лм, lm) — единица измерения светового потока в СИ.

Количество люмен указывает, сколько света испускает лампа во всех направлениях. Чем больше число люмен, тем больше света.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света, равной одной канделе, в телесный угол величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд × ср). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам.

Канде́ла (обозначение: кд, cd) — единица измерения силы света в СИ (от латинского candela, свеча).

Количество кандел указывает, сколько света испускает лампа в одном направлении, в котором она светит наиболее интенсивно.

Одна кандела — сила света в данном направлении от источника монохроматического излучения с частотой 540*1012 Гц, (555 нм, зеленый цвет) имеющего интенсивность излучения в этом направлении равную 1 / 683 Вт в телесном угле равном одному стерадиану.

Калькулятор для перевода люмен в канделы

Пересчет ведется по формуле: Fv=I*2π(1-cos(α)), где Fv — световой поток Iv — сила света α — угол половинной яркости Для расчета введите угол и силу света (световой поток). Учтите, результаты расчета зависят от оптических параметров светодиода и дают ориентировочный результат!

Канделы в люмен	Люмен в канделы

Сила света, мкд	Угол половинной яркости	Cветовой поток, млм	Угол половинной яркости

Световой поток, млм:	Сила света, мкд:

Световой поток типовых источников света

Приведены сравнительные параметры некоторых источников света, значения приблизительные, только для сравнительной оценки.

Тип источника света	Световой поток (люмен)	Сила света (кандел)	лм/ватт

Лампа накаливания 40 Вт	415	35	10
Лампа накаливания 100 Вт	1550	1300	15
Люминесцентная лампа 40 Вт	2500	2200	60
Газоразрядная лампа 35 Вт (ксенон с учетом оптики фары)	3000	15000	90
Светодиод Cree XLamp XP-L 6 Вт	1226	550	200

Мощность излучения, взаимосвязь энергии света (Ватты) и светового потока (люмен)

Важным параметром для оценки энергоэффективности светодиодного излучателя считается соотношение между излучаемой мощностью и мощностью, выделяемой в виде тепла.

Излучаемый светодиодом свет, как известно, обладает определенной энергией и энергия света зависит от длины волны. Однако сила света не пропорциональна энергии светового излучения, а зависит от чувствительности человеческого глаза. Иначе говоря, сила света — это мощность светового излучения, которое доступно для восприятия человеческим глазом. Чтобы пересчитать излучаемую энергию (Ватты) в световой поток (люмены), нужно знать длину волны излучения и кривую чувствительности человеческого глаза. Нетрудно догадаться, что для монохромного излучения эта задача решается легко, а для светодиода белого цвета, необходимо еще знать спектр его излучения и выполнить довольно сложное интегрирование.

Цвет излучения	Формула пересчета светового потока в энергию излучения	Опт. мощность при Fv = 100 люмен, Вт	Сила света при P = 1 Вт, лм

зеленый 555 нм	Р = Fv/683 Вт/лм	0.15	683
красный 650 нм	Р= Fv/68,3 Вт/лм	1.46	68.3
красный 625 нм	Р= Fv/222 Вт/лм	0.45	222
синий 465 нм	Р= Fv/68,3 Вт/лм	1.46	68.3
белый	Р= Fv/243 Вт/лм	0.41	243

Можно оценить, что белый светодиод мощностью 1 Вт с эффективностью 100 лм/Вт излучает в виде света 0,4 Вт и 0,6 Вт рассеивает в виде тепла, а лампа накаливания из потребляемых 100 Вт излучает в видимой области спектра только 6 Вт (0,06 Вт на 1 Вт).

Энергия, потребляемая источником света от сети питания, не полностью преобразуется в излучение. Особенно это актуально для светодиодных ламп. Кроме потерь энергии в самом светодиоде, мощность теряется в преобразователе питания, часть света задерживается оптикой — отражателями, рассеивателями, линзами. При использовании светодиода с эффективностью 100 lm/Вт, эффективность лампы редко достигает 80 lm/Вт, а для наиболее распространённых изделий бывает 60-70 lm/Вт. В итоге, современные лампы массового производства примерно в 10 раз эффективнее лампы накаливания.

Главные характеристики света

Человек видит спектр цветов – малую часть диапазона электромагнитных волн. Его характеристики влияют на комфортность среды пребывания и самочувствие человека. Существует определение для одного из свойств – световой поток (Ф), который измеряют в люменах (лм). Мощность светового потока источника характеризует вызванное ощущение восприятия света. По его распределению для замкнутого пространства выделяют потоки света: прямого, рассеянного, отраженного. Чем больше света, тем выше число люменов

Важно! Этот параметр не определяет интенсивность, яркость или производительность свечения, потому что учитывает весь рассеянный поток. Для того, чтобы измерить световой поток требуется много времени и при этом нужно учитывать пространственные характеристики явления. Основные характеристики светоизлучений

Основные характеристики светоизлучений

Главная характеристика источника – сила света (I), определяющая интенсивность излучения в направлении потока. Она вычисляется через частное светового потока (Ф) и телесного угла (ꭥ) в стерадианах (ср), внутри которого распределяется. В СИ единицу измерения силы света, кандела, обозначают кд, cd.

Телесный угол

Важно! Восковая свеча излучает с около одной канделы (от лат. candela), и ранее эта единица измерения называлась «свечой»

Величина кандел показывает световое излучение точечного источника света на самом интенсивном его направлении

Величина кандел показывает световое излучение точечного источника света на самом интенсивном его направлении.

Покупатели ламп обычно оценивают яркость по мощности потребления (Вт) источника. При хорошей яркости получается четкое и контрастное видение предметов. Однако и слабый, и очень яркий свет неблагоприятен для деятельности человека. Яркость (L) определяется плотностью силы света в направлении поверхности и вычисляется делением I на площадь проекции на перпендикулярную поверхность (зависит от cos угла).

Измеряют показатель яркости (L) света в кд/м². Главной характеристикой восприятия светового ощущения глазами является яркость освещаемой поверхности или источника.

Единицы измерения света

Световая отдача (H) фиксирует экономичность преобразования электрической мощности в световую. При переходе от электрической энергии к световой появляются потери, что вызывает снижение показателей яркости излучения. Измеряют световую отдачу в люменах на ваттах. Можно вычислить световой поток, зная среднее значение световой отдачи.

Практичную светоотдачу имеют светодиодные лампы (потери менее 5%).

Важно! Существуют стандарты качества освещения для помещений, а также для растений или для животных. Освещенность характеризуется отношением светового потока к площади поверхности

Единицы измерения освещения

Нормы и стандарты освещённости

Каким должно быть правильное освещение рабочего места, определяет не сам сотрудник или его работодатель. Нормы регламентируются нормативными актами, где закреплён допустимый уровень яркости в Люксах.

Нормативные документы:

СНиП — строительные нормы и правила проектирования освещения;
СанПиН — санитарные правила и нормы, которые включают в себя всю гигиену труда, в том числе и гигиену света;
ГОСТ Р 55710-2013 — регламентирует световые нормативы внутри зданий.

Уровень света отличается в зависимости от вида выполняемых работ. Виды производства делятся на труд высокой точности, средней, малой. Освещение, применяемое на рабочих местах на производстве с повышенной точностью работ, отличается от такового на местах с низкой точностью. Ниже представлены нормы яркости в зависимости от требуемой точности выполнения:

наивысшая точность — 5000 Лк;
очень высокая — 4000 Лк;
высокая — 2000 Лк;
средняя — 750 Лк;
малая — 400 Лк;
грубая — 200 Лк.

В таблице представлены нормы подсветки в зависимости от типа офисного помещения:

Помещение	Нормы, согласно СНиП
Кабинет с компьютерами	200-300 Лк
Серверная	400 Лк
Операционный или кассовый зал	400 Лк
Большой кабинет со свободной планировкой	400 Лк
Комната для посетителей	300 Лк
Кабинет для чертёжных работ	500 Лк
Помещение для ксерокопирования	300 Лк
Конференц-зал	200 Лк
Лестничные пролёты и эскалаторы	50-100 Лк
Холл, коридор, вестибюль	50-75 Лк
Архив	75 Лк
Кладовка	50 Лк

Коэффициенты отражения окружающих поверхностей

Отражение от поверхностей — важный показатель при организации рабочего места. Коэффициент отражения поверхности означает способность основания отражать падающий световой поток. Он равен отношению света, отраженного от поверхности, к общему падающему световому потоку. Такие коэффициенты давно рассчитаны (в зависимости от материала цифры могут варьироваться):

пол — 0,2-0,4;
стены — 0,5-0,8;
потолок — 0,7-0,9;
стол, рабочая поверхность — 0,2-0,7.

Отраслевые нормы искусственного освещения

Кроме сведений СНиП, которые являются общими, есть ряд отраслевых документов, разрабатываемых специальными институтами. Они устанавливаются в зависимости от типа отрасли после анализа ее специфики, и только затем переходят в разряд рекомендаций. При отсутствии конкретных отраслевых норм придется пользоваться общими.

Все нормативы в промышленности зависят от точности зрительных работ, которая делится на 7 разрядов в зависимости от величины объекта работы и сложности труда. Например, точные работы (1-4 разряды) подразумевают наличие объекта размером от 0,15 мм (наивысшая точность) до 5 мм (средняя точность). Пятый разряд (малой точности) может включать работу со светящимися объектами.

При делении работ по сложности внутри разряда учитывается цвет фона, ведь он влияет на коэффициент отражения (так, черный цвет имеет самый низкий коэффициент отражения). Нормы обязательно учитывают следующие факторы:

длительность работы;
напряженность труда;
степень разрешения задачи — различение или поиск;
число объектов в поле зрения;
возраст сотрудников;
квалификация сотрудников.

Факторы зрительного комфорта

При оформлении интерьера в офисных помещениях важно учитывать цветовую гамму стен, ведь она по-разному воздействует на человека. Лучше всего выбирать пастельные тона, а также зеленоватые, желтые оттенки, приятные для глаз. Есть и иные факторы зрительного комфорта:

Есть и иные факторы зрительного комфорта:

подходящая яркость;
однородность света;
отсутствие бликов и мерцания;
нужная контрастность.

Плохо воздействует на глаза блесткость, или сильная слепящая яркость — свойство ярких поверхностей ухудшать контрастность и нарушать зрительный комфорт. Утомление глаз вызывают и колебания света, они сильно снижают производительность труда, поэтому тоже недопустимы.