Многие годы лампы накаливания были единственным источником искусственного света. В последнее время из-за малой эффективности этих видов освещения происходит их постепенная замена другими источниками света, например, светодиодными.
Однако у ламп накаливания есть свои преимущества. Их дешевизна, наличие непрерывного спектра излучения, наиболее близкое к естественному солнечному свету, приводит к тому, что их продолжают использовать во многих случаях. Для правильной оценки возможности использования ламп накаливания и возможности их замены необходимо измерять и учитывать основные характеристики ламп накаливания.
Настенные и потолочные светильники доступны во многих стилях и материалах. Существуют три типа настенных бра: настенные бра, настенные светильники и осветительные панели для решительной дизайнерской атмосферы. Таким образом, настенный светильник играет роль внешнего освещения, а также декоративного. Хотя он может служить основным освещением в областях, которые не требуют высокой интенсивности света, таких как цвета, это больше в дополнение к общему освещению для других конфигураций. Размещенный снаружи, настенная лампа используется, чтобы выделить здание.
В процессе измерений светильник помещается в центр специальной сферы. В её стенке имеется фотоприемник с фильтром, полоса пропускания которого соответствует спектральной чувствительности глаза человека. Сигнал на выходе фотоэлемента зависит от его освещенности и пропорционален световому потоку источника.
Сравнивая сигналы фотоэлемента и предварительно полученного значения при использовании эталонного источника света, определяют световой поток исследуемого светильника.
Гирлянды и легкие предметы
Смотрите наши гирлянды и яркие предметы. Несомненно, это «плюс», прикосновение оригинальности, которое может создать особую атмосферу в рабочем пространстве. Гирлянды света приходят в самых разных формах и материалах, могут отмечать событие года или приносить оттенок цвета. С другой стороны, светящиеся объекты украшают украшение комнаты и могут играть роль разделения, особенно на открытых пространствах. Эти огни дополняют другое освещение, но могут сделать ваше рабочее место уникальным и современным пространством.
После измерения этого показателя можно определить величину светоотдачи лампы накаливания. Эта величина показывает, какой световой поток генерирует светильник при затрате 1 Вт мощности.
Сравнение показателей некоторых источников света
Светоотдача для источников света зависит от их мощности. Например, для обычных ламп накаливания, мощность которых лежит в пределах от 5 Вт до 200 Вт, эта величина меняется от 4 до 13 лм/Вт. Светоотдача ламп накаливания зависит также и от их конструкции.
Большинство: осмелитесь использовать световую терапию!
Почему бы не предложить своим посетителям сидеть на светящемся пуфе? 
Настольная лампа и светотерапия обеспечивают широкий спектр белого света, очень близкий к солнечному. Достаточно 30 минут ежедневного воздействия, даже на работе, чтобы обеспечить ощущение благополучия. Таким образом, вы гарантируете комфорт своих сотрудников и тем самым улучшаете, если необходимо, общую атмосферу в вашей компании. Лампу световой терапии. Указывает на способность света, испускаемого источником, восстановить цвет освещенного объекта.
В таблице ниже приведены данные для светильников различных типов.
Как видно из таблицы световых потоков лампы накаливания уступают как , так и светодиодным светильникам.
Световая мощность: количество света или световой поток, поставляемый светильником. Это выражено в Люмене. Чем больше число люменов, тем лучше светильник. Световая эффективность: это коэффициент светового потока и потребляемая мощность. Она говорит в Люменах Уоттом. Чем выше светоотдача, тем лучше его рентабельность.
Цветовая температура: цветовая температура выражена в Кельвине. Основание: часть лампы, которая подключается к светильнику, обычно называется «базой». Это обеспечивает электрический контакт. Существует множество разнообразных колпачков, которые гарантируют, что в любом данном фитинге используется правильный тип лампы.
Использование значения светового потока при расчете освещения в помещении
Существует несколько методов расчета освещения в помещении. В большинстве из них используется величина светового потока лампы.
Например, при расчете по методу использования коэффициента светового потока по необходимой освещенности рабочего места, с учетом вспомогательных величин, зависящих от типа светильника и помещения, рассчитывается общий световой поток лампы.
Перед тем, необходимо помнить, что в современных радиодеталях типа MOSFET между стоком и истоком есть дополнительный диод.
Среди других микроустройств, которые широко используются в современных электросхемах, это — для регулирования силы сопротивления, а также , которые в отличие от тиристоров, проводят ток в двух направлениях.
После этого выбирается близкая по величине светового потока стандартная лампа. Если требуемый показатель для освещения помещения оказывается больше, чем могут дать эти лампы, то увеличивается число светильников и производится повторный расчет.
Если для лампы отсутствует величина светового потока, то можно воспользоваться значением её мощности. При этом осуществляется приближенный пересчет с учетом светоотдачи используемого источника света.
Выводы :
- Несмотря на пониженные показатели эффективности лампы накаливания продолжают пользоваться спросом.
- Важным светотехническим параметром светильников является величина светового потока.
- Этот параметр используется при расчетах освещения в помещениях.
- Для сравнения эффективности различных светильников, в том числе ламп накаливания, используется значение светоотдачи.
- В зависимости от мощности лампы накаливания имеют различный показатель светоотдачи, причем с увеличением первого значение возрастает и вторая величина.
Измерения люксометром различных источников света на видео
Все вы, наверное, слышали про мировой заговор . Масоны, инопланетяне и евреи Производители электрических лампочек вступили в него сто лет назад, чтобы лампочки не служили вечно, а перегорали каждый месяц и жрали уйму электричества. И только сейчас путы заговора разорваны и лампочковые магнаты раздавлены великой империей Китая, завалившей весь мир вечными и экономичными светодиодными лампами. Но не расслабляйтесь – мировой заговор не сдается. Теперь он явился в виде Великой Светодиодной Ложи Лажи Лжи. Короче, все врут (с).
Шутки шутками, а в той или иной степени врут, наверное, все производители LED-светотехники. Кто-то нагло и откровенно, кто-то так, слегка подвирает – но так или иначе, кажется, нет ни одной фирмы, которая не завышала бы параметров своих изделий. Разными способами – кто-то просто пишет красивые цифры от фонаря, порой запредельные с точки зрения здравого смысла. А кто-то – просто пишет характеристики вполне правдивые, но полученные в условиях, далеких от реальных условий эксплуатации. Например, световой поток, измеренный при температуре 25°С в импульсном режиме. Так или иначе, а 15-20% «припуска на вранье» давать придется.
Освещенность измерить просто, световой поток – сложно и дорого. Необходимо собрать весь свет, испущенный лампой и в равной степени учесть лучи по всем направлениям. То есть, нужен фотоприемник в виде полой сферы с одинаковой светочувствительностью каждого участка ее поверхности. Изготовление такой фотометрической сферы и ее последующая калибровка – задача весьма непростая.
Другой подход – по точкам промерить диаграмму направленности источника света и проинтегрировать по всей сфере. Но и это непросто: надо иметь солидных размеров темное помещение с темными стенами. И гониометрическая головка с двумя осями нужна, желательно с автоматическим приводом, чтобы не задолбаться вручную выставлять углы для каждой из нескольких сотен точек.
Впрочем, есть пара частных случаев, которые часто встречаются на практике и для которых можно ограничиться одним измерением. Об одном из них я и хочу поведать хабрасообществу.
Этот частный случай – плоский косинусный излучатель. Косинусным называется такой излучатель, яркость которого не зависит от угла между нормалью к его поверхности и направлением на наблюдателя. Диаграмма направленности такого излучателя определяется исключительно геометрией – а именно видимой площадью поверхности. И для плоского косинусного излучателя существует простое соотношение между световым потоком и силой света в направлении нормали к плоскости:
То есть достаточно измерить люксметром освещенность в метре от источника света и умножить ее на 3,14 – и мы уже имеем величину светового потока (либо, если расстояние не равно метру, его придется учесть по закону обратных квадратов). Разумеется, источник света должен быть много меньше расстояния до люксметра – иначе закон обратных квадратов работать не будет и результат измерения будет завышен.
Какие же источники света можно с достаточной для практики точностью считать плоскими косинусными излучателями? Это практически любые белые осветительные светодиоды без линзы и плоские сборки на их основе. Всевозможные китайские 5730, 2835, 5050, 3030 и прочие, что встречаются обычно в светодиодных лампах с алиэкспресса, а также продаются там же отдельно в катушках за копейки – это оно. А также матрицы. И китайские квадратные на 10 ватт, и Cree CXA и CXB. А вот для любых светодиодов с линзой, а также для светодиодов без люминофора (например, RGB) такой метод не годится - их диаграмма направленности существенно отличается от косинусной. Плоские светильники, встраиваемые в потолок и закрытые молочным стеклом, также неплохо соответствуют этой модели.
Итак, давайте уже что-нибудь измерим. В качестве подопытных кроликов у нас сегодня:
1. Сборка китайская на 90 ватт из 156 светодиодов 5730 (в каждом по два кристалла 13х30 mil) со встроенным драйвером на CYT3000B. По заверениям китайцев, должна давать 9200 лм.
Потребляемая мощность по приборам - 85 Вт, на ней и остаемся
.
2. Матрица CXA2530, новая версия, 3000 кельвин, Ra>80. Световой поток при 800 мА и 85°С согласно даташиту - не менее 3440 лм, а при 25°С (такой температуры не бывает, если только не захолодить сам светодиод до температуры ниже нуля - тепловое сопротивление не даст) - не менее 4150 лм.
Заводим на токе 800 мА, потребляемая мощность составила 28,64 Вт
.
3.
HPR20D-19K20 - древняя, как мамонт (покупалась году в 2010, если не раньше) матрица на 20 ватт фирмы HueyJann, похожая на нынешние 10-ваттные матрицы, отличается от них большим количеством кристаллов под люминофором - их 16 штук вместо девяти (4 штуки последовательно в каждой из четырех параллельно включенных цепочек). Заявлено 1830 лм при токе 1,7 А, реально на глаз не ярче, чем CXA2011 с подводимой мощностью 11 Вт.
Запускаем на паспортном токе 1,7 А, напряжение составило 12,2 В, мощность 20,74 Вт
.
Освещенность измеряем люксметром UT382 (Uni-T), на "глазок" которого надеваем бленду из черной бумаги, чтобы не ловил отраженный от стен свет в неподготовленном помещении. Расстояние во всех случаях - метр. Результаты в таблице.
Выходит, что световой поток китайской сборки соответствует заявленному (в пределах погрешности люксметра), у Cree"шной матрицы тоже все в пределах даташита (учитывая, что температура ее неизвестна), а вот у HueyJann"овской матрицы обещанных люменов нет и близко.
Но что-то затерзали меня смутные сомнения: 9000 с хвостиком люмен при 85 ваттах, учитывая КПД драйвера 80% и при том, что светодиоды работают далеко не в облегченном режиме, по полватта на корпус, а пиковый ток вдвое больше среднего (никакого фильтрующего конденсатора у этих плат нет) - это очень даже круто. Вдобавок как-то не видно от этой сборки значительно большей освещенности в комнате по сравнению с люстрой, в которой пять лампочек по 950 лм (энергосберегайки).
Подозрение падает на люксметр - не все из них адекватно измеряют светодиодные источники. Те из них, что сделаны на базе фотодиода BPW21R, имеют очень приблизительное соответствие спектральной чувствительности стандартной кривой видности, и относительная чувствительность к излучению 450 нм (это длина волны, соответствующая синему пику, имеющемуся в спектре почти всех белых светодиодов) превышает относительную чувствительность глаза в этой области в несколько раз. В данном приборе фотоприемник другой, что и являлось одним из критериев при выборе прибора, но все же сходим в охрану труда и возьмем другой люксметр. Это оказался ТКА-Люкс. В его методике поверки содержится проверка спектральной характеристики, то есть она должна соответствовать кривой видности с нормируемой погрешностью. Повторяем измерения с ним. Вот результаты:
Ну что тут сказать? Врут не только производители светодиодных ламп, но и мой люксметр. Причем врет, как и ожидалось, по-разному для разных светодиодов. Для матрицы CXA2530 разница с профессиональным аппаратом минимальная, скорее в пределах погрешности обоих приборов. Но у этой матрицы провал в спектре почти незаметен, если смотреть через компакт-диск (реально он, конечно, есть). А вот остальные подопытные "провалились" прилично. И теперь прекрасно видно, что до заявленных люменов они не дотягивают более чем заметно: китайская 90-ваттная сборка - на 25%, а матрица HPR20D-19K20 - почти вдвое.
Отсюда можно сделать следующие выводы :
- Да, описанным образом можно оценить световой поток, испускаемый светодиодами, матрицами и сборками (в пределах описанного частного случая).
- С измерением освещенности от светодиодов люксметром надо быть осторожным и убедиться, что он имеет корректную кривую спектральной чувствительности. Ибо врут все (с).
- Если измерения показывают, что китайским изделием достигнуты заявленные характеристики, значит, вполне вероятно, что прибор проградуирован в китайских люксах:).
Если вам захочется таким же образом оценить световой поток светодиодной лампочки с полусферическим рассеивателем, нужно снять рассеиватель. Под ним скорее всего будут вполне подходящие светодиоды. Но сам рассеиватель вносит потери 15-20 и более процентов светового потока.
Да, и последнее. Описанная методика ни в коей мере не является ни метрологически строгой, ни точной. Она оценочная и не более того. Именно поэтому я не привел здесь анализа погрешностей.
Метки: Добавить метки
