Световой поток. Что такое Люмен? Как выбрать лампу

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.

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.

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.

Назначение

Сила светового потока зависит от соотношения освещенности. Если она недостаточна, то зрение будет портиться. Если наоборот, то глаза будут быстро уставать. То есть при приобретении достаточной мощности светильника можно обеспечить достаточную освещенность. Кроме того, знание этой величины позволит задать экономное расходование электроэнергии. С эстетической стороны также можно выбрать красивый и практичный свет. Поэтому это важный показатель, который должен быть изучен перед покупкой аналога лампы накаливания, устройства со светодиодом средней яркости, люминесцентной ваттной лампой.

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.

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

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).

Как определить световой поток и мощность

Определение потока и мощности светильника может быть осуществлено с помощью специальной таблицы, которая дана ниже. Чтобы сделать самостоятельное измерение, можно воспользоваться сферическим фотометром или фотометрическим гониометром. Основной проблемой самостоятельного нахождения необходимых данных будет определение параметров луча, который движется одновременно в нескольких направлениях.

Благодаря сферическому фотометру, можно измерить энергию рассеянного луча, имеющего единичный коэффициент отражения, а затем сравнить полученный результат с эталоном. С помощью фотометрического гониометра, в котором находится люксметр, можно измерить освещенность по всей сфере источника. Полученные данные интегрируются в люмены.

Также измерение можно сделать самостоятельно люксметром. По окончанию процедуры, записываются данные освещенности и площади помещения, а затем эти сведения подставляются под формулу для вычисления луча: П=ОПл.

Вам это будет интересно Виды светодиодных ламп освещения и их характеристики

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.

Основные виды люминесцентных ламп

Все лампы этого типа разделяются на две основные категории. Первый тип представлен осветительными приборами общего назначения, мощность которых находится в пределах 15-80 Вт. Цветовые и спектральные характеристики этих ламп позволяют максимально имитировать различные оттенки естественного света.

Второй тип относится к лампочкам специального назначения. Для их классификации применяются различные параметры. В соответствии с мощностью они разделяются на лампы малой мощности – до 15 Вт и большой мощности – более 80 Вт. У этих ламп разный тип разряда, поэтому они бывают дуговыми, а также с тлеющим разрядом и свечением. По излучаемому свету специальные лампы могут быть естественного света, цветные, с ультрафиолетовым излучением и с отдельно взятыми спектрами излучения. Распределение света осуществляется по-разному, то есть в виде направленного и ненаправленного светоизлучения. Первый вариант представлен рефлекторными, панельными, щелевыми и прочими источниками света.

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.

72682

Дата публикации: 03.05.2018

Маркировка люминесцентных ламп

Все люминесцентные лампочки имеют буквенную маркировку. Буква Л соответствует основному названию. Другие буквы наносятся по цвету излучения:

• Д – дневной цвет;
• ХБ – холодно-белый;
• ТБ – тепло-белый;
• Б – обычный белый;
• Е – естественно белый.
• Другие буквы, например, К, Ж, З, Г, С – соответствуют определенным цветам – красному, желтому, зеленому, голубому и синему.
• Символы УФ означают ультрафиолетовый свет.
• Лампы, у которых улучшенное качество цветопередачи, обозначаются буквой Ц, проставляемой после первых цветовых букв.
• Символ ЦЦ указывает на особо высокое качество.

Различия в конструкции и принципе работы

Впервые на источник света с вольфрамовой нитью был получен патент российским ученым А.Н. Лодыгиным в 90-х годах XIX века. Такие лампы освещения работают по принципу накаливания нити из специального вольфрамового сплава до очень высоких температур, что неизбежно приводит к свечению. Конструктивно такой прибор состоит из стеклянной колбы с химически инертным газом внутри (например, смеси азота с аргоном), вольфрамовой спирали (нить накаливания), молибденовых держателей нити накала с другими элементами для удержания нити и электрических проводников с цоколем в нижней части лампы.

Такие лампы широко применяются во всех сферах жизнедеятельности человека, но постепенно их заменяют на современные и эффективные светодиодные осветительные приборы.

Светодиодные лампы были открыты еще в начале XX века, но впервые практическое применение получили лишь в 1962 году, когда американский ученый из университета Иллинойса Ник Холоньяк получил кристаллы с красным свечением. Принцип свечения светодиода заключается в электро-дырочном переходе, свойственном полупроводниковым элементам. При прохождении электрического тока в прямом направлении через светодиод происходит излучение фотонов и появляется свечение.

С развитием и усовершенствованием технологических процессов, производство светодиодов перестало быть дорогим и светодиодные лампы получили широкое распространение, стремительно вытесняя с рынка лампы накаливания. Все это происходит потому, что такие устройства имеют высокий коэффициент полезного действия и при малой мощности имеют большой световой поток.

Кабель HDMI

HDMI кабель: нет звука на телевизоре
HDMI — это кабель современного стандарта, предназначенный для скоростной передачи цифрового аудио и видео сигнала высокого качества:

• Особенности устройства кабеля защищают передаваемую информацию от возможного копирования, но это скорее информационное дополнение, которое не пригодится обычному пользователю.
• До HDMI, для передачи цифрового сигнала использовали кабель DVI, который применяют и сегодня, при подключении компьютерной техники, но в отличие от предшественника HDMI имеет более компактные габариты и способен передавать звук, что и поспособствовало быстрому внедрению данного стандарта в бытовую электронику.
• Применяются данные кабели для подключения к телевизору не только компьютеров, а также: проекторов, фото и видео камер, DVD и Blu-Ray плееров, спутниковых ресиверов, современных игровых приставок и прочей цифровой техники.

Совет! Если сопрягаемые устройства в вашей мультимедийной системе имеют выходы HDMI, но вы по какой-то причине ими так и не воспользовались, то обязательно приобретите данный кабель. Разницу в качестве изображения вы сразу заметите невооруженным глазом.

DVI и кабель HDMI 1.4: нет звука

Типы кабеля и его свойства

Что примечательно в данном стандарте, так это полная совместимость кабелей разного поколения. Но, тем не менее, каждая модель имеет свои особенности, которые и отличают её от предшественников.

Стандарты кабелей

Все кабели, производимые сегодня, отличаются стандартами изготовления. То есть, по сути, мы имеем несколько типов HDMI:

• Standard (Стандартный) — модель поддерживающая передачу видеосигнала, разрешением 720р или 1080i. Максимальная пропускная способность составляет 4,9 Гбит/сек, а глубина цвета — 24 бит. По сути, является бюджетным решением, так как цена за 1,5 м кабель не превышает 300 рублей. Подойдет для большинства нетребовательных пользователей, или при подключении устройств, не способных выдавать более качественную картинку (ресивер, DVD и пр.)
• High Speed (Высокоскоростной) — имеет пропускную способность в 10,2 Гбит/сек, и поддерживает 48-ми битную цветность. Отлично сочетается с технологиями 3D и Deep Color. Имеет реверсивный звуковой канал, для передачи данных без применения S\PDIF подключения. Применяется при соединении с высокоскоростными устройствами типа Blu-Ray, так как способен выдавать картинку разрешением до 4К (4096х2160 пикселей).
• Standard with Ethernet (Стандартный с Ethernet) — данный кабель аналогичен первому в нашем списке, но имеет отдельный канал для передачи данных по Ethernet (интернет подключение). Как и любой интернет-кабель, обеспечивает двунаправленную передачу данных со скоростью до 100 Мбит\сек. Еще одно отличие от стандартного варианта — это поддержка реверсивного звукового канала.
• High Speed with Ethernet (Высокоскоростной with Ethernet) — думаем все уже догадались о возможностях данной модели. Стоит лишь отметить, что он обладает максимальными возможностями для кабелей версии 1.4 (о версиях поговорим ниже).
• Standard Automotive (Стандартный автомобильный) — весьма специфичный кабель, которым в основном пользуются профессионалы при подключении к автомобильной мультимедийной системе устройств, передающих сигнал по HDMI.

Внимание! Кабели с поддержкой Ethernet, имеет смысл использовать только тогда, когда оба подключаемых устройства имеют поддержку данной технологии. В таком случае, вы сможете не только организовать высокоскоростное подключение к интернету, но и передавать контент на другие соединенные устройства.

Версии кабелей HDMI

HDMI версии 2.0
Перечисленные типы являются не единственным критерием, по которому отличаются HDMI кабели. Начало разработкам единого цифрового стандарта положили такие именитые компании, как Sony, Phillips, Thompson, Hitachi и другие. Результатом совместных усилий данных компаний, стал кабель HDMI версии 1.0, который вышел в уже далеком 2002 году.

• Данная разработка стала прорывом в мире электроники, и очень скоро она прочно заняла свою нишу, постепенно вытесняя все остальные форматы подключений.
• К достоинствам новинки можно отнести не только новый уровень и качество изображения, но и простоту подключения — один кабель заменил целые пучки проводов, что особенно заметно при подключении акустических систем с многокaнaльным звучанием.
• Со временем, формат HDMI получил новый толчок в развитии. Разработчики стали выпускать более усовершенствованные версии проводов, наделяя их новыми функциями и возможностями. Но, что особенно приятно, не забывая сохранять совместимость новых версий со старыми устройствами.

На сегодняшний день, самой продвинутой, является версия кабеля 2.0, способности которой несоизмеримо выше, чем у её «первопредка». Данный стандарт вобрал в себя все достоинства предыдущих версий.

Теперь HDMI провода могут не только передавать изображение и звук высочайшего качества, но и, например, управлять бытовой электроникой, передавать сигнал 3D, подключать ТВ к интернет, синхронизировать видео и аудио потоки, и многое другое.

Совет! Если вас интересует полная спецификация по всем версиям HDMI кабелей, то поищите таблицы и схемы в сети. По возможности, постараемся выложить в скором времени данную информацию у нас на сайте.

Виды разъемов и длины кабелей

Основные типы разъемов для кабеля HDMI
Несмотря на всеобщую тенденцию к стандартизации, применение любого формата подключения, не может оставаться неизменным. Данный факт связан с тем, что большинство современных электронных устройств стали заметно меньше, к тому же в нашу жизнь прочно вошли мощные смартфоны, планшеты и компактные компьютеры, что повлекло за собой разработку новых стандартов, которые смогли бы позволить соединять их с телевизорами.

Подключение современных электронных устройств

В результате, были разработаны и выпущены новые типы HDMI кабелей, со специфическими штекерами, под определенные виды задач и устройств.

Согласно новой спецификации, их количество составило пять штук, которые получили кодовое обозначение заглавными буквами латинского алфавита:

• Type A (Standard) — данное обозначение получил первый разъем который мы обсуждали ранее;
• Type B — менее популярен, чем предыдущий тип, хотя имеет расширенный канал для передачи видео с разрешением от 1080р;
• Type C и D — мини и микро разъемы соответственно. По сути являются уменьшенной копией типа «А», и предназначены для подключения компактной цифровой техники (планшеты, ноутбуки и пр.);
• Type E — конструкция коннектора имеет специальный замок, фиксирующий кабель в гнезде. Чаще всего, применяется в автомобильных системах, подверженных постоянной тряске и вибрации.

Из спецификаций по HDMI кабелям можно извлечь еще одну важную информацию — длина всех кабелей строго регламентирована. Минимальный размер провода составляет 0,75 метра, а максимальный — 10 метров.

Если вам предлагают кабель версии 1.4 большего размера, то помните, что такой вариант не регламентирован стандартами, и скорее всего, он не сможет выдавать картинку нужного качества. А это значит, что любителям покупать провода с запасом, тут не разгуляться, ведь при подключении, такой HDMI будет терять и искажать сигнал.

Но не стоит думать, что размер кабеля это единственное, что влияет на качество картинки. Данный фактор еще зависит и от материала, из которого изготовлен провод. Также, влияет и толщина жил — в более скоростных моделях, они больше в диаметре. Но если вам все-таки необходимо прокинуть кабель на большое расстояние, то подумайте об использовании усилителя сигнала, который не даст потерять.

Резюмируя данную главу, подчеркнем, что использование при производстве дорогих металлов, сильно сказывается на конечной стоимости продукта. Так, например, встречаются модели, чья цена превышает 7 — 8 тысяч рублей. Поэтому, подбирая кабель, нужно в первую очередь ориентироваться на свои запросы. Как это сделать, расскажем дальше.

Выбираем кабель HDMI

Выбор правильного кабеля
Не можем с полной уверенностью сказать, что данный материал — это полноценная инструкция по выбору кабеля. Скорее, это несколько советов и замечаний, которые могут вам пригодиться при покупке, и не стать жертвой какого-нибудь недобросовестного продавца.

• Начнем с того, что, несмотря на требования спецификации, HDMI кабели могут быть значительно большей длины, чем указанные выше значения. Но стоит знать некоторые особенности его конструкции.
• Как уже говорилось, слишком длинный кабель теряет сигнал, и искажает его на выходе. Чтобы этого не происходило, применяют HDMI эквалайзеры (усилители), или же используют однонаправленный кабель особой конструкции, который имеет встроенный репитер, заменяющий отдельное усиливающее устройство. К тому же, диаметр сечения проводников у таких кабелей должен быть больше, чем у стандартных.
• Существует некоторый негласный стандарт по соотношению длин и диаметров проводника: 5 м — 28 AWG (0,321 мм); 10 м — 26 AWG (0,405 мм); 15 м — 24 AWG (0,511 мм); 20 м — 22 AWG (0,644 мм) и т.д.
• AWG — это американский стандарт калибровки проводов, в котором большие значения означают меньший диаметр провода. Именно такая маркировка встречается чаще всего, но для удобства мы добавили значения в привычных мм.

Совет! Если кабель не имеет указанной маркировки, то вполне возможно, что перед вами товар низкого качества, от покупки которого стоит воздержаться.

HDMI кабель с золотым напылением

• Бытует мнение, что кабели HDMI, имеющие золотое напыление на контактах, способны передавать сигнал с меньшей потерей качества. Стоимость подобных моделей, мягко говоря, довольно высока. На самом деле разницы в качестве не будет, и переплачивать за золото нет никакой необходимости.
• Напыление исполняет роль вовсе не проводника, а защиты от окисления. Да, действительно, окись, образующуюся со временем, может сильно повлиять на качество картинки, но бороться с ней можно иначе. Для тех же целей используют напыление из никеля и хрома, которые имеют более высокую прочность, чем мягкое золото, и при этом, так же хорошо защищают контакты.
• А вообще, использовать подобную защиту стоит лишь при эксплуатации изделия во влажном климате, или влажных помещениях. И не забудьте, что не имеет смысла применять защищенный кабель, если такой же защиты не имеет ответное гнездо на телевизоре.

Экранированный кабель
На что еще можно обратить внимание при выборе кабеля? Качественное изделие всегда будет иметь экран, который защитит сигнал от внутренних и внешних наводок. Оптимальным считается строение по типу «витая пара» (каждый сигнальный провод переплетается с «землей»), закрытым от внешних помех оплеткой из фольги.

Не лишним будет присутствие пары ферритовых фильтров, которые исполняются в виде массивных колец по концам кабеля. Такая защита избавит вас от высокочастотных внешних помех.

Параметры ламп и напряжение сети

Существуют таблицы, в которых в сравнительной форме отражаются характеристики наиболее распространенных люминесцентных ламп. Например, в случае падения напряжения в электрической сети ниже допустимых пределов, существенно ухудшается процесс перезапуска. И, наоборот, если напряжение существенно повышается, это может привести к перекаливанию катодов и перегреву пускорегулирующих устройств. Во всех случаях, когда нарушаются условия нормального функционирования, срок эксплуатации люминесцентных ламп значительно сокращается.

Таким же образом отображаются характеристики всех остальных видов люминесцентных ламп. Следует помнить, что у светильников с одинаковой маркировкой параметры могут существенно отличаться из-за различия их габаритных размеров.

Срок службы

Всем знакома ситуация, когда лампа накаливания «перегорела». Любой скачок напряжения при работающем приборе или резкое включение при износе вольфрамовой нити приводит к порче лампы накаливания. Именно из-за высокой чувствительности нити накала обычные лампы имеют маленький срок службы, а некачественные лампы накаливания и вовсе служат считанные дни.

Энергосберегающие светодиодные лампы имеют принципиально другую конструкцию и прогнозируемый срок службы. Такие устройства служат в десятки раз дольше ламп накаливания и могут проработать до 50000 часов (для сравнения, средний срок службы ламп накаливания не превышает 1000 часов).

Виды цоколей ламп

В бытовых условиях применяют лампы с тремя видами цоколей: маленьким, средним и большим, или, говоря техническим языком, Е14, Е27 и Е40. Цифры в названии обозначают диаметр цоколя в миллиметрах. Самый распространенный размер цоколя — Е27. Цоколь Е14 часто называют «миньон» (в переводе с французского — «маленький»). Цоколь Е40 используется для лам уличного освещения мощностью 300, 500 и 1000 Вт.

Помимо цоколей, которые вкручиваются в патрон с помощью резьбы, существуют виды цоколей ламп штырькового типа. Их называют G-цоколями. Основные их виды G5, G9, 2G10, 2G11, G23 и R7s-7. G-цоколи используются в компактных люминесцентных и галогеновых лампах для экономии места. С помощью двух или четырех штырьков лампа крепится в гнезде светильника.

Классификация

Лампы накаливания

В недавнем прошлом наиболее распространённый тип. Осветительные приборы данного вида могут использоваться как на стационарных, так и на портативных устройствах (например, ручные фонарики).

Свет испускает нагретая вольфрамовая нить, помещённая в колбу (баллон), из которого откачан воздух (отсюда термин «вакуумные»).

Лампы накаливания по составу газа в баллоне разделяют на собственно вакуумные, криптоновые, галогенные.

Вакуумные

Поверхность колбы может быть как прозрачной, так и матовой, что позволяет получить более мягкий свет без использования защитного колпака. Также, верхняя часть баллона может быть покрыта зеркальной краской, чтобы направить световой поток вниз (при потолочном освещении).

Лампы для переносных источников работают от напряжения 12, 24, 36 В.

Для стационарных – 220 В, 50 Гц (городская электрическая сеть).

Основной минус подобных источников света – низкий КПД: только 2-3% идёт на освещение. Остальная энергия рассеивается в виде тепла (отсюда и низкий показатель светоотдачи).

Тип используемого крепления – цоколь Эдисона (Е-цоколь); различается по своему диаметру (в мм), указываемому в маркировке:

• Е10 – используется для карманных фонариков;
• Е14, также называемый «миньён» (маленький);
• Е27 – стандартный;
• Е40 используется для наружного освещения;

Плюсы:

• широкое распространение оборудования;
• низкая цена;
• удобство монтажа;

Минусы:

• низкий КПД;
• малая длительность работы (500–1000 ч.);
• пожароопасность (нельзя использовать в пластиковых и деревянных конструкциях);

Характеристики:

Криптоновые лампы

Лампа накаливания, в баллон которой добавлен криптон (инертный газ). Обладают меньшими габаритами и большим временем работы по сравнению с вакуумными (1000–2000 ч.), не чувствительны к перепадам напряжения.

Характеристики:

Галогенные лампы

Как следует из названия, колба содержит пары галогенов (элементов 17 группы таблицы Менделеева – брома или йода). Добавление этих газов позволяет значительно увеличить время работы и повысить светоотдачу, по сравнению с вакуумными аналогами.

Используется Е- или G-цоколь (см. люминесцентные лампы).

Плюсы:

• Срок службы до 2000-4000 ч..
• Малые размеры, возможность применения в гипсокартонных конструкциях (например, подвесной потолок).

Минусы:

1. Чувствительность к загрязнению (установку необходимо производить в перчатках, при попадании жира на поверхность колбы, прибор очень быстро выходит из строя).
2. Чувствительность к перепадам напряжения.

В настоящее время, разработан новый тип галогенных источников с инфракрасным покрытием, которое пропускает видимый свет и отражает тепловое излучение, они имеют сниженное энергопотребление и увеличенное время эксплуатации по сравнению с аналогами без покрытия.

Характеристики: