Когда мы идём в магазин покупать лампочки, мы часто спрашиваем продавца: “Мне нужна лампочка на 5 ватт”, “Сколько стоит лампочка на 20 ватт?” и так далее. Но знаете что? Время измерения яркости лампочек в ваттах прошло, теперь нам нужна новая единица измерения — люмены. Далее я шаг за шагом объясню вам взаимосвязь между ними и почему следует использовать люмены вместо ватт.
Шаг 1: Что такое Ватт?
Ватт (символ: W) — это единица мощности, которая отражает скорость использования и потребления энергии, поэтому чем выше мощность, тем выше потребление энергии лампой. Когда мы платим за электроэнергию, мы платим за использованную мощность. Например, лампочка на 15 Вт означает, что лампочка потребляет 15 Вт энергии, что соответствует счету за электроэнергию в размере 0,015 киловатт-часов электроэнергии в час.
Шаг 2: Что такое люмены?
Люмены отражают общее количество видимого света, излучаемого источником света за единицу времени, поэтому чем выше значение люмена, тем выше яркость. Из-за исторических проблем людям все еще требуется время, чтобы принять люмен как единицу яркости.
Шаг 3: Как рассчитать световую отдачу?
После того, как мы поймем две проблемы ватты и люмены, то нам нужно рассчитать световую эффективность. Это может помочь нам выбрать лампы с меньшим энергопотреблением и большей яркостью. Итак, как следует рассчитать световую эффективность?
Я полагаю, что все мы знаем из предыдущей физики, что есть физическая величина, которая представляет оптическую мощность, которая является световым потоком (символ Φ). Люмены (лм), о которых мы упоминали ранее, представляют единицу. Кроме того, мы также знаем, что лампа будет терять определенное количество энергии, когда она излучает свет. После объединения этих двух величин мы можем получить световую эффективность, которая является отношением светового потока к мощности (лм/Вт).
Шаг 4: Сохранение эффективного светового потока для достижения низкого энергопотребления и высокой яркости
Из предыдущего объяснения мы знаем, что лампы определенно теряют энергию, когда излучают свет, но потери энергии разными материалами различны.
Например, лампы накаливания должны нагреть нить накаливания, прежде чем они смогут излучать свет, и процесс нагрева приводит к тому, что 90% энергии тратится впустую. Это также В результате, хотя лампы накаливания потребляют много энергии, их яркость невысока, а их световая эффективность очень низкая.
Та же проблема существует и с лампами, например, галогенными. Хотя они являются усовершенствованными версиями ламп накаливания, их световая эффективность все еще не высока. Это связано с тем, что лампы накаливания (ненаправленные лампы) излучают свет во всех направлениях одновременно, в результате чего яркость равномерно распределяется в разных направлениях.
Для достижения большей яркости существуют направленные лампы (например, прожекторы GU10), которые будут излучать как можно больше света в одно место, тем самым потребляя ту же энергию для достижения большей яркости.
Однако не все направленные лампы имеют эту проблему. Лампочки, сделанные из светодиодов, не имеют этой проблемы, потому что угол луча светодиодных ламп всегда направленный, и весь излучаемый ими свет попадает в комнату. Более того, светодиодные лампы не нужно нагревать, чтобы излучать свет, но они могут излучать свет после подачи питания, поэтому потери энергии намного меньше, чем у ламп накаливания.
Для того чтобы каждый мог использовать маломощные и яркие лампы, Европейский Союз ввел показатель “полезный световой поток” (fulful lumens). Это метод измерения полезного света, излучаемого в стандартизированном 90-градусном конусе. Показатели “полезного светового потока” обычно ниже, чем общий световой поток, поскольку часть света (например, рассеянный свет) не является полезной, но все же учитывается в общем световом потоке.
Почему мы используем люмены вместо ватт?
Некоторые могут спросить, если мы привыкли использовать ватты в качестве единицы яркости, почему мы должны использовать люмены? Исторически сложилось так, что уровень ватт определяет яркость ламп, ватты были основной единицей измерения яркости ламп в ранние дни.
Однако появление энергосберегающих ламп и светодиодных ламп изменило представление людей о том, что ватты означают яркость. Поскольку светодиодные лампы могут производить больше света при меньшем потреблении энергии, с экономической и экологической точки зрения это означает, что мы тратим меньше денег и получаем лучшие результаты, так почему бы и нет? Поэтому мы рекомендуем при покупке ламп уделять больше внимания люменам, а не ваттам.
С другой стороны, это потому, что чем выше мощность, тем выше яркость, но тем выше потребление энергии. Раньше, поскольку яркость света была, как правило, низкой, мы думали, что существует положительная связь между мощностью и яркостью лампочки. То есть, чем выше мощность, тем ярче лампочка.
Но теперь, когда яркость лампочек становится все выше и выше, исследователи обнаружили, что эти лампочки не имеют положительной связи с мощностью. Вместо этого, после достижения определенной яркости, увеличение мощности больше не может влиять на яркость лампочки.
Во-вторых, изменения в материалах также влияют на соотношение между ваттами и яркостью. Например, для получения того же потребления энергии в 1000 лм, лампе накаливания требуется 100 Вт, в то время как светодиодная лампа требуется всего около 12 Вт. Разница между ними составляет целых 8 раз, поэтому теперь рекомендуется перейти на новую единицу измерения.
Как перевести люмены в ватты?
Хотя такие факторы, как различные материалы и формы, могут влиять на соотношение между ваттами и люменами, мы взяли среднее значение, чтобы дать вам четкое представление о преобразовании люменов в ватты.
| Таблица перевода люменов в ватты для ламп общего назначения | ||||
| Люмены (лм) | Лампа накаливания(Вт) | СПРЯТАННЫЙ(ж) | КЛЛ(ж) | Светодиод(Вт) |
| 100 | 7 | 6 | 5 | 2 |
| 250 | 25 | 18 | 6 | 2-3 |
| 375 | 25 | 20 | 18 | 4 |
| 560 | 40 | 29 | 10 | 3-6 |
| 800 | 60 | 43 | 13 | 7-10 |
| 1100 | 75 | 53 | 18 | 10-15 |
| 1600 | 100 | 72 | 23 | 15-20 |
| 2600 | 150 | 100 | 42 | 20-30 |
| 3000 | 200 | 175 | 120 | 32 |
Сколько люменов мне нужно для моей сцены?
Каждая комната или пространство требуют разного освещения. Например, в спальне, где мы спим, нам нужен мягкий свет, а в гостиной, наоборот, нам нужен более яркий свет для выполнения различных действий. Поэтому знание того, сколько люменов требуется каждому пространству, особенно важно при разработке вашего проекта. Вот некоторые значения, которые мы собрали для вашего ознакомления.
| Область | Люмен/кв. м |
|---|---|
| Кухня | 300-400 |
| Кухня (Задача) | 700-800 |
| Гостиная | 400-500 |
| Коридор | 300 |
| Спальня | 300-400 |
| Спальня (Задача) | 700-800 |
| Ванная комната | 500-600 |
| Ванная комната (умывальник) | 700-800 |
| Зона для чтения | 400 |
| Вокруг бассейна | 300 |
| Сад | 400-500 |
Что означают другие свойства, указанные на лампочке?
В дополнение к нашим обычным двум значениям ватт и люменов, лампочка обычно также маркируется характеристиками патрона лампы, цветовой температурой и параметрами индекса цветопередачи лампы. Давайте рассмотрим их по одному.
Характеристики патрона лампы (E)
Если вы не обратите внимание на характеристики патрона лампы, купленная вами лампочка может работать некорректно. Характеристики патрона лампы — это диаметр, измеренный через резьбу цоколя лампы, обозначенный буквой E. Например, если диаметр составляет 14 мм, это патрон лампы E14. Обычные характеристики в повседневной жизни — E10, E12, E14, E17, E27 и E40.
Цветовая температура (К)
Цвет, излучаемый лампочкой, называется цветовой температурой и выражается в К. Чем ниже значение, тем более желтым или красным будет цвет света; чем выше значение, тем более белым или синим будет цвет света. В общем, если цвет лампочки желтоватый, то значение цветовой температуры составляет около 3000, а если лампочка белая, то цветовая температура составляет около 5000~7000.
Индекс цветопередачи (Ra/CRI)
Индекс цветопередачи показывает, похож ли цвет, отображаемый под источником освещения, на цвет под солнечным светом. Чем выше индекс цветопередачи, тем меньше искажение цвета и тем ближе отображаемый цвет к цвету, освещенному солнечным светом; цветопередача Чем ниже индекс, тем больше искажение цвета и тем дальше отображаемый цвет отклоняется от цвета, освещенного солнечным светом.
