Вид системы искусственного освещения: 17. Виды и системы искусственного освещения.

Эта подборка проектов показывает, что способность понимать и контролировать, как естественное и искусственное освещение влияет на конкретное пространство, может помочь нам определить среду и атмосферу, которую мы желаем. О своей инсталляции для шведского модного ритейлера COS Соу Фудзимото сказал: «Лес, состоящий из бесчисленных световых конусов, созданных из прожекторов наверху. (…) Эти огни пульсируют и постоянно изменяются в своем состоянии и потоке. Свет и люди взаимодействуют между собой. друг с другом, его существование определяет переход другого.» Хотя он описывал свой проект, мы также можем применить эту идею, когда мы думаем о свете как о» формирователе пространства «, который также может использоваться для формирования атмосферы, обстановки и ритуалов.

За исключением интегрированной устойчивости | Светодиод и искусственный свет Путеводитель

Это руководство было составлено в связи с возросшей сложностью, которую создали новые типы энергосберегающих источников света. Мы надеемся внести свой вклад в создание более приятных домашних и рабочих условий, уменьшая при этом воздействие на окружающую среду.

Это руководство было составлено с особой тщательностью, но если вы заметите какие-либо ошибки или упущения, не стесняйтесь обращаться к нам по этому поводу. Для консультации по индивидуальному освещению мы можем предоставить консультации по освещению, моделирование и дизайн.

Индекс:

1. Введение
2. Свойства света
3. Свойства ламп
4. Спектр
5. Интенсивность и потребление энергии
6. Распространение
7. Последовательность
8. Формат, установка и тип
9. Долговечность и надежность
10. Использование материалов
11. Стоимость владения
12. Примеры из реального мира

Искусственный свет во многом сделал возможным человеческое развитие.С момента открытия огня свет играет центральную роль в нашей жизни, продлевая часы нашей жизни, создавая настроение и атмосферу в наших домах и повышая нашу продуктивность.

С тех пор, как в прошлом веке усилилась озабоченность по поводу использования электричества традиционных ламп накаливания, которые являются основой наших постиндустриальных световых решений, на рынок было предложено множество альтернатив. Некоторые из них в большинстве случаев являются отличной заменой стандартной лампочке, но другие не являются такой уж хорошей альтернативой.

Это руководство проливает свет на эти проблемы и помогает выбрать подходящую лампу для правильного применения. Кроме того, поскольку использование энергии вызывает беспокойство, важно понимать, что новые технологии не всегда превосходят старые технологии в этом отделе. Иногда новые умные способы использования старых техник дают замечательные результаты. Это руководство написано, чтобы показать основные проблемы при выборе осветительных приборов и технологий для использования внутри помещений, но они также могут быть полезны в других приложениях.

Это руководство начинается с некоторых общих замечаний о свете, которые вводят некоторые важные определения и термины, используемые в других частях руководства.Далее следует обсуждение семи основных свойств искусственных источников света, а именно: спектр, интенсивность и использование энергии, распространение, согласованность, формат, установка и тип, долговечность и надежность, материалы и стоимость. В заключение приводится ряд примеров из наших собственных экспериментов и опытов.

Чтобы понять некоторые аспекты искусственного освещения, полезно исследовать некоторые свойства света в целом. В основном нас интересуют только два свойства света: интенсивность и спектр .Вместе они определяют свет, который нам небезразличен. Интенсивность говорит сама за себя: количество излучаемого света. Свет определяется как часть электромагнитного спектра, которую может видеть средний человек, и является подмножеством этой энергии.

Сила света может быть измерена в люменах и люксах, где люкс — это люмен, распространенный на определенную площадь. Лампы обычно выражаются в люменах. Подробнее об этом позже.

Спектр

Спектр света определяет набор длин волн, присутствующих в рассматриваемом свете.Солнечный свет содержит «полный спектр», но также включает инфракрасное, ультрафиолетовое и другое излучение за пределами этих длин волн. Несмотря на то, что солнечный свет содержит полный спектр видимого света, он не содержит равного количества всех длин волн. На приведенной ниже диаграмме показан приблизительный спектр и интенсивность прямого солнечного света.

Схема солнечного спектра. Обратите внимание, что большое количество энергии (область под кривой) присутствует в инфракрасном диапазоне.

Кривая на этой диаграмме называется «кривой спектра».Это соответствует восприятию солнечного света как «теплого» света, поскольку он имеет более высокую интенсивность в красном спектре, чем в других. На диаграмме показан свет, получаемый Землей на уровне атмосферы, но не обязательно то, что достигает вашего точного местоположения. Прежде чем попасть на землю, свет фильтруется через различные слои атмосферы. Это зависит от местоположения и атмосферных условий.

В пасмурный день, когда облака фильтруют определенные длины волн света от солнечного света, спектр выглядит иначе.Вообще говоря, можно сказать, что дневной свет в пасмурный день имеет более ровную кривую спектра. Это означает, что распределение интенсивности света по участку спектра более равномерное, что увеличивает нашу способность воспринимать цвета нейтрально. Это важно, например, если вы хотите оценить цвет определенного набора красок для дома. Выполнение этого в пасмурный день позволит вам видеть цвета лучше, чем при прямом солнечном свете, в том числе из-за меньшего количества бликов. То же самое касается распечаток и других приложений, чувствительных к цвету.«Дневным светом» обычно считается прямой свет солнца, а также свет, рассеиваемый атмосферой (непрямой). Этот непрямой свет позволяет нам видеть в местах, где нет прямого света, а также отражать свет от соседних поверхностей.

Энергия

Если мы понимаем, что электромагнитные волны являются формой энергии, мы понимаем, что излучение в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах также содержит энергию, хотя мы не можем воспринимать их нашими глазами.Инфракрасное излучение обычно воспринимается как тепло, а ультрафиолет — как невидимое излучение, которое может нанести вред нашему здоровью (УФ-излучение), но также используется для определенных полезных целей другими видами животных, такими как шмели для навигации. Следует также сказать, что мы не до конца понимаем все влияние электромагнитного спектра на биологическую жизнь. Мы знаем, что это жизненно важно почти для всех живых существ и что жизнь на Земле развивалась в соответствии со спектром нашего Солнца.

Почему это важно, если мы хотим узнать об искусственных источниках света? Здесь можно найти различные ключи к разгадке эффектов различных осветительных приборов, которые нелегко объяснить с чисто технической точки зрения.Кроме того, важно понимать, что видимый свет — это лишь часть электромагнитного спектра, если вы ищете источники света, которые одновременно работают хорошо и энергоэффективны.

Это отличная диаграмма спектра от Inductiveload, НАСА.

В этом руководстве мы выделяем семь основных свойств искусственных источников света. Вместе они отражают наиболее важные свойства всех доступных источников света, от крошечного светодиода в вашей стереосистеме до больших прожекторов на стадионе.Некоторые из них более актуальны, чем другие, при обсуждении хорошего домашнего и офисного освещения и будут рассмотрены более подробно.

Семь объектов недвижимости:

1. Спектр
2. Интенсивность и потребление энергии
3. Распространение (светлая форма)
4. Последовательность
5. Формат, установка и тип
6. Долговечность и надежность
7. Использование материала

Многие из этих свойств связаны с технологией, используемой для производства света.Здесь представлено краткое введение о наиболее распространенных типах, с более подробной информацией о каждом типе далее в каждом разделе.

Тип освещения

Тип света определяется технологией, используемой для получения света. Существуют десятки типов, некоторые из которых используются в быту, а другие более подходят для промышленного использования. Пять наиболее распространенных типов света в домашнем освещении — это лампы накаливания, галогены, компактные люминесцентные лампы, светодиоды и несколько газоразрядных ламп.

В дополнение к этому существует несколько решений, работающих с солнечным светом, которые предпочтительнее большинства источников искусственного света, если они применимы. Самыми распространенными из них являются отражатели и световые трубки, но есть также материалы, которые могут накапливать солнечный свет и излучать его, например, ночью.

Лампы накаливания:

Типичная лампа накаливания.

Лампы накаливания — это лампы, которые веками освещали наш мир. Есть разные изобретатели ламп накаливания, но обычно это приписывают Томасу Эдисону в 1880 году, потому что он изобрел долговечную вольфрамовую нить.Обычно мы знаем лампы накаливания как стандартные лампочки, но лампы накаливания бывают самых разных форм, форм, напряжений, цветов и областей применения. Они производят большой спектр, с очень низкой энергоэффективностью и коротким сроком службы.

Лампы накаливания излучают свет за счет пропускания энергии из настенной розетки напрямую через очень тонкую вольфрамовую нить, которая затем светится в стеклянной камере, которая защищает нить от контакта с воздухом, в противном случае нить сгорает за секунды. .

Лампы накаливания дешевы в изготовлении и покупке, имеют очень хороший спектр, однородность и цветопередачу, выделяют много тепла и поэтому очень неэффективны по энергии. Они имеют очень короткий срок службы и требуют частой замены.

Подробнее о лампах накаливания в Википедии.

Галогены

Галогенная лампа. Вы можете увидеть
— камеру, заполненную вторичным газом.

Обычное применение галогенов: пятна.

Галогены — это лампы накаливания, в которых газовая камера заполнена галогеном, что позволяет свету работать при более высоких температурах, работать немного дольше и быть более компактным.

Галогены, как правило, имеют несколько более высокие характеристики, чем обычные лампы накаливания, с немного более высокой эффективностью и более длительным сроком службы, но обычно стоят дороже. Галогены также производятся в более точных производственных процессах, которые позволяют изготавливать очень специфические модели и световые потоки. Следовательно, высококачественные прожекторы, как правило, являются галогенными. Благодаря превосходной цветопередаче и спектру, галогены стали предпочтительными лампами для требовательных осветительных приборов дома, в офисе, лабораториях и других местах.

Компактные флуоресцентные лампы (КЛЛ):

КЛЛ, наиболее известные как энергосберегающие лампочки, работают, используя электричество для «возбуждения» паров ртути. Они состоят из газонаполненной трубки и «балласта», который в настоящее время в основном электронный, что предотвращает перегрузку лампы и внутреннее сгорание. КЛЛ экономят энергию за счет излучения света всего с несколькими пиковыми длинами волн и почти без инфракрасного излучения, что снижает потребление энергии, необходимой для работы. В то время как цветопередача и спектр довольно сильно различаются между моделями, но исторически были довольно плохими (стандарт некоторое время был около CRI 65).Доступны модели с гораздо лучшей цветопередачей, с индексом цветопередачи до 95. КЛЛ могут работать довольно долгое время (обычно 10 000 часов), но со временем они тускнеют и, наконец, ломаются.

более трудоемки и сложны в изготовлении, поэтому они дороже ламп накаливания, но их цена резко снизилась с момента их появления, что сделало их экономически эффективным световым решением.

имеют различную плотность света, но все КЛЛ мерцают, причем некоторые модели мерцают довольно сильно, из-за чего люди, чувствительные к мерцанию, плохо на них реагируют.Однако до некоторой степени все люди чувствительны к мерцанию, что делает КЛЛ менее желательным источником света. Существуют высокочастотные модели, которые решают эту проблему, но они более дорогие, и их трудно найти для домашнего использования.

Если у вас дома есть диммеры, убедитесь, что опоры CFL затемняются. По умолчанию это не так.

Почти все КЛЛ содержат ртуть, поэтому они представляют опасность для домашнего хозяйства, если стеклянная трубка разбивается, и являются экологически вредными, если не будут переработаны должным образом.Старайтесь никогда не ломать КЛЛ. В целом, мы не рекомендуем использовать КЛЛ в домашних условиях сейчас, когда доступны хорошие альтернативы светодиодам из-за их содержания ртути, плохого спектра и однородности, а также потому, что они имеют меньший срок службы по сравнению со светодиодами. Несмотря на то, что они дешевле, они не обязательно более экономичны, чем светодиодные лампы. См. Последний раздел «Стоимость владения».

Вверху: стандартный компактный люминесцентный светильник. Изображение Армина Кубельбека.

КЛЛ спирального типа. Изображение Пикколо Намека.

Светодиоды (LED)

Есть несколько разных типов светодиодов. Все мы знаем светодиоды по тысячам случаев их использования в качестве крошечных сигнальных ламп в нашей стереосистеме, телефонах и другом электрическом оборудовании. В основном это полупроводниковые устройства, которые в основном работают с токами низкого напряжения постоянного тока, часто требуя адаптера. Поскольку светодиоды являются полупроводниками, они довольно прочные и с меньшей вероятностью сломаются при падении или из-за суровых условий по сравнению с другими лампами.Их продолжительность жизни очень велика, некоторые рассчитаны на 50 000 часов.

были доступны только в красном, зеленом, желтом и белом цвете, а синие светодиоды стали доступны гораздо позже. Эти сигнальные светодиоды (изображение ниже) не подходят для общего освещения, потому что они не очень энергоэффективны, а их спектр обычно не подходит для общего освещения.

Только недавно были разработаны светодиоды, обеспечивающие приличное общее освещение. Хотя первые попытки создания универсальных светодиодных осветительных решений оказались несколько разочаровывающими — многие светодиодные фонари имеют чрезвычайно плохой спектр и более низкие, чем ожидалось, показатели эффективности, — сегодня доступно множество высококачественных светодиодов, которые превосходят большинство других типов света в большинстве областей.Они энергоэффективны, стабильны, прочные, имеют самый продолжительный срок службы среди всех потребительских светильников и могут иметь очень хорошее качество света.

Самым распространенным недугом светодиодов, особенно дешевых, является цветопередача и спектр, так что следите за этим. В дешевых моделях также может пострадать «разброс» света. Кроме того, долгое время было невозможно производить светодиоды, излучающие достаточно света, чтобы заменить лампу накаливания мощностью 60 Вт. Теперь это тоже больше не проблема. Светодиоды, как правило, дороговаты, особенно качественные.Однако, как только вы купите один и не будете, скажем так, разбрасывать его по комнате, он прослужит вам всю жизнь, обеспечивая большую экономию и беспроблемное освещение.

Как и в случае с КЛЛ, светодиодные лампы по умолчанию не могут быть затемнены, но есть модели, которые это делают.

Помимо полупроводниковых светодиодов, есть последние разработки в технологии органических светодиодов (OLED) и полимерных светодиодов (PLED), которые являются весьма многообещающими.

Вверху: набор имеющихся в продаже светодиодных ламп. Изображение Джеффри Лэндис.

Вверху: набор светодиодов питания. Изображение Gophi.

Внизу: различные типы сигнальных светодиодов. Изображение предоставлено Afrank99.

Газоразрядные лампы работают, пропуская ток через ионизированный газ. Все мы знаем неоновые огни по разноцветным уличным знакам, которые являются разновидностью газоразрядных ламп, но существует множество других типов, некоторые из которых обладают очень полезными свойствами.

Некоторые газоразрядные лампы содержат ртуть (ртутные лампы, обычно синего цвета), поэтому будьте осторожны с ними, потому что ртуть — очень ядовитый материал (см. Использование материалов).

Некоторыми интересными газоразрядными лампами для бытового применения являются натриевые лампы низкого давления, которые можно хорошо использовать на открытом воздухе, где требуется освещение, но не важен цвет, например, освещение автостоянки. Они желто-янтарного цвета и имеют очень плохую цветопередачу. Однако они очень энергоэффективны, иногда до 200 люмен на ватт, превосходя любой другой доступный тип света по энергоэффективности. Для использования, где требуется много света, не важен цвет и важна высокая эффективность, это может быть очень хорошим выбором.Следует отметить, что у них короткое время разогрева.

Натриевые лампы низкого давления широко используются в качестве уличного освещения в разных странах. Это также лучшая лампа для предотвращения загрязнения наружным светом, поскольку ее пиковый спектр, по-видимому, наименее вреден для жизни и экосистем. За исключением, конечно, выключения света, что все же лучше.

Вверху: лампа низкого давления натрия с типичным янтарным световым спектром.

Внизу: шоссе, освещенное низкими натриевыми лампами.Изображение Маартена Шмайца.

В то время как большинство людей, занимающихся потребителями, не обращают особого внимания на спектр лампочек, которые они покупают в своих домах, и вместо этого выбирают огни по их интенсивности, спектр света является наиболее определяющей характеристикой источников света.

Спектр определяет цвет, цветовое восприятие, психологический эффект и использование энергии источника света. Спектр лампы обычно представляет собой подмножество всего видимого спектра, который мы можем видеть, когда смотрим на радугу или солнечный свет через призму, например, где основной белый свет от солнца отображается во всех его субволнах, и, следовательно, его цвета.

Цвет и спектр

Цвет лампы зависит от частоты света, излучаемого лампой, или от того, как он выглядит для наблюдателя. Лампы очень редко излучают только одну длину волны (цвет), что означает, что лампы излучают диапазон цветов, даже если он имеет определенный оттенок (также когда свет фильтруется).

Обычно в излучаемом свете присутствует набор других длин волн, вместе называемый спектром. Свет — это то, что мы называем «аддитивным», что означает, что каждый добавленный цвет будет приближать результат к белому.Это в отличие от отраженного света, например, с краской или печатью, который представляет собой субтрактивный процесс, когда каждый добавленный цвет делает все темнее.

Белый свет всегда содержит диапазон светлых цветов (по крайней мере, некоторые из них — красный, зеленый и синий), а чистые цветные огни имеют узкий спектр или пиковый спектр. Свет, который выглядит белым, не обязательно излучает полный спектр, как мы увидим позже в руководстве.

Большинство ламп накаливания, среди которых классические лампы накаливания и галогенные лампы, имеют отличный цветовой спектр, очень близкий к солнечному (см. Диаграмму ниже).Это во многом связано с их рабочим механизмом — светящейся нитью , которая приближается к тому, как солнце излучает свой свет.

Поскольку большая часть спектра лампы накаливания находится в инфракрасной области, она также излучает много тепла. Вы можете почувствовать это, когда поднесете руку к лампе накаливания, когда инфракрасное излучение попадает на вашу кожу, и вы можете воспринимать его как тепло. Если это тепло используется, оно не обязательно тратится (как с лампами накаливания). Поэтому лампы накаливания не обязательно неэффективны, но они преобразуют много электроэнергии в тепло, что во многих случаях считается отходами.

Лампа накаливания, используемая для плавления пластика. Автор изображения: bergeycm.

За гранью накаливания

Если мы выбираем лампу, которая эффективно преобразует электричество в видимый свет и не «тратит впустую» электричество, выделяя тепло, лампы накаливания — не лучший вариант. Это привело к тому, что за последние десятилетия на потребительском рынке появилось очень много других типов лампочек, наиболее известными из которых являются энергосберегающие лампы, или КЛЛ, и более современные светодиодные лампы.

Этим новым типам ламп удается экономить электроэнергию, так как на излучение инфракрасных и ультрафиолетовых участков спектра тратится как можно меньше энергии, что позволяет преобразовывать как можно больше энергии в видимый свет. Например, сравните спектры светодиода, КЛЛ и лампы накаливания на следующей диаграмме:

Диаграмма спектра: светодиодная лампа (синий), CFL (зеленый) и лампа накаливания (фиолетовый) накладывают солнечный спектр (желтый).Обратите внимание, что энергия, используемая каждой лампой, составляет, по крайней мере, площадь под ее кривой.

Обратной стороной этого метода снижения энергопотребления является то, что некоторые из этих ламп имеют очень узкий спектр, что приводит к плохой светоотдаче с точки зрения цветопередачи и негативным психологическим эффектам. Например, пример CF1 на изображении выше имеет ужасно острый спектр, из-за которого все будет выглядеть некрасиво.

Следовательно, очень энергоэффективный свет может вообще не быть хорошим светом для его цели, особенно если он вызывает у нас тошноту при работе в нем в течение продолжительных периодов времени (учитывая энергетическое воздействие производства лекарств в западном мире. достаточно высокий).Таким образом, компромисс между спектром и энергосбережением включает рассмотрение контекста, в котором будет использоваться свет. Лампочка для садового сарая может потребовать другого типа, нежели лампочка над рабочим столом. В некоторых случаях лампа накаливания по-прежнему является правильным выбором (например, для этого садового сарая она может быть хорошим вариантом, если никогда не использовалась долго).

Цветопередача

* Наши глаза могут воспринимать цвет объектов только в том случае, если свет, падающий на объект, отражается в наших глазах.Это означает, что если вы осветите синий объект оранжевым светом, может быть трудно увидеть, что объект на самом деле синий. Вместо этого он будет выглядеть темно-серым или черным. Следовательно, наша способность видеть цвет полностью зависит от спектра света в комнате, в которой мы находимся. *

Если не все цвета излучаются рассматриваемым источником света равномерно, вы будете воспринимать набор цветов смещенным. Это важно для тех, кто работает с приложениями, чувствительными к цвету, такими как печать и дизайн, но в целом вы хотите, чтобы свет в вашем доме имел приятный спектр.Например, кожа может выглядеть странно под некоторыми компактными флуоресцентными лампами (КЛЛ), а некоторые светодиодные лампы имеют «грязный» свет, из-за которого все выглядит старым. Психологически плохой спектр света может повлиять на наше настроение и здоровье.

В этой визуальной симуляции идеально синее пятно по имени Эдгар установлено на белый пьедестал, освещенное белым светом.

Еще одна визуальная симуляция, в которой и Эдгар, и пьедестал не изменились, но свет излучает только красный свет.В результате получился черный Эдгар, потому что его поверхность не отражает ни одного красного света.

В качестве более полезного примера качества светового спектра и цветопередачи, Эдгар и пьедестал получили цветную тестовую таблицу окраски. Идеальный белый свет хорошо отображает все цвета.

В этой симуляции свет не совсем белый. Хотя белые области тестовой таблицы по-прежнему кажутся белыми, цветопередача в целом довольно плохая и имеет более тусклые и менее яркие цвета.

Психологические эффекты

Спектр света также оказывает психологическое воздействие, которое трудно заметить сознательно, но доказано, что он оказывает долгосрочное влияние на наше благополучие.

Свет с узким спектром, например многие флуоресцентные лампы, помимо плохой цветопередачи, может в конечном итоге угнетать настроение людей и вызывать другие психологические дисбалансы. Были проведены тесты на школьниках, где стандартные ламповые лампы были заменены на лампы полного спектра, и повысились не только их уровень концентрации и настроения, но также их работоспособность и общая внимательность.Мерцание, заметное или незаметное, также влияет на реакцию людей на свет. Дополнительную информацию о мерцании см. Далее в разделе о постоянстве света.

Как определить правильный спектр

Во-первых, нужно подумать, в каких условиях будет использоваться лампа. Будет ли он использоваться часто? Будет ли тепло тратой или активом? Будут ли люди работать при свете? И так далее. Затем вы сможете оценить, какой спектр и интенсивность вам нужен, и технология лампы последует за вами.

Существуют различные способы выражения спектра, чтобы определить, какую лампу купить.Самый распространенный способ — указать цветовую температуру источника света в градусах Кельвина. Обычно они бывают трех разных температур: 2500-2900 (теплый белый), 4000-5000 (белый), 6000-9000 (холодный белый). Более точный список можно найти в таблице ниже.

В общем, списки цветовой температуры очень мало говорят о спектре лампы.Это кое-что говорит о том, как вы будете воспринимать цвет, но насколько хорош спектр, нельзя сказать из списка температур. КЛЛ 2800 кельвин, например, может иметь пик оранжевого цвета и меньший пик в синем диапазоне, и в результате действительно получается теплый белый цвет, но с очень узким спектром. Некоторые производители указывают профиль цветового спектра на своем веб-сайте или могут выслать его вам по запросу. Это лучший способ измерить спектр света, поскольку он не с помощью какого-то загадочного индекса, который может или не может сказать вам то, что вам нужно знать.

Свет, излучаемый источником, может принимать самые разные формы. Основные и наиболее распространенные источники света — это всенаправленная лампочка, простая точка и ламповый свет. Они охватывают большинство применений. Есть и другие, для тех, кто не знаком с индивидуальным освещением, которые предоставляют много новых возможностей для качественного внутреннего и наружного освещения. Теперь, когда светодиодные фонари становятся все более распространенными, появляется больше распространений. Стоит отметить, что распространение хорошей лампы часто достигается в соответствии с приспособлением, в котором она находится.Наилучшее распространение света обычно достигается при использовании хорошей лампы в соответствующем светильнике.

Со временем появилось несколько конфигураций ламп, которые по-разному определяют распространение света. В основном они основаны на лампах накаливания, но поскольку другие технологии становятся все более распространенными, мы видим, что они все чаще и чаще переносятся на КЛЛ и светодиоды.

Моделирование распространения

Распространение света достаточно важно для производителей, чтобы понять, что дизайнеры хотят знать, как ведут себя их светильники при проектировании пространства и / или светового решения.Поэтому большинство производителей высококачественных ламп и фитингов выпускают цифровые файлы, которые описывают в трех измерениях распространение конкретной лампы. Эти файлы часто форматируются как файлы IES, и их можно загрузить с помощью большинства программ для 3D-визуализации, чтобы имитировать влияние света на окружающую среду. Таким образом сделано верхнее изображение этого раздела. Это отличный способ проверить дизайн освещения до того, как будут понесены большие затраты. Однако файлы IES чаще доступны для арматуры, чем для ламп.

Некоторые из доступных стандартных спредов:

Лампы всенаправленного действия

Это стандартные лампочки, распространяющие свет во всех направлениях, используемые для всех целей. С лампами накаливания мы привыкли к идеальному всенаправленному распространению. Для большинства КЛЛ и газоразрядных ламп это тоже не проблема, хотя КЛЛ по своей природе являются трубками, а не сферами, объединение их по спирали дает практически такой же эффект.

должны быть расположены по сферической схеме, чтобы обеспечить надлежащую всенаправленность.У хороших светодиодных ламп проблем с этим нет, но с более дешевыми моделями мы наблюдали некоторые проблемы с непостоянным распределением света.

Точечные / PAR лампы

и светильники с параболическим алюминиевым отражателем (PAR) направляют свет в определенном направлении, чтобы создать световой конус. Это позволяет лучше контролировать ситуацию с освещением и важно для создания хороших световых решений для домов, коммерческих помещений и прочего.

Поскольку лампы накаливания по своей природе являются всенаправленными, исторически сложилось так, что многие пятна имеют отражатели, которые отражают свет части лампы в намеченном направлении пятна.Обычно они по-прежнему обозначаются в технических характеристиках ламп кодом, например R (стандартный отражатель) или ES (эллиптический отражатель). Различная форма отражателя приведет к разному разбросу. Изображение в верхней части этого раздела показывает, что различные отражатели могут сделать для распространения света с использованием файлов IES производителя.

Галогенные пятна обычно имеют очень хорошо продуманные отражатели, и PAR-фары также часто привлекают много внимания при разработке их отражателей. Это означает, что существует множество разновидностей отражателей и возникающих в результате рассеиваний.Некоторые из них фокусируют свет больше к середине, с мягким рассеиванием наружу, другие имеют твердый вид, похожий на сценическое пятно, а третьи имеют причудливые полосы и другие эффекты. Они могут обеспечить высокое качество световых решений, и их нельзя недооценивать.

сами по себе имеют направленность. Благодаря своей направленности светодиодные фонари хорошо подходят для точечного освещения. Стандартный сигнальный светодиод имеет даже очень узко сфокусированный луч. Это значит, что для изготовления точечного светильника на светодиодах рефлектор необязательно.Фактически, некоторые производители даже не добавляют линзы для управления светодиодами, они просто собирают множество маленьких светодиодов по определенному шаблону и мирятся с полученным разбросом. Наш опыт показывает, что эти огни имеют худшее распространение, и поскольку они в основном встречаются только на дешевых источниках света, их спектр также часто очень плохой. Старайтесь держаться подальше от мульти-светодиодных ламп без линз и отражателей. Хорошие светодиодные лампы всегда имеют нестандартную линзу, которая может быть встроена в сам светодиод или отдельный компонент.

PAR фокусируют примерно в четыре раза больше света в центре пятна и стали своего рода стандартом для определенного уровня распространения и интенсивности. Число за лампой PAR, например PAR30, указывает диаметр колбы в 1/8 дюйма. Таким образом, PAR 30 имеет диаметр 3,75 дюйма.

Над традиционной лампой накаливания с ФАР.

Светодиодная лампа PAR.

мульти-светодиодных пятна, которые мы не рекомендуем выглядеть так:

Коронные лампы

Эти лампы, которые бывает трудно найти, в основном представляют собой всенаправленные лампы с серебряным покрытием сверху.Они отражают свет обратно к задней части лампы. Обычно это применяется в сочетании со специально разработанными светильниками, которые затем снова отражают свет вперед определенным образом. Этот подход используется в нескольких очень качественных осветительных решениях, потому что больший отражатель обеспечивает большую точность распределения. Все типы светильников доступны с серебряными коронками, но их может быть трудно найти.

Декоративное освещение

Вы могли видеть лампочки в форме свечи или пламени в люстре в каком-нибудь безвкусном месте.Это декоративные лампочки. Они бывают всех видов и размеров. Обычно они не предназначены для правильного освещения, а в основном предназначены для создания эффекта, поэтому не ждите от них хороших световых качеств. В качестве акцента в пространстве их можно использовать стратегически.

Постоянство источника света определяет его постоянство в распространении и во времени. Стабильность распространения определяет, равномерно ли распространяется спектр света во всех направлениях. При использовании источников света, имеющих особую форму рассеяния, возможно, что некоторые направления получают другой спектр света, чем другие.Разброс во времени в основном означает мигание в краткосрочной перспективе и то, как лампа ведет себя, когда стареет.

Согласованность спектра

Спектр лампы не обязательно должен быть одинаковым во всех направлениях. Это не обязательно нежелательно, и его можно использовать в качестве инструмента дизайна для создания интересных световых «форм», как обсуждалось выше. Если цветопередача отличается в зависимости от угла, это обычно менее желательно. Это может привести к хроматической аберрации, когда разные цвета начинают отслаиваться и появляются эффекты радуги.Некоторые источники света, особенно с многоцветными отражателями, такие как большинство галогенных пятен, могут иметь различные формы хроматической аберрации и / или дифракции.

Хроматическая дифракция в галогенном свете.

Многоцветные светодиоды, которые излучают белый свет за счет комбинации отдельных красных, зеленых и синих светодиодов, могут иметь интересные цветовые эффекты на краях теней, которые могут быть или не быть нежелательными. Это связано с тем, что отдельные светодиоды затемняются под немного разными углами.

Стабильность во времени

Постоянство во времени в основном связано с эффектами мерцания и старения. Мерцание почти всегда нежелательно, хотя может сэкономить энергию, а эффекты старения также почти всегда отрицательны.

Многие типы ламп мерцают по своей конструкции, в первую очередь флуоресцентные. Любое мерцание выше 60 герц (60 раз в секунду) может быть не замечено человеческим глазом напрямую, однако оно воспринимается подсознательно и может утомлять глаза и вызывать психологические эффекты.Некоторые люди более восприимчивы к нему, чем другие. Если свет мигает с частотой не менее 60 Гц или более, он не должен создавать проблемы для большинства людей. К сожалению, флуоресцентные лампы, особенно старые, действительно немного мерцают. Только высокочастотные люминесцентные лампы устраняют эту проблему для ламп данного типа, но они «особенные» и, следовательно, более дорогие. Светодиоды обычно не мигают.

Из-за того, что частота переменного тока в нашей электросети составляет 50 Гц в Европе и 60 Гц в США, большинству источников света, которые работают непосредственно от розетки, придется так или иначе бороться с мерцанием.Лампы накаливания сделали это с помощью светящейся нити, которая продолжала светиться некоторое время после того, как вы отключили питание. Короткие интервалы между каждым импульсом мощности перекрывались этим эффектом свечения. Другие источники света решат эту проблему по-разному. Свет тоже по-разному ведет себя с возрастом. Некоторые из них, например лампы накаливания и лампы с низким содержанием натрия, не оказывают негативного визуального воздействия с возрастом, что является полезным свойством. Они просто ломаются, когда их время истекает, а до тех пор они выступают как новенькие. Флуоресцентные лампы и светодиоды имеют тенденцию тускнеть со временем, тогда как флуоресцентные лампы в конечном итоге также выходят из строя, начинают мерцать и больше не включаются, тогда как светодиоды будут продолжать излучать свет со все более низкой мощностью для того же входа.

Формат и установка светильников во многом зависят от области применения. Лампочка может принимать сотни форматов: от автомобильных фар до освещения стадиона. В быту было принято использовать два или три типа фитингов, около десятка форматов и придерживаться этого.

В Европе это в основном фитинги с резьбовыми соединениями E27 и E14, а в Северной Америке также распространены байонетные соединения B15d и B22d.Эти типы фитингов разработаны для обеспечения простой и быстрой замены лампы, а также показывают их историческое использование для накаливания ламп, которые требовали частой замены. Поскольку КЛЛ обычно служат в 10 раз дольше, а светодиоды служат в течение всего срока службы здания, в котором они находятся, придерживаться старых форматов не так-то просто.

Хотя тип светильника не влияет напрямую на качество света, он определяет определенный технологический формат. Поскольку светильники получают питание напрямую от сети, они не позволяют эффективно использовать светодиоды без встроенного трансформатора.Поэтому при строительстве или ремонте помещения лучше всего выбирать различные решения для освещения, основанные на токах постоянного тока низкого напряжения, которые в конечном итоге позволяют сэкономить много электроэнергии и обеспечить высокое качество света на протяжении всего срока службы. Это может быть достигнуто за счет построения общедоступных сетей постоянного тока, которые были доступны в течение некоторого времени. Помимо фонарей, они также могут питать большую часть бытовой техники без трансформатора, например ноутбуки, телефоны и так далее.
Щелкните изображение ниже для увеличения.

Типы общих оснований / фитингов

Срок службы КЛЛ
КЛЛ имеют стандартный срок службы около 10.000 часов. В зависимости от марки и модели светоотдача будет снижаться к концу срока службы и, в конечном итоге, она полностью перестанет работать. Люминесцентные лампы, включая КЛЛ, ламповые лампы и другие, могут иметь значительно сокращенный срок службы, если их часто включают и выключают, например, иногда даже ниже, чем лампы накаливания. Существуют специальные модели, которые используются для быстрого переключения. Рекомендуется оставить КЛЛ включенным, если оставить комнату менее чем на 15 минут. Периодически используемый 5-минутный цикл включения-выключения уже может серьезно сократить срок его службы.

Срок службы светодиодов
Большинство светодиодных ламп еще недостаточно давно, чтобы с уверенностью сказать, каков будет их срок службы. Светодиоды на самом деле не перестают излучать свет, но со временем постепенно ухудшаются. Следовательно, срок службы часто связан с определенным процентом светоотдачи, например, 50 000 часов при 60% световой отдаче (15 лет при 8 часах в день), что является типичным. Светодиоды чувствительны к «чрезмерному возбуждению», что означает получение более высокого напряжения, чем их проектные параметры, что делает их ярче, но также может значительно сократить их срок службы.Пониженное напряжение может увеличить продолжительность их жизни. Повышенного и пониженного напряжения можно добиться только путем настройки ламп, поэтому в нормальных условиях возникать не должно.

Следует учитывать, что в случае со светодиодами адаптер или схема часто ломаются раньше, чем лампа. Срок службы светодиодной лампы может резко сократиться, особенно с дешевыми адаптерами или адаптерами, не предназначенными для работы со светодиодами. Если вы подбираете адаптеры и лампы вручную, позаботьтесь о выборе подходящего адаптера.Если нет, то не существует бесплатного или даже дешевого обеда со светодиодами. Адаптеры низкого качества могут повредить любой светодиод.

Индекс цветопередачи

Другой способ выразить спектр — использовать индекс цветопередачи (CRI). CRI — это показатель количества цветов, которые может передать свет, и, следовательно, его спектра.

CRI выражается значением от нуля до 100, где ноль означает отсутствие цветопередачи, а 100 — идеальную цветопередачу.Большинство ламп накаливания имеют рейтинг, близкий к 100. CRI на самом деле не является хорошим показателем согласованности спектра лампы. Если одна лампа имеет индекс цветопередачи 50, а другая — 51, одна из них может хорошо отображать оранжевый и синий, но плохо показывает зеленый и красный, а другая — наоборот. Поэтому он не говорит нам, является ли один источник света ярким или нет.

Математика, используемая для расчета CRI, довольно сложна и поэтому не очень интуитивна. Если вы можете найти график спектра, это по-прежнему лучший способ выразить и сравнить спектр.

Помимо светодиодов, большинство типов светильников довольно часто ломаются.

Мы привыкли к типам светильников, которые иногда ломаются, требуя, чтобы кто-то подошел к осветительной арматуре и заменил ее вручную. Кажется, это самая обычная вещь в мире. Однако представьте себе концертный зал с огнями, расположенными в нескольких десятках футов над аудиторией, или в больших общественных местах, где лампы могут быть далеко и труднодоступны. Большинство ламп, которые используются в настоящее время, со временем ломаются, и при строительстве этих зданий и сооружений было принято во внимание, что лампы могут нуждаться в замене время от времени.

С появлением светодиодов это может измениться. Поскольку светодиоды превосходят большинство типов света, особенно для общего освещения, и поскольку светодиоды имеют гораздо более длительный срок службы, они потенциально могут сэкономить много материалов, энергии, денег и затрат на техническое обслуживание. Мы можем проектировать здания, в которые встроено освещение, чтобы обеспечить ряд интересных и захватывающих световых решений. Разделение между люминесцентным светом и источником света, к которому мы так привыкли, может исчезнуть.Хорошо спроектированная лампа может не только удерживать источник света, но и быть источником света, открывая мир потрясающих возможностей освещения.

Несколько слов об использовании материалов. Мы привыкли, что материальное использование света является довольно мягким как по количеству, так и по характеру. Лампы накаливания на самом деле не более чем кусок стекла, тонкий металл и светящаяся нить из безвредного вольфрама.

Однако не так с некоторыми другими типами источников света. Поскольку экономия энергии стала более важной, в наших домах были внедрены КЛЛ.КЛЛ, другие дымоходы и некоторые газоразрядные лампы содержат значительное количество ртути. Ртуть — это нейротоксин, который чрезвычайно ядовит для всех живых существ, а также обладает биоаккумуляцией, что означает, что он остается в организме.

Хотя это правда, что экономия энергии, которую представляют собой КЛЛ, также снижает выход ртути на некоторых электростанциях, при выходе из строя КЛЛ или ртутной лампы в нашу среду обитания попадет концентрированное количество ртути, что является наиболее опасным распределением токсина. .Если вы сломали КЛЛ, отведите всех подальше от комнаты, откройте окно и как можно быстрее очистите лампу. Не пользуйтесь голыми руками и не используйте пылесос, чтобы всасывать кусочки, так как это приведет к выбросу ртути в комнату. Прочтите это, чтобы узнать, что делать в случае поломки люминесцентной лампы. Если ртутьсодержащие лампы вышли из строя, отнесите их в пункт сбора опасных отходов.

также содержат некоторые токсины, но обычно гораздо меньше и менее токсичны, чем ртуть, и они обычно не испаряются.Однако с некоторыми светодиодными системами нельзя пренебрегать отдельным адаптером. Это практически тот же тип адаптера, с которым мы знакомы для галогенных пятен, и они довольно существенны по своему использованию. Избежать этого можно, установив в доме центральный преобразователь мощности. Срок службы адаптера, как правило, превышает срок службы лампы, и он может быть изготовлен довольно компактным, что сокращает расход материалов, как это видно на современных моделях для переоборудования светодиодов, которые можно вставлять в традиционную розетку.

Если светодиоды вышли из строя, отнесите их также на предприятие по утилизации химических отходов.

Стоимость владения лампой выходит за рамки затрат на покупку, обслуживание и потребление энергии. Поскольку свет жизненно важен для нас как биологических существ, качество света может влиять на нас таким образом, что может позволить нам работать лучше, быть более здоровыми и в целом более счастливыми. Конечно, экономия энергии также помогает спасти окружающую среду, что в настоящее время также стоит нашим правительствам много ресурсов.

Эти важные соображения трудно выразить в цифрах, поэтому, если мы рассматриваем высокое качество освещения как основную необходимость и понимаем, что это добавление стоимости в долгосрочной перспективе, в том числе и в финансовом отношении, следует понимать, что принесение в жертву качества света будет стоить нам больших затрат. длинный пробег.В дополнение к этому, мы можем использовать затраты на покупку, обслуживание и потребление в качестве индикатора наших финансовых вложений, что также будет в нашу пользу в долгосрочной перспективе.

Ниже мы провели простое сравнение стоимости владения типичными лампами накаливания, КЛЛ и светодиодными лампами в течение 10 лет, ~ 6 часов в день (22000 часов), по цене 0,20 евро / кВтч, что точно на весну 2011 г. для Нидерландов. Это достаточно общие значения ламп, взятые из купленных в магазине товаров.

Как мы видим, CFL и светодиод значительно дешевле в эксплуатации, чем лампы накаливания. Разница между светодиодами и КЛЛ незначительна, в основном в зависимости от того, пройдет ли второй КЛЛ отметку 22 000 часов или прервется раньше. Светодиод действительно дает лучший спектр в течение этого срока службы и может продолжать работать еще некоторое время после 10 лет использования, поэтому светодиод является самым дешевым вариантом в целом.

Обратите внимание, что ни КЛЛ, ни светодиоды не достигают светового потока лампы накаливания, хотя оба официально признаны эквивалентами ламп накаливания мощностью 60 Вт. Поскольку эти значения могут немного отличаться, лучше всего повторить этот расчет после того, как будет найдено несколько подходящих источников света, чтобы увидеть, какой из них лучше всего подходит. При эквивалентной стоимости, в дополнение к соображениям о здоровье должен победить свет с лучшим спектром и плотностью.

За эти годы мы провели множество экспериментов со светом, в основном со светодиодами.Мы видим, что светодиоды станут источником света в следующем столетии. Наши эксперименты варьируются от спайки вместе десятков сигнальных светодиодов, чтобы увидеть, каковы их рабочие характеристики (плохие), создания всех наших собственных ламп для наших офисов, до попыток собрать наиболее энергоэффективный доступный свет. Мы видели немало хороших и плохих примеров светодиодов для различных целей. Некоторые из них выделяются, и мы хотели бы показать вам некоторые из них.

Список распространенных типов ламп и их индекс цветопередачи.(в основном из Википедии)

Если ничего из этого не указано для лампы, которую вы исследуете, есть, к сожалению, только один способ узнать это: купить лампу и посмотреть, как она работает. В этом случае вам понадобится специализированное оборудование для правильного спектрального анализа, или вы можете просто проверить его на практике. Если честно, если вы покупаете лампы и не можете найти информацию о спектре на веб-сайте компании, вы просите о плохом спектре. Дешевые лампы неизвестного происхождения гарантируют плохую работу во всех сферах.Для высококачественных источников света в основном доступны графики спектра.

Как повлиять на спектр

В большинстве случаев нам нужен широкий спектр от нашего источника света. Но в некоторых случаях нам нужна только определенная его часть для определенных целей. Это может быть для создания настроения или атмосферы, а также для определенных практических целей, например, в местах, где работают светочувствительные материалы (например, в темной комнате для фотографий). Невозможно расширить спектр лампы с помощью пассивных средств, можно только сузить его.Это можно сделать с помощью фильтрации или отражения.

Обычно это делается с помощью фильтров. Фильтры располагаются перед источником света и просто блокируют все нежелательные длины волн, а остальные пропускают. Это, конечно, не очень эффективно. Лучше выбрать лампу, которая уже очень близка или точно соответствует желаемому спектру, чем выбрасывать ее часть. Абажуры также отбрасывают свет «в сторону», но превращают его в тепло и блокируют настоящий свет. В то время как некоторые светлые оттенки важны, чтобы не смотреть прямо на источник света (что может быть вредно для глаз), слишком толстые или большие абажуры в первую очередь нарушают цель светового изображения.

На спектр света влияют поверхности, от которых он отражается. Если у меня синяя стена, и я направлю на нее белую лампу, я получу синий свет, отражающийся от стены, заполняющий мою комнату. То же самое и с солнечным светом, падающим на световой вал или пол. Например, если вы хотите, чтобы в комнате было тепло, можно окрасить одну поверхность комнаты, которая получает наиболее прямой свет, в теплый цвет, например, в оранжевый. Это очень сильно повлияет на восприятие пространства.

Интенсивность лампы определяет амплитуду волн в спектре.Конечно, чем шире спектр, тем больше энергии требуется для его создания. Поскольку в большинстве случаев спектр не виден сразу, две разные лампы, использующие одну и ту же технологию, могут иметь очень разное потребление энергии.

Стандартная вольфрамовая лампа мощностью 60 Вт

Раньше мы покупали лампы в зависимости от их мощности. Большинство людей, выросших в прошлом веке, имеют представление о том, что «делает лампа на 40, 60 или 100 Вт». Это основано на характеристиках ламп накаливания, которые, независимо от марки или типа, были одинаковыми во всех областях.Их спектр был великолепен, потребляемая энергия была хорошей мерой светоотдачи, и они были дешевыми. Они просто много ломались, но, эй, они были дешевыми, не так ли? Обратной стороной выражения интенсивности лампы количеством потребляемых ватт является то, что мощность не говорит ничего о том, сколько света что-то производит, а только о том, сколько энергии оно потребляет. Таким образом, для энергоэффективного освещения лампа мощностью 10 Вт может излучать столько же света, сколько традиционная лампа накаливания мощностью 60 Вт.

Именно по этой причине многие производители начали указывать эквивалентную мощность для своих энергосберегающих ламп.Это означает, что лампа может быть продана с такой же мощностью, как лампа накаливания мощностью 60 Вт (около 900 лм), но потребляет только 10 Вт. Хотя это может быть правдой в общем смысле, будьте осторожны, потому что это ничего не говорит о спектре, который, несомненно, будет скомпрометирован.

люмен

Лучше выразить яркость лампы через «Люмен», выраженный как «лм». Люмены — это единица силы света, воспринимаемой человеческим глазом. Это сложение всех длин волн и их интенсивностей.28 Стандартная лампа накаливания 25 Вт 210 Стандартная лампа накаливания 60 Вт 890 Галоген 25 Вт 250 Компактная люминесцентная лампа мощностью 9 Вт 400-900 Компактная люминесцентная лампа мощностью 15 Вт 900-1200 Светодиодный светильник мощностью 9 Вт 400-900 Натриевая лампа низкого давления 1.000-5.000 +

В некотором смысле люмены являются световым эквивалентом DbA (децибелы, взвешенные по шкале А), мера звукового давления, воспринимаемого человеческим ухом. С 2010 года Европейский Союз требует, чтобы у всех продаваемых лампочек был указан их световой поток. Выше вы найдете небольшую таблицу, в которой перечислены некоторые распространенные типы света и их типичный световой поток.

Световая отдача

Итак, если люмены — хороший способ выразить интенсивность света, то как лучше всего выразить, сколько энергии использует свет? Что ж, для этого ватты — хороший показатель.Таким образом, ватты остаются важными, но только для измерения количества потребляемой энергии. Поэтому имеет смысл выражать эффективность света в люменах на ватт, что означает количество люменов, излучаемых светом на ватт затраченной энергии.

В таблице справа мы также указали диапазон люмен / ватт типичных ламп. Как видите, они могут немного отличаться. Этот показатель также называется «световой эффективностью» и выражается как «лм / Вт», а также иногда называется световой эффективностью.Это указывает на то, что между лампочкой и розеткой есть другие факторы, о которых мы поговорим через минуту.

Возможно, вам будет интересно узнать, что существует теоретический максимум световой отдачи, который, если задуматься, имеет большой смысл. Поскольку свет — это форма энергии, должна быть ситуация, когда вся энергия, вложенная в лампу, излучается как видимый свет. Обычно считается, что он составляет 683 лм / Вт и излучает только зеленый свет с длиной волны ровно 555 нм, потому что наши глаза наиболее чувствительны к этой длине волны.

Другие аспекты, влияющие на потребление энергии

Есть некоторые другие аспекты, которые могут повлиять на эффективность вашего источника света в зависимости от количества потребляемой мощности. Некоторые из них очевидны, например, поместить лампочку в место, которое блокирует часть ее света, например, за цветным стеклом, внутри абажура и так далее. Другие менее очевидны.

Одной из наиболее важных потерь энергии, связанных с освещением, которые обычно не замечаются, являются трансформационные потери, возникающие при использовании светильников, которые используют другой уровень напряжения или тока, чем то, что выходит из наших настенных розеток, или для электронных балластов.Лампы накаливания работают напрямую от домашней электросети. Однако для КЛЛ и светодиодов обычно требуется схема или трансформатор, чтобы изменить это напряжение до 12 вольт, а также с переменного тока на постоянный (DC). Это преобразование никогда не достигается без потерь энергии, и при плохом трансформаторе эти потери могут быть значительными. Поэтому часто лучше иметь один высококачественный трансформатор, чем много маленьких дешевых. Трансформаторы, особенно дешевые, также могут издавать гудящий шум, и в зависимости от его качества это может реально повлиять на качество жизни.

Для многих современных лампочек, которые вкручиваются в традиционные розетки (дооснащения), трансформатор фактически является частью самой лампочки. В этом случае, особенно когда лампа представляет собой высококачественное устройство, можно ожидать, что потери на преобразование будут минимальными. Тем не менее, трансформатор забирает немного энергии, использует материалы, в некоторых случаях довольно токсичные.

Возраст также влияет на потребление электроэнергии. Не столько в том, что потребление электроэнергии лампами увеличивается с возрастом, но для КЛЛ и светодиодов световой поток с возрастом уменьшается, а потребление электроэнергии — нет.

Выше показано моделирование света, показывающее три различных распределения света на основе файлов IES производителя.

Очень дешевые светодиодные лампы

Это так привлекательно: лампа, которая прослужит 50 000 часов, имеет отличный спектр, не мерцает и очень светоотдача. И если вы увидите в дополнение к этому дешевый, трудно устоять. Это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, и, по нашему опыту, это всегда так. Дешевые светодиоды, зачастую китайского производства, лучше оставить в магазине.Имейте в виду, что есть отличные светодиоды китайского производства, но дешевые немарочные светодиоды обычно имеют маркировку «сделано в Китае» и работают плохо. К счастью, они несколько узнаваемы, независимо от того, откуда они.

У нас было довольно много дешевых светодиодных фонарей, которые подходят прямо в стандартную розетку (дооснащение). Некоторые из них работают хорошо, но мы обнаружили, что некоторые из них не достигают заявленных рейтингов, их энергоэффективность низка, их спектр очень непривлекателен и в целом не представляет привлекательной упаковки даже для своей цены.

Одним из наиболее заметных типов является тип с несколькими светодиодами, в котором группа из 10+ сигнальных светодиодов объединена в одном корпусе, обычно без специальной линзы.

Как и в наших собственных экспериментах, эти лампы в основном сочетают в себе большой набор очень дешевых сигнальных светодиодов для получения достаточного количества света. И как с нашими собственными экспериментами: не работает. Поскольку сигнальные светодиоды дешевы, существуют уже давно и производятся очень большими партиями, стоимость этих светодиодов может быть низкой. Специализированные светодиоды общего освещения, представляющие собой подмножество светодиодов Power в целом, дороги, потому что их сложнее изготовить, а их разработка началась только в последнее десятилетие.Поскольку эти лампы, по сути, представляют собой один большой сигнальный светодиод, и, учитывая, что сигнальные светодиоды являются очень плохими источниками общего света (за исключением вспышек и т. Д.), То и эти лампы являются такими же.

Спектр света этих ламп очень узкий, и свет имеет тенденцию быть грязным (желтоватый, холодный и т. Д.). Цветопередача у них очень плохая. Их разброс из-за отсутствия надлежащего отражателя и / или линзы мрачный. Мы храним один из них в нашем офисе, чтобы показать результат из-за неисправного светодиода. За чуть больше денег можно было купить споты из трех powerLED.У них гораздо лучший спектр, схема использования энергии и они лучше выглядят как свет.

Вверху: держитесь от них подальше, если можете.

Светодиодные прожекторы с одиночным питанием

Если вы искали хороший общий прожектор и купили один из них, вы могли бы весело смотреть на свою покупку, как только начнете им пользоваться. Эти пятна имеют один мощный светодиод с прозрачной очень круглой линзой. Хотя эти пятна используются в определенных обстоятельствах, их жесткое распространение, которое больше похоже на сцену, чем на место для дома или офиса, отбрасывает резкие тени на любом расстоянии и имеет довольно грубую отсечку.Это в какой-то мере свойственно его дизайну.

— это точечные источники света, которые требуют какого-то посредника для хорошего распространения, будь то очень хорошая линза, отражатель, несколько светодиодов вместе и обычно их комбинация. Светодиоды с одиночным питанием, похоже, хотят обмануть это, и мы пока не видели хороших результатов от этого. Дайте нам знать, если вы найдете тот, который есть.

Одинарный светодиод с прозрачной линзой.

Светодиоды с переменным током

Мы столкнулись с некоторыми светодиодами, которые могут работать от электросети без использования адаптера.Мы приобрели некоторые из них, и хотя их эффективность не была блестящей (50-60 лм / ватт), учитывая отсутствие других потерь мощности в драйвере или трансформаторе, это на самом деле неплохо. Их спектр — один из лучших, которые мы видели рядом с лампами накаливания, и они предоставляют новые свободы, которые мы не считали возможными. Даже их распространение довольно хорошее для встроенного светодиода. Они экономят много материалов и энергии, поскольку не требуют адаптера, а также становятся более надежными.

Лучшим примером этого является линейка светодиодов Acriche LED.Насколько нам известно, это единственные доступные светодиоды переменного тока. Эти светодиоды с одинарной мощностью можно купить на кристалле, а затем использовать в любом удобном для вас приложении. В нашем случае мы использовали их в качестве общего освещения в офисе, дома и рассматриваем вместе с ними различные лампы. Заставить их работать с диммерами непросто, но возможно.

Одна из интересных вещей, которые мы обнаружили, заключается в том, что им удалось заставить это работать, фактически включив два светодиода в один свет.Поскольку переменный ток меняет свой ток, а светодиоды являются диодами и работают только тогда, когда ток течет в одном направлении, два светодиода по очереди мигают с каждой стороны синусоидального тока, вместе производя устойчивые 100 или 120 Гц, что более чем достаточно. убрать любое подобие мерцания даже для чувствительных к нему людей.

Светодиод Acriche с переменным током

Мы надеемся, что вам понравилось читать это руководство, и что оно оказалось полезным для вас. У нас есть множество других руководств, некоторые из которых касаются устойчивости, другие — 3D-визуализации и рендеринга, дизайна и других аспектов, связанных с нашей работой.

Except — это консалтинговая, исследовательская и проектная компания в области устойчивого развития. Мы предлагаем исчерпывающие, интересные и справедливые решения, которые помогают заложить основы устойчивого будущего. Узнайте больше о нас здесь.

Благодарности

Это руководство было полностью написано Except, но его невозможно было бы сделать без участия различных источников. Среди них сотни статей в Википедии. Кто бы смог провести достойное исследование без википедии? Поддержите Википедию, если у вас есть для этого средства.

Многие из использованных изображений были внесены в общественное достояние щедрыми людьми, часто также через Википедию. По возможности источники указываются под изображениями. Если вы считаете, что изображение было неправильно атрибутировано, размещено не в соответствии с его правами на использование или некорректно, свяжитесь с нами, и мы исправим его как можно скорее.

Значение искусственного света в архитектурном дизайне

Освещение всегда было основополагающим элементом в концепции архитектурных пространств, поскольку оно способно играть с объемами, искажать восприятие пространства и даже драматизировать формы и текстуры материалов, значительно улучшая их эстетические характеристики.Но свет играет не только важную роль в декоративном уровне . Качество освещения имеет решающее значение, когда речь идет о комфорте — даже о здоровье — тех, кто живет в этих помещениях.
Хотя это общеизвестно в мире архитектурного дизайна , обычно оно применяется только к использованию естественного света. Но как насчет искусственного света? Независимо от того, нужно ли просто заменить естественный свет с наступлением темноты или направить свет в места, куда естественный свет не проникает, искусственное освещение является абсолютной необходимостью.Более того, это перестало быть простым методом основного освещения и стало одним из основных столпов дизайна интерьера и экстерьера. Мы прошли долгий путь с момента появления первой лампочки, и, как сказал Хорхе Лейрана, генеральный директор компании Schréder-, «[…] свет — это элемент, который приобрел наибольшее значение в этом веке . Имматериализм стал более важным, чем остальные формы и материалы, поскольку его использование может улучшить любой проект, будь то интерьер или экстерьер ». Итак, учитывая важность искусственного освещения, почему его редко включают на стадии проектирования архитектурных проектов?
В большинстве случаев проект включает искусственное освещение только после завершения окончательного архитектурного проекта.Это потому, что слишком часто этот аспект рассматривается только на техническом уровне; он сводится к выбору определенных светильников, не принимая во внимание добавленную стоимость хорошо продуманного освещения, полностью интегрированного в проект. Хотя это может не быть проблемой в отношении соблюдения стандартов требуемого уровня освещения, это часто означает, что дизайн далек от полной интеграции с архитектурным проектом.

Тем не менее, существует множество проектов интерьера и экстерьера, в которых с самого начала удалось включить использование искусственного освещения.В этих случаях проектировщики приняли во внимание три основных аспекта. Прежде всего, эстетическое качество дизайна — его скульптурная и хроматическая ценность -, которая будет зависеть от типа проекта, а также их дизайнерских предпочтений. Во-вторых, технические аспекты , такие как соблюдение законодательства в отношении уровней освещенности для внутренних помещений, пешеходных маршрутов снаружи и энергоэффективности. И, наконец, модель для благополучия и удовольствия потребителей , которая влечет за собой аспекты, выходящие за рамки требований технических регламентов, и которая может превратить посредственное пространство в более привлекательное.

Искусственное освещение способно создавать различные среды в одном и том же пространстве, что делает его своего рода «формирователем пространства», адаптируя атмосферу в соответствии с потребностями потребителей. Использование теплого освещения может создать уютную и спокойную атмосферу, тогда как холодный свет стимулирует умственную и физическую активность. Итак, очевидно, что требования к освещению, например, для гостиной, не такие же, как в операционной. В то время как тусклое освещение создает расслабляющую атмосферу в помещениях, созданных для этой цели, такое же освещение может повлиять на зрение и вызвать проблемы со здоровьем, если оно используется в рабочей среде.
Как мы уже видели, качество и интенсивность света является важным аспектом, который следует учитывать, поскольку он сильно влияет на жизненный опыт пользователей, так же, как и общие размеры, распределение пространства или используемые строительные материалы. В самом деле, его можно считать даже более важным, поскольку он влияет на наше восприятие всех этих аспектов до такой степени, что трансформирует их внешний вид.
По словам Луиса Латраса, генерального директора Arkoslight, « Освещение имеет жизненно важное значение при создании архитектурного проекта. […] Это также элемент, способный преобразовывать пространства, способный общаться и изменять тонкие сообщения, которые пространство передает тем, кто там живет ». Поэтому неудивительно, что освещение считается «четвертым измерением» в архитектуре.
Включение проекта освещения из концепции архитектурной идеи — лучший способ избежать в дальнейшем недостатков освещения, которые обычно возникают из-за отсутствия планирования и осознания его важности во время архитектурного проектирования.Распространенное мнение о том, что проект проекта искусственного освещения относится к исполнительной фазе, часто влечет за собой серьезные недостатки в отношении конечного результата и может не обеспечивать адекватные условия освещения.
Дизайн искусственного освещения — это не только размещение источников света на плане этажа, но и не выбор светильников из каталога. Речь идет о понимании того, что искусственное освещение — это ценный дизайнерский инструмент , с помощью которого можно создавать различные атмосферы; стимулирующий, успокаивающий, теплый… Все дело в построении с использованием света.

Автор: Лола Куэнка Фентон

Архитектор и специалист по освещению

Искусственное освещение в сельском хозяйстве — Светодиодные лампы для выращивания Valoya

На протяжении многих лет известно, что растениям требуется свет для роста, но только в последние сто лет с развитием науки и технологий точный эффект света на растения проявляется в полной мере. обнаруженный.

В сельском хозяйстве использование искусственного освещения направлено на получение источника света, подобного солнечному свету.Благодаря инновационным технологиям, светодиодные фонари стали идеальным решением для освещения садоводства, особенно тех, которые имеют настраиваемый спектр. Светодиодный свет является преимуществом с точки зрения экологической и производственной эффективности по сравнению с традиционными используемыми лампами (HPS, флуоресцентные).

В январе 2018 года Валоя в сотрудничестве с Университетом Альмерии и Буресинновой опубликовала исследование об искусственном освещении в сельском хозяйстве. В исследовании представлены эксперименты с использованием различных спектров и типов света, чтобы измерить, как они могут влиять на растения в различных целях и условиях выращивания.Ниже представлена ​​выдержка из исследования.

___________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Растения и свет сигнализация

Энергия переносится по воздуху с помощью электромагнитных волн. Микроволны, радио- или телевизионные волны, рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи или видимый свет являются примерами электромагнитных волн, для которых характерны разные частоты и длины волн.Электромагнитный спектр представляет собой разные частоты и длины волн, которые известны под разными названиями (микроволновая печь, радиоволны, видимый свет и т. Д.).

Электромагнитное излучение имеет двойственную природу; излучение распространяется как волны, но они обмениваются энергией как частицы (фотоны). Альберт Эйнштейн в 1905 году впервые предположил, что свет имеет как частицу, так и волновую природу. Луч света включает в себя набор частиц, называемых фотонами. Фотоны, соответствующие более длинным волнам (более низким частотам), несут меньше энергии, чем фотоны из коротковолновых областей.

Человеческий глаз улавливает видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров (нм), что приблизительно соответствует области спектра, которую растения используют для фотосинтеза. Поэтому свет между 400 и 700 нм обозначается как PAR; фотосинтетически активная радиация. Солнечный свет имеет непрерывный спектр в пределах и за пределами видимых длин волн. Человеческий глаз преобразует разные длины волн в цвета в человеческом мозгу. Короткие волны, близкие к 400 нм, воспринимаются как синий цвет, а более длинные волны в области 600 нм воспринимаются как красный свет.Человеческий глаз имеет наиболее чувствительную область в желто-зеленой области длин волн.

2. Растительные пигменты, фоторецепторы и фотосинтез

Растения поглощают световой спектр почти в том же диапазоне, что и человеческий глаз, но в отличие от человека они лучше всего поглощают красный и синий свет.

Одна из основных молекул, позволяющих растениям поглощать свет и использовать его энергию для преобразования воды и углекислого газа в кислород и сложные органические молекулы, называется хлорофиллом, а процесс известен как фотосинтез.Хлорофилл — это растительный пигмент, содержащийся во внутриклеточных хлоропластах, они зеленого цвета и фактически отвечают за зеленую окраску листьев и стеблей. Есть два основных типа хлорофилла, обнаруженные в высших растениях; хлорофиллы a и b, которые немного отличаются друг от друга кривыми светопоглощения. Небольшая разница позволяет им улавливать волны разной длины, улавливая большую часть спектра солнечного света. Хлорофиллы поглощают в основном красный и синий свет и отражают волны зеленого цвета, поэтому мы видим растения зелеными.

Однако хлорофилл — не единственный пигмент растений; так называемые вспомогательные пигменты (каротиноиды, ксантофиллы и т. д.) и фенольные вещества (флавоноиды, антоцианы, флавоны и флавоноиды) улавливают длины волн, отличные от красного и синего. Вспомогательные пигменты имеют желтый, красный и фиолетовый цвет. Эти цвета привлекают насекомых и птиц, а также помогают защитить ткани от воздействия окружающей среды, например, от сильного излучения.

Есть и другие частицы, поглощающие свет; фоторецепторы.Основные группы фоторецепторов — это фитохромы, фототропины и криптохромы. Кроме того, есть специальный фоторецептор для ультрафиолета; UVR8. Все фоторецепторы улавливают свет с разными длинами волн и отвечают за разные реакции растений, как описано ниже:

• Фототропины влияют на расположение хлоропластов и устьичного отверстия. Они поглощают синий свет.
• Криптохромы улавливают внешние раздражители, связанные со светом, и управляют внутренними часами растений.Кроме того, они связаны с морфологическими реакциями, такими как ингибирование удлинения стебля, расширение семядолей, выработка антоцианов и фотопериодическое цветение. Криптохромы поглощают УФА (ультрафиолетовый), синий и зеленый длины волн.
• Фитохромы отвечают за индукцию цветения и развитие семян. Фитохромы регулируют удлинение стебля, разрастание листьев и «синдром избегания тени». Ответы, регулируемые фитохромами, опосредуются соотношением окружающего красного и дальнего красного света, которое влияет на фотостационарное состояние молекулы фитохрома.

В дополнение к процессу фотосинтеза, который обеспечивает энергию для производства биомассы, цветение, развитие семян и другие функции, такие как прорастание, время цветения и морфология растений, зависят от света. Эти действия во многом зависят от качества окружающего света, от которого растение воспринимает сигналы окружающей среды. Эти ответы опосредуются длинами волн в пределах и за пределами области PAR, включая также УФ и дальнее красное излучение. Кривые поглощения фитохромов, криптохрома и хлорофиллов представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 . Относительное поглощение различных фоторецепторов у растений.

Искусственное освещение — buildingbiology.com

Мы используем файлы cookie на нашем веб-сайте. Некоторые из них очень важны, а другие помогают нам улучшить этот веб-сайт и улучшить ваш опыт.

Я принимаю Я согласен

Принимать только необходимые файлы cookie

Индивидуальные настройки cookie

Детали файлов cookie Политика конфиденциальности Отпечаток

Здесь вы найдете обзор всех используемых файлов cookie.Вы можете дать свое согласие на использование целых категорий или отобразить дополнительную информацию и выбрать определенные файлы cookie.