Световой поток солнца в люменах: Солнце в вашем доме, или Сколько нужно света | Полезные статьи

Содержание

Солнце в вашем доме, или Сколько нужно света | Полезные статьи

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Важные термины: Люкс (Лк) – единица измерения уровня освещенности (в помещении), Люмен (Лм) – единица измерения силы светового потока (от солнца, лампы и др.).

Выдерживать нормы освещенности очень важно. От того, насколько правильно распределен световой поток ламп и светильников во многом зависит комфорт и работоспособность людей. По этой причине у нас активно внедряются современные европейские нормы освещенности в каждом помещении.

 

Расчет искусственного освещения помещения

Стоит отметить, что если норма освещенности склада и гаража совпадают, то для многих других типов помещений эти показатели существенно различаются. Так, расчет искусственного освещения помещения должен производиться исходя из следующих норм:

  • гостиная, приемная комната – 500 люкс;
  • офисный кабинет – 300-500 люкс;
  • учебная комната – 300 люкс.
  • столовая – 200 люкс;
  • лестница – 100 люкс;
  • коридор – 50 люкс;

Расчет нормы освещенности рабочего места также должен учитывать, что слишком мощное освещение, как и недостаточное, способно вызывать дискомфорт у пребывающих в помещении людей.

Что касается оптимального количества светильников, то нужно учитывать необходимую яркость освещения, сколько люмен в лампе, а также совмещенное естественное и искусственное освещение (чаще всего в дневное время помещениям хватает естественного света, но бывает, что его в комнате нет совсем, либо же он недостаточен).

Для начала нужно узнать значение Люмен для наиболее распространенных типов ламп (как правило, указывается на самой лампе или упаковке от нее):

Лампа накаливания,Вт Светодиодная лампа, Вт Световой поток, Лм
40 4-5 примерно 400
60 8-10 примерно 700
75 10-12 примерно 900
100 13-15 примерно 1200
Как рассчитать количество ламп

Чтобы узнать необходимое для нормального освещения помещения количество ламп, нужно сначала выбрать лампу.

Значение ее светового потока разделить на освещаемую площадь, что будет равно количеству люкс, выдаваемых данным осветительным прибором. Далее остается только разделить требуемое для помещения количество люкс на полученное значение. Итоговая цифра – необходимое число ламп.

Например, вам нужно осветить домашний кабинет с площадью 20 кв.м. Вы выбрали для этого светодиодные лампы по 10Вт. Тогда ее световой поток (700 Лм) делим на площадь (20 кв.м.) = 35 Люкс. Требования к искусственному освещению кабинета – 300 Люкс, поэтому 300 делим на 35 = 8,5. Получается, что для нормативного освещения домашнего кабинета вам нужно 8-9 светодиодных ламп по 10Вт каждая. Размещать их желательно равномерно по всему потолку.

Если говорить про нормы освещенности наружного освещения, то для различных типов территорий (проезжие и непроезжие улицы, площади, стоянки, парки, проч.) они составляют 4-20 люкс.

Учитываем естественное освещение

Что касается совмещенного освещения, то расчет естественного и искусственного освещения довольно прост: за основу берется средний уровень естественного освещения, и если его недостаточно для определенного типа помещения, добавляются светильники дневного освещения.

Например, если уровень естественного освещения рабочего места (кабинета) равен 200 люкс, то необходимо смонтировать дополнительную систему освещения с мощностью не менее 100 люкс, как того требуют нормы естественного и искусственного освещения для помещений данного типа.

В больших помещениях размещать осветительные приборы нужно равномерно по всему потолку, чтобы рассеять свет по всей площади. Комнаты с площадью до 10 кв.м вполне могут обойтись и одним светильником достаточной мощности, размещенным по центру потолка или над рабочей зоной.

Выбирая осветительные приборы, учитывайте, что привычные лампы накаливания являются наименее предпочтительными, поскольку потребляют в несколько раз больше энергии, чем светодиодные или галогенные лампы.

Световой поток солнца в люменах

Подписка на рассылку

Важные термины: Люкс (Лк) – единица измерения уровня освещенности (в помещении), Люмен (Лм) – единица измерения силы светового потока (от солнца, лампы и др. ).

Выдерживать нормы освещенности очень важно. От того, насколько правильно распределен световой поток ламп и светильников во многом зависит комфорт и работоспособность людей. По этой причине у нас активно внедряются современные европейские нормы освещенности в каждом помещении.

Расчет искусственного освещения помещения

Стоит отметить, что если норма освещенности склада и гаража совпадают, то для многих других типов помещений эти показатели существенно различаются. Так, расчет искусственного освещения помещения должен производиться исходя из следующих норм:

  • гостиная, приемная комната – 500 люкс;
  • офисный кабинет – 300-500 люкс;
  • учебная комната – 300 люкс.
  • столовая – 200 люкс;
  • лестница – 100 люкс;
  • коридор – 50 люкс;

Расчет нормы освещенности рабочего места также должен учитывать, что слишком мощное освещение, как и недостаточное, способно вызывать дискомфорт у пребывающих в помещении людей.

Что касается оптимального количества светильников, то нужно учитывать необходимую яркость освещения, сколько люмен в лампе, а также совмещенное естественное и искусственное освещение (чаще всего в дневное время помещениям хватает естественного света, но бывает, что его в комнате нет совсем, либо же он недостаточен).

Для начала нужно узнать значение Люмен для наиболее распространенных типов ламп (как правило, указывается на самой лампе или упаковке от нее):

Лампа накаливания,Вт Светодиодная лампа, Вт Световой поток, Лм
40 4-5 примерно 400
60 8-10 примерно 700
75 10-12 примерно 900
100 13-15 примерно 1200
Как рассчитать количество ламп

Чтобы узнать необходимое для нормального освещения помещения количество ламп, нужно сначала выбрать лампу. Значение ее светового потока разделить на освещаемую площадь, что будет равно количеству люкс, выдаваемых данным осветительным прибором. Далее остается только разделить требуемое для помещения количество люкс на полученное значение. Итоговая цифра – необходимое число ламп.

Например, вам нужно осветить домашний кабинет с площадью 20 кв.

м. Вы выбрали для этого светодиодные лампы по 10Вт. Тогда ее световой поток (700 Лм) делим на площадь (20 кв.м.) = 35 Люкс. Требования к искусственному освещению кабинета – 300 Люкс, поэтому 300 делим на 35 = 8,5. Получается, что для нормативного освещения домашнего кабинета вам нужно 8-9 светодиодных ламп по 10Вт каждая. Размещать их желательно равномерно по всему потолку.

Если говорить про нормы освещенности наружного освещения, то для различных типов территорий (проезжие и непроезжие улицы, площади, стоянки, парки, проч.) они составляют 4-20 люкс.

Учитываем естественное освещение

Что касается совмещенного освещения, то расчет естественного и искусственного освещения довольно прост: за основу берется средний уровень естественного освещения, и если его недостаточно для определенного типа помещения, добавляются светильники дневного освещения. Например, если уровень естественного освещения рабочего места (кабинета) равен 200 люкс, то необходимо смонтировать дополнительную систему освещения с мощностью не менее 100 люкс, как того требуют нормы естественного и искусственного освещения для помещений данного типа.

В больших помещениях размещать осветительные приборы нужно равномерно по всему потолку, чтобы рассеять свет по всей площади. Комнаты с площадью до 10 кв.м вполне могут обойтись и одним светильником достаточной мощности, размещенным по центру потолка или над рабочей зоной.

Выбирая осветительные приборы, учитывайте, что привычные лампы накаливания являются наименее предпочтительными, поскольку потребляют в несколько раз больше энергии, чем светодиодные или галогенные лампы.

Любой кто начинает изучать характеристики светильников и отдельных видов ламп, обязательно сталкивается с такими понятиями как освещенность, световой поток и сила света. Что они означают и чем отличаются друг от друга?

Давайте попробуем простыми, понятными для всех словами, разобраться в этих величинах. Как они связаны между собой, их единицы измерения и каким образом все это дело можно замерить без специальных приборов.

В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.

Сегодня с бурным развитием светодиодов и других видов ламп, поход в магазин за новыми экземплярами сопровождается кучей вопросов не только по цене, но и по их характеристикам. Одним из наиболее важных параметров является световой поток.

Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.

Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.

Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:

    от мощности источника

Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников:

А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ:

Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.

Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.

Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.

На коробочке красиво напишут:

    светопоток 1000Лм
    аналог лампы накаливания 100Вт

Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.

    от эффективности

То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт.

Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!

Измеряется световой поток в Люменах – Лм.

Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.

Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.

Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.

Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.

Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.

Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.

В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.

Это напрямую влияет на зрение человека.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

А как узнать примерный светопоток в люменах, вообще без измерительных приборов? Здесь можно воспользоваться значениями светоотдачи и их пропорциональной зависимости к потоку.

Люмен – единица измерения яркости излучения. Является световой величиной в международной системе единиц. Люмен характеризует количество светового излучения, отдаваемого источником. Является более точной величиной, чем мощность, поскольку источники света с одинаковой мощностью, но различными КПД и спектральными характеристиками, излучают неодинаковый поток света.

Что такое люмен?

Существует несколько единиц измерения освещенности. Основные величины – люкс и люмен. Их отличие заключается в том, что люкс показывает освещенность единицы площади поверхности, а люмен это единица измерения всего потока излучения источника света. Таким образом, чем больше величина люкс, тем ярче освещена поверхность, а чем больше люмен, тем ярче сам светильник. Данное различие помогает оценить эффективность осветительных устройств различной конструкции.

Необходимо рассмотреть, что такое люмены в светодиодных лампах. Это поможет понять тот факт, что такие источники света характеризуются направленным излучением. Лампы накаливания и люминесцентные излучают свет во всех направлениях. Для получения одинаковой освещенности поверхности необходимы светодиодные элементы меньшей яркости, поскольку излучение сосредоточено в одном направлении.

Лампы накаливания и экономичные дают ненаправленное излучение, что требует применения рефлекторов (отражателей), перенаправляющих поток света в необходимом направлении. При использовании светодиодных устройств необходимость в рефлекторах отсутствует.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

На параметры освещенности влияет не только уровень яркости источников освещения. Следует принимать в расчет:

  1. Длину волны излучаемого света. Освещение с цветовой температурой 4200 К, которая соответствует естественному белому цвету, лучше воспринимается зрением, чем более приближенное к красному или синему участку спектра.
  2. Направление распространения света. Узконаправленные осветительные приборы позволяют сконцентрировать излучение света в нужном месте, не устанавливая более яркие светильники.

Световой поток в люменах производителями указывается редко, поскольку большинство покупателей ориентируются на мощность светильников и их цветовую температуру.

Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочки

Производители осветительной аппаратуры не всегда наносят на упаковку товара полный перечень характеристик. Это может быть по нескольким причинам:

  • привычка покупателей оценивать яркость лампочек по потребляемой мощности;
  • недобросовестные производители не утруждают себя проведением необходимых измерений.

Проблема заключается в том, что уровень излучения светодиодов и конструкций, выполненных на их основе, неравнозначный:

  • часть потока задерживается защитной колбой;
  • в светодиодной лампе несколько светодиодов;
  • часть мощности рассеивается на драйвере светодиода;
  • яркость зависит от величины тока через светодиод.

Точное определение возможно только при помощи измерительных приборов (люксометров), но для некоторых типов светодиодов удастся привести примерные данные:

  • светодиоды в матовой колбе – 80-90 Лм/Вт;
  • светодиоды в прозрачной колбе – 100-110 Лм/Вт;
  • единичные светодиоды – до 150 Лм/Вт;
  • экспериментальные модели – 220 Лм/Вт.

Перечисленные данные можно использовать для определения потребляемого тока при использовании светодиодных устройств, для которых определена величина яркости. Если установлен светодиодный прожектор с прозрачным защитным стеклом и его параметр яркости заявлен как 3000 люмен, то потребляемая мощность составит 30 Вт. Зная мощность и напряжение питания, легко определить потребляемый ток.

Перевод люменов в ватты

Для сравнения эффективности работы источников света различных типов и конструкций удобно иметь перед собой таблицу, где собраны данные о мощности осветительных приборов с одинаковыми значениями яркости.

Освещенность, Люмен/метр квадратный Светодиодная лампа, Вт Энергосберегающая (люминесцентная лампа), Вт Лампа накаливания, Вт
250

5

20 400

10

40 700

15

60 900

18

75 1200

25

100 1800

40

150 2500

60

200

Норма освещенности жилого помещения

Освещенность помещений разного назначения неодинакова и может различаться на порядок. Количество люмен на квадратный метр по типам жилых помещений таково:

  • кабинет, библиотека, мастерская – 300;
  • детская комната – 200;
  • кухня, спальня – 150;
  • баня, сауна, бассейн – 100;
  • гардероб, коридор – 75;
  • холл, коридор, ванная, санузел – 50;
  • лестница, подвал, чердак – 20.

Расчет освещенности для помещений

Для определения освещенности помещения необходимо знать следующие параметры:

  1. Е – нормативное значение освещенности (сколько люменов нужно на 1 кв метр).
  2. S – площадь помещения.
  3. k – коэффициент высоты:
  4. k = 1 при высоте потолка 2.5 – 2.7м;
  5. k = 1.2 при высоте потолка 2.7 – 3.0м;
  6. k = 1.5 при высоте потолка 3.0 – 3.5м;
  7. k = 2 при высоте потолка 3.5 – 4.5м;

Формула для расчета простая:

Зная освещенность, можно подобрать требуемый световой поток и мощность осветительных ламп с учетом их различий по технологиям производства и принципу работы. Следует учитывать особенность зрения человека, для которого источники света с синеватым оттенком (начиная с цветовой температуры 4700К и выше) кажутся менее яркими.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Выше была приведена таблица, в которой сравнивалась мощность разнотипных устройств для одной величины яркости. Из таблицы видно, сколько люмен в лампе накаливания, в люминесцентной и светодиодной лампах.

Эффективность устройств различается более чем на порядок. Сразу видно, что сравнение – в пользу современных источников света. И это даже без учета большой долговечности светодиодных источников освещения. По заявлениям некоторых производителей, срок работы LED-элементов может исчисляться десятками тысяч часов. Экономия электроэнергии за срок службы многократно окупает высокую стоимость светодиодных источников света.

Лампы накаливания 100 Вт являются наиболее подходящими для освещения бытовых помещений. Неудовлетворительная эффективность, низкий срок службы привели к тому, что источники света с нитью накаливания вытесняются более современными эффективными и долговечными устройствами. Светодиодная лампа 12 Вт дает поток света такой же яркости, сколько люмен в лампе накаливания 100 Ватт.

Люмен, единица светового поток — Справочник химика 21

    Люмен — единица светового потока — равен светового [c.57]

    Люмен — единица светового потока, равная мощности излучения в — — вт. Например, электрическая лампа мощностью 623 [c.115]

    Люмен (единица светового потока). . . .  [c.6]

    Единицей измерения освещенности является люкс (лк). Люкс — уровень освещенности поверхности площадью 1 м , на которую падает равномерно распределяясь, световой поток в 1 люмен, (лм). Люмен— единица светового потока в Международной системе единиц (СИ). Степень освещенности изменяется в очень щироких пределах например, ночью в полнолуние освещенность равна -0,2—0,3 лк, а под открытым небом в ясный солнечный день составляет от 20 000 до 100 000 лк. Глаз человека обладает громадной способностью приспосабливаться (адаптироваться) к переменам освещенности. [c.119]


    Единица светового потока — люмен (лм, 1т) — световой поток, равномерно испускаемый точечным источником с силой света в 1 свечу внутри телесного угла в 1 стер. [c.560]

    Оптика как техническая дисциплина, а не как часть физики, использует единицы измерения освещенности (люкс), светового потока (люмен) и силы света (кандела). Все они связаны друг с другом, а поскольку кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 10 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении 1/683 Вт/ср ), все три величины могут быть выражены через три фундаментальные (см, с, г). [c.269]

    В видимой области спектра применяют систему световых единиц, соответствующую зрительному ощущению лучистых потоков с учетом спектральной чувствительности глаза. Единицей светового потока является люмен (1 лм = 1/683 Вт для X = 0,55 мкм), сила света измеряется в канделах (кд), освещенность — в люксах (лк), яркость — кд/м (1 кд = лм/ср, 1 лк = 1 лм/м ). [c.487]

    Световой поток есть поток лучистой энергии, оцениваемый по световому ощущению, которое он производит. За единицу светового потока принимают люмен. Люмен есть световой поток, испускаемый точечным источником света в 1 свечу внутри телесного угла в 1 стерадиан. [c.52]

    Здесь Р ЛХ есть поток излучения в интервале длин воля, равном X и содержащем длину волны X, V (X) — функция относительной дневной световой эффективности. Множитель Ктп определяет максимальную световую эффективность (или максимальное отношение светового потока к потоку излучения) он соответствует длине волны, для которой V (Х) = 1. Единицей светового потока является люмен, определяемый как световой поток, испускаемый точечным источником (или бесконечно малым элементом поверхности протяженного источника), создающим одинаковую по всем направлениям силу света, равную 1 кд внутри телесного угла, равного 1 ср  [c. 512]

    Фотоэлементы принято сравнивать между собой по чувствительности. Чем больший ток дает фотоэлемент, тем он считается чувствительнее. Чувствительность фотоэлементов измеряют в микроамперах (1 а= 10 а), приходящихся на единицу светового потока в один люмен. Различают два вида чувствительности общую (интегральную) и спектральную (цветовую). [c.46]

    Световой поток мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят Люмен (лм). Световой поток, отнесенный к пространственной единице— телесному углу [c.131]

    Световой поток F определяется мощностью лучистой энергии, оцениваемой глазом по световому ощущению. За единицу светового потока от точечного источника силой в одну новую свечу (кандела, кд) принимается люмен (1 лм). [c.103]


    Единица светового потока — люмен (лм, 1га).[c.501]

    Примечания. 1. Принятая ранее единица светового потока люмен равна 1,005 люмена, принятого в настоящее время. [c.560]

    Все остальные фотометрические единицы определяются на основании единицы силы света. Так, единица светового потока люмен (лм) — это световой поток, испускаемый точечным источником, сила света которого 1 кд, в телесный угол, равный 1 ср. [c.8]

    За единицу светового потока, излучаемого источником света в 1 с по всем направлениям, принят 1 люмен (лм). На один квадратный метр поверхности земли в летнее время в солнечный день падает световой поток 10 000 лм. Лампа накаливания мощностью 150 Вт излучает световой поток 1 845 лм, люминесцентная лампа белого света мощностью 40 Вт — 1 920 лм. Освещенность поверхности, на которую падает световой поток, измеряется в люксах (лк) 1 лк представляет собой освещенность поверхности в 1 м , на которую падает световой поток величиной 1 лм. Общая минимальная освещенность объектов нефтепромыслов составляет 2—50 лк, в зависимости от рода выполняемых работ. Для ремонтно-механических работ средней точности требуется освещенность 50—60 лк. [c.368]

    Для проведения качественного и количественного анализа излучение источника света, разложенное в спектр в спектральном аппарате, нужно зарегистрировать. При количественном анализе, кроме того, необходимо измерить интенсивность спектральных линий. Обе эти операции проводят последовательно или одновременно. Например, при фотографическом методе сначала регистрируют спектр, а затем измеряют интенсивность спектральных линий по их почернению на фотографической пластинке. При фотоэлектрическом методе регистрация спектра и измерение интенсивности являются обычно одной операцией. Измерение интенсивности спектральных линий и полос (фотометрия) при количественном анализе всегда носит относительный характер. Никогда не измеряют абсолютные значения светового потока, составляющего спектральную линию в люменах, ваттах или других абсолютных единицах, а определяют интенсивность одной линии по отношению к другой.[c.152]

    Под интенсивностью света понимают мощность (энергию) светового потока, испускаемого источником света в 1 сек внутри телесного угла, равного единице. Единица световой анергии—люмен-секунда (лм-сек) — это энергия светового потока в 1 лм, расходуемая в течение 1 сек. [c.16]

    Энергию, излучаемую источником света в одну секунду, и световой поток измеряют в джоулях или в ваттах (1 вт= дж/сек единица мощности). Часто применяют также световые величины, например, световой поток измеряют в люменах (лм). Переход от энергетических величин к световым является довольно сложным. Например, для света с длиной волны 5550 А световому потоку в 650 лм соответствует мощность 1 вт. Это соотношение меняется с длиной волны так для Я, = 4500 А мощности в 1 вт соответствует световой поток, равный всего 25 лм. [c.23]

    Световой поток Ф измеряется количеством световой энергии, протекающей в единицу времени через некоторую поверхность 5. Единица измерения — ватт (для видимой области — люмен). [c.62]

    При практическом использовании фотоэффекта в фотоэлементах интегральную чувствительность последних в области видимого излучения какого-либо источника характеризуют не числом микроампер, соответствующих единице энергии, падающей на поверхность катода в 1 сек., а числом микроампер, приходящихся па один люмен светового потока, падающего на катод фотоэлемента (микроамперы на люмен). Чувствительность катода различна при различных источниках света, так как зависит от распределения энергии в спектре источника. [c.58]

    В табл. 1.3 приведены энергетические и световые единицы измерения. В ряде случаев один и тот же лучистый поток, монохроматический или сложного состава, может быть выражен как поток энергии (в ваттах) или как световой поток (в люменах). Представляет интерес установить соотнощение, позволяющее переходить от одних величин к другим. [c.16]

    Излучение распространяется от источника (равномерно во все стороны) в виде потока фотонов, который называют потоком излучения, или лучистым потоком (Ф). Мощность его, т. е. энергию, переносимую в единицу времени (1 сек), измеряют в ваттах. За единицу мощности светового потока (лучистого потока, воспринимаемого глазом) принят люмен (лм) он представляет собой поток, испускаемый точечным источником света силой в 1 свечу (св) в телесный угол, равный 1 стерадиану. Напомним, что полная сфера образует телесный угол 4 те, а стерадиан — телесный угол с вершиной в центре сферы радиусом м, вырезающий на ее поверхности площадь, равную 1 м . Освещенность такой сферической поверхности принимают [c.9]

    Единицы измерений. Абсолютная система единиц до сих пор не привилась для измерения силы света. Эталоном сравнения для разных источников видимого света служила до недавнего времени нормальная свеча Гефнера, представляющая собой пламя амилацетата длиной в 40 мм, горящее в горелке особого устройства на воздухе при атмосферном давлении с фитилем диаметром в 8,3 мм. Сейчас чаще применяют международную свечу, равную 1,17 свечи Гефнера. Световой поток, испускаемый свечей Гефнера в пределах телесного угла, равного единице, называется л ю м е н о м. Таким образом одна свеча испускает по всем направлениям световой поток в 4 я люменов. Яркость освещения или освещенность поверхности измеряется люксами. Один люкс равен освещенности поверхности, отстоящей на один метр от свечи Гефнера перпендикулярно к лучу. Для характеристики этой величины можно указать, что белая поверхность при ясной солнечной погоде летом в 12 часов получает 6 ООО люксов, если она находится в тени, и ок. 100 0(Х) люксов на солнце. Освещение полной луной равно V4 люкса. [c.477]


    Для расчета электрического освещения пользуются следующими основными светотехническими единицами освещенностью, выражаемой в люксах (лк) и световым потоком, выражаемым в люменах (лм), освещенность Е определяется по формуле [c.108]

    Здесь было бы правильнее говорить о мощности светового потока, которая представляет собой энергию светового потока, выделяемую в 1 сек источником света. Единица световой энергии 1 люмен в секунду лм1сек) — это световая энергия, которая при световом потоке в 1 лм расходуется в течение 1 сек. Интенсивностью же более точно было бы называть мощность излучения, испускаемую источником света в определенном направлении внутри телесного угла, равного единице. Однако в колориметрии принято пользоваться термином интенсивность вместо термина мощность. [c.12]

    Единица освещенности (практическая) люкс 1х) есть поверхностная плотность светового потока в один люмен, равномерно распределенного на площади в один квадратный метр. [c.1053]

    Фотоэлементы принято сравнивать по их чувствительности. Чем больший ток дает с тоэлемент, тем он чувствительнее. Чувствительность фотоэлементов измеряют в микроамперах на единицу светового потока в один люмен. [c.43]

    Единицей измерения освещенности является люкс (лк). Люкс —это уровень освещенности, поверхности площадью 1 м , на которую падает, равномерно распределяясь, световой, поток в 1 люмен (лм). ЛШтвн — единица светового потока в Международной системе единиц (СИ). Показателем освещенности принято пользоваться для количественной оценки степени освещенности качественная сторона освещения определяется другими показателями, например, яркостью. Степень освещенности изменяется в очен 5 широких пределах например, ночью в полнолуние освещенность равна 0,2—0,3 лк, а под открытым небом в ясный солнечный день составляет от 20000—100000 лк. Однако глаз человека обладает громадной способностью приспосабливаться (адаптироваться) к переменам освещенности, и человек в известных пределах достаточно хорошо видит и при большой и малой освещенности. [c.120]

    Единица светового потока люмен (/т), точное значение которой для СССР определяется по галопным электрическим лампам]накаливания, выверяемым и хранимым Всесоюзным научно-исследовательским институтом метрологии. [c.1053]

    В спектроскопии для измерений мощности, энергии и других характеристик излучения обычно пользуются не фотометрическими единицами, а энергетическими. Фотометрические величины связаны с энергетическими через функцию видности, которая отлична от нуля только в видимой части спектра. Поэтому в области длин волн короче 3600 и длиннее 7000 Л такие понятия как люмен, люкс, стильб, теряют смысл. Тем не менее понятия яркость, световой поток, освещенность сохраняются в спектроскопии и для ультрафиолетовой и для инфракрасной областей, несмотря на утрату их первоначального значения, связанного с визуальным восприятием. Однако в качестве единиц при спектроскопических измерениях используются либо единицы системы СИ или СГС, либо принятые в атомной физике электрон-вольты при измерении энергии термов, число квантов в секунду при измерении величины светового потока и др. Ниже приводятся основные величины, с которыми нам придется иметь дело, и их обозначения. [c.11]

    Люкс-—единица освещенности в светотехнике. 1 люкс (лк) равен плотности светового потока величиной в 1 люмен лм), равномерно раопределенного иа площади в 1 м . [c. 114]

    Световая отдача источника света есть отношение светового потока источ ника света к величине его мощности. Для электрических источников света световая отдача выражается в люменах на ватт для источников свйта с непосредственным сжиганием горючего в люменах на большую калорию в единицу времеии. [c.1053]

    Равномерно излучающий во все стороны источник света в 1 свечу создает световой поток в 1 люмен в единице телесного угла (стеродиане), следовательно 1 свеча = 4тс люменам, или Р — 4к/0, где/0 — средняя сферическая сила света. [c.1053]


Словарь светотехника

А

Амальгама – сплав ртути с редкоземельными металлами. В индукционных лампах используется для ионизации газа.

Д

ДРЛ – дуговая ртутная люминесцентная лампа.
Источник света, в котором для генерации оптического излучения используется газовый разряд в парах ртути.
Основными недостатками технологии являются: низкая цветопередача, пульсация светового потока, критичность к колебаниям напряжения сети, а также относительно низкая по современным меркам светоотдача.

ДНаТ – дуговые натриевые трубчатые лампы в цилиндрической колбе. Электрический источник света, светящимся телом которого служит газовый разряд в парах натрия. Поэтому преобладающим в спектре таких ламп является резонансное излучение натрия.
Лампы дают яркий оранжево-желтый свет. Из-за особенностей спектра чаще всего используются для уличного освещения.
Основные недостатки: длительное «зажигание», неустойчивость к частым циклам включения
и отключения, нестабильность светового потока и короткий срок службы.

Dialux– программа для проектирования освещения, разработанная немецкой компанией DIAL GmbH и предназначена для выполнения светотехнических расчетов и проектирования как внутреннего так и внешнего освещения.

И

Индукционная лампа – электрический энергосберегающий источник света, принцип работы которого основан на электромагнитной индукции и газовом разряде для генерации видимого света. Используется в индукционных светильниках. Основным отличием от существующих газоразрядных ламп является безэлектродная конструкция – отсутствие термокатодов и нитей накала, что значительно увеличивает срок службы.

IES-файл – файл с фотометрическими данными, полученный в результате замеров в светотехнической лаборатории. Применяется для осуществления светотехнических расчетов в программе Dialux.

К

Кривая силы света (КСС) – это графическое изображение распределения света в пространстве, представляется в виде графика с отображенными углами распространения светового потока в продольной и поперечной плоскостях.

КПД – важный критерий оценки эффективности светильника. КПД светильника отражает отношение светового потока светильника к световому потоку установленной в нем лампы.

Cos φ – коэффициент мощности, который равен отношению активной мощности к полной. Этот параметр указывает на то, какая часть потребляемого тока выполняет полезную работу, а какая вновь возвращается в сеть. Поэтому, чем выше значение cos φ (ближе к единице), тем эффективнее электроприбор, и меньше бесполезной нагрузки на сеть.

Л

Люминофор – вещество, излучающее свет при воздействии на него электромагнитного излучения. Это современный безопасный и нетоксичный аналог фосфора на основе редкоземельных металлов.

Люмен – единица измерения светового потока, или полной световой энергии, излучаемой источником света в диапазоне длин волн видимого света. Сокращенно обозначается Лм.

Люкс, лк – единица измерения освещённости поверхности. Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 Лм.

LED-светодиодные лампы – это твердотельные источники света. Светодиодная лампа состоит из цоколя, встроенного блока питания постоянного тока, специально спроектированной мощной платы из полупроводников.
Принцип работы светодиода заключается в том, что когда электрический ток проходит через полупроводник, то получается яркое свечение.

М

МГЛ – металлогалогенная лампа, один из видов газоразрядных ламп высокого давления. Отличается тем, что для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки, представляющие собой галогениды некоторых металлов.

П

Пульсация (или мерцание) – колебания светового потока. По этому параметру оценивается качество освещения. Пульсация неблагоприятно влияет на биоэлектрическую активность мозга, вызывая повышенную утомляемость: появляется напряжение на глазах, усталость, трудность сосредоточения на сложной работе, головная боль. Освещение пульсирующим светом особенно опасно при наличии в поле зрения движущихся и вращающихся объектов возникновением стробоскопического эффекта. При наблюдении предмета вращающегося или колеблющегося с частотой равной или кратной частоте мерцания ламп такие предметы будут казаться неподвижными. Согласно санитарным нормам и правилам, допустимыми являются значения Кп в диапазоне от 5 до 20%.

Пусковой ток – ток, потребляемый электродвигателем при включении в электросеть.

Р

Рабочий ток – наибольший допустимый ток, при котором оборудование может работать неограниченно длительное время.

С

Свет – электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом.

Световой поток – световая энергия, излучаемая источником света в единицу времени в видимом диапазоне спектра. Единица измерения – люмен (лм).

Светоотдача – отношение светового потока к соответствующей потребляемой электрической мощности. Единица измерения – лм/вт (люмен на ватт).

Спектр – совокупность гармонических колебаний (или волн), создаваемых каким-либо источником.

Светильник – осветительный прибор, в котором световой поток источника света распределяется внутри больших телесных углов. Как правило, светильник освещает поверхности или предметы, находящиеся от него на достаточно близком расстоянии, соизмеримом с размерами его самого.

Степень защиты – степень защищенности электротехнического оборудования от окружающей среды. Для обозначения применяются буквы «IP» и следующие за ними две цифры. Первая цифра обозначает: защиту от твердых тел и пыли, а вторая защиту от влаги.

СНИП строительные нормы и правила. Основным СНиПом для светотехника является СНиП 23-05-95 – устанавливает и регламентирует параметры освещения.

У

УФ-излучение – электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями.

Ф

Фотопическая эффективность – способность обеспечивать оптимальные условия для зрительного восприятия в условиях искусственного освещения. Таким образом, фотопически эффективный источник света позволяет человеку даже в сумеречное время четко воспринимать цветовую гамму, очертания окружающих предметов, их расположение в пространстве. Единица измерения (Флм/Вт). Значения фотопической эффективности для различных видов ламп: индукционная – 129 Флм/Вт, ДРЛ – 34 Флм/Вт, ДНаТ – 63 Флм/Вт, МГЛ – 126 Флм/Вт.

Ц

Цветопередача – параметр, характеризующий способность источника света правильно передавать цвета различных объектов в сравнении с идеальным источником света. Максимальное приближение к параметрам эталонного источника света (солнца) характеризуется индексом цветопередачи Ra, равным 100. Также обозначается CRI (colour rendering index).

Цветовая температура – цвет источника света определяется сравнением с так называемым “абсолютно черным телом” и отображается “кривой Планка”. Единица измерения: Кельвин, K. Чем больше значение К, тем «холоднее свет». Существуют три основные цветности света: тепло-белый < 3300 К, нейтрально-белый 3300 — 5000 К, холодно-белый > 5000 К.

Э

ЭПРА (электронный пускорегулирующий аппарат) – устройство, осуществляющее пуск и поддержание рабочего режима газоразрядных осветительных ламп.

Энергосбережение – реализация организационных, правовых, технических, технологических, экономических и иных мер, направленных на уменьшение объема используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования (в том числе объема произведенной продукции, выполненных работ, оказанных услуг).
Об энергосбережении в РФ действует Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности», который осуществляет государственное регулирование в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Лампы эпохи дизайна | Статьи компании МДМ-Лайт

Счастливые для лентяев времена, когда разнообразие источников света ограничивалось «лампочкой Ильича», окончательно канули в лету. Современный архитектор, с трудом отслеживающий революционные изменения в технологии конструкционных и отделочных материалов, теперь обязан следить еще и за светотехническими новинками. И это не удивительно, ведь свет из пассивного «статиста» превратился в эффективный инструмент создания миров. Добавилось еще одно «измерение»: любой дизайн теперь в том числе и светодизайн, любая архитектура — в том числе световая архитектура. Мы с удивлением открыли для себя, что мир источников искусственного света очень разнообразен и с интересом уселись за изучение толстых фирменных каталогов и светотехнических справочников. А здесь — краткий экскурсе теорию и «навигатор по лампам» в стиле студенческой «шпаргалки».

Чем лампы отличаются друг от друга

Нас интересует целый ряд параметров ламп, определяющих, насколько они применимы в том пли ином проекте (как говорят светотехники, в осветительной установке). Во-первых, это характеристики, определяющие количество света, которое дает та или иная лампа. Прежде всего, это световой поток в люменах, значение которого всегда приводится в каталогах. Например, установленная в люстре лампа накаливания мощностью 100 Вт может иметь световой поток в 1200 Лм, 35-ваттная ’«галогенка11 — 600 Лм, а натриевая лампа мощностью 400 Вт в светильнике, освещающем проезжую часть, — 48 000 Лм. Легко заметить, что разные типы ламп имеют разную световую отдачу, определяющую эффективность преобразования электрической энергии в свет и, следовательно, разную экономическую эффективность применения.

Несколько слов о световой отдаче

Световую отдачу лампы измеряют в Лм/Вт (светотехники говорят «люменов с ватта», имея в виду, что каждый ватт потребленной электроэнергии «преобразуется» в некоторое количество люменов светового потока). Это наиболее важный параметр лампы с точки зрения энергосбережения, и прогресс источников света — это в большой степени увеличение световой отдачи, ее приближение к теоретическим пределам. Эти пределы, то есть максимальные значения световой отдачи при «идеальном» преобразовании электроэнергии в свет, можно оценить для разнык типов ламп. Для этого нужно вспомнить соотношение между воспринимаемым человеческим глазом светом (система световых величин, в том числе и световой поток, измеряемый в люменах) и мощностью излучения (измеряется, как и положено мощности, в ваттах). Это соотношение, или. попросту, чувствительность среднестатистического человеческого глаза, зависит от длины волны излучения и имеет максимум в желто-эеленой части спектра (555 нм). График такой зависимости — корошо знакомая каждому светотекнику «кривая видное™» -определяет, сколько люменов «видимого света» несет в себе каждый ватт лучистой энергии монокроматическйго («одноцветного») излучения той или иной длины волны. При идеальном (без потерь) преобразовании электроэнергии в свет кривая вцдности как раз и покажет максимальную световую отдачу источника света заданного цвета излучения. Так, для 555 нм мы получим ’»абсолютный рекорд» световой эффективности — SS3 Лм/Вт. а. скажем, для S3O Нм (красный цвет) — всего 180 Лм/Ет. Лампы, дающие белый свет, представляющий собой смесь разным излучений, могут иметь разный спектр: линейчатый, полосапый, сплошной. В зависимости от спектра максимально возможная световая отдача может бьпъ разной.

Качество цвета и света

С количественными, энергетическими, характеристиками ламп очень тесно связаны параметры, определяющие качество света, — цветовая температура и цветопередача.4200 К прекрасно подходят для ландшафтного освещения, подчеркивая изумрудную зелень растений, тогда как. скажем, стандартные галогенные лампы с Тцв=3000 К для этой цели слишком «желтят» Очень интересный эффект может дать вдумчивое использование ламп разных спектров В световой архитектуре информация, содержащаяся в цветности света, используется для организации пространства; автомобильные магистрали традиционно выделяются желто-зелотым светом натриевых ламп, пешеходные пространства — более холодным светом. Сходные приемы могут применяться и в интерьере. Цветопередача, пожалуй, еще более важный параметр, о котором, к сожалению, часто забывают. Чем более сплошной и равномерный спектр имеет лампа, тем более различимы цвета предметов в ее свете. Главный для нас источник света — Солнце — имеет сплошной спектр излучения и наилучшую цветопередачу, при этом Тцв меняется от $000 К в полдень до 1300 К в рассветные и закатные часы. К сожалению, далеко не все лампы могут сравниться с Солнцем. Если искусственные источники теплового излучения -традиционные и галогенные лампы накаливания — благодаря сплошному спектру не имеют особых проблем с цветопередачей, разрядные лампы, имеющие в своем спектре полосы и линии, зачастую передают цвета предметов довольно своеобразно. В каталогах ламп производители, как правило, указывают общий индекс цветопередачи Ra, определяемый на основании оценки качества передачи цвета 8 эталонный цветным обраацов. Ra тепловых ламп равен 100 (максимальное значение), для разрядных он колеблется от 20 (натриевые лампы) до 95 и даже 98. Правда, Ra не позволяет сделать вывод о характере передачи цветов., а иногда даже может дезориентировать дизайнера.

Так, люминесцентные лампы с трехполосным люминофором (Ra=80) и белые светодиоды (декларируется Радо 85) имеют Ra, соответствующий «хорошей11 цветопередаче Зачастую они неудовлетворительно передают некоторые цвета. Задачей дизайнера (архитектора), проектирующего тот илииной интерьер (экстерьер), является тщательный подбор ламп для обеспечения требуемого качества цвета и света.

Перераспределяя потоки

Итак, мы определились с требуемыми энергетическими и спектральными характеристиками лампы, обеспечив нужное количество и качество света. Оказывается, это далеко не есе. Нашей целью является создание зрительного образа, световой сцены, попросту говоря, «картинки», и для того, чтобы эта «картинка» отражала наши художественные идеи, нужно организовать правильное распределение света в пространстве. Конечно, львиную долю работы здесь выполняют не лампы, а осветительные приборы, ответственные за перераспределение светового потока, а также выбор приема освещения. Однако сам источник света тоже играет далеко не последнюю роль. Прежде всего важен размер тела свечения (нити накала, горелки и т. д.). Точечный источник дает резкий, акцентирующий свет, подчеркивает фактуру поверхностей, создает «драматические«’ контрасты. Чем меньше тело свечения, тем легче использовать вторичную оптику-отражатели и линзы, чтобы добиться точного перераспределения светового потока в пространстве, например, сфокусировав свет в узкий луч. В свою очередь, лампы с большой поверхностью свечения (например, люминесцентные), создают прямо противоположный световой эффект. «Мягкий» свет — это смягчение кон трастов, нечеткие тени, часто приятная и уютная картинка, которая, однако, может быть невыразительной. Соответственно, такой свет трудно сфокусировать, поэтому люминесцентные лампы, как правило, не используются для прожекторов. Срок службы источников света

Эксплуатация — это серьезно Лампы перегорают. Кроме того, световой поток лампы уменьшается в процессе работы. Срок службы — важнейший экеппуатационный параметр ламп — отражает оба этих неприятных факта. Различают полный (пока не перегорит) и полезный (пока световой поток не упадет ниже определенного предела) срок службы. Проектируя световое решение, нельзя забывать о дальнейшей эксплуатации осветительной установки, в частности, о замене ламп. Частая замена ламп в труднодоступных местах может превратить эксплуатацию е кошмар; еще худший вариант -длительная работа установки с перегоревшими лампами, разрушающими световой образ, что очень актуально для установок наружного архитектурного освещения.

Современные источники света сильно отличаются по сроку службы. Абсолютным лидером здесь являются светещисщы: лампу накаливания пришлось поменять более 100 раз, а светодиоды горят и горят… (рис. 1). Сколько нужно ламп, чтобы осветить мир. Мировое производство источников света

Источники света -один из самых массовых товаров, производимых человеком (рис. 2). Ежегодно производится и потребляется несколько миллиардов ламп, львиную долю которых пока составляют лампы накаливания. Стремительно растет потребление современных ламп — компактных люминесцентных, натриевых, металлогалогенных. Заманчивые перспективы в энергосбережении, да и в дизайне осветительных остановок обещают ультрасовременные светодисды. Происходящие качественные изменения позволяют надеяться. Что источники света в новом тысячелетии станут важным инструментом архитектора, проектировщика, просто творческого человека — главного действующепа лица наступающей эпохи дизайна.

Лампы накаливания

Принцип действия. Вольфрамовая спираль, помещенная в колбу, из которой откачан воздух, разогревается под действием электрического тока. За более чем 120-летнюю историю ламп накаливания их было создано огромное множество-от миниатюрных ламп для карманного фонарика до полукиловаттных прожекторных. Типичная для ЛН световая отдача 10-15 Лм/Вт выглядит очень неубедительно на фоне рекордных достижений ламп других типов. ЛН в большей степэни нагреватели, чем осветители: львиная доля питающей нить накала электроэнергии превращается не в сеет, а в тепло. В связи с этим сплошной спектр лампы накаливания имеет максимум в инфракрасной области и плавно спадает с уменьшением длины волны (см. спектры на стр. 96}. Такой спектр определяет теплый тон излучения (Тцв=2400-2700 К} при отличной цветопередаче (Ra=1Q0). Срок службы ЛН, как правило, не превышает 1000 часов, что, по современным меркам, очень немного Что же заставляет людей покупать (15 млрд в год!) столь неэффективные и недолговечные источники света? Кроме силы привычки и крайне низкой начальной цены , причина этого в том, что существует огромный выбор декоративных типов стеклянных колб ЛН.

Галогенные лампы накаливания

Хорошо знакомые дизайнерам интерьеров талогенки« — этд современный вариант ламп накаливания. Добавление галогенидов в колбу лампы, использование особых сортов кварцевого стекла, «останавливающего» ультрафиолет, «возвращение» теплового излучения на спираль лампы с помощью специальных отражателей — эти технопогические новшества позволили сделать серьезный шаг вперед, выделив ГЛН в особый класс источников света, Световая отдача современных ГЛН составляет около 50 Лм/Вт. Типичное значение цветовой температуры -Тцв=3000 К, Существуют таюке ГЛН «дневного света» с Тцв=4000-42СО К и дажебООО К, Цветопередача у отличная (Ra=100) ’Точечная» форма лампы позволяет управлять шириной «луча» в широких пределах с помощью миниатюрных отражателей Получающийся при этом искристый, «бриллиантовый» свет определил приоритет ГЛН в интерьерном дизайне, где они стали фактическим стандартом Еще одно ил преимущество в том. что количество и качество света, даваемого лампой, постоянно в течение всего срока службы, Галогенные лампы накаливания

Особенно популярны низковольтные ГЛН MR-11 и MR-1S (мощностью от 10 до 75 Вт), снабженные отражателем, позволяющим фокусировать луч в угле 8-560, Привычные в интерьере, благодаря возможности применения миниатюрных световых приборов они вытесняют традиционные лампы-прожекторы PAR в ландшафтных установках наружного освещения (освещение растительности, подводное освещение ит, д.).

Недостатки ГЛН очевидны; недостаточная световая отдача и относительно короткий срок службы (в среднем 2000-4000 часов). Там, где эстетический компонент важнее экономического, с ними приходится мириться, В остальных случаях выручают типы ламп, описанные ниже.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы (ЛЛ) — разрядные лампы низкого давления — представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Под действием электрического разряда пары ртути излучают ультрафиолетовые лучи, которые, е свою очередь, заставляют нанесенный на стенки трубки люминофор излучать видимый свет. Два различных типа ЛЛ являются классическим примером компромисса в технике. Лампы с трехполосным люминофором более экономичны (световая отдача до 104 Лм/Вт}: но обладают худшей цветопередачей (Ra=S0), с пятиполосным люминофором имеют отличную цветопередачу (Ra=9096) при меньшей световой отдаче (до SS Лм/Вт). Компактные люминесцентные лампы

ЛЛ обеспечивают мягкий, равномерный свет, но распределением света в пространстве трудно управлять из-за большой поверхности излучения. Для работы люминесцентных ламп необходима специальная пускорегулирующая аппаратура (ПРА). Наиболее современны и экономичны электронные ПРА (ЭПРА), разработка которых является одним из самых перспективных направлений развития современной светотехники.

Одно из главных преимуществ ЛЛ -долговечность (срок службы до 20 000 часов). Благодаря экономичности и долговечности ЛЛ стали самыми распространенными источниками света в офисах предприятий. В странах с мягким климатом ЛЛ широко применяются в наружном освещении городов. В холодных районах их распространению мешает падение светового потока при низких температурах. Если «’закрутить» трубку ЛЛ в спираль, мы получим КЛЛ — компактную люминесцентную лампу. По своим параметрам КЛЛ приближаются к линейным ЛЛ (световая отдача до 75 Лм/Вт, Тцв=2700-6000 К, Ra=80 и более). Они прежде всего предназначены для замены ламп накаливания в самых разнообразных применениях.

Разрядные лампы высокого давления Разрядные лампы высокого давления

Принцип действия разрядных ламп высокого давления — свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов. Дуговые разрядные лампы намного старше ламп накаливания — в прошлом году электрической дуге исполнилось 200 лет. Два основных разряда высокого давления, применяемых в лампах, — ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный — в голубой области спектра: натрий — в желтой, поэтому цветопередача ртутных (Ra=40-60) и особенно натриевых ламп (Ra=20—40) оставляет желать лучшего.

Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов позволило создать новый класс источников света — металлогалогенные лампы (МПЛ), отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=30-98, диапазон Тцв от 3000 К до 6000 К, средний срок службы около 15 000 часов. Один из немногих недостатков МГЛ — невысокая стабильность параметров в течение срока службы — успешно преодолевается с изобретением ламп с керамической горелкой. МГЛ успешно и разнообразно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении. Еще более широко применяются натриевые лампы. На сегодняшний день это один самых экономичных источников света (до 150 Лм/Вт}. Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. В Москве натриевые лампы часто «из экономии» используются для освещения пешеходных пространств, что не всегда уместно из-за проблем с цветопередачей.

Светодиоды

Полупроводниковые светоизлучающие приборы — светодиоды — называют источниками света будущего. Если говорить о современном состоянии «твердотельной светотехники», можно констатировать, что она выходит из периода младенчества. Достигнутые характеристики светодиодов (для белых светодиодов световая отдача до 25 Лм/Вт при мощности прибора до 5 Вт Ra-80-35: срок службы 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной аппаратуре, автомобильной и авиационной технике. Светодиодные источники света стоят на пороге вторжения на рынок общего освещения, и это вторжение нам предстоит пережить в ближайшие годы.

Отправьте нам заявку и получите проект освещения бесплатно

Мы на выгодных условиях сотрудничаем с архитекторами и дизайнерами, сетевыми магазинами, строительными и девелоперскими компаниями, проектными организациями и дилерами. Свяжитесь с нами, и мы обсудим детали сотрудничества на особых условиях



Спасибо, мы получили Ваше
обращение и перезвоним в
ближайшее время!

В рабочий день среднее время
ожидания не превышает 15 минут

Отправка заявки завершилась неудачей, пожалуйста, повторите попытку позднее


Понравилась статья? Поделитесь ей с друзьями!

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Поделиться

Запинить

Теги: Технологии, LED, Источники света, Энергосбережение, Осветительное оборудование

Измерение силы света — Руководства по монтажу — Каталог статей

Измерение силы света

Яркость света или световой поток измеряется люменах (лм, lm) и обозначается буквой Ф. Эту величину сложно описать физически, гораздо проще представить себе, что световой поток Ф падает на какую-либо поверхность и освещает её.
Освещенность такой поверхности измеряется в люксах (лк, lx) и обозначается буквой Е.

Это означает, что 1 люкс равен 1 люмен, деленный на 1 квадратный метр.
Примеры освещенности в природе:
Полнолунная ночь – освещенность земли = 1 лк.
Осенний пасмурный день – освещенность земли = 100 лк.
Ясный солнечный день в тени – освещенность земли = 10000-25000 лк.
Под прямым солнцем – освещенность земли = 32000-130000 лк.

Электрическое освещение

При проектировании зданий и сооружений необходимо учитывать освещенность помещений, в которых будут постоянно пребывать люди. Особенно важна освещенность в детских учреждениях (детских садах и школах), больницах, кабинетах и т.п. Это связано с напряженной зрительной работой, которую будут производить люди в этих помещениях.

Освещение помещений бывает естественное и искусственное.
Естественное освещение это освещение помещения через окна, потолки и другие прозрачные строительные конструкции.
Так как данный сайт посвящен электроснабжению, то остановимся более подробно на искусственном освещении, которое в современном мире осуществляется при помощи электричества. (в средние века преобладали газовые светильники, светильники на жидком топливе, свечи и лучины)

Искусственное освещение делится на:

1. Рабочее (общее) освещение – это основное освещение, которое обеспечивает нормальные условия для нахождения человека в помещении. Под нормальными понимаются условия жизнедеятельности человека, при которых он не напрягает зрение, чтобы выполнить любое действие для которого данное помещение предназначено.
Проще говоря, если вы пришли в супермаркет и пытаетесь прочитать мелкий текст на упаковке товара, то вам необходима освещенность не ниже 300 люкс, что и предусмотрено в строительных нормах РФ. Документ, подробно описывающий нормы освещенности называется СНиП 23-05-95.

Особенно важно учитывать нормы освещенности в помещениях, где люди длительно выполняют напряженную зрительную работу. На рабочих местах с таким видом работ необходимо предусматривать дополнительное местное освещение.

Источниками света в современных светильниках являются три основных вида ламп:

— лампы накаливания – это самый простой прибор, преобразующие электрическую энергию в световую путем обычного нагревания вольфрамовой спирали.

— газоразрядные лампы – к этой категории относятся лампы в основе которых лежит свет, производимый электрическим разрядом в газе или парах металла. Данные светильники занимают преобладающие позиции среди осветительных приборов. Виды таких ламп отличаются многообразием: это и «энергосберегающие» лампы, активно проталкиваемые последнее время в массы, и ртутные лампы типа ДРЛ, используемые в прожекторах, и лампы уличного освещения (натриевые ДНаТ) и многие другие.

— светодиодные лампы – новое и перспективное развитие осветительных приборов, связанное с появлением сверхярких светодиодов.

В таком разнообразии несложно заблудиться. Попробуем провести сравнение столь разных источников света. Основным параметром будем считать эффективность источника света, то есть сколько света он производит, потребив 1 Ватт электроэнергии (лм/Вт).

№ п/п Наименование источника света Светоотдача
1     Лампа накаливания 20 лм/Вт
2     Газоразрядная лампа (энергосберегающая) 90 лм/Вт
3     Светодиодная лампа 130 лм/Вт

Из таблицы видно, что лампа накаливания безнадежно проигрывает остальным источникам освещения.
Однако не стоит забывать про качество светового потока – оптимальным для восприятия человеческого глаза считается солнечный свет. Лампа накаливания производит спектр света, который наиболее близок к солнечному.

2. Аварийное освещение – это освещение которое предназначено для того чтобы безопасно завершить производственный процесс (освещение безопасности) или эвакуироваться из здания или помещения (эвакуационное освещение) в случае отключения основного освещения. Основным отличием данного освещения является повышенная надежность электроснабжения, обеспеченная первой категорией электроснабжения, введением дополнительных источников электроэнергии (аккумуляторов) и другими мерами.

3. Охранное и дежурное освещение в комментариях не нуждаются, так как все понятно из названия.

Расчет освещения

Расчет освещения производится для обеспечения нормального уровня освещенности в проектируемом здании и производится на основании строительных планов, технологической расстановки оборудования, проекта дизайна.

Результатом расчета освещения является проект марки ЭО, в котором указаны места установки светильников, питающие сети освещения и расчетные величины освещения для каждого помещения.

Есть несколько способов расчета освещения вручную:

Метод коэффициента использования светового потока:
Суть метода заключается в вычислении коэффициента для каждого помещения, исходя из основных параметров помещения и светоотражающих свойств отделочных материалов. Недостатками такого метода расчета являются высокая трудоемкость расчета и невысокая точность. Таким методом производится расчет внутреннего освещения.

Вторым методом является точечный метод:
Согласно данной методики освещенность определяется в каждой точке рассчитываемой поверхности, относительно каждого источника освещения. Не сложно догадаться, что трудоемкость данного метода просто огромная! Точность находится в прямой зависимости от добросовестности инженера, проводящего расчет.

Мы с вами живем в 21 веке, когда почти все трудоемкие операции производят машины. Поэтому оптимальным способом расчета освещения является расчет при помощи ЭВМ.

Немецкая фирма DIAL любезно предоставляет всем желающим бесплатную программу для расчета освещения DIALux. Программа на основе светотехнических данных светильников и трехмерной модели объекта рассчитывает освещенность и другие параметры.

Качественно, точно и быстро.

P.S. Пренебрегая расчетом освещения вы рискуете попасть в одну из следующих ситуации:

— здание построено, отделка завершена, а в помещениях освещение ниже требований санитарных норм (при сдаче в эксплуатацию дошкольных учреждений, школ, административных зданий, учреждений здравоохранения такие замеры производятся обязательно). Затраты на переделку будут стоить гораздо дороже любого проекта.

— освещенность дворовой территории небольшого жилого комплекса, превышающая норму на 50 люкс «сожрет» за ночь лишний десяток киловатт-часов электроэнергии.

Люмен единица измерения. Что такое «кандела». Световой поток светодиодных ламп

Свет — это то, без чего на Земле ничто не способно было бы существовать. Как и все физические величины, его можно исчислить, а значит, существует единица измерения светового потока. Как же она называется и чему равна? Давайте найдем ответы на эти вопросы.

Что называется «световой поток»

Прежде всего, стоит разобраться, что в физике именуется этим термином.

Световой поток — мощность излучения света, оцениваемого по производимому им световому ощущению с точки зрения человеческого глаза. Это количественная характеристика излучения источника света.

Численно рассматриваемая величина равна энергии светового потока, проходящего через определенную поверхность за единицу времени.

Единица измерения светового потока

В чем же измеряется рассматриваемая физическая величина?

Согласно действующим нормам СИ (Международной системы единиц), для этого используется специализированная единица под названием люмен.

Данное слово было образовано от латинского существительного, означающего «свет» — lūmen. Кстати, от этого слова также возникло и название тайной организации «Иллюминаты», которая стала предметом всеобщего интереса несколько лет назад.

В 1960 г. люмен официально начал использоваться во всем мире, как единица измерения светового потока, и остается таковым и до сегодня.

В сокращенном виде в российском языке эта единица записывается как «лм», а в английском — lm.

Стоит отметить, что во многих странах мощность света лампочек измеряется не в ваттах (как на просторах бывшего СССР), а именно в люменах. Иными словами, заморские потребители считают не количество потребляемой энергии, а силу излучаемого света.

Кстати, из-за этого на упаковках большинства современных энергосберегающих лампочек есть информация об их характеристиках и в ваттах, и в люменах.

Формула

Рассматриваемая единица измерения светового потока численно равна свету от точечного изотропного источника (с силой в канделу), излучаемому в телесный угол, равный одному стерадиану.

В виде формулы это выглядит таким образом: 1 лм = 1кд x 1 ср.

Если учесть, что полная сфера образует телесный угол 4П ср, получается, что полный световой поток указанного выше источника с мощностью в одну канделу равен 4П лм.

Что такое «кандела»

Узнав о том, люмен — это что, стоит обратить внимание на единицу связанную с ним. Речь идет о кд — то есть канделе.

Данное название было образовано от латинского слова «свеча» (candela). С 1979 г. и по сей день она является согласно СИ (Международной системе единиц).

Фактически одна кандела — это сила света, излучаемая одной свечой (отсюда и название). Стоит отметить, что в русском языке долгое время вместо термина «кандела» употреблялось слово «свеча». Однако такое название устарело.

Из предыдущего пункта ясно, что люмен и кандела связаны между собою (1 лм = 1 кд x 1 ср).

Люмены и люксы

Рассматривая особенности такой световой величины как люмен, стоит обратить внимание на такое близкое к ней понятие как «люкс» (лк).

Как и канделы с люменами, люксы тоже относятся к светотехническим единицам. Лк — это единица измерения освещенности, используемая в системе СИ.

Взаимосвязь люкса и люмена выглядит следующим образом: 1 лк равен 1 лм светового потока, равномерно распределенного на поверхности в 1 квадратный метр. Таким образом, помимо приведенной выше формулы люмена (1 лм = 1кд х 1 ср), у этой единицы есть еще одна: 1 лм = 1 лк/ м 2 .

Говоря более простым языком, люмен — это показатель количества излученного света определенным источником, например, той же самой лампочкой. А вот люкс показывает, насколько реально светло в помещении, так как далеко не все световые лучи достигают освещаемой поверхности. Иными словами, люмен — свет, вышедший из источника, люкс — то количество его, которое действительно дошло до освещаемой поверхности.

Как уже было сказано, не всегда весь излученный свет достигает освещаемой поверхности, ведь часто на пути таких лучей встречаются преграды, создающие тени. И чем больше их на пути, тем меньшая освещенность.

К примеру, при постройке библиотечного зала в нем повесили множество лампочек. Общая освещенность этого пустого помещения была равна 250 лк. Но когда ремонтные работы были завершены и в зал внесли мебель, уровень света упал до 200 лк. Это притом, что лампочки, как и прежде, выдавали столько же люменов световой энергии. Однако на пути каждого ее луча теперь появились преграды в виде стеллажей с книгами и другой библиотечной мебели, а также посетителей и работников. Таким образом, они поглощали часть излученного света, уменьшая общее количество освещенности к зале.

Приведенная в качестве примера ситуация не является исключением в своем роде. Поэтому при постройке любых новых зданий или оформлении интерьера уже имеющихся всегда важно учитывать его освещенность. Для большинства учреждений даже есть система норм освещенности, естественно, она измеряется в люксах.

В современном мире есть несколько программ, в которых можно не только смоделировать дизайн комнаты своей самостоятельно, но и просчитать, насколько она будет светла. Ведь от этого зависит зрение ее обитателей.

Люмен и ватт

В прошлом в нашей стране при выборе лампочки ориентировались на количество ватт, которые она потребляет. Чем из больше — тем лучше светил данный прибор.
Сегодня, даже на отечественных просторах, все чаще мощность излучения ее измеряют в люменах. В связи с этим некоторые полагают, что лм и Вт — это величины одного рода, а значит, люмены в ватты и наоборот можно свободно переводить, как и некоторые другие единицы системы СИ.

Такое мнение не совсем верно. Дело в том, что обе рассматриваемые единицы измерения используются для разных величин. Так, ватт — это не световая, а энергетическая единица, показывающая мощность источника освещения. В то время как люмен показывает, сколько света излучаем конкретный прибор.

К примеру, обычная лампа накаливания, потребляющая 100 ватт, выдает свет в 1340 люменов. При этом более совершенная (на сегодняшний день) светодиодная ее «сестра» при потреблении всего 13 Вт выдает 1000 лм. Таким образом, получается, что светосила лампочки не всегда находится в прямой зависимости от количества и мощности поглощенной ею энергии. Важную роль в этом вопросе играет и используемое для освещения вещество в приборе. А значит, прямой зависимости между люменами и ваттами нет.

При этом данные величины действительно связаны между собою. Светоотдача любого источника света (взаимозависимость потребляемой энергии к выдаваемому количеству света) измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Именно эта единица является свидетельством эффективности того или иного осветительного прибора, а также его экономичности.

Стоит отметить, что при большой необходимости все же можно осуществить перевод люменов в ватты и наоборот. Но для этого нужно учитывать несколько дополнительных нюансов.

  • Характер источника света. Какая лампа используется в расчетах: накаливания, светодиодная, ртутная, галогенная, флуоресцентная и т.д.
  • Светоотдачу прибора (сколько потребляет ватт и какое количество люменов выдает при этом).

Однако чтобы не осложнять себе жизнь, для проведения подобных расчетов можно просто применять онлайн-калькулятор или скачать себе подобную программу на компьютер или другой прибор.

Кратные единицы люмена

Люмен, как и все его «сородичи» в системе СИ, имеет ряд стандартных кратных и дольных единиц. Одни используются для простоты расчетов, когда приходиться иметь дело либо со слишком малыми, либо со слишком большими величинами.

Если речь идет о последних, то они записываются в виде позитивной степени, если о первых — в виде отрицательной. Так, самая большая кратная единица люмена — иотталюмен — равен 10 24 лм. Его чаще всего применяют, при характеристике космических тел. Например, световой поток Солнца равен 36300 Илм.

Чаще всего применяются четыре кратные единицы: килолюмен (10 3), мегалюмен (10 6), гигалюмен (10 9) и тералюмен (10 12).

Дольные единицы люмена

Самой малой дольной единицей люмена является иоктолюмен — илм (10 -24), однако, как и иотталюмен, он практически не используется в реальных расчетах.

Наиболее часто используются такие единицы — миллилюмен (10 -3), микролюмен (10 -6) и нанолюмен (10 -9).

Любой кто начинает изучать характеристики светильников и отдельных видов ламп, обязательно сталкивается с такими понятиями как освещенность, световой поток и сила света. Что они означают и чем отличаются друг от друга?

Давайте попробуем простыми, понятными для всех словами, разобраться в этих величинах. Как они связаны между собой, их единицы измерения и каким образом все это дело можно замерить без специальных приборов.

Что такое световой поток

В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.

Сегодня с бурным развитием светодиодов и других видов ламп, поход в магазин за новыми экземплярами сопровождается кучей вопросов не только по цене, но и по их характеристикам. Одним из наиболее важных параметров является световой поток.

Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.

Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.

Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:

  • от мощности источника

Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников:

А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ:

Лампочка накаливания Люминесцентная лампа Галогенная ДНаТ ДРЛ

Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.

Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.

Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.

На коробочке красиво напишут:

  • светопоток 1000Лм
  • аналог лампы накаливания 100Вт

На что вы будете смотреть в первую очередь? Правильно, на то что более знакомо и понятно — показатели аналога лампы накаливания.

Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.

  • от эффективности

То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт.

Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!

Измеряется световой поток в Люменах – Лм.

Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.

Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.

Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.

Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.

Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.

Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.

В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.

Для чего нам нужна такая величина как световой поток? С ее помощью можно легко произвести расчет освещенности помещения.

Это напрямую влияет на зрение человека.

Отличие освещенности от светового потока

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

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

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

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

Допустим, у вас есть некая лампа со световым потоком в 1000 Лм. Внизу этой лампы стоит стол.

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

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

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

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

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

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

Расчет светового потока

А как узнать примерный светопоток в люменах, вообще без измерительных приборов? Здесь можно воспользоваться значениями светоотдачи и их пропорциональной зависимости к потоку.

Световой поток — мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.

Например лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 — 3200.

Один люмен равен световому потоку, испускаемому точечным изотропным источником, c силой света равной одной канделе, в телесный угол, величиной в один стерадиан (1 лм = 1 кд·ср).

Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен люменам.

Существует и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм 2 при температуре затвердевания платины (1773° С), или 1 свеча·1 стерадиан.

Сила света — пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к величине телесного угла, в котором равномерно распределено излучение. Единицей силы света является кандела.

Освещенность — поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

Единицей освещенности является люкс (лк) , равный освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади в 1 м 2 , т. е. равный 1 лм/1 м 2 .

Яркость — поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м 2).

Светимость (светность) — поверхностная плотность светового потока, испускаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единицей светимости является 1 лм/м 2 .

Единицы световых величин в международной системе единиц СИ (SI)

Наименование величины Наименование единицы Выражение
через единицы СИ (SI)
Обозначение единицы
русское между-
народное
Сила света кандела кд кд cd
Световой поток люмен кд·ср лм lm
Световая энергия люмен-секунда кд·ср·с лм·с lm·s
Освещенность люкс кд·ср/м 2 лк lx
Светимость люмен на квадратный метр кд·ср/м 2 лм·м 2 lm/m 2
Яркость кандела на квадратный метр кд/м 2 кд/м 2 cd/m 2
Световая экспозиция люкс-секунда кд·ср·с/м 2 лк·с lx·s
Энергия излучения джоуль кг·м 2 /с 2 Дж J
Поток излучения, мощность излучения ватт кг·м 2 /с 3 Вт W
Световой эквивалент потока излучения люмен на ватт лм/Вт lm/W
Поверхностная плотность потока излучения ватт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 W/m 2
Энергетическая сила света (сила излучения) ватт на стерадиан кг·м2/(с 3 ·ср) Вт/ср W/sr
Энергетическая яркость ватт на стерадиан-квадратный метр кг/(с 3 ·ср) Вт/(ср·м 2) W/(sr·m 2)
Энергетическая освещенность (облученность) ватт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 W/m 2
Энергетическая светимость (излучаемость) ватт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 W/m 2

Примеры:

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК»
Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др.
М.: Издательство МЭИ, 1998

Освещённость – самая распространённая фотометрическая величина, в повседневной жизни определяется простыми терминами: светло, темно, сумерки и т. д. Уровень освещённости оказывает значительное влияние на самочувствие и трудоспособность человека, его возможность получать информацию от самых разных источников с помощью зрения. Для создания комфортных условий необходимо измерить освещённость и определить оптимальные величины.

Понятие освещённости

Определение освещённости невозможно без применения других параметров видимого света – световых единиц:

  • Кандела (кд). Сила света относится к основным единицам международной системы СИ. Ранее применявшееся название – свеча, служившая эталоном для измерений. Сейчас одна кандела – это световая эффективность монохромного излучателя на строго определённой частоте, с заданной энергией. В бытовом применении одной канделе соответствует сила света одной обычной свечи, 100 кд – лампа накаливания мощностью100 Вт;
  • Световой поток – люмен (лм), производная единица измерения. Определение тесно связано с силой света. 1 люмен – это световой поток излучателя силой в одну канделу, распределённый в один стерадиан (телесный угол): 1 лм = 1 кд ∙ 1 ср. Типичное значение для ламп накаливания 100 Вт с прозрачной колбой составляет 1300-1400 лм.

Освещённость зависит от этих характеристик источника света и указывает на величину светового потока, падающего на некоторую площадь, измеряется в люксах (лк). За единицу освещённости принимается люкс – это световой поток в один люмен, падающий перпендикулярно на 1 м2 освещаемой площади и равномерно по ней распределённый. Так же определяется как освещённость сферы радиусом 1 метр, находящимся внутри излучателем с силой света 1 кд. Находится в прямо пропорциональной зависимости от интенсивности источника и в обратной – от квадрата расстояния до него. За источник принимается равномерно испускающий свет во все стороны (изотропный) точечный излучатель.

Вычисление конкретного значения кандел, люменов и люксов производится по формулам:

E = F / S, где Е – освещённость, люкс; S – площадь, м2.

E = I / R2, где R – расстояние до источника.

Из этих соотношений понятно, как перевести люксы в люмены, рассчитать требуемый поток при определённой освещённости:

F = E × S, где F – искомый световой поток в люменах, E – известная освещённость, люкс, S – площадь, м2 .

Величина уменьшается в том случае, если свет падает под углом, тогда результат необходимо умножить на значение косинуса угла падения лучей:

E = (F / S) × cos i;

E = (I / R2) × cos i.

В традиционной английской и американской системе измерений применяется понятие фут – кандела. Определяется как освещённость на расстоянии один фут, создаваемая источником силой света в одну канделу. Больше одного люкса приблизительно в десять раз, для пересчёта удобно использовать онлайн калькуляторы.

Средние значения для некоторых распространённых естественных и искусственных источников освещения:

  • Солнце, в средних широтах, полдень – до 400000 лк;
  • Пасмурная погода – 3000 лк;
  • Восход солнца – 1000 лк;
  • Полная луна без облаков – до 1 лк;
  • Стадион при искусственном освещении – до 1300 лк.

Указанные величины ориентировочные и не могут применяться для расчётов – разница в измерениях бывает очень велика.

Основные требования

Освещённость любого объекта, на который падает световой поток, никак не зависит от его свойств – они определяют только отражающую способность поверхности, которую принято называть светимостью или яркостью. Отражённый свет от потолка, зеркал и других конструкций часто используется для усиления эффективности основного освещения, так в большинстве конструкций подвесных светильников предусмотрено направление части света в верхнюю полусферу.

  • Гостиная – 200 лк;
  • Санузел, душевая – 80 лк;
  • Кабинет – 300 лк;
  • Подсобные помещения – 50 лк.

Для производственных и служебных объектов установлены нормированные величины, указанные в своде правил СНиП.

Расчёт освещения производится с помощью громоздких формул, куда входит множество параметров: люксы и люмены, площадь, различные коэффициенты, сколько светильников и пр. Для простых применений в Интернете существует множество калькуляторов, значительно облегчающих вычисления.

Измерение

Прямое измерение освещённости производится специальным прибором – люксметром, который отображает результат непосредственно в люксах. Работает на принципе фотоэффекта, свойственного некоторым материалам: селеновый элемент или полупроводники. В фотографии применяются экспонометры, дающие результат в экспозиционных числах EV.

Люксметр регистрирует световой поток в конкретном месте, с учётом всех видов освещения: искусственного, естественного, отражённого.

Обозначения на источниках света

Способность светотехнического изделия создать определённый уровень освещённости указывается в виде значения светового потока в люменах.

Характеристика основных показателей в применении к освещению: люксы, люмены, кельвины, ватты. Читайте!

Учитывая сложившуюся в нашей стране экономическую ситуацию, сейчас самое время перейти на светодиодное освещение. Почему? Светодиодные лампы потребляют намного меньше электроэнергии по сравнению с другими источниками света, а по своим техническим характеристикам значительно превосходят, к примеру, те же лампы накаливания.

Однако прежде чем отправиться в магазин светодиодного оборудования, необходимо знать некоторые характеристики таких устройств, учитывая которые вы сможете выбрать именно тот осветительный прибор, чьи характеристики будут полностью соответствовать условиям эксплуатации. В данной статье мы расскажем о том, что означают ватты, люмены, люксы и кельвины на маркировке светодиодов, а также поговорим о преимуществах светодиодных устройств перед другими источниками света.

Ватты, люксы, люмены, кельвины, как основные характеристики светодиодов

При покупке ламп накаливания потребитель ориентируется на количество ватт, указанных на маркировке, определяя тем самым, насколько ярко будет светить изделие. В светодиодах, данный показатель имеет совсем другое значение.

Количество ватт, которое указывает производитель на упаковке, характеризуют не яркость устройства, а количество потребляемой электроэнергии за один час работы. Естественно, можно провести параллель между лампами накаливания и светодиодами, ориентируясь только на мощность. Для этого даже существуют специальные таблицы. Так, к примеру, светодиодное устройство мощностью 8-12 ватт будет светить так же ярко, как и лампа накаливания с характеристикой 60 ватт. Однако основной единицей, определяющей яркость светодиодных ламп, является люмен.

Что такое люмены в светодиодных лампах

Под люменом подразумевают величину светового потока, которая излучается источником освещения с силой, равной одной канделе в угол величиной в один стерадиан.

Для примера! Лампа накаливания, имеющая мощность 100 Вт, в состоянии создать световой поток, равный 1300 люменам, тогда как светодиод гораздо меньшей мощности способен выдать аналогичный показатель

Однако помимо люменов, светодиодное оборудование характеризуется ещё и по величине освещённости, которая измеряется в люксах.

Что такое люкс в освещении

Люкс – это единица измерения освещённости, которая равняется освещённости поверхности площадью один квадратный метр при световом потоке, равном одному люмену. Так, к примеру, если спроецировать 100 люменов на площадь в 1 квадратный метр, то показатель освещённости составит 100 люкс. А если аналогичный световой поток направить на десять метров квадратных, то освещённость составит всего 10 люкс.

Теперь, когда вас спросят: «люксы и люмены, в чём разница?», вы сможете блеснуть своими познаниями и дать собеседнику исчерпывающий ответ на его вопрос.

Что такое Кельвин в освещении

Как вы наверняка замечали, свет от ламп накаливания имеет тёплый желтоватый оттенок, в то время как светодиоды обладают широкой цветовой гаммой. Так, светодиодное оборудование способно отображать цвета от фиолетового до красного (в спектре белых и жёлтых цветов). Однако наиболее распространёнными, всё же, являются ярко-белые, мягко- или тёпло-белые цвета. Зачем мы вам это рассказываем? Всё дело в том, что определить цвет света можно по маркировке изделия. Для этого необходимо посмотреть такую техническую характеристику, как цветовая температура, которая измеряется в Кельвинах. Чем меньше число, тем желтее (теплее) будет излучаемый свет.

К примеру, обычная лампа накаливания имеет цветовую температуру, которая находится в диапазоне между 2700 – 3500 Кельвинов. Таким образом, если вы захотите приобрести светодиодный осветительный прибор, который бы имел такой же цвет, как и лампа накаливания, выбирайте светодиодное устройство с аналогичным показателем цветовой температуры.

Различные типы промышленных ламп, их достоинства и недостатки

Ниже, приведена сравнительная таблица различных видов промышленных ламп.

Тип лампы

Достоинства

Недостатки

Лампы накаливания

Простота изготовления

Небольшой период разгорания

Величина светового потока к концу срока службы снижается незначительно

Низкий КПД

Низкий показатель светоотдачи

Однородный спектральный состав цвета

Небольшой срок службы

Ртутная газоразрядная лампа

Низки показатель потребления электроэнергии

Средняя эффективность

Интенсивное образование озона при горении

Низкая цветовая температура

Низкий коэффициент цветопередачи

Продолжительное разгорание

Дуговые натриевые трубчатые лампы

Относительно высокая светоотдача

Длительный срок службы

Продолжительное время разгорания

Низкий показатель экологичности

Люминесцентные лампы

Хороший показатель светоотдачи

Разнообразие световых оттенков

Длительный срок службы

Высокий показатель химической опасности

Мерцание ламп

Необходимость использования дополнительного оборудования для пуска

Низкий коэффициент мощности

Светодиодные лампы

Низкий показатель энергопотребления

Длительный срок службы

Высокий ресурс прочности

Разнообразие цветовой гаммы светового потока

Низкое рабочее напряжение

Высокий показатель экологической и пожарной безопасности

Регулируемая интенсивность

Относительно высокая цена

Исходя из данной таблицы, можно сделать вывод, что светодиодные лампы практически по всем показателям превосходят другие типы осветительных элементов. А что касается цены, то вряд ли этот фактор можно назвать существенным недостатком. К тому же, при к вопросу выбора и установки светодиодного оборудования, к примеру на , оно окупит себя в относительно короткие сроки.

Проконсультироваться по поводу технических характеристик и светодиодных промышленных светильников, а также выбрать из необходимое вам изделие, вы можете на нашем сайте. Также наши специалисты проведут текущего освещения на вашем объекте и предложат подходящий по модернизации системы.

Подробнее

Экспортные истории: как Украина «несет свет» в Европу

Подробнее

Модернизация системы электроосвещения на ДТЭК Добропольская ЦОФ

Подробнее

Что такое теплоотвод в светодиодном светильнике?

Подробнее

Сколько в год можно сэкономить на электроэнергии с использованием светодиодного освещения?

Подробнее

20 Сен

Энергоэффективное освещение, как конкурентное преимущество

Подробнее

Особенности эксплуатации светодиодного освещения

Подробнее

Автоматизация освещения

Подробнее

Окупаемость инвестиций в модернизацию системы освещения

Подробнее

Оптическая система LED светильника: линзы, отражатели

Наши лучшие лампы по-прежнему не могут сравниться по яркости с Солнцем

На протяжении десятилетий ученым было известно, что выбросы твердых частиц с судов могут иметь огромное влияние на низколежащие слоисто-кучевые облака над океаном. На спутниковых снимках части океанов Земли испещрены яркими белыми полосами облаков, которые соответствуют морским путям. Эти искусственно освещенные облака являются результатом крошечных частиц, производимых кораблями, и они отражают больше солнечного света обратно в космос, чем невозмущенные облака, и гораздо больше, чем темно-синий океан под ними.Поскольку эти «корабельные следы» блокируют часть солнечной энергии от достижения поверхности Земли, они предотвращают некоторое потепление, которое в противном случае произошло бы.

Формирование корабельных следов регулируется теми же основными принципами, что и все образования облаков. Облака появляются естественным образом, когда относительная влажность превышает 100 процентов, вызывая конденсацию в атмосфере. Отдельные облачные капли образуются вокруг микроскопических частиц, называемых ядрами конденсации облаков (CCN). Вообще говоря, увеличение CCN увеличивает количество облачных капель при уменьшении их размера.Через явление, известное как Эффект Туми , эта высокая концентрация капель увеличивает отражательную способность облаков (также называемую альбедо ). Источники CCN включают аэрозоли, такие как пыль, пыльца, сажа и даже бактерии, а также антропогенные загрязнения с заводов и кораблей. В удаленных частях океана большинство CCN имеют естественное происхождение и включают морскую соль от ударов океанских волн.

Спутниковые снимки показывают «следы кораблей» над океаном: яркие облака, которые образуются из-за частиц, выброшенных кораблями. Джефф Шмальц / Группа быстрого реагирования MODIS / GSFC / NASA

Целью проекта MCB является рассмотрение вопроса о том, может ли намеренное добавление большего количества морской соли CCN к низким морским облакам охладить планету. CCN будет образовываться путем распыления морской воды с судов. Мы ожидаем, что распыленная морская вода мгновенно высохнет в воздухе и образует крошечные частицы соли, которые поднимутся в облачный слой за счет конвекции и будут действовать как семена для облачных капель. Эти сгенерированные частицы будут намного меньше, чем частицы от ударов волн, поэтому будет только небольшое относительное увеличение массы морской соли в атмосфере.Цель состоит в том, чтобы создать облака, которые будут немного ярче (на 5-10 процентов) и, возможно, более продолжительными, чем обычные облака, в результате чего больше солнечного света будет отражаться обратно в космос.

« Солнечное вмешательство в климат» « — это общий термин для таких проектов, как наш, которые включают отражение солнечного света для уменьшения глобального потепления и его наиболее опасных последствий. Другие предложения включают разбрызгивание отражающих силикатных шариков на полярные ледяные щиты и введение материалов с отражающими свойствами, таких как сульфаты или карбонат кальция, в стратосферу.Ни один из подходов в этой молодой области недостаточно изучен, и все они несут потенциально большие неизвестные риски.

Вмешательство солнечного климата , а не — замена для сокращения выбросов парниковых газов, что является обязательным условием. Но такое сокращение не повлияет на потепление от существующих парниковых газов, которые уже находятся в атмосфере. Поскольку последствия изменения климата усиливаются и достигаются переломные моменты, нам могут потребоваться варианты предотвращения самых катастрофических последствий для экосистем и жизни человека.И нам потребуется четкое понимание как эффективности, так и рисков, связанных с технологиями солнечного воздействия на климат, чтобы люди могли принимать информированные решения о том, следует ли их внедрять.

Наша команда, базирующаяся на Вашингтонский университет , Пало-Альто исследовательский центр (PARC) и Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория , объединяют экспертов в области моделирования климата, взаимодействия аэрозолей и облаков, динамики жидкости и систем распыления. Мы видим несколько ключевых преимуществ в повышении яркости морских облаков по сравнению с другими предлагаемыми формами воздействия солнечного климата на климат.Использование морской воды для образования частиц дает нам свободный, обильный источник экологически безвредного материала, большая часть которого будет возвращена в океан в результате осаждения. Кроме того, MCB может быть выполнен с уровня моря и не будет зависеть от самолетов, поэтому затраты и связанные с ними выбросы будут относительно низкими.

Воздействие частиц на облака носит временный и локальный характер, поэтому эксперименты с MCB можно проводить на небольших площадях и в короткие периоды времени (возможно, распыление в течение нескольких часов в день в течение нескольких недель или месяцев) без серьезного воздействия на окружающую среду или глобальный климат.Эти небольшие исследования все же дадут важную информацию о влиянии осветления. Более того, мы можем быстро прекратить использование MCB с очень быстрым прекращением его действия.

Солнечное вмешательство в климат — это общий термин для проектов, которые включают отражение солнечного света для уменьшения глобального потепления и его наиболее опасных последствий.

Наш проект охватывает три важнейшие области исследований. Во-первых, нам нужно выяснить, можем ли мы надежно и предсказуемо увеличить отражательную способность.Для этого нам нужно количественно оценить, как добавление сгенерированных частиц морской соли изменяет количество капель в этих облаках, и изучить, как облака ведут себя, когда в них больше капель. В зависимости от атмосферных условий MCB может влиять на такие вещи, как скорость испарения облачных капель, вероятность выпадения осадков и время жизни облаков. Количественная оценка таких эффектов потребует как моделирования, так и полевых экспериментов.

Во-вторых, нам нужно больше моделирования, чтобы понять, как MCB повлияет на погоду и климат как на местном, так и на глобальном уровне.Крайне важно изучить любые негативные непредвиденные последствия с помощью точного моделирования, прежде чем кто-либо подумает о реализации. Наша команда изначально фокусируется на моделировании реакции облаков на дополнительные CCN. В какой-то момент нам придется проверить нашу работу с мелкомасштабными полевыми исследованиями, которые, в свою очередь, улучшат региональное и глобальное моделирование, которое мы будем запускать, чтобы понять потенциальные воздействия MCB при различных сценариях изменения климата.

Третьей важной областью исследований является разработка распылительной системы, которая может производить частицы такого размера и концентрации, которые необходимы для первых небольших полевых экспериментов.Ниже мы объясним, как мы решаем эту проблему.

Одним из первых шагов в нашем проекте было определение облаков, наиболее подверженных осветлению. Посредством моделирования и наблюдательных исследований мы определили, что наилучшей целью является слоисто-кучевых облаков , которые являются низковысотными (около 1-2 км) и неглубокими; нас особенно интересуют «чистые» слоисто-кучевые облака, в которых мало CCN. Увеличение альбедо облаков с добавлением CCN обычно сильно в этих облаках, тогда как в более глубоких и высококонвективных облаках их яркость определяют другие процессы.Облака над океаном, как правило, представляют собой чистые слоисто-кучевые облака, что хорошо, потому что повышение яркости облаков над темными поверхностями, такими как океан, приведет к наибольшему изменению альбедо. Они также удобно расположены рядом с жидкостью, которую мы хотим распылить.

В явлении, называемом эффектом Туми, облака с более высокой концентрацией мелких частиц имеют более высокое альбедо, что означает, что они обладают большей отражающей способностью. Вероятность появления дождя в таких облаках меньше, а удерживаемая облачная вода будет поддерживать высокое альбедо.С другой стороны, если сухой воздух сверху облака смешивается (унос), облако может производить дождь и иметь более низкое альбедо. В полной мере влияние MCB будет заключаться в сочетании эффекта Туми и этих настроек облака. Роб Вуд

Основываясь на нашем типе облака, мы можем оценить количество генерируемых частиц, чтобы увидеть измеримое изменение альбедо. Наш расчет включает типичные концентрации аэрозолей в чистых морских слоисто-кучевых облаках и увеличение концентрации CCN, необходимое для оптимизации эффекта осветления облаков, который, по нашим оценкам, составляет от 300 до 400 на кубический сантиметр.Мы также принимаем во внимание динамику этой части атмосферы, называемой морским пограничным слоем, учитывая как глубину слоя, так и примерно трехдневную продолжительность жизни частиц в нем. С учетом всех этих факторов, по нашим оценкам, одна система распыления должна непрерывно подавать примерно 3х10 15 частиц в секунду в облачный слой, который покрывает около 2000 квадратных километров. Поскольку вероятно, что не каждая частица достигнет облаков, мы должны стремиться к тому, чтобы на порядок или два больше.

Мы также можем определить идеальный размер частиц на основе начальных исследований моделирования облаков и соображений эффективности. Эти исследования показывают, что распылительная система должна генерировать капли морской воды, которые при высыхании превращаются в кристаллы соли диаметром всего 30–100 нанометров. Если размер меньше, то частицы не будут действовать как CCN. Частицы размером более пары сотен нанометров по-прежнему эффективны, но их большая масса означает, что на их создание тратится энергия. А частицы, размер которых значительно превышает несколько сотен нанометров, могут иметь негативный эффект, поскольку они могут вызвать выпадение дождя, которое приведет к потере облаков.

Нам необходимо четкое понимание как эффективности, так и рисков, связанных с технологиями солнечного воздействия на климат, чтобы люди могли принимать информированные решения о том, применять ли их.

Для создания сухих кристаллов соли оптимального размера требуется распыление капель морской воды диаметром 120–400 нм, что на удивление трудно сделать с точки зрения энергоэффективности. Обычные форсунки, в которых вода проходит через узкое отверстие, создают туман диаметром от десятков микрометров до нескольких миллиметров.Чтобы уменьшить размер капель в десять раз, давление через сопло должно увеличиться более чем в 2000 раз. Другие распылители, такие как ультразвуковые распылители, используемые в домашних увлажнителях, также не могут производить достаточно маленькие капли без чрезвычайно высоких частот и требований к мощности.

Решение этой проблемы потребовало нестандартного мышления и опыта в производстве мелких частиц. Это где Armand Neukermans пришел.

После успешной карьеры в HP и Xerox, специализирующихся на производстве частиц тонера и струйных принтеров, в 2009 году к Нойкермансу обратились несколько выдающихся ученых-климатологов, которые попросили его применить свои знания в области создания капель морской воды.Он быстро собрал кадры добровольцев — в основном инженеров и ученых на пенсии . , и в течение следующего десятилетия эти самопровозглашенные «старые соли» решили эту задачу. Они работали в лаборатории Кремниевой долины, взятой напрокат, используя оборудование, купленное в их гаражах или из собственных карманов. Они исследовали несколько способов получения желаемого распределения частиц по размеру с различными компромиссами между размером частиц, энергоэффективностью, технической сложностью, надежностью и стоимостью.В 2019 году они переехали в лабораторию PARC, где у них есть доступ к оборудованию, материалам, объектам и другим ученым, имеющим опыт в аэрозолях, гидродинамике, микротехнологии и электронике.

Тремя наиболее многообещающими методами, идентифицированными командой, были шипучие форсунки, распыление соленой воды в сверхкритических условиях и электрораспыление для формирования конусов Тейлора (которые мы объясним позже). Первый вариант был признан наиболее простым для быстрого масштабирования, поэтому команда продвинулась вперед.В шипучей форсунке сжатый воздух и соленая вода перекачиваются в один канал, где воздух проходит через центр, а вода кружится по сторонам. Когда смесь выходит из сопла, она производит капли размером от десятков нанометров до нескольких микрометров, с подавляющим числом частиц желаемого диапазона размеров. Шипучие форсунки используются в самых разных областях, включая двигатели, газовые турбины и покрытия распылением.

Ключ к этой технологии заключается в сжимаемости воздуха.Когда газ течет через ограниченное пространство, его скорость увеличивается по мере увеличения отношения давления на входе к давлению на выходе. Это соотношение сохраняется до тех пор, пока скорость газа не достигнет скорости звука. Когда сжатый воздух покидает сопло со звуковой скоростью и попадает в окружающую среду, которая находится под гораздо более низким давлением, воздух подвергается быстрому радиальному расширению, которое разрывает окружающее водяное кольцо на крошечные капли.

Соавтор Гэри Купер и стажер Джессика Медрадо тестируют шипучую насадку внутри палатки. Кейт Мерфи

Нойкерманс и компания обнаружили, что шипучая форсунка работает достаточно хорошо для небольших испытаний, но эффективность — энергия, необходимая на каплю правильного размера — все еще требует повышения. Два основных источника отходов в нашей системе — это необходимое количество сжатого воздуха и большая часть слишком больших капель. Наши последние усилия были сосредоточены на изменении конструкции путей потока в сопле, чтобы требовать меньших объемов воздуха.Мы также работаем над фильтрацией крупных капель, которые могут вызвать дождь. И чтобы улучшить распределение капель по размеру, мы рассматриваем способы увеличения заряда капель; отталкивание между заряженными каплями будет препятствовать коалесценции, уменьшая количество капель слишком большого размера.

Хотя мы делаем progress с шипучей насадкой, никогда не помешает иметь запасной план. И поэтому мы также изучаем технологию электрораспыления , которая может дать спрей, в котором почти 100 процентов капель находятся в пределах желаемого диапазона размеров.В этом методе морская вода подается через излучатель — узкое отверстие или капилляр — в то время как экстрактор создает большое электрическое поле. Если электрическая сила аналогична величине поверхностного натяжения воды, жидкость деформируется в конус, который обычно называют конусом Тейлора . При превышении некоторого порогового напряжения наконечник конуса излучает струю, которая быстро распадается на сильно заряженные капли. Капли разделяются до тех пор, пока не достигнут своего предела Рэлея , точки, где отталкивание заряда уравновешивает поверхностное натяжение.К счастью, типичная проводимость поверхностной морской воды (4 Сименса на метр) и поверхностное натяжение (73 миллиньютона на метр) дают капли желаемого размера. Конечный размер капель может быть даже отрегулирован с помощью электрического поля до десятков нанометров с более узким распределением по размерам, чем мы получаем от механических сопел.

На этой схеме (не в масштабе) изображена система электрораспыления, которая использует электрическое поле для создания водяных конусов, которые распадаются на крошечные капли. Кейт Мерфи

Электрораспыление относительно просто продемонстрировать с помощью одной пары эмиттер-экстрактор, но один эмиттер производит только 10 7 –10 9 капель в секунду, тогда как нам нужно 10 16 –10 17 капель в секунду.Для производства такого количества требуется массив размером до 100 000 на 100 000 капилляров. Создание такого массива — непростая задача. Мы полагаемся на методы, которые чаще ассоциируются с облачными вычислениями, чем с настоящими облаками. Используя те же методы литографии, травления и осаждения, которые используются при создании интегральных схем, мы можем изготовить большие массивы крошечных капилляров с выровненными экстракторами и точно расположенными электродами.

Изображения, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа, показывают капиллярные излучатели, используемые в системе электрораспыления. Кейт Мерфи

Тестирование наших технологий представляет собой еще один набор проблем. В идеале мы хотели бы знать начальное распределение капель соленой воды по размерам. На практике это практически невозможно измерить. Большинство наших капель меньше длины волны света, что исключает возможность бесконтактных измерений на основе светорассеяния. Вместо этого мы должны измерять размеры частиц ниже по потоку, после того, как шлейф эволюционировал. Наш основной инструмент, называемый Сканирующий спектрометр электрической подвижности измеряет подвижность заряженных сухих частиц в электрическом поле для определения их диаметра.Но этот метод чувствителен к таким факторам, как размер комнаты и воздушные потоки, а также к тому, сталкиваются ли частицы с предметами в комнате.

Для решения этих проблем мы построили герметичную палатку объемом 425 кубометров, оснащенную осушителями, вентиляторами, фильтрами и набором подключенных датчиков. Работа в палатке позволяет нам распылять в течение более длительных периодов времени и с помощью нескольких форсунок, при этом концентрация частиц или влажность не становятся выше, чем мы наблюдаем в поле. Мы также можем изучить, как струи распыления от нескольких сопел взаимодействуют и развиваются с течением времени.Более того, мы можем более точно имитировать условия над океаном и настраивать такие параметры, как скорость и влажность воздуха.

Часть команды внутри тестовой палатки; Слева направо: «Old Salts» Ли Гэлбрейт и Гэри Купер, Кейт Мерфи из PARC и стажер Джессика Медрадо. Кейт Мерфи

В конечном итоге мы перерастем палатку , и нам придется переехать в большое закрытое пространство, чтобы продолжить наши испытания. Следующим шагом будет тестирование на открытом воздухе для изучения поведения шлейфа в реальных условиях, хотя и не с достаточно высокой скоростью, чтобы мы могли измерить возмущение облаков.Мы хотели бы измерить размер и концентрацию частиц далеко за нашим распылителем, от сотен метров до нескольких километров, чтобы определить, поднимаются ли частицы или опускаются, и насколько далеко они распространяются. Такие эксперименты помогут нам оптимизировать нашу технологию, ответив на такие вопросы, как, например, нужно ли добавлять тепло в нашу систему, чтобы побудить частицы подняться в облачный слой.

Данные, полученные в ходе этих предварительных испытаний, также будут полезны для наших моделей. И если результаты модельных исследований будут обнадеживающими, мы можем перейти к полевым экспериментам, в которых облака становятся достаточно яркими для изучения ключевых процессов.Как обсуждалось выше, такие эксперименты будут проводиться в течение небольшого и короткого времени, так что любое воздействие на климат не будет значительным. Эти эксперименты обеспечат критическую проверку нашего моделирования и, следовательно, нашей способности точно предсказать воздействие MCB.

До сих пор неясно, может ли MCB помочь обществу избежать наихудших последствий изменения климата, или это слишком рискованно или недостаточно эффективно, чтобы быть полезным. На данный момент мы недостаточно знаем, чтобы отстаивать его реализацию, и мы определенно не предлагаем его в качестве альтернативы сокращению выбросов.Цель нашего исследования — предоставить политикам и обществу данные, необходимые для оценки MCB как одного из подходов к медленному потеплению, предоставляя информацию как о его потенциале, так и о рисках. С этой целью мы отправили наши экспериментальные планы на рассмотрение Национальное управление океанических и атмосферных исследований США и для открытой публикации в рамках исследования Национальной академии наук США исследований в области воздействия солнечного климата. Мы надеемся, что сможем пролить свет на возможность использования MCB в качестве инструмента для повышения безопасности планеты.

Статьи с вашего сайта

Статьи по теме в Интернете

Сколько люмен у Солнца?

Задавая вопрос «сколько люменов в солнце», можно окольным путем оценить яркость других источников света, объявив базовую линию видимого света. По определению, люмен — это «единица светового потока, равная свету, излучаемому в единичном телесном угле однородным точечным источником с силой света в одну свечу». С учетом сказанного, оценка количества люменов, излучаемых солнцем, на самом деле является вариацией других вопросов.Например, сколько света излучается в любой момент времени.

Далее нам нужно рассмотреть, что такое ватт и какое отношение он имеет к просвету. Короче говоря, ватт — это энергия, используемая для преобразования света (или люменов). Теперь мы не будем вдаваться в длинное математическое уравнение с различными типами лучей и длинами волн. Вместо этого упростите это вычислением, что Солнце может производить примерно «93 люмена на ватт лучистого потока». Если вы когда-нибудь в детстве пытались смотреть на свет 60-ваттной лампочки, даже это сложно.

По сути, наука, лежащая в основе расчета различных световых волн, порождает множество вопросов, на которые есть не такие простые ответы. Эти световые волны могут включать рентгеновские лучи, гамма-лучи, космические, инфракрасные, радио, микроволновые, список можно продолжить. Однако когда дело доходит до видимого света и вопроса о люменах, помните, что количество видимого света — это все, что имеет значение.

Сколько люменов опасно?

Подобные вопросы могут показаться неуместными, но это правильный вопрос при покупке различных типов светильников.Всего 60 Вт достаточно, чтобы временно ослепить кого-то. Несколько факторов делают свет опасным. Например, синие светодиодные лампы с меньшим количеством люменов могут просто повредить. В отчете об исследовании Medical Xpress говорится, что «синий свет в светодиодном освещении может повредить сетчатку глаза и нарушить естественный ритм сна».

Это подводит нас к следующему вопросу: в чем разница между светодиодным освещением и обычным освещением? Возьмем, к примеру, когда вы идете в местный хозяйственный магазин за лампочками.Вам предложат приобрести ваттные лампы накаливания вместо светодиодных ваттных ламп. По сути, светодиодные ваттные лампы более эффективно используют энергию, чтобы производить столько же видимого света (люменов), сколько и лампы накаливания.

Вы наверняка захотите легко видеть любую часть вашего дома. В некоторых областях использования требуется более яркий свет, чтобы рассмотреть все в деталях. Тем не менее, учитывайте люмены ваших фонариков и других ярких источников света, чтобы убедиться, что видимого света достаточно для выполнения вашей задачи без случайного повреждения зрения.

Достаточно ли яркости 2200 люмен?

Ответ на этот вопрос полностью зависит от того, для чего предназначена эта светимость. Например, будет ли 2200 люмен достаточно ярким для наружного или внутреннего проектора? Это будет зависеть от того, используете ли вы проектор шириной более десяти футов. Кроме того, в области, сквозь которую пробивался какой-то свет. Тогда 2200 люмен будет достаточно, чтобы получить четкое изображение проецируемого изображения. Хотя это совсем другое дело, если вы пытаетесь проецировать изображение на большее расстояние при большем количестве солнечного света.В этом случае вам действительно понадобится проектор с большей яркостью.

При оценке количества люменов, подходящих для получения хорошего количества видимого света, учитывайте рассматриваемую площадь. Как упоминалось ранее, при просмотре в 60 люменов может возникнуть частичная слепота. Однако, учитывая непрямой свет и определенные пространства в доме, вы хотите, чтобы все пространство было хорошо освещено. Например, вы не хотите, чтобы поверхность вашей кухни была тускло освещена. В этом пространстве вам нужно как минимум 3000-4000 люмен.

Сколько люменов навсегда ослепят вас?

Приобретая свет для дома, вы, скорее всего, не беспокоитесь о том, что лампочка ослепляет вас в какой-либо степени. Однако при поиске фонарика с большим световым потоком дело обстоит иначе. Здесь важно учитывать потенциальный результат, если кто-то будет смотреть прямо в этот свет. Далее подумайте, для чего вы используете этот источник света. Например, если вы используете этот свет для личной защиты, цель состоит в том, чтобы ослепить нападающего, пока вы уходите.

Фонари для самообороны должны иметь яркость не менее 300 люмен, чтобы временно ослепить и дезориентировать атакующего, в то время как тактические фонари могут светить более 4000 люмен. Хотя нет четких данных для определенного количества просветов, вызывающих постоянную слепоту, многие исследования показывают, что постоянное вглядывание в мощный свет, например упомянутые, может вызвать необратимые повреждения и временную слепоту.

Сколько люмен солнечного света попадает на Землю?

По данным НАСА, около 1360 ватт на квадратный метр солнечного света достигает поверхности Земли каждый день.При рассмотрении того, во сколько люменов это переводится, требуется небольшая математика. Если обычная лампа накаливания на 25 ватт преобразуется в 325 люмен на квадратный метр, мы можем оценить, что солнечный свет имеет более семнадцати тысяч люмен.

НАСА приводит следующий пример, чтобы представить это количество энергии в перспективе: «Лампы накаливания излучают от 40 до 100 Вт. Sun обеспечивает 1360 Вт на квадратный метр. Поверхность космонавта, обращенного к Солнцу, составляет около 0,85 квадратных метров, поэтому он или она получает энергию, эквивалентную 19 60-ваттным лампочкам.Кроме того, учитывая, что Солнце находится на расстоянии около 92 миллионов миль, можно понять, насколько на самом деле мощный солнечный свет.

Последние мысли

В большом спектре видимого солнечного света многие переменные могут вычислить постоянное и продолжающееся изменение чисел. Кроме того, существует множество факторов, которые следует учитывать при поиске различных продуктов, производящих видимый свет. От проекторов до фонариков, средств самообороны и количества люмен, необходимого для освещения определенного места в вашем доме.

В целом, сбор базовых показателей количества люменов, производимых солнцем, дает маркетинговому миру спектр для измерения яркости их продуктов. В конце концов, мы надеемся, что на ваши вопросы были даны ответы.

Сколько люмен у Солнца?

Сколько люменов у Солнца?

Когда люди задают вопрос: «Сколько люмен в Солнце?», Чаще всего возникает другой вопрос, на который они действительно пытаются ответить. Основной вопрос может быть вызван общим любопытством, но обычно мы пытаемся построить какое-то интуитивное понимание того, сколько света представляет просвет.Нас засыпают спецификациями для фар, фонарей, внутреннего освещения, наружного освещения, светодиодных фонарей, ламп для выращивания растений, ламп накаливания, люминесцентных ламп, галогенов, и этот список можно продолжать и продолжать. У всех нас есть большой опыт работы с солнцем и его яркостью в различных обстоятельствах. Мы пытаемся соотнести наш опыт со всеми этими маркетинговыми спецификациями. Это может сбивать с толку.

Я постараюсь прояснить ряд этих основных вопросов, переформулируя исходный вопрос по-разному, а затем дам ответы на эти новые и, надеюсь, более полезные вопросы.

Сколько люменов производит солнце?

Другой способ задать этот вопрос, на который мы ответим в первую очередь: «Каково общее количество видимого света, производимого Солнцем?» Просвет — это определенное количество видимого света. Солнце производит широкий спектр электромагнитной энергии. Полностью от радио, микроволнового, инфракрасного, видимого, ультрафиолетового, рентгеновского, гамма-излучения и космических лучей. Но количество просвета зависит только от узкой полосы видимого света.

Используя данные, полученные с наземных солнечных телескопов, космических челноков, спутников, зондирующих ракет, высотных самолетов и компьютерных моделей, ученые и инженеры, работающие в области космической и солнечной энергетики, стандартизировали значение средней спектральной освещенности для Земли. .Эта величина, также известная как солнечная постоянная, составляет 1366,1 Вт на квадратный метр. Проще говоря, так яркое солнце на расстоянии орбиты Земли. Другой способ подумать об этом: если бы у вас была солнечная панель размером один метр на метр, установленная на спутнике, и она была бы ориентирована перпендикулярно солнечным лучам и была бы на 100% эффективна по всему электромагнитному спектру, она бы вырабатывала 1366 Вт электроэнергии. Этого как раз достаточно электричества, чтобы привести в действие хороший фен.

Однако это для полного спектра солнца.Поскольку нас интересует только видимый свет, нам нужно настроить это число, чтобы учесть только то, к чему чувствителен глаз. Для этого нужно либо решить указанный выше интеграл, либо просто поверить мне на слово. Для нашего Солнца или любой звезды с температурой черного тела 5778 K ответ будет 93. На каждый ватт, который излучает наше Солнце, оно дает 93 люмена видимого света. Итак, на орбите Земли на каждый квадратный метр нашего Солнца приходится 127 000 люмен. Это очень ярко. Неудивительно, что на солнце больно смотреть.Лучше купите стильные солнцезащитные очки и на всякий случай нанесите солнцезащитный крем.

Теперь давайте найдем площадь сферы, радиус которой соответствует расстоянию от Земли до Солнца. Таким образом, при радиусе, равном 92,96 миллиона миль, одной астрономической единице, или 149,6 миллиарда метров, площадь составляет 281 229 000 000 000 000 000 000 или 281,2 секстиллиона квадратных метров. Теперь мы просто умножаем это на 127 000 люмен на квадратный метр, и получаем общую сумму 35 730 000 000 000 000 000 000 000 000 люмен.

Солнце излучает 35,73 октиллиона люмен. Это много солнечного света и немного ярче, чем самый яркий налобный фонарь. Я определенно не хочу покупать для него батарейки. Может быть, мы могли бы использовать перезаряжаемые литий-ионные батареи … Солнечные перезаряжаемые!

Сколько люмен солнечного света попадает на Землю?

Размеры Солнца и Земли на картинке вверху этой статьи даны в масштабе. Однако расстояние между ними сильно сжато. Даже в этом случае очевидно, что подавляющее большинство солнечного света не попадает на Землю.Его можно рассчитать, взяв отношение площадей поверхности сферы радиусом 1 а.е. и круга с радиусом Земли. Эти количества составляют 281,2 секстиллиона квадратных метров и 127,8 триллиона квадратных метров соответственно. Это соотношение говорит нам о том, что на Землю не падает в 2,2 миллиарда раз больше света, чем на нее. Используя это соотношение, мы можем вычислить, что на Землю падает 16,24 квинтиллиона люменов солнечного света.

Сколько люмен в Солнце

Сколько люмен в Солнце

Сколько люменов у Солнца на Земле?

| Земля получает около 133 200 люмен на квадратный метр от солнца и обнаруживает, что на этом квадратном метре солнце находится прямо над головой.Мы также можем разделить это число на общую мощность солнца, 133200/1366 = 97,5 люмен на ватт. Это известно как световая отдача, светоотдача солнца на ватт мощности.

Вопрос также в том, сколько люмен у солнца?

Прямой солнечный свет имеет световой поток около 93 люмен на ватт излучаемой мощности. Умножение числа 1050 ватт на квадратный метр на 93 люмена на ватт показывает, что сильный солнечный свет дает яркость приблизительно 98 000 люкс (люменов на квадратный метр) на поверхности, перпендикулярной уровню моря.

Во-вторых, сколько люмен нужно растению?

Оптимальный диапазон освещенности от 7000 до 7500 люмен на квадратный метр. Если для установки требуется минимальное освещение, оно должно составлять около 2000 люмен на квадратный метр. Для средних измерений это должно быть около 5000 люмен на квадратный фут.

Учитывая, сколько люстр у солнца?

В результате получается яркость солнца на Земле, которая эквивалентна 133 000 люкс. Из этого результата и если мы знаем расстояние между Землей и Солнцем, мы можем сразу определить световой поток Солнца, его просвет.Деление по солнечному свету, свечке.

Есть ли более яркий свет, чем солнце?

Свет, который в миллиард раз ярче, чем поверхность Солнца, был создан в лаборатории, что делает его самым ярким светом, когда-либо созданным на Земле. Рекордный лазерный луч раскрыл новые свойства света и может быть использован в медицинских устройствах или для создания более мощных компьютерных микросхем.

Сколько люмен у настоящего света?

Яркость или уровень яркости лампочек в вашем доме может сильно различаться, поэтому применяется следующее практическое правило: чтобы заменить лампочку мощностью 100 Вт (Вт), найдите лампочку мощностью 1600 люмен.Если вы хотите чего-то более яркого, выбирайте люмен меньшего размера; если вы предпочитаете более сильный свет, ищите больше люмен.

Сколько люменов у полицейских фонарей?

Самый яркий фонарик в мире — достаточно мощности, чтобы поджечь бумагу. Яркость обычно выражается в люменах — это мера общего эффекта источника света. Пиковая мощность классического мини-фонарика Maglite составляет около 15 люмен. Типичная светодиодная фара обеспечивает яркость от 50 до 100 люмен.

Какая яркость у 1000 люмен?

Какая яркость у 1000 люмен?

Лампа ярка, как свеча на день рождения, в полуметре от нее.Другими словами: стандартная лампа мощностью 60 Вт дает около 750 850 люмен света. Фонарь на 1000 люмен может производить дальность действия 150-200 метров.

Какого цвета солнце?

sa

Сколько люменов нужно, чтобы разжечь огонь?

Благодаря литиевой технологии он может производить 2300 люмен света, достаточно мощного, чтобы разжечь огонь или произвести яйца.

Насколько ярка фара автомобиля в лампе?

Световой поток ближнего света одиночного автомобиля или мотоцикла составляет около 700 люмен, а типичный дальний свет — 1200 люмен.

Как измеряется интенсивность солнечного света?

Приборы для измерения изоляции называются пиранометрами (от греч. Pyr (огонь) и ano (воздух). В идеале пиранометры должны измерять общую солнечную радиацию в электромагнитном спектре (широкополосное излучение).

Сколько люмен у Луны?

Люкс, под прямыми солнечными лучами на поверхности земли может достигать 130 000 люкс. Что такое дневной свет?

Интенсивность в разных условиях

Сколько свечей у лампочки на 60 ватт?

840 Насколько яркое солнце в гнидах?

?

1.6 миллиардов нит

Как?

Сколько люменов дает солнце в пасмурную погоду?

В пасмурную погоду количество световых лучей, производимых солнцем, уменьшается примерно до 1000.

Сколько люменов дает светодиод мощностью 1000 Вт?

60,0 00 люмен

Сколько ватт мне нужно 6 заводов

Рекомендуемая подача 2,0 м² / растение

P Влияет ли светодиодный свет на растения?

Влияние цветов светодиодного освещения на рост растений

Сколько ватт составляет 4000 люмен?

Старый, где технологи Лампа накаливания lfram оценивалась всего в 15 люмен / ватт.Светодиодная технология может генерировать около 60 люмен на ватт. Таблица преобразования люмен и ватт для справки1:

Как измеряется просвет?

В метрической системе просвет измеряется в квадратных метрах или люксах. Таким образом, свеча соответствует примерно 10 люкс или 10,57 люкс, большее количество люмен означает более сильный и интенсивный свет, а меньшее количество люмен означает все более слабое освещение.

Сколько ватт в 1000 люмен?

Таблица люменов в ваттах

Сколько люменов в Солнце

Использование физических значений освещения с Enlighten и UE4 | Enlighten — решение для глобального освещения в реальном времени

Физический рендеринг стал стандартной техникой в ​​разработке игр.Он обеспечивает простой способ создания материалов на основе физических параметров, таких как шероховатость и металлический цвет, которые вам не нужно изменять, чтобы они хорошо смотрелись в различных условиях освещения.

Аналогичный физический подход к источникам света встречается реже. Без этого художники должны выбирать произвольные значения яркости и экспозиции и корректировать их до тех пор, пока они не будут «выглядеть правильно». Освещение на основе изображения, полученное с помощью фотографии, является шагом к решению, но не решает проблему для вручную размещенных источников света.

Так не должно быть. Начиная с версии 4.19, UE4 поддерживает реальные блоки освещения и блоки экспонирования для реальных фотографий, поэтому вы можете настроить освещение на основе реальной яркости. Это значительно упрощает достижение желаемых результатов иммерсивного освещения без необходимости настраивать освещение каждый раз, когда вы вносите изменения.

Изображение сцены

Представьте себе сцену с солнцем и лампой. Традиционный подход заключается в том, чтобы солнце излучало, скажем, в четыре раза больше света, чем лампа.Это может выглядеть нормально.

А теперь представьте, что мы добавляем еще пять ламп. Внезапно лампы дают больше света, чем солнце. Это выглядит неправильно — поэтому мы регулируем интенсивность лампы и настраиваем параметры экспозиции сцены, чтобы все сбалансировать. Это означает настройку всех источников света в сцене каждый раз, когда мы добавляем источник света.

Проблема в том, что яркость этих источников света физически не реалистична. На самом деле солнце излучает примерно в 60 раз больше света, чем обычная лампочка.Вместо этого, используя реалистичную яркость для солнца и ламп, нам не нужно заново настраивать освещение каждый раз, когда мы добавляем или удаляем лампу.

Использование физически реалистичного освещения в UE4

Чтобы использовать физически реалистичное освещение в UE4, просто используйте реальные единицы для ваших источников света. Начиная с версии 4.19, UE4 поддерживает реальные единицы освещения: люмены, канделы и люкс.

Например, допустим, мы хотим создать сцену с ярким солнечным светом. В реальном мире солнечный свет составляет около 120 000 люкс.Установите яркость солнца в вашей игре на 120 000 люкс, и вуаля — ваш солнечный свет соответствует реальности.

Кандела и световой поток для реальных источников света находятся в свободном доступе. Например, изображение ниже взято из руководства по покупкам светодиодов Jackson. В конце этого поста есть еще несколько источников.

Общие сведения о осветительных приборах

Люмен, кандела и люкс — стандартные единицы (СИ), аналогичные сантиметрам, килограммам или секундам.

Люмен Измерьте световой поток . Это общая мощность источника света — сумма всего света, который он излучает во всех направлениях.

Канделя мера силы света . Это мощность источника света в одном направлении . Это может измениться в зависимости от направления, с которого вы измеряете — например, прожектор излучает много света в одном направлении, но меньше света в других направлениях.

Люкс измеряет, насколько поверхность освещена светом.

Люмен, кандела и люкс определяются по отношению друг к другу. Источник света мощностью один люмен, который равномерно излучает свет на площади в один квадратный метр на расстоянии одного квадратного метра, имеет интенсивность в одну канделу. Освещенность поверхности на расстоянии одного метра от этого источника света составляет ровно один люкс.

Например, светильник мощностью 1000 люмен, излучающий свет равномерно во всех направлениях, имеет интенсивность около 80 кандел. Освещенность поверхности на расстоянии одного метра от этого источника света также составляет около 80 люкс.

Когда вы фокусируете этот свет с 1000 люмен в луче, сила канделы намного больше, чем когда свет излучается равномерно во всех направлениях. Когда сила света фокусируется примерно на 8% площади, его интенсивность становится 1000 кандел. Освещенность поверхности на расстоянии одного метра от этого источника света увеличивается в той же пропорции до 1000 люкс.

Как выбрать единицы

Иногда полезно знать математику, лежащую в основе стандартных осветительных приборов.(Не волнуйтесь — если вам не нравятся числа, можете пропустить этот раздел.)

Один люмен определяется как одна кандела на телесный угол на единицу площади. Это можно выразить как $$ lm = cd \ cdot sr $$, где лм — люмен, cd — канделы и sr — стерадианы

, где lm — люмен, cd — канделы, а sr — стерадианы. .

Полная сфера состоит из стерадианов 4pi, поэтому точечный источник света с силой света в одну канделу имеет световой поток 12.2 $$

Пример

В этом примере мы использовали бесплатную карту отражений из раздела обучения UE4.

Во-первых, мы удалили все статическое освещение и выполнили предварительный расчет Enlighten. Это первые шаги в подготовке уровня к освещению Enlighten.

Затем мы добавили направленный свет, который действует как солнце, а затем добавили глобальный объем постобработки, чтобы установить начальную экспозицию. Мы удалили лишние световые эффекты, такие как цветение и виньетка, потому что не хотим, чтобы они мешали нашей первоначальной настройке освещения — мы можем повторно добавить их позже, когда будем довольны базовым планом.

Мы отключили коррекцию экспозиции глаз (Unreal docs) и указали экспозицию (Wikipedia) для EV7. Это потому, что мы хотим понять истинный эффект нашего освещения. Например, если мы удвоим яркость солнца, мы ожидаем, что оно будет вдвое ярче; но если экспозиция автоматическая, изображение настроится само, чтобы компенсировать более яркий свет. Это может ввести в заблуждение.

Мы установили для направленного света три различных значения интенсивности: 20 000 люкс, 50 ​​000 люкс и 165 000 люкс.Это реалистичные значения внешней освещенности в разное время суток. Поскольку Enlighten поддерживает карты освещения с плавающей запятой, мы можем использовать действительно большие числа, подобные этим, и при этом получать отличные результаты. На скриншотах ниже показан уровень с разными значениями:

Это отличное начало. Отсюда мы можем добавлять источники искусственного света, такие как лампы, и давать им реалистичные значения яркости, и они всегда будут влиять на освещение так, как мы можем предсказать.

Пример использования: демонстрация GDC

На GDC 2018 мы продемонстрировали уровень открытого мира, который использует преимущества реальных осветительных приборов. Сцены варьируются от яркого полуденного солнца до ущелья, заполненного лавой. Все непрямое освещение было создано с помощью Enlighten.

Поскольку демонстрация проходит через разное время дня, мы использовали разные значения яркости для солнца и луны в разное время дня и ночи.Мы также использовали Sky Light, чтобы заполнить затененные области и добавить насыщенность цвета, чтобы она соответствовала цвету неба.

Одна из проблем заключалась в том, чтобы сбалансировать наше физическое освещение с другими эффектами, такими как атмосферное рассеяние, божественные лучи и туман, которые не используют физическую модель освещения. Атмосферное рассеяние особенно сложно, поскольку по умолчанию оно настроено для использования с другими значениями интенсивности света, чем в реальном мире. Но как только вы настроите освещение с реальными числами, вы можете экспериментировать с другими эффектами, пока не получите нужный эффект.

Луна — главный источник света для ночных сцен. В реальной жизни луна дает около 0,25 люкс в ясную ночь по сравнению с 20 000–120 000 люкс, производимых Солнцем. Это довольно темно.

Это одна из ситуаций, когда мы не хотим использовать реальное значение яркости — это приведет к темной и скучной сцене. Вместо этого мы усилили косвенное освещение, чтобы добавить визуального интереса, и равномерно увеличили освещение для различных источников света (луна, световой люк и т. Д.), Чтобы их относительные отношения остались неизменными.

Это реальный смысл использования реальных ценностей: не для погони за реализмом ради реализма, а для обеспечения отправной точки, которую легко настроить, даже если вы стремитесь к чему-то менее реалистичному. А поскольку Enlighten позволяет настраивать освещение в реальном времени, это отличный способ учиться с помощью итераций и экспериментов.

Несколько полезных справочников

Вы можете использовать эти реальные значения для источников света в своей игре.

Фотометрические единицы

Источник: Консультативная группа по световому загрязнению Новой Англии.

Тип лампы Вт Люмен (в расчете на модель)
Лампа накаливания матовая 100 1690
Лампа накаливания 120 1500
Кварц-галоген матовый 300 6000
Мини-затвор кварц-галогенный 50 895
Флуоресцентный 22 1200
Натрий низкого давления 90 13500
Натрий высокого давления 150 16000

Солнечный свет

Источник: статья в Википедии Daylight.

Освещенность Пример
120 000 люкс Самый яркий солнечный свет
111000 люкс Яркий солнечный свет
20000 люкс Тень, освещенная всем чистым голубым небом, полдень
1000 — 2000 люкс Типичный пасмурный день, полдень
<200 люкс Экстремальная из самых густых грозовых облаков, полдень
400 люкс Восход или заход солнца в ясный день (окружающее освещение)
40 люкс Полностью пасмурно, закат / восход солнца
<1 люкс Экстремальная из самых густых грозовых облаков, закат / восход

Лунный свет

Источник: статья в Википедии Moonlight

Освещенность Пример
<1 люкс Лунный свет, ясное ночное небо
0.25 люкс Полная луна, ясное ночное небо
0,01 лк Четверть луны, ясное ночное небо
0,002 лк Звездный свет, ясное безлунное ночное небо

Райан Джонс, Silicon Studio Corporation

Требуется сочный свет — естественный или искусственный свет

Не каждое место в доме оптимально для суккулентов. Следует учитывать, что свет важен не только для фотосинтеза, т.е.е. для выработки энергии, а также для развития цветов, листьев и размеров тела. Следовательно, нам нужно изучить потребности в суккулентном свете, если мы хотим выращивать великолепно выглядящие растения.

Растения также становятся более восприимчивыми к болезням из-за недостатка света. Помните, что суккуленты привыкли получать гораздо больше света в своей естественной среде обитания, чем в наших жилых комнатах.

Сколько солнечного света нужно суккулентам?

Минимальная интенсивность света для кактусов и суккулентов должна составлять от 1500 до 3000 люкс.

Вот требования к освещению некоторых суккулентов. Некоторые из них — суккуленты при слабом освещении.

  • Sansevieria Trifasciata — 300 люкс.
  • Драконово дерево Dracena Deremensis — 600 люкс.
  • Род Tillandsia — 800 люкс.
  • Crassula Falcata и денежное дерево (Crassula Ovata) — 1800 люкс.
  • Euphorbia Trigona и в основном другие кактусы — Не менее 2000 люкс.

Летом мы обычно имеем освещенность около 100 000 люкс, а в пасмурные дни она может упасть примерно до 20 000 люкс.В доме с окном на южной стороне и 10 000 люкс света на подоконнике у нас только около 2 000 люкс непосредственно за окном осенью и зимой. В такие дни мы получаем около 500 люкс, только если находимся на расстоянии 1 метра от окна. На расстоянии 3 метров от окна значение падает до 100 люкс.

Если вы хотите установить кактусы на расстоянии 2 метров от окна, вы можете достичь этих значений только в очень яркий летний день и только при открытых шторах и прямом свете. В противном случае можно ожидать снижения освещенности на 90%.

Окна многих комнат также имеют пленку, встроенную в многослойное стекло, которая отфильтровывает УФ-компонент, так что помещения меньше нагреваются, а вредный УФ-компонент остается снаружи.
Это хорошо для нас, людей, но губительно для большинства растений.

Не у всех есть люксметр для проверки количества света, попадающего в определенную область пространства, и наши человеческие датчики могут помочь только в ограниченной степени. Мы по-прежнему чувствуем себя комфортно при 50 люксах, что соответствует стоимости простой лампочки.

Вы можете использовать привычку роста вашей культуры, чтобы определить, достаточно ли количества света. Индикаторы недостаточной освещенности:

  • Растение, которое раньше было шаровидным, продолжает заметно расти.
  • Колонны растут к окну.
  • У кактусов увеличилось ареольное расстояние.
Левый экземпляр Crassula Ovata образует более длинный стебель из-за недостатка света; листья слишком далеко друг от друга. Справа здоровый экземпляр.

Если вы все же хотите держать кактусы и суккуленты подальше от окна, необходимо дополнить их искусственным светом.Раньше для этого использовались натриевые лампы или лампы MH, которые требовали больших затрат на покупку, большого пространства, высокого энергопотребления и низкой эффективности. Много энергии было преобразовано в тепло вместо света.

Хорошая альтернатива — более дешевые люминесцентные лампы, такие как дневной свет Lumilux с яркостью 3250 люмен и цветовым спектром, соответствующим дневному свету. Но поскольку эти лампы содержат ртуть, они вредны для окружающей среды. В будущем они исчезнут с рынка.

В настоящее время исследования светодиодов уже переросли свою младенческую стадию, и появились очень полезные функции, такие как более длительный срок службы и более низкое энергопотребление.

Сколько люмен производит солнце?

Без солнца не было бы жизни на земле. Он излучает такую ​​энергию, что его тепло ощущается на Земле, несмотря на то, что он находится на расстоянии около 150 миллионов километров. Но насколько ярким является солнечный свет? Этот вопрос можно объяснить с помощью Lux, Lumen и Candela.

Свет солнца считается двигателем всего живого.

Общие сведения о люменах и других осветительных приборах

Свет измеряется в разных единицах измерения. На уроках физики вы обязательно узнаете о трех важных вещах: Lux, Lumen и Candela. Теперь вопрос в том, насколько эти единицы отличаются друг от друга.

  • Блок основного освещения люмен. Причина этого в том, что только эта единица обозначает реальную световую энергию, излучаемую телом.Таким образом, здесь не играет роли никакой второй компонент — речь идет только о чистой «мощности» лампочки, огня или солнца. Например, 100-ваттная лампочка излучает 1400 люмен, а свеча — всего около 10 люмен.
  • Если вы хотите знать, какое влияние оказывает излучаемый свет, в игру вступает еще один модуль: Candela. С помощью этого устройства чистый световой луч не измеряется, но зависит от угла излучения и других неблагоприятных факторов. Пример: если лампа накаливания имеет угол луча 100 °, она имеет более низкое значение канделы, чем свет с углом 50 °, потому что освещенный телесный угол больше.
  • Третья важная единица — Люкс. Эта единица очень ощутима, потому что вы можете себе представить ее факторы. Когда дело доходит до люкс, он рассчитывает, насколько освещена определенная область. Если вы хотите рассчитать интенсивность в люксах, световой поток делится на площадь. Люкс равен люменам на квадратные метры.

Теперь вы понимаете, насколько важна единица просвета при расчете света. Но сколько люменов дает прямой солнечный свет ?

Световой поток Солнца

  • Если вы посмотрите на единицы измерения, описанные выше, и задаетесь вопросом: , сколько люмен у прямого солнечного света , вы заметите одну вещь: светимость солнца должна быть постоянной, поскольку оно всегда светит примерно с одинаковой интенсивностью и без секунды. компонент участвует в просветах.Это то же самое. Световой поток солнца постоянно составляет около 6,3 × 10 28 люмен.
  • Из большого числа видно, насколько огромным должно быть это значение. Если вы хотите узнать яркость, с которой свет достигает вас, расчет довольно сложен, потому что вы, конечно, не знаете точный угол излучения солнца. В качестве ориентира вы можете помнить, что солнце выгорает при яркости от 90 000 до 100 000 люкс, когда небо чистое и около полудня.
  • В тени значение быстро падает ниже 10 000 люкс.Для сравнения, которое снова показывает силу солнца: обычное офисное освещение освещает вас яркостью около 500 люкс.

Любят ли суккуленты полное солнце?

Большинство суккулентов прекрасно чувствуют себя на солнце

Большинство суккулентов происходит из жарких, залитых солнцем регионов мира. В результате они являются идеальным выбором для посадки в солнечных местах или на балконе. Там, где летом под палящим солнцем страдают другие балконные растения, здоровыми растут кактусы, домолики, молочая и очитки.Вот почему, если вам интересно, могут ли суккуленты принимать полное солнце , вам не о чем беспокоиться. С другой стороны, специалисты по засухе должны быть защищены от постоянного дождя, как от дождевой тени стены дома.

Как долго суккуленты могут обходиться без света?

Свет, кроме воды, — это эликсир жизни для растений, без которого ничего нельзя сделать. Без света фотосинтез не может происходить, и суккуленты не могут производить энергию для роста и / или существования.В частности, суккулентам нужно много света, но не обязательно прямых солнечных лучей. Они могут прожить без света около недели, после чего их здоровье окажется под серьезной угрозой.

Если вы заметили, что ваши суккулентные листья направлены вниз на , это явный признак того, что им не хватает света. Когда это произойдет, постепенно переместите его в более светлое место. Будьте осторожны, не выставляйте его сразу на слишком много света — его листья могут обгореть, если вы это сделаете.

Помогают ли растениям расти солнечным светом?

Суккулентам нужно яркое и солнечное место.Идеально подойдет южное окно или даже теплица. Алоэ, гастерия или хавортия, напротив, предпочитают частично затененные места. Если солнечного света будет слишком много, они станут коричневыми.

Летом суккуленты следует поливать небольшими порциями, но регулярно, водой без извести. Верхний субстрат должен быть сухим до следующего полива. Если будет слишком много влаги, корни могут начать гнить.

Зимой полив запрещен. Достаточно одной порции воды в месяц.Лучше поливать слишком мало, чем слишком много. В конце концов, суккуленты — артисты жажды. В холодное время года растения переносят несколько более низкие температуры. Однако не стоит подвергать их слишком сильному воздействию холода, так как это может в конечном итоге повредить их. Яркая локация важна в любое время года.

Нужны ли суккулентам окна, выходящие на юг?

Поскольку Земля вращается в течение своего 24-часового цикла, с позднего утра до полудня планета становится ближе всего к Солнцу.Поэтому самые сильные солнечные лучи проходят через окна, выходящие на юг, в это время дня.

Здесь процветают суккуленты, которым требуется полное солнце, они обеспечивают оптимальный уровень света для фотосинтеза, поэтому рост может быть довольно быстрым.

Итак, если вы планируете посадить суккуленты в помещении, идеальным местом будет окно, выходящее на юг, — это если вы находитесь в северном полушарии. Обратное верно, если вы живете в южном полушарии.

Помимо окон, выходящих на юг, окна, выходящие на восток и запад, также получают очень хороший уровень освещенности и естественные источники тепла, но не являются чрезмерными.

Растения лучше растут при солнечном или искусственном освещении?

Было много споров о том, обеспечивает ли солнечный свет или искусственный свет наилучшее освещение для растений. Ни один из них не лучше другого, а иногда они даже могут дополнять друг друга.

Искусственное освещение для комнатных растений

Каждому растению для роста нужен свет.Как правило, растения лучше всего растут под естественным солнечным светом. Однако часто этого не бывает в достаточном количестве. Дополнительное искусственное освещение может помочь увеличить рост и качество растений. Однако не всякий свет дает желаемый эффект. Только определенные спектральные диапазоны света, а именно фиолетово-синий и оранжево-красный спектральный диапазон, могут использоваться растениями для фотосинтеза.

В свою очередь, фотосинтез имеет решающее значение для роста растения. Растение использует световую энергию для производства глюкозы и кислорода из воды и углекислого газа (CO2), которые необходимы для здорового роста и цветения.Требования к освещению могут сильно различаться в зависимости от типа растения. Однако многим растениям требуется много света, а именно около 16 часов света в день. Естественного дневного света мало, особенно зимой.

Как можно увеличить рост комнатных растений с помощью светодиодов

Растения не могут развиваться при недостаточном освещении. Затем у многих растений образуются длинные побеги, листья становятся светло-зелеными, позже желтыми или коричневыми и со временем опадают. С помощью подходящего светодиодного освещения вы можете дать своим комнатным растениям именно тот свет, который им нужен для здорового роста.Однако различия в световом спектре разных светодиодов могут быть большими. Специальные светодиоды для выращивания растений при правильной освещенности предлагают именно тот световой спектр, который необходим для фотосинтеза.

Поскольку светодиоды выделяют мало тепла, их можно размещать рядом с растениями, не вызывая повреждений. Кроме того, светодиоды обладают очень хорошей энергоэффективностью: их можно оставлять включенными на долгое время, а лампы не нужно менять так часто из-за длительного срока службы. Для ваших растений дополнительная светодиодная подсветка означает более здоровый рост, более быстрое формирование цветов и лучшее качество.

Можно ли выращивать растения с помощью обычного света?

Дневной свет имитирует дневной свет солнца. Такие светильники изначально предназначались не специально для освещения растений , а для более естественного освещения жилого помещения.

Если вы не предъявляете слишком высоких требований к свету для растений, вполне может хватить имеющегося в продаже дневного света. Однако вы должны знать, что этот вариант не предназначен для освещения растений .Таким образом, дневной свет не обязательно обеспечивает свет, необходимый растениям для роста. Вы рискуете расходом энергии, который не соответствует требованиям.

Энергосберегающие светильники как светильники для растений

Энергосберегающие лампы практичны, но не подходят в качестве светодиодных светильников для растений.

То же самое и с энергосберегающими лампами. Они известны как комнатное освещение, и рассмотрение возможности их преобразования в освещение растений понятно, поскольку все они могут быть включены одним щелчком переключателя.

Однако концепция обычных энергосберегающих ламп не соответствует целям освещения растений .

Желательно использовать светодиодное освещение растений . Из-за низкого энергопотребления и гораздо более высокой эффективности, на ватт в виде пригодных для использования фотонов, достигает растительных клеток.

Кроме того, энергосберегающие лампы (впрочем, как и люминесцентные лампы) содержат ртуть, которая при неаккуратном обращении опасна.

Помогает ли черный свет растениям расти?

Черный свет излучает только УФ-А свет и воздействует на растения, как любой другой источник УФ-А света.Однако это слабый источник.

Большинство растений не могут расти при черном свете, если черный свет является единственным источником света. Если есть другой свет, они могут расти под черным светом, если он не слишком сильный, или рядом с растениями. Однако сам по себе черный свет не способствует росту.

Заключение: сочные светлые потребности

Суккуленты привыкли получать гораздо больше света в естественной среде обитания, чем в наших жилых комнатах. Если вы искали идеальное место для растений, рассмотрите множество существующих вариантов и убедитесь, что там много света.

Чтобы выбрать, какие виды суккулентов будут лучше всего расти в вашей домашней среде при слабом освещении, мы рекомендуем прочитать нашу статью 9 Суккулентов при слабом освещении, чтобы украсить ваш дом.

В зимние месяцы так мало солнечного света, что может быть трудно сохранить их здоровье; избегайте этого, предоставляя дополнительные источники искусственного света, такие как лампы или лампы для выращивания растений, когда это необходимо.

Солнечного света на Марсе — достаточно ли света на Марсе для выращивания помидоров? : Tomatosphere

Отсутствие значительной атмосферы и, следовательно, очень слабое парниковое потепление в сочетании с удаленностью Марса от Солнца делают Марс действительно очень холодным местом.

Единственными значительными погодными явлениями на Марсе являются пыльные бури и сильные ветры. Эти пыльные бури могут закрывать солнце на очень длительные периоды времени, иногда превышающие несколько недель.

Будет ли на Марсе достаточно естественного солнечного света для выращивания таких культур, как помидоры, если они будут помещены в подходящую теплицу, или потребуются теплицы с искусственным обогревом?

Два изображения ниже иллюстрируют спектр Солнца, видимый с Земли и Марса соответственно.

Скачать изображение

Солнечное излучение над земной атмосферой чуть больше 1300 Вт / м2 (1300 Вт на квадратный метр).Атмосфера Земли не является полностью прозрачной для солнечного света, и около четверти солнечного света поглощается или рассеивается, прежде чем достигает поверхности.

На поверхности Земли, когда Солнце находится прямо над головой в местный полдень (чистая сухая атмосфера), солнечное излучение снижается примерно до 1000 Вт / м2 (1000 Вт на квадратный метр). Это значение сильно варьируется в зависимости от таких факторов, как количество пыли и водяного пара в атмосфере.

В местный полдень на Марсе, когда Солнце находится прямо над головой, солнечное излучение составляет 590 Вт / м2 (590 Вт на квадратный метр).

Все вышеупомянутые измерения проводились при падающем свете перпендикулярно к поглощающей поверхности. Если солнечный свет падает на поверхность под углом, на поверхность будет падать меньше энергии (на квадратный метр).

Две наиболее важные особенности этих изображений:

  • Формы спектров идентичны. Они различаются только ростом.
  • Общая площадь каждого спектра пропорциональна общей энергии солнечного света. Другими словами, площадь изображений пропорциональна освещенности.

Где на Земле…?

Максимальное солнечное излучение на Марсе составляет около 590 Вт / м2 по сравнению с примерно 1000 Вт / м2 на поверхности Земли.

Интенсивность Солнца на горизонтальном участке поверхности Земли 590 Вт / м2 возникает, когда Солнце находится всего на 36 градусов над горизонтом. Например, максимальная интенсивность Солнца до местного полудня на Марсе, когда Солнце находится прямо над головой, примерно такая же, как у Солнца на Земле в полдень 15 февраля в Миннеаполисе, Миннесота, или Портленде, Орегон.

Скачать изображение

Скачать изображение

На приведенной выше диаграмме сравнивается интенсивность Солнца на Марсе с интенсивностью Солнца в вашем местоположении на Земле с использованием даты и широты конкретных мест. Для любой широты и любой даты вы можете определить, будет ли интенсивность солнечного света на Земле меньше или больше интенсивности солнечного света на Марсе. В темной заштрихованной области (сине-зеленый) солнечное излучение на Земле никогда не превышает 590 Вт / м2 (максимальное солнечное излучение на Марсе).В светлой заштрихованной области (желтый) солнечное излучение на Земле превышает 590 Вт / м2, по крайней мере, в течение части дня. На красной линии между двумя заштрихованными областями интенсивность солнечного света на Земле достигает , ровно 590 Вт / м2 всего на несколько мгновений (в местный полдень).


Помидоры на острове Девон

Скачать изображение

Остров Девон — самый большой необитаемый остров на Земле. Он находится на высоте 75 o северной широты и имеет характеристики поверхности, которые очень напоминают поверхность Марса.Находясь так далеко на севере, остров Девон имеет солнечное излучение, подобное солнечному излучению на марсианском экваторе. За исключением короткого периода в июне, интенсивность Солнца на острове Девон никогда не превышает солнечную интенсивность на Марсе

. Вы можете проверить этот факт, определив солнечные условия на Земле на 75 ° северной широты на диаграмме выше.

  • Будет ли достаточно солнечного света для выращивания помидоров на острове Девон?

Будут ли помидоры расти в теплице на острове Девон или нужно будет собирать солнечную энергию, хранить ее в батареях, а затем «концентрировать» с помощью искусственного тепла и света?

Загрузить изображение

Загрузить изображение


Выращивание томатов с использованием «концентрированной» солнечной энергии

Хотя интенсивность света (только около полудня) на острове Девон аналогична интенсивности, ожидаемой на марсианском экваторе, продолжительность Дневной свет в это время составляет 24 часа в сутки из-за его высокой широты (за Полярным кругом).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *