Введение

Мощность и люмены — два наиболее часто используемых параметра светоотдачи при покупке светильников. Мощность — это мера энергии, необходимой осветительному прибору для производства определенного количества света, а люмены — это мера того, сколько света излучается осветительным прибором. Люкс – это световой эффект, достигаемый лампой после установки. Знание разницы между мощностью и люменами, а также рассчитанным значением люкса может помочь вам выбрать правильный прибор для вашего приложения.

Светодиоды получили распространение в 21 веке прежде всего потому, что они могут производить необходимое количество света при более низкой мощности (потреблении энергии). Когда вы покупаете светодиодные светильники, вам нужно посмотреть на мощность, чтобы определить, сколько энергии требуется светодиодному светильнику для производства света. Вообще говоря, чем выше мощность, тем ярче свет. Однако мощность не говорит вам, сколько света на самом деле производится, и именно тогда вам нужно позаботиться о другом показателе — люменах. Люмены измеряют количество света, излучаемого светодиодным светильником, и это позволяет сравнивать яркость разных светильников (при одинаковых условиях использования). Наконец, мы можем проверить уровень освещенности освещенного пространства с помощью моделирования освещения или люксметра. Мы считаем, что эти параметры необходимо хорошо изучить.

Что такое Ватты?

Ватт — это единица мощности, которая измеряет энергию, потребляемую осветительными приборами. Когда я был молод (20-й век), люди покупали лампы, глядя на мощность лампочки, например, нам часто требовалась лампа накаливания мощностью 100 Вт, чтобы осветить нашу гостиную. Вообще говоря, чем выше мощность, тем выше яркость традиционных ламп, таких как лампы накаливания и люминесцентные лампы, поэтому в то время мощность в ваттах стала мерой яркости. В лампе накаливания ток проходит через нить накала внутри колбы для генерации тепла и яркости, но на долю тепла приходится большая часть, а это не то, что нам нужно. Это означает, что эффективность преобразования электрической энергии в энергию света для лампы накаливания очень низкая.

По мере развития технологий эти лампы заменяются более эффективными и энергосберегающими осветительными приборами, такими как светодиоды (светоизлучающие диоды) и КЛЛ (компактные люминесцентные лампы). при одинаковом уровне светоотдачи, поэтому и появилось слово «люмен», и выбор ламп по мощности уже не так популярен.

Что такое Люмены?

Люмен — это физическая единица, описывающая световой поток. Физика интерпретируется как одна свеча (кд, кандела, единица силы света) в телесном угле (на единичной сфере радиусом 1 метр, сферическому конусу соответствует сферическая корона площадью 1 квадратный метр, что соответствует центральному углу среднего сечения составляет около 65°) для создания полного излучаемого светового потока. Это мера яркости, выдаваемой осветительным прибором. Чем больше люмен дает свет, тем ярче свет. Люмены являются более точной единицей измерения, чем мощность, и они могут более точно сказать вам, как осветительный прибор будет работать (световые эффекты) в приложении.

Светодиоды быстро росли в последние десятилетия, обеспечивая энергоэффективный способ освещения любого пространства, включая дома, предприятия, дороги, открытые общественные места и многое другое. Быстрое развитие светодиодов связано с тем, что они имеют более высокую светоотдачу, то есть производят такой же световой поток (люмен) и потребляют меньше энергии. Светодиодные фонари доступны с различными показателями эффективности, от 20 люмен/ватт до 180 люмен/ватт, при этом некоторые светодиодные светильники теперь предлагают светоотдачу до 200 люмен/ватт. Это заставляет нас уделять больше внимания световому потоку при выборе светодиодных ламп, а не выбирать правильные лампы в зависимости от мощности. Потому что уличный фонарь мощностью 100 Вт, 160 лм/Вт может быть ярче, чем лампа мощностью 150 Вт, 100 лм/Вт, и даже ярче, чем лампа HPS мощностью 200 Вт.

Что такое Люкс?

1 люкс определяется как эквивалент одного люмена света, распределяемого на площади в один квадратный метр. Другими словами: спецификация в люксах говорит вам, сколько люменов (общий световой поток) вам нужно для освещения данной измеряемой площади. Например, вашей комнате нужна средняя освещенность 200лк, а площадь комнаты 10 квадратных метров, тогда нужный вам люмен = 200лк*10м2=2000лм. Когда его делят на коэффициент обслуживания 0,8, мы получаем, что 2500 лм (около 20 Вт Светодиодный встраиваемый светильник) необходимы для освещения вашей комнаты. Из формулы расчета видно, что если помещение большое, то для того, чтобы получить тот же уровень освещенности, нужно увеличить мощность или количество ламп для достижения нужного вам уровня люкс.

Таким образом, люкс — это световой эффект (уровень освещенности) работающей лампы. Чтобы осветить большую площадь на том же уровне люкс, мы либо увеличиваем световой поток светильников, либо увеличиваем количество светильников.

Как перевести ватты в люмены и, наконец, из люменов в люксы?

Здесь нужно ввести еще одно понятие — светоотдача, под которой понимается отношение светового потока, излучаемого источником света, к потребляемой мощности. Световая отдача — это показатель качества видимого света, излучаемого источником света. Световая отдача = световой поток/мощность лампы, измеренная в люменах на ватт в Международной системе единиц (СИ). Согласно формуле, светоотдача определяется двумя факторами: световым потоком и мощностью в ваттах. Первый параметр определяется единицей люмен (лм), чем больше значение, тем выше светоотдача. При этом второй параметр, мощность, не менее важен. Чем меньше мощность требуется для создания определенного светового потока, тем выше светоотдача. Разные источники света излучают одинаковый световой поток, чем меньше мощность потребляется, тем выше светоотдача этой лампы. Чем выше значение светоотдачи, тем сильнее способность осветительного оборудования преобразовывать электрическую энергию в свет. Это означает, что осветительное оборудование обладает более высокими энергосберегающими характеристиками и более экологично.

Например, общий световой поток энергосберегающей лампы мощностью 12 Вт составляет 1080 лм, а световая отдача = 1080 лм/12 Вт = 90 лм/Вт. Благодаря этому мы можем использовать его для оценки качества лампы.

Для формулы преобразования ватт в люмен, то есть люмены = ватты X светоотдача.

В следующей таблице сравнивается световая отдача различных типов ламп. Мы видим, что световая отдача разных типов ламп сильно различается. Световая отдача одного и того же типа ламп (например, светодиодных) также сильно различается в разные периоды. Именно по этой причине мы не можем выбирать лампы исключительно по мощности. С помощью приведенной ниже таблицы мы, вероятно, можем рассчитать люмены по мощности. Например, световой поток (люмен) светодиодного уличного фонаря мощностью 50 Вт в настоящее время составляет около 50 Вт * 150 лм/Вт = 7500 лм.

Итак, со световым потоком (люменом), как мы можем получить уровень освещенности, когда лампа применяется в проекте? С помощью программного обеспечения для моделирования освещения мы можем легко получить результаты. Конечно, для рядовых потребителей у нас есть простая методика предварительных расчетов. По формуле Люкс=Люменколичество/площадь в квадратных метрах. При установке вышеупомянутого уличного фонаря мощностью 50Вт на дорогу шириной 7м, расстояние между опорами 30м, а МП 0,8, получим лк=7500лм0,8/30/7=28лк. Исходя из этого, можно предварительно судить о том, соответствует ли оно соответствующим требованиям дорожного освещения.

Как улучшить светоотдачу?

От чего зависит светоотдача света? Световая отдача определяется двумя факторами: световым потоком и мощностью лампы. Первый параметр определяется единицей люмен (лм), и чем больше его значение при той же мощности, тем выше светоотдача. При этом, чем меньше мощность, необходимая для получения того же светового потока, тем выше светоотдача. Поэтому приходится либо увеличивать световой поток светодиодных чипов или ламп, либо снижать лишнее энергопотребление, потребляемое светодиодными драйверами или прочим.

CCT

Путем сравнения цвета света, излучаемого источником света, с цветом света, излучаемого черным телом (например, платиной) при определенной температуре, температура черного тела в это время выражается как коррелированная цветовая температура света. источник (например, CCT). Это единица измерения, которая представляет цветовую составляющую, содержащуюся в свете, выраженную в Кельвинах (К). Коррелированная цветовая температура может влиять на настроение или ощущения в вашем пространстве: холодный белый свет может казаться холодным и концентрированным, в то время как более теплый, более янтарный свет может казаться теплее и расслаблять. Светодиоды предлагают широкий диапазон различных цветовых температур в зависимости от области применения. Вообще говоря, светодиодные чипы с высокой коррелированной цветовой температурой будут иметь более высокий световой поток, чем чипы с низкой CCT. Многие проекты теперь требуют, чтобы коррелированная цветовая температура была меньше 4000K, а иногда даже 2200K, что является еще одной дилеммой. Поэтому нам нужно настроить цветовую температуру в соответствии с нашими собственными проектами.

CRI

Индекс цветопередачи (CRI) светильника — это мера способности источника света отображать цвет объекта истинным или естественным образом. Индекс измеряется от 0 до 100, где 100 означает, что цвет под источником света такой же, как и при естественном солнечном свете. Вообще говоря, чем выше индекс цветопередачи, тем ниже светоотдача светодиодных чипов или ламп. Это заставляет нас выбирать между высоким индексом цветопередачи и высокой эффективностью. Для внутреннего освещения (например, торговых центров, супермаркетов) мы можем выбирать товары с индексом цветопередачи не менее 80, потому что при выборе товара мы заботимся о цвете объекта. Для наружного освещения (например, стадионов, дорог) мы можем выбрать прожекторы или уличные фонари с индексом цветопередачи > 70, потому что нас больше волнует, сможем ли мы четко видеть объекты в этой ситуации. В последнем случае нам не нужно выбирать светодиодные чипы с высоким индексом цветопередачи, чтобы снизить светоотдачу, что сделает нас очень пассивными в конкурентной борьбе. Конечно, это не значит, что мы не можем иметь и то, и другое, но цена слишком высока.

Bins

When LED chips are manufactured, they are grouped according to color temperature, CRI, luminous flux (lumens) and forward voltage. We will not introduce too much forward voltage here, it mainly involves the design of lamps, for example, the forward voltage of Lumileds 3030 2D is about 5.8-6.0V. For correlated color temperature and CRI, you can check the previous two sections. The luminous flux bin is the most important that directly matters to product performance. For example, LEDs are sorted according to luminous flux, and LED chips with different light outputs are classified into different bin levels through this. The following is the Binning table of Lumileds. We can see that the lumen output of LED chips with different luminous flux bins differs from each other a lot. In order to get high-efficiency LED lamps, we need to choose Lumileds 3030 chips with Bin of Q, R or even S. Of course, we can also use more LED chips with relatively lower Bin levels. Because with more LED chips, the lower the wattage of a single LED chip, the smaller the drive current of LED. By this, we will get a higher luminous efficacy of lamps.

Рассеивание тепла

Вообще говоря, на стабильность и качество светодиодных ламп сильно влияет рассеивание тепла корпусом лампы. Основными компонентами светодиодных ламп являются источник света (СИД), структура рассеивания тепла, драйвер, линза и так далее. Как важная часть, структура рассеивания тепла влияет на срок службы лампы. Мы должны использовать надежные теплопроводящие материалы, такие как графен, для управления температурным режимом, который может избежать серьезных эффектов самонагрева ламп и уменьшить разрушительное воздействие высокой температуры на производительность и надежность светодиодных чипов. Наоборот, если тепло сконцентрировано в чипе небольшого размера, температура чипа повысится, а высокая температура в течение длительного времени сделает кривую затухания света лампы более крутой, то есть светоотдача уменьшится в короткие сроки. Между тем, высокая температура значительно увеличивает вероятность отказа светодиодов, что делает управление температурным режимом проблемой, которую необходимо решать в светодиодных приложениях высокой яркости.

Светодиодный драйвер

Эффективность светодиодного драйвера — это отношение выходной мощности драйвера к мощности, которую он потребляет от провода (входная мощность). Сам блок питания светодиода также потребляет энергию, которая представляет собой разницу между входной мощностью и выходной мощностью. Видно, что чем меньше доля энергии, потребляемой самим блоком питания светодиода, тем выше эффективность его преобразования. Например, в светодиодной лампе мощностью 100 Вт используются два разных драйвера светодиодов, которые потребляют 10 Вт и 20 Вт соответственно, тогда их выходная мощность составляет 90 Вт и 80 Вт соответственно. Если предположить, что светоотдача светодиодных чипов составляет 150 лм/Вт, мы можем получить светоотдачу первого из них 135 лм/Вт, а последнего всего 120 лм/Вт. Использование высокоэффективных драйверов светодиодов предназначено для снижения энергопотребления и снижения затрат в приложениях, требующих высокой светоотдачи.

Распределение освещения

Объектив в определенной степени влияет на светоотдачу. Например, материал ПК и материал ПММА имеют одинаковую толщину, а светопропускание последнего на 2-3% выше. Кроме того, устойчивость к старению ПММА также хороша. Все это полезно для повышения эффективности светодиодных ламп. Кроме того, рационально спроектированный объектив также может обеспечить более высокий уровень освещенности в приложениях. Основной принцип заключается в том, чтобы излучать как можно больше света в целевую область. Для получения подробной информации см. соответствующие блоги — Распределение света наружных светильников и их применение. Благодаря этому мы можем улучшить световую отдачу ламп и сэкономить средства для вашего проекта.

ErP label

Маркировка энергоэффективности, также известная как маркировка энергоэффективности, представляет собой информационную этикетку, прикрепляемую к энергоемким продуктам или их минимальной упаковке для указания показателей эффективности, таких как уровни энергоэффективности продукта. Цель состоит в том, чтобы предоставить пользователям и потребителям необходимую информацию для принятия решения о покупке. Направлять и помогать потребителям выбирать энергоэффективные и энергосберегающие продукты. Чтобы помочь потребителям из ЕС сократить свои счета за электроэнергию и выбросы углерода, с 1 сентября 2021 года широко известные лампочки и другие осветительные приборы будут использовать новую версию энергетической маркировки ЕС. Основная причина этого заключается в том, что с развитием светодиодов светоотдача значительно улучшилась, а это означает, что все больше и больше ламп получают рейтинг A+ или A++ в соответствии с первоначальными стандартами. В последней версии мы вернемся к более простой форме AG и в то же время улучшим соответствующий световой эффект, чтобы адаптироваться к тенденции развития. На рисунке ниже показана разница между ними.

ZGSM Светодиодный уличный фонарь с разной светосилой

С момента своего основания в 2005 году ZGSM занимается разработкой высокоэффективных светодиодных ламп. В настоящее время наша компания добилась значительных успехов в разработке светодиодных уличных фонарей. Ниже мы перечисляем светодиодные уличные фонари ZGSM с разной светоотдачей в разные периоды.

Выводы

В этой статье представлены основные понятия мощности, люменов и уровня освещенности (люкс), которые являются параметрами, с которыми мы соприкасаемся при планировании проекта. Для различных типов ламп высокая мощность не означает высокий световой поток, а высокий световой поток не означает высокий уровень освещенности. Что касается светодиодных светильников, усовершенствования в технологии освещения привели к значительным изменениям в энергоэффективности и рентабельности светодиодных светильников за эти годы. Они добились больших успехов в светоотдаче и спектре, и мы должны уделять большое внимание этим двум параметрам при выборе светодиодных ламп. Например, этикетки ErP могут помочь обычным потребителям определить, соответствует ли продукт их конкретным потребностям (энергосбережение, потребляемая мощность), но для некоторых других применений, таких как освещение стадионов и освещение дорог, мы должны больше знать о светоотдаче, распределении освещения, и электроснабжении. функциr, и т. д., чтобы лучше понять и, наконец, обслуживать ваши собственные проекты. Свяжитесь с нами, чтобы получить более подробную информацию.

Сопутствующие продукции

Сопутствующие блоги

Сопутствующие проекты

Люди также спрашивают

Введение автора