Таблица соответствия мощности и светового потока
В отличие от лампочек со спиралью, основным критерием выбора которых является мощность (Вт), покупать светодиодные лампы нужно по световому потоку (лм). Именно эта физическая величина указывает на то, сколько световой мощности излучает тот или иной источник света. Кстати, на упаковке всех ныне выпускаемых ламп накаливания также указывается значение светового потока. Покупателю нужно лишь научиться правильно сопоставлять ватты и люмены. А для облегчения этой задачи ниже приведена таблица соответствия мощности и светового потока для трёх основных видов ламп.
Лампа накаливания | КЛЛ | Светодиодная лампа | Световой поток |
20 Вт | 5–7 Вт | 2–3 Вт | ~200 лм |
40 Вт | 10–13 Вт | 4–5 Вт | ~400 лм |
60 Вт | 15–16 Вт | 8–10 Вт | ~700 лм |
75 Вт | 18–20 Вт | 10–12 Вт | ~900 лм |
100 Вт | 20–25 Вт | 12–15 Вт | ~1200 лм |
150 Вт | 40–50 Вт | 18–20 Вт | ~1800 лм |
200 Вт | 60–80 Вт | 25–30 Вт | ~2500 лм |
Из таблицы сравнения следует, что лампочку накаливания мощностью в 100 Вт следует менять светодиодной на 12–15 Вт. Почему? Потому что их световые потоки примерно равны и составляют 1200–1400 лм. В то же время на лицевой стороне упаковки многих LED-ламп можно увидеть 10 Вт=100 Вт. Но стоит заглянуть в таблицу с техническими параметрами светодиодной лампочки, как тут же видно несоответствие по световому потоку.
Кроме этого покупатель должен учитывать ещё 2 важных нюанса:
- светоотдача светодиодных ламп тёплого свечения (2700°K) примерно на 20% ниже, чем у аналогичных ламп нейтрального свечения (4000°K);
- пластиковая колба-рассеиватель «съедает» до 10% излучаемого света. Исключение составляют филаментные LED-лампы со стеклянной прозрачной колбой, в которых нет потерь на рассеивании.
При желании можно самостоятельно рассчитать примерный световой поток светодиодной лампы. Для этого следует использовать эмпирическое соотношение: на каждый 1 ватт потреблённой мощности лампа излучает около 100 лм. Также необходимо вычесть потери электроэнергии на драйвере (примерно 1 ватт) и на рассеивателе (примерно 100 люмен). В результате получается, что лампочка мощностью 10 Вт создаёт световой поток порядка 800 лм.
Постоянный или переменный источник тока
Сами светодиоды работают от постоянного тока в сети напряжением 12 В. Для их работы используют специальные драйверы, схемы, которые приводят напряжение внешнего питания к подходящему для самого элемента. С помощью драйверов осуществляется возможность подключения к штатному переменному напряжению 220 вольт в бытовой электросети. Кроме этого имеются исполнения под переменное и постоянное напряжения 12-24 В.
Светодиодные лампы, снабженные драйвером, гораздо легче переносят скачки, возникающие в питающей сети. Если лампы накаливания при снижении напряжения тускнеют, а при повышении загораются ярче и могут перегореть, то светодиодные элементы в достаточно широком диапазоне напряжений светят одинаково эффективно.
Какой свет лучше: теплый или холодный
Лампы холодного и теплого света
Свет принято разделять на теплый и холодный. Теплый лучше всего подходит для вечера, в дневное же время наиболее естественен холодный свет. Играя важную роль в формировании циркадных ритмов человека, теплый свет помогает нам расслабиться, забыть о дневных заботах и подготовиться ко сну.
Холодный же, наоборот, держит нас в тонусе, заставляет быть бодрее и энергичнее. Но и холодный, и теплый свет могут нарушить работу наших внутренних часов, застав нас в неподходящее время.
Цвет света выражается в цветовой температуре (измеряемой в кельвинах), равной температуре абсолютно черного тела, при которой оно испускает излучение такого же цвета. Вас может смутить, что теплому свету соответствует низкая температура, а холодному – более высокая, но, к сожалению, это именно так.
Так, свет с цветовой температурой 2700-3000 K называется теплым, имеет желтоватый оттенок и является типичным для ламп накаливания. Как видно из их названия, светятся они за счет раскаленной вольфрамовой спирали, фактическая температура которой напрямую связана с температурой цвета.
Люминесцентные лампы бывают как мягкого белого света с температурой 3000 K, так и с холодным светом – от 4000 до 6500 К.
Во время восхода и заката солнечный свет чуть теплее, чем свет лампы накаливания – около 1800 К, в полдень в ясную погоду – 6500 К. Именно поэтому теплый свет от искусственных источников ассоциируются у нас с вечером, а холодный – с ярким солнечным днем.
Стоит заметить, в пасмурный день рассеянный солнечный свет может достигать температуры 10000 К, что наряду с отсутствием видимых теней действует на человека угнетающе. К счастью, лампы с такими характеристиками практически не встречаются (разве что у фотографов).
От Луны по ночам исходит голубоватый холодный свет с температурой 4100 K. Свет пламени спички или свечи обычно имеет температуру в диапазоне 1700-1900 K.
При теплом освещении мы воспринимаем цвета предметов, как правило, немного не так, как при обычном дневном. Лампа накаливания, например, усиливает теплые тона, и приглушает холодные.
На это стоит обратить внимание при покупке мебели и деталей интерьера. Во избежание неприятных сюрпризов их следует выбирать при освещении, максимально приближенном к имеющемуся у вас в квартире
Также помните, что на цвет могут влиять не только характеристики самой лампы, но и абажуры, плафоны и прочие рассеиватели.
С возрастом хрусталики в наших глазах могут немного желтеть, поэтому мы начинаем видеть все в более теплых тонах. Добавление холодного света в освещение может помочь в такой ситуации.
Теплый или мягкий белый свет отлично подходит для создания ощущения уюта в жилых пространствах, где мы хотим чувствовать себя расслабленно и комфортно. Избыток теплого света на рабочем месте может влиять на вас усыпляюще и мешать сосредотачиваться на нужных задачах. Именно поэтому в офисных помещениях обычно преобладают светильники с холодным светом.
Тёплый свет в Кельвинах
Теплый свет расслабляет и создает атмосферу уюта. Теплый белый: цветовая температура ниже 3500 K. Лучше выбирать именно нужное значение цветовой температуры в Кельвинах, так как у разных производителей понятия «теплый» могут различаться.
Для освещения салона и приборной доски
В плафоне освещения салона часто используют 5-ваттные C5W, реже на 10, 18 или 21 ватт. Их называют софитными, потому что цоколь расположен на обоих концах. Такие же часто применяют для подсветки номерного знака. Кроме них часто используются и упомянутые выше лампочки W5W.
Для подсветки приборной доски тоже применяют лампочки с цоколями W5W (T10) и T4W. Они используются и для подсветки органов управления, но иногда и миниатюрные с цоколем Т5 (как Т10, только меньшего диаметра). Но в современных автомобилях подсветка приборной доски зачастую несменная — в виде распаянных на плате SMD-светодиодов.
Шкала цветовой температуры
Хаpaктеристика измеряется в пределах от 800 К до 20000 К. Нижней границе (800 К) соответствует начало видимого темно-красного свечения раскаленного тела. Далее тона приближаются к желтому, и доходят до солнечного света в полдень (5000 К). Затем цветовая гамма становится синее, пока не доходит до оттенка синего неба в полярных широтах (20000 К).
Таблица цветовой температуры
Цветовая температура | Источник света |
1000 К | Свечи |
2500-2800 К | Лампа накаливания |
3000-3200 К | Закат, галогенная лампочка |
3500 К | Утреннее и вечернее солнце |
3800-4500 К | Лампы дневного света |
4500 К | Солнце после полудня |
5500 К | Вспышка |
6000 К | Пасмурная погода |
6500 К | Глубокая тень в полдень |
7000 К | Тень в легкую облачную погоду |
7500 К | Тень в безоблачный день |
10000 – 15000 К | Безоблачное небо, северный день. |
Индекс цветопередачи светодиодных ламп
Мерой соответствия визуального восприятия цветного объекта, который подсвечивается источниками света, называется индекс цветопередачи CRI. Единица размерности Ra. Эталоном чистого цвета считается солнечное излучение – оно равняется 100 Ra. Измерение производится от 0 до 100.
Индекс светодиодных ламп определяется способом получения белого диода. Основные методы:
- В одном корпусе объединены 3 светодиода – красный, синий и зеленый. Они смешиваются и дают белый. CRI таких источников равняется 20-30 Ra.
- Синий или уф светодиод проходит через желтый люминофор и дает белый свет. CRI достигает 95% в зависимости от качества люминофора.
Цветопередача записывается на упаковку светодиодной лампочки.
Преимущества использования
Цоколь E14, это такой же привычный атрибут как скажем тот же E27. Это очень массовый продукт, а поэтому цены на обычные лампы накаливания находятся на низком уровне, стандартная стоит порядка – 10 – 20 рублей.
Применяется во многих люстрах, а поэтому есть в «запасе» практически у каждого хозяйственного магазина, даже небольшого, всегда можно купить.
Не будет проблем и с так называемыми разъемами (в народе — патронами), куда устанавливаются. Поэтому если на вашем светильнике полетел, то легко можно купить и заменить.
Потребление на низком уровне, даже обычные расходуют примерно около 40 Ватт.
С уходом ламп накаливания, цоколь не бросили, сейчас выпускаются лампы на других технологиях, про это чуть ниже.
Дизайн: цоколь и колба
Конструктивно светодиодный светильник состоит из:
- печатная плата с драйвером для преобразования переменного тока в постоянный;
- источник светового потока – один или несколько светодиодов;
- баллоны-диффузоры, предназначенные для равномерного рассеивания света;
- база и корпус.
Кроме того, внутри есть небольшой радиатор, который рассеивает тепловую энергию, генерируемую свечением кристалла светодиода. Даже если он немного сформировался, он все еще там.
Из всех этих элементов покупателя светодиодной лампы может интересовать только форма колбы и тип цоколя. Остальные детали даже не описаны в маркировке и паспорте таких лампочек.
Чаще всего в домашних условиях используются светодиодные лампы со стандартными резьбовыми цоколями.
У них есть буква «Е» в обозначении и цифра, обозначающая размер диаметра. Типичный вариант – цоколь E27, похожий на обычную бытовую лампу с нитью накала 60, 80 или 100 Вт.
Также в домах можно найти лампочки с цоколем E14 minion («свечки» для аппликации).
Модели с цоколем G или GU предназначены для замены галогенных аналогов. А GX – это маленькие плоские встраиваемые светильники. Они монтируются в стенах и потолках мебели.
Конструкция корпуса также отличается по степени защиты IP. В сухих помещениях без большого количества пыли (например, в коридорах и спальнях квартир) будет достаточно IP20 или IP21. Для установки на кухнях, в ванных комнатах или гаражах светильник необходимо выбирать со степенью защиты IP56 и выше. А для улицы подходят только модели с минимум IP65.
Светодиодные лампы на 220В: схемы, устройство
Конструкция светодиодной лампы включает в себя такие элементы:
- рассеиватель — для увеличения угла и равномерного распределения света. Обычно выполнен из полупрозрачного пластика или прочного поликарбоната;
- система светодиодов — количеством используемых светодиодов в лампе определяется ее мощность, размер и конструкция. В одной лампе может использоваться от одного до нескольких десятков диодов;
- алюминиевая печатная плата — обеспечивает отвод тепла от светодиодов к охлаждающему радиатору;
- радиатор — выполняется из нескольких алюминиевых пластинок. Отводит тепло от печатной платы;
- конденсатор — элемент адаптера, служащий для устранения эффекта пульсаций напряжения на выходе;
- драйвер — используется для преобразования переменного тока. Он выпрямляет и стабилизирует напряжение для питания диодов;
- основание цоколя — выполненное из полимера оно обеспечивает защиту корпуса от электрического пробоя;
- латунный цоколь — обеспечивает контакт с ламповым патроном.
Устройство светодиодной лампы
Таким образом, светодиодная лампа представляет собой блок диодов и схему электропитания на резисторах, ограничивающую ток. Схема светодиодной лампы 220В представляет последовательность, в которой сетевое напряжение 220 В подается на элемент мостового выпрямителя через конденсатор ограничения тока, обозначенный на схеме С1 и резистор R2.
В результате на систему светодиодов HL1 подается постоянное питание, проходящее через резистор R4. Светодиоды в лампе начинают давать свечение. Назначение конденсатора С2 в схеме — получение сглаженного выпрямленного напряжения. Разрядка конденсатора С1 при отключении светодиодного источника света от питающего напряжения происходит посредством резистора R1.
Что означает это понятие?
До недавнего времени автомобильное освещение организовывалось за счет галогенных ламп. Сегодня же на их смену пришли более мощные и лучшие по светотехническим характеристикам световые источники – диодные лампы. Они используются повсеместно:
- освещение дома и предприятий;
- устройство подсветки на различных транспортных средствах (машины, мотоциклы, квадроциклы и т.п.);
- оформление стендов наружной рекламы;
- использование в прожекторах уличных и офисных осветительных приборов.
Что такое цветовая температура светодиодных ламп? Это понятие даже не подразумевает количество выделяемого ими тепла, а имеет несколько иное значение. Если говорить понятным языком, то это визуальный эффект восприятия светового источника человеческим глазом. «Теплота» каждого источника определяется по мере приближения оттеночного спектра к солнечному (желтому).
Спектр свечения с указанием каждого источника
Чтоб больше вникнуть в это понятие, можно провести ассоциацию с пламенем свечи. Если же речь идет о холодных оттенках, то тут больше ассоциация с цветом неба в различное время суток. Или вот еще, во время нагрева металла, он излучает характерное свечение. Сначала этот процесс сопровождается красными тонами. При повышении температурного режима цветовой спектр постепенно начинает смещаться к желтому, белому, ярко-синему и фиолетовому.
В чем измеряется эта характеристика? Само понимание температура подразумевает то, что она явно измеряется в градусах. В этом случае речь идет о Кельвинах., которые сокращенно прописываются заглавное буквой «К».
Для большего восприятия рассмотрим цветовую температуру светодиодных ламп в таблице, где каждому значению соответствует определенный цвет, наблюдаемый нами в быту и в жизни.
t°, Кельвины | Светоизлучатель |
800 | Первый этап видимого темно-красного свечения раскаленных металлических тел |
1500-2000 | Свечение пламени свечи |
2200 | Лампа накала мощностью в 40W |
2800 | ЛН мощностью в 100W |
3000 | ЛН мощность в 200W, галогенки |
3400 | Свечение солнца на горизонте |
3500-4200 | Лампы дневного света (ЛДС) |
4300-4500 | Свечение солнца утром и в обед |
4500-5000 | Дуговая лампочка на ксеноне, электродуга |
5000 | Свечение солнца в полдень |
5100-5600 | Световое излучение при фотовспышке |
5700-7000 | ЛДС |
6200 | Приближенный к ДС |
6500 | Приближенный к полуденному солнечному |
6500-7500 | Облачная погода |
7500 | ДС, с преобладанием рассеянного от чистого голубого неба |
7500-8500 | Сумеречное свечение |
8600-9900 | Синее небо без облаков на северной стороне непосредственно перед восходом солнца |
10000 | Световой источник с «бесконечной t°» |
15000 | Ясное небо в зимнее время года |
20000 | Синее небо в регионах, приближенных к полярному кругу |
Свет цветовой температуры светодиодных излучателей немного другой. В отличие от спектра свечения металла при его нагреве, он имеет несколько иной вид излучаемого светового потока, что обусловлено другой методикой происхождения. Но при этом общая суть остается такой же: с целью получения необходимого оттенка требуется определенная t° светоизлучения. Также стоит отметить и тот факт, что эта характеристика никоим образом не связана с количество выделяемой светоэлементом тепловой энергии.
В очередной раз стоит напомнить, цветовая температура и физическая понятия не тождественные. В первом случае речь идет о яркости светового потока, во втором – о количестве выделяемого тепла.
ВИДЕО: Наука световой температуры
Выбор цвета светодиодной подсветки
Какой свет выбрать: теплый или холодный? Предпочтение цветности свечения светодиодных ламп – дело субъективное. Географические и климатические факторы также могут сыграть роль в выборе оттенков света. Чаще всего те, кто живет в более холодных северных климатических условиях, предпочитают теплый свет, а жители южных мест – любители холодного света.
Таблица цветовой температуры светодиодного освещения, как можно увидеть, находится в пределах от 2 700K до 6 500K по шкале Кельвина и включает в себя теплый, холодный свет и дневной.
Свечение светодиодных ламп выше 5 000 К относят к холодному белому свету (голубовато-белый), а более низкие цветовые температуры – 2 700-3 000 К к теплому (от желтовато-белого до красного)
- Теплый белый свет (warm white) находится в диапазоне от 2 700 K до 3 500 K. Он создает успокаивающий и расслабляющий свет, который отлично подходит для спален, гостиных, столовых или ресторанов.
- Дневной свет (neutral white) колеблется от 5 000K–6 000K – четкий и ясный белый свет, который отлично подходит для гаражей, уличного освещения, офисов или магазинов.
- Холодный белый свет (cool white) находится между 6 000K и 7 000K – подходит для повышения бдительности, хорош в коммерческих и промышленных помещениях.
Также могут еще выделять естественный белый свет, который варьируется от 3 500 K до 4 500 K. Чистый белый свет лучше остальных имитирует солнечный, что делает его пригодным для использования практически в любом месте. Подвалы, гаражи и другие темные места, которые имеют слабое освещение, являются хорошим местом для прохладных белых светодиодов.
Цвет свечения светодиодов для освещения нужно выбирать в зависимости от того, где именно вы собираетесь использовать лампу, и от ваших личных предпочтений. Теплый свет хорошо применяем в различных жилых помещениях или в местах, где требуется расслабленная атмосфера. Прохладные цвета хороши для современного стиля и в промышленных, коммерческих условиях; или же если вы просто хотите увеличить яркость.
Используя светодиодные источники света, можно подобрать любой белый цвет по шкале Кельвина. Светодиод продается как источник света «полного цветового спектра» или же «улучшенного спектрального освещения».
Источники света LED, лампы или светильники хорошего качества излучают длину волны света, что больше соответствует тому, что мы видим в естественном солнечном свете, где присутствует полный цветовой спектр.
Выбирая холодный или теплый свет, ориентируйтесь на то, что светодиодные изделия для интерьера предлагаются в диапазоне от теплого белого света и нейтрального до белого дневного.
Оттенки теплее (например, 2 700k) выделяют желтый свет, что может быть полезно для кожи, но не подойдет для коммерческих и промышленных помещений и освещения тканей, продуктов питания, где присутствуют насыщенные яркие цвета, такие как красный, оранжевый и пурпурный. Как правило, внешние помещения освещаются в белом диапазоне дневного света. Любой холодный свет дает синий оттенок, а также искажает восприятие цвета – он подойдет для мастерских, гаражей или наружного освещения.
Для освещения дома предлагают светодиодные лампы на 3 500 K, 4 000 K и 5 000 K.
Лампы для встраиваемых потолочных светильников предлагаются в 3 000 K, 4 000 K, 5 000 K.
Лампы для внешнего уличного освещения предлагаются на 5 200 K.
Лампы для внешнего уличного освещения предлагаются на 5 200 K
Освещать такие места как гаражи, подвалы и паркинги для машин предлагается с помощью ламп в 5 000 K и 5 700 K.
Освещать такие места как гаражи, подвалы, паркинги для машин предлагается с помощью ламп в 5 000 K и 5 700 K
Использование полноцветного источника света, такого как светодиодные лампы, улучшает остроту зрения (даже при более низком уровне освещенности), оказывает положительное влияние на внутренние биологические часы организма (циркадный ритм) и просто способствует эффективному освещению.
О радиопомехах, излучаемых светодиодными лампами
В светодиодных лампах применяют драйверы двух видов: с токоограничивающим элементом — конденсатором и импульсные.
Светодиодные лампы с драйверами, в которых ток ограничивается с помощью конденсаторов хоть и имеют большой коэффициент пульсаций светового потока, но радиопомехи в бытовую электропроводку и эфир не излучают.
Импульсные драйверы работают в ключевом режиме на высокой частоте, благодаря чему обеспечивают низкий коэффициент пульсаций светового потока, но при этом излучают помехи, которые увеличиваются с увеличением мощности лампы. Помехи воздействуют на схемы электронных устройств, например, сенсорного выключателя, что может привести к нарушению их нормальной работы.
Если Вы столкнулись с подобной ситуацией, то нужно либо заменить лампу на неизлучающую импульсные помехи или попробовать подключить светильник, если это настольная лампа, к другой розетке.
Особенности восприятия цвета
Человеческий глаз устроен таким образом, что чутко улавливает изменения цветовой температуры в диапазоне от 2500 до 10000 К. При этом ученые доказали, что именно от этого параметра освещения во многом зависит психосоматическое состояние.
Влияние цвета на эмоции
Самая приятная для человеческого глаза температура света относится к оранжевому и желтому спектру. Такой свет успокаивает и расслабляет. Лампы с такой цветовой температурой рекомендуют использовать в утренние и вечерние часы, чтобы сделать приятным пробуждение и полноценно отдохнуть после работы.
Холодные оттенки хороши для работы. Неслучайно в офисах чаще всего устанавливают лампы с холодным белым светом: они помогают сконцентрироваться, не дают отвлекаться от дел. Однако дома такие лампочки будут играть в минус: они перегружают нервную систему, могут спровоцировать тревожное состояние и бессонницу.
Оттенки, тяготеющие к синему спектру (цветовая температура более 6000 К) дают максимальное цветоразличение и четкость восприятия объектов, однако пребывание в помещении с таким светом в течение длительного времени вредит здоровью. Как правило, подобные лампы устанавливают в музеях, чертежных мастерских, ювелирных магазинах, в комнатах осмотра в больницах и т.д.
Связь цветовой температуры и освещения
Если уровень освещенности низкий, то лучше всего воспринимаются теплые тона, как у обычной лампы накаливания. Такое освещение может расслаблять и успокаивать. Если увеличивать уровень освещенности, то возникнет обратный эффект, цвета начнут искажаться и находиться в помещении будет некомфортно. В то же время если вкрутить одну лампочку с высокой цветовой температурой на большое помещение, появится ощущение тревожности (вспомните, как люди воспринимают лунный свет).
Примерная закономерность выглядит так:
- освещенность менее 700 Лк — выберите теплый свет (до 2700-3400 К);
- освещенность 700-2500 Лк — выберите холодный свет (3000-5000 К).
Вот диаграмма, которая показывает, как изменяется восприятие цветовой температуры в зависимости от уровня освещенности:
Еще одна интересная закономерность между цветовой температурой и освещением касается видимости в «зашумленной» оптической среде
Вы обращали внимание, что противотуманные фары имеют желтый свет? Дело в том, что длина волны у него в несколько раз больше, чем у белого света. Желтый свет не отражается от мелких предметов (в частности, водяной пыли), а огибает их
За счет этого при включении противотуманных фар водитель видит дорогу дальше, чем если бы использовал дальние фары с белым светом.
Светодиодные лампы для дома: цены на изделия
После ознакомления с основными характеристиками светодиодных источников света становится понятно какие лампы лучше. Светодиодная продукция хоть и обладает высокой ценой, но бесспорные технические преимущества выгодно отличают ее среди остальных приборов.
В лампах типа «кукуруза» наружные контакты диодов находятся под напряжением, вследствие чего их следует устанавливать в защитный плафон
Практически на все изделия, купленные у официальных представителей, действует гарантия от производителя. Гарантийный срок может составлять от 2 до 5 лет. Помимо этого, любую из приобретенных светодиодных ламп можно обменять на более подходящую модель или оформить возврат в срок, не превышающий 14 дней с момента приобретения.
С помощью современных диодных ламп можно достичь действительно комфортного и гармоничного освещения в помещении
С каждым годом растет массовое производство светодиодной продукции. В связи с этим прогнозируется снижение стоимости приблизительно на 25-30%. Тем не менее окупаемость светодиодных ламп возможна даже в случае приобретения их по нынешним ценам.
Заключение
LED-лампы — достойная альтернатива стандартным лампам накаливания. Устройства работают более экономно, отличаются увеличенным сроком службы, многофункциональностью. Используя светодиодные приборы можно регулировать яркость освещения, подсвечивать определенные объекты, создавать наиболее благоприятную атмосферу для глаз в помещении. В продаже представлены разные LED-лампы, которые отличаются по своей форме, характеристикам, размеру, уровню мощности, цветопередаче, углу рассеивания. Выбор оборудования зависит от места, в котором оно будет использоваться, а также от дополнительных функций, которые нужно выполнять.