Сравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к потребляемой мощности светильника (Вт) для светодиодных ламп, ламп накаливания и люминесцентных ламп. 20-200Вт для ламп накаливания.

	Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Оборудование — стандарты, размеры / / Электролампы  / / Сравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к потребляемой мощности светильника (Вт) для светодиодных ламп, ламп накаливания и люминесцентных ламп. 20-200Вт для ламп накаливания. Сравнительная таблица соотношения светового потока (люмен) к потребляемой мощности светильника (Вт) для светодиодных ламп, ламп накаливания и люминесцентных ламп. 20-200Вт для ламп накаливания. Люмен – это единица измерения светового потока источника света. Лампа накаливания,  потребляемая мощность в Вт Люминесцентная лампа,  потреблемая мощность в Вт Светодиодная лампа,  потребляемая мощность в Вт  Световой поток, Лм 20 Вт 5-7 Вт 2-3 Вт Около 250 Лм 40 Вт 10-13 Вт 4-5 Вт Около 400 Лм 60 Вт 15-16 Вт 8-10 Вт Около 700 Лм 75 Вт 18-20 Вт 10-12 Вт Около 900 Лм 100 Вт 25-30 Вт 12-15 Вт Около 1200 Лм 150 Вт 40-50 Вт 18-20 Вт Около 1800 Лм 200 Вт 60-80 Вт 25-30 Вт Около 2500 Лм Сколько люмен в 20 Вт лампочке? Сколько люмен в 40 ваттной лампочке? Сколько люмен в 100 ваттной лампочке? Сколько люмен в лампочке? Рекомендуемые обзоры раздела: Стандарты присоединительных размеров — цоколей и патронов электроламп. Винтовые. Байонеты ( = патроны Свана, bayonet ). Галогеновые лампы мини-, трубки и направленного света. Флюоресцентные (люминисцентные) трубки. Лампы дневного света. Световой поток типичных источников света (лм) и световая отдача (эффективность) (лм/ватт). Для ламп накаливания, газоразрядных, люминесцентных, галогенных, газоразрядных, светодиодных…. Электрические разъемы и провода (кабели)
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru Реклама, сотрудничество: [email protected]	Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

соотношение люмен и ватт в светодиодных лампах

Лампа накаливания — один из самых старых светоисточников, проверенных поколениями. Какой световой поток лампы накаливания 100 ватт, для чего его нужно знать и как измерить? Об этом далее.

Что такое светопоток

Световой поток является физической величиной, которая характеризует число энергомощности в излучении и переносится на площадь за определенное время. Это показатель, который пропорционален свету и оценен по относительной спектральной чувствительности глаза.

Мощность света от лампы накаливания в комнате

Если рассматривать другое понятие, то светопоток — световая величина, которая оценивает луч по селективному светоприемнику. Чувствительность определяется при помощи относительной спектральной эффективности света.

Обратите внимание! Также это светоисточник, который воспринимает и оценивает человеческий глаз; качество излучения, измеряемое в лм и метрах; рассеивающий светильник, который зависит от плоскости расположения прибора.

Полное понятие из учебника физики

Назначение

Сила светового потока зависит от соотношения освещенности. Если она недостаточна, то зрение будет портиться. Если наоборот, то глаза будут быстро уставать. То есть при приобретении достаточной мощности светильника можно обеспечить достаточную освещенность. Кроме того, знание этой величины позволит задать экономное расходование электроэнергии. С эстетической стороны также можно выбрать красивый и практичный свет. Поэтому это важный показатель, который должен быть изучен перед покупкой аналога лампы накаливания, устройства со светодиодом средней яркости, люминесцентной ваттной лампой.

Для создания благоприятной атмосферы в комнате необходимо знать данную величину

Единицы измерения

Это физическая величина, которая по международной измерительной системе единиц измеряется в Лк и Лм. Как правило, для обозначения используется вторая величина. Единица мощности света не зависит от того, какую имеет цветовую температуру источник, или того факта, как получается свет. Это может быть лед кристалл с нитью накала либо газоразрядной квадратной дугой.

Основные величины измерения светопотока

Светопоток ламп

На данный момент благодаря таблицам можно изучить количество потока в разных видах лампочек, научиться определять их светоотдачу в люксах и узнать ответ на вопрос, сколько люмен у лампы накаливания 100 вт. Так у современных светодиодных лент этот показатель варьируется от 70 до 160 люмен на 1 ватт из-за различий технических характеристик. В лампах накаливания от 25 до 100 лм от 25-100 ватт. В галогенном светильнике 18 ватт содержится 250 лм, а в люминесцентном светильнике на 35 ваттах содержится 450 лм. Что касается газоразрядных источников, то в 93-ваттном источнике содержится от 3000 до 3400 лм. В металлогалогенных газоразрядных светильниках на 250 ватт содержится 19500 лм.

Стоит отметить, что количество производимой энергии зависит от цвета плафонов и других показателей.

Обратите внимание! Узнать точное число можно при помощи специальной формулы и измерительных осветительных приборов, к примеру, люксметра отечественного производителя.

Таблица значения люменов в популярных источниках света

Лампа накаливания дает наименьший световой поток по сравнению с более современными образцами. В свою очередь, это величина, которая характеризует мощность света в источнике. Значение нужно знать, чтобы правильно рассчитать освещение в комнате и создать комфортную обстановку в ней. По таблице и техническим характеристикам всегда можно узнать необходимую величину и подобрать правильные светильники.

Световая отдача типичных источников

Тип	Световой поток (люмен)	Световая отдача (лм/ватт)
Лампа накаливания 5 Вт	20	4
Лампа накаливания 10 Вт	50	5
Лампа накаливания 15 Вт	90	6
Лампа накаливания 25 Вт	220	8
Лампа накаливания 40 Вт	420	10
Лампа накаливания 60 Вт	710	11
Лампа накаливания 75 Вт	935	12
Лампа накаливания 100 Вт	1350	13
Лампа накаливания 150 Вт	1800	12
Лампа накаливания 200 Вт	2500	13
Галогенная лампа накаливания 230В 42 Вт	625	15
Галогенная лампа накаливания 230В 55 Вт	900	16
Галогенная лампа накаливания 230В 70 Вт	1170	17
IRC-галогенная лампа накаливания 12В	1700	26
Люминесцентная лампа 40 Вт	2000	50
Люминесцентная лампа 200 Вт	11400	57
Люминесцентная лампа 105W E27/E40 4500K 105 Вт	7350	70
Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 250 Вт	19500	78
Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 400 Вт	36000	90
Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 2000 Вт	210000	105
Индукционная лампа 40 Вт	2800	90
Газоразрядная лампа 35 Вт («автомобильный ксенон»)	3000—3400	93
Натриевая газоразрядная лампа 430 Вт	48600	113
Светодиод МАХ на выставке 2013г (Москва) 3,6 Вт (в действующих прожекторах)	540	150
Светодиодная лампа (цокольная) 4500K, 10 Вт	860	86
Солнце	3,63·1028[1]	93
Идеальный источник света		683,002

Световой поток типичных источников света (лм) и световая отдача (эффективность) (лм/ватт).

Для ламп накаливания, газоразрядных, люминесцентных, галогенных, газоразрядных, светодиодных….

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Свет и цвет. Оптика.  / / Световой поток типичных источников света (лм) и световая отдача (эффективность) (лм/ватт). Для ламп накаливания, газоразрядных, люминесцентных, галогенных, газоразрядных, светодиодных…. Поделиться:     Световой поток типичных источников света (лм) и световая отдача (эффективность) (лм/ватт). Для ламп накаливания, газоразрядных, люминесцентных, галогенных, газоразрядных, светодиодных…. Люмен (русское обозначение: лм; международное: lm) — единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ) >. 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 (= 1 лк × м2). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света одна кандела, равен 4π люменам. Тип Световой поток (люмен) Световая отдача (лм/ватт) Лампа накаливания 5 Вт 20 4 Лампа накаливания 10 Вт 50 5 Лампа накаливания 15 Вт 90 6 Лампа накаливания 25 Вт 220 8 Лампа накаливания 40 Вт 420 10 Лампа накаливания 60 Вт 710 11 Лампа накаливания 75 Вт 935 12 Лампа накаливания 100 Вт 1350 13 Лампа накаливания 150 Вт 1800 12 Лампа накаливания 200 Вт 2500 13 Галогенная лампа накаливания 230В 42 Вт 625 15 Галогенная лампа накаливания 230В 55 Вт 900 16 Галогенная лампа накаливания 230В 70 Вт 1170 17 IRC-галогенная лампа накаливания 12 В 1700 26 Люминесцентная лампа 40 Вт 2000 50 Люминесцентная лампа 200 Вт 11400 57 Люминесцентная лампа 105W E27/E40 4500K 105 Вт 7350 70 Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 250 Вт 19500 78 Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 400 Вт 36000 90 Металлогалогенная газоразрядная лампа (ДРИ) 2000 Вт 210000 105 Индукционная лампа 40 Вт 2800 90 Газоразрядная лампа 35 Вт («автомобильный ксенон») 3000—3400 93 Натриевая газоразрядная лампа 430 Вт 48600 113 Светодиод 40-80 Вт 6000 115 Светодиодная лампа (цокольная) 4500K, 10 Вт 860 86 Солнце 3,63•1028 93 Идеальный источник света 683,002 Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос: Поиск в инженерном справочнике DPVA. Введите свой запрос:
Если Вы не обнаружили себя в списке поставщиков, заметили ошибку, или у Вас есть дополнительные численные данные для коллег по теме, сообщите , пожалуйста. Вложите в письмо ссылку на страницу с ошибкой, пожалуйста.
Коды баннеров проекта DPVA.ru Начинка: KJR Publisiers Консультации и техническая поддержка сайта: Zavarka Team	Проект является некоммерческим. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Владельцы сайта www.dpva.ru не несут никакой ответственности за риски, связанные с использованием информации, полученной с этого интернет-ресурса. Free xml sitemap generator

Расчет светового потока Лм. (Киров, Россия)

 

Мы рас­­смот­рим от­ве­ты на по­­пу­­ляр­­ные воп­­ро­сы о свето­­ди­од­­ных све­­тиль­­ни­­ках и раз­­ве­ем ми­­фы во­­круг по­­ня­­тия “лю­­мен”.

 

В последнее время мы все чаще слышим вопросы:

— Сколько люмен в лампе накаливания?

— Сколько люмен в лампочке?

— Сколько люмен у светильника?

— Сколько люмен в светодиодной лампе?

— Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампы?

— Как определить световой поток лампы?

— Какие светодиодные ламы  являются аналогами ламп накаливания?

 

Давайте попробуем разобраться. Для начала ответим на вопрос: что такое люмен?

Люмен – это единица измерения светового потока источника света, в нашем случае источником света будет являться светодиодная лампа, лампа накаливания, сам светодиод или любой другой светильник.

Мы подготовили сравнительную таблицу соотношения светового потока (люмен) к мощности светильника (Вт) для светодиодных ламп, ламп накаливания и люминесцентных ламп.

 

Лампа накаливания,  мощность в Вт	Люминесцентная лампа,  мощность в Вт	Светодиодная лампа,  мощность в Вт	Световой поток, Лм
20 Вт	5-7 Вт	2-3 Вт	Около 250 Лм
40 Вт	10-13 Вт	4-5 Вт	Около 400 Лм
60 Вт	15-16 Вт	8-10 Вт	Около 700 Лм
75 Вт	18-20 Вт	10-12 Вт	Около 900 Лм
100 Вт	25-30 Вт	12-15 Вт	Около 1200 Лм
150 Вт	40-50 Вт	18-20 Вт	Около 1800 Лм
200 Вт	60-80 Вт	25-30 Вт	Около 2500 Лм

  

Как видно из таблицы, в среднем светодиодные лампы эффективнее ламп накаливания в 10 раз, а люминесцентных —  в 2 раза.

Стоит отметить, что светодиод, а, следовательно, и светодиодная лампа, испускает направленный свет, в отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп, и значит, на прямой освещенность от светодиодной лампы будет выше. При использовании светодиодных светильников в качестве точечного освещения эффективность такого освещения будет выше по сравнению с аналогами.

Сколько люмен в 1 Вт светодиодной лампочке?

Световой поток у современных светодиодов варьируется от 80 до 150 Лм  с 1 Вт. Обусловлено это различиями в системах охлаждения и вольт-амперными характеристиками самих светодиодов. 

У экспериментальных светодиодов световой поток может доходить до 220 Лм / Вт, но на практике светильники с такими показателями пока не производятся.

Как определить, сколько же люмен в нашей лампочке или светильнике?

Световой поток указывается на коробке или в спецификации к товару. Можно так же воспользоваться сравнительной таблицей выше.

Если мы хотим определить сами, то нужно воспользоваться люксметром и определить освещенность в каждой точке помещения. Люкс — это отношение количества люмен на освещаемую площадь (1 люкс — 1 люмен на квадратный метр). Полный световой поток, создаваемый изотропным источником, с силой света 1 кандела, равен 4π люменам.

Что такое люкс?

Люкс – это единица измерения освещенности. Люкс равен освещенности поверхности площадью 1 кв.м. при световом потоке от источника в 1 лм.

На практике основное значение имеет показатель освещенности на рабочей поверхности, измеряемый в Лк (Люкс) с помощью специального прибора — люксметра. Более того, освещенность рабочих поверхностей и помещений для различных сфер деятельности должна соответствовать государственным нормативам, указанным в СНиП 23.05.2010.

 

 

Сколько люмен в светильнике с лампой ДРЛ, Днат и светодиодами?

Светильник, в отличие от лампы, имеет оптическую систему для более эффективного использования светового потока. В дешевых светильниках, не имеющих специальных отражателей и качественных рассеивателей, световой поток при использовании мощных ламп ДРЛ и Днат значительно ниже и может упасть до 50-60 % от общего светового потока отдельной лампы, тогда как у светодиодных светильников, имеющих более направленный световой поток, эти потери будут значительно меньше — до 5% в зависимости от оптической системы.

Светильник с лампой ДРЛ	Светильник с лампой Днат	Светодиодный светильник	Световой поток, Лм
125 Вт	70 Вт	30-40 Вт	Около 3 500 Лм
250 Вт	100 Вт	40-60 Вт	Около 8 000 Лм
400 Вт	150 Вт	80-120 Вт	Около 12 000 Лм
700 Вт	250 Вт	140-160 Вт	Около 20 000 Лм
1000 Вт	400 Вт	180-200 Вт	Около 30 000 Лм

 

Лампа накаливания 200 Вт E27

Световой поток, Лм

2951

Мощность лампы, Вт

200

Напряжение лампы, В

230/240

Срок службы, ч

1000

Лампа накаливания 200 Вт E27 отзывы

Световой поток светодиодных ламп, таблицы, эквиваленты лампам накаливания

Прежде всего, стоит отметить, что любая лампа имеет основной параметр величину потребляемой мощности (Вт). Мощность светодиодных ламп, предназначенных для использования в быту находится в пределах 1-10 Вт, однако, бывают и намного более мощные варианты для наружного освещения – свыше 100 Вт. Вообще, по правде говоря, мощность светодиодных ламп является просто характеристикой скорости потребления электроэнергии, а для понятия силы света лампа необходимо узнать у продавца такой параметр, как световой поток.

Содержание статьи о световом потоке светодиодных ламп

Этот параметр измеряется в люменах и максимально возможно характеризует возможности того или иного источника света осветить помещение. Однако часто бывает так, что информация о световом потоке светодиодных ламп не указана на упаковке, а вместо нее пишут мощность лампы накаливания, обладающей таким же световым потоком. Такая информация является достаточно лукавой, так как нет никакой возможности ее проверки. Например, если на упаковке указан световой поток 280 лм или не указан вовсе, но написано, что мощность лампы составляет 4 Вт и она эквивалентна 50-ваттной лампе накаливания, то спорить здесь, конечно, будет трудно, но нормальная лампа накаливания мощностью 50 Вт должна иметь световой поток не 280 лм, а около 560 лм.

Что такое световой поток? 

Энергию любого источника света переносят излучаемые им электромагнитные волны. Именно скорость излучаемой энергии говорит нам о силе свечения каждого конкретного источника. . Свечение светодиодных ламп мы уже рассматривали, читайте об этом в соответствующей статье. Следует отметить, что эту энергию мы воспринимаем глазом, а наши глаза воспринимают разную длину излучения по-разному. Излучение, которое, например, имеет длину 0,55 мкм (зеленое) наши глаза воспринимают сильнее, чем 0,63 мкм (красное). А вот диапазон инфракрасного и ультрафиолетового излучения уже не доступен для наших глаз, поэтому для характеристики мощности излучения с учетом ее воспринимаемости глазами, он суммируется согласно длинам волн, учитывая при этом кривую чувствительности глаз, в результате чего мы получаем нормированную величину, называемую световым потоком.

Но все же эквивалентная мощность при выборе лампы также имеет важное значение, особенно при выборе светодиодных ламп взамен лампам накаливания. Наиболее правильным способом будет определение светового потока светодиодных ламп путем пересчета их согласно эквивалентной мощности ламп накаливания.

Пересчет лампы накаливания на светодиодную

В таблице ниже будет рассмотрена мощность светового потока обычной лампочки, светодиодной и люминесцентной. Проведем пересчет лампы накаливания на светодиодную по такому показателю, как световой поток. Как видите, чтобы световой поток ламп накаливания был равен 250 Лм, понадобится лампочка мощности 20 Вт. Такой же световой поток обеспечивается светодиодной лампой 2-3 Вт, для люминесцентной лампы мощность равна 5-7 Вт. Также наверняка вас заинтересует информация о соотношении мощности светодиодных ламп. Выгода использования светодиодных ламп очевидна.

Мощность лампы накаливания, Вт	Мощность люминесцентной лампы, Вт	Мощность светодиодной лампы, Вт	Световой поток, Лм
20 Вт	5-7 Вт	2-3 Вт	250
40 Вт	10-13 Вт	4-5 Вт	400
60 Вт	15-16 Вт	8-10 Вт	700
75 Вт	18-20 Вт	10-12 Вт	900
100 Вт	25-30 Вт	12-15 Вт	1200
150 Вт	40-50 Вт	18-20 Вт	1800
200 Вт	60-80 Вт	25-30 Вт	2500

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной лампы

Данные представлены для лампы накаливания на 40W и для светодиодной лампы на 7W.

Характеристики	Лампа накаливания 40W	Светодиодная   лампа  7W
Сила тока, A	0.191	0.052
Световой поток, Lm	360	304
Эффективносить светоотдачи, Lm/W	9	46.2
Температура цвета, К	2800	5500 – 7000
Рабочая температура, °C	180	70
Срок службы, часов	1000	30000

Сила светового потока наружного освещения

В нынешнее время самым популярным является светодиодное уличное освещение. Чтобы ознакомиться со световым потоком светодиодных ламп для наружного освещения, рассмотрим характеристики некоторых типов светодиодов, которые зачастую используются для устройства наружного освещения. В таблице ниже представлены наружные светодиодные уличные лампы, светильники и прожекторы разных производителей, соотношение таких характеристик, как мощность и световой поток.

Светильник	Мощность, Вт	Световой поток, Лм
LL-122 Холодный	10	950
LL-122 Теплый	10	950
SW-301-20W/220V	20	1400
FL-20	20	1700
LL-232	30	2100
SW-LE-W30 E40	30	2800
Linterna L30	30	3000
EcoLight EL-ДКУ-02-050-0021-65Х	50	3400
LL-275 50	50	6500
СТРИТ-150	158	13360

Что следует учитывать при замене обычных ламп на светодиодные? 

Главное – световой поток

Еще более сложной будет ситуация, когда предстоит задача по определению эквивалентной мощности для замены галогенных ламп. В том случае, если галогенная лампа рассчитана на 220 В, то можно воспользоваться различными таблицами в интернете, но для подбора замены 12-вольтовой лампе следует учитывать, что такие лампы имеют световой поток той же мощности, что требует внести поправку, на коэффициент которой влияет тип галогенной лампы и, который можно определить также при помощи соответствующей таблицы.

Распределение светового потока в помещении

Кроме общей характеристики силы светового потока также следует принимать во внимание распределение этого светового потока в пространстве. Его направленность определяют углом расходимости лампы. Данная характеристика касается источников света, которые создают направленный тип излучения. Расходимость в 120 градусов говорит о то, что сила светового потока снижается в 2 раза в направлении, которое имеет угол в 60 градусов по отношению к оси светового пучка источника света. Лампы, имеющие расходимость в 120 градусов, обладают очень широкой диаграммой направленности, которая практически соответствует равнояркой площадке. Светодиодные лампы с широким углом излучения позволяют получить более равномерное освещение помещения, но тут необходимо учесть одну тонкость, заключающуюся высокой яркости светодиодных ламп при больших углах к излучающей плоскости, что может стать причиной некомфортности.

Для этого необходимо обращать внимание на реализацию требований наличия защитного угла в ходе монтажа широкоугольного типа светодиодных ламп в светильники, включая и те, которые врезаются в потолок. Узконаправленного излучения лампы (от 20 до 30 градусов) применяются для создания акцентов в интерьере, в частности при оформлении дизайна потолка, но в целом они малопригодны для обычного освещения.

А вот видео о том, на что нужно обратить внимание при  регулировании светового потока

30Вт Светодиодная лампа дневного света 200Вт 250Вт Замена лампы

Товар Основные ► Высокая эффективность: 106,7 лм / Вт ► Превосходное качество и надежность Срок службы 30 000+ часов ► Простая сборка, отсутствие балласта (MH) или беспорядочная переустановка со светодиодными лампами ► Стандартный размер винта (E26), преобразуется в размер Mogul с помощью E26 на E39 адаптер ► JUMBO Размер A37 Лампа: 4. 6 дюймов x 4,6 дюйма x 7,0 дюймов

Товар Описание Эта светодиодная лампа мощностью 30 Вт — энергосберегающая альтернатива традиционным галогенные, CFL и MH (металлогалогенные) лампы. Работает с обычным средним винтом база без балласта или длительного прогрева, связанного с CFL. Обратите внимание на экономию энергии и долговечность этой светодиодной лампы, разработанной с Светодиоды Cree для длительного срока службы в 20 раз дольше, чем традиционные лампочки.Корпус построен из авиационного качества. алюминий, который отличается легким весом и высокой прочностью. Эта лампочка имеет отличную цветность с индексом цветопередачи 85 (CRI). Цвет диапазон температур от 5700K до 6000K (полный спектр дневного света). Интенсивность примерно 3200 люмен при потреблении 30 Вт. Превосходное превышение световой отдачи 100%. Не всенаправленный, с распределением света 180 градусов. Работает при 110 В переменного тока. Не диммируемый. Лампа A37 Jumbo шириной 4,6 дюйма и высотой из 7.0 «.

Дополнительный Информация В помещении / на открытом воздухе (не подвергать прямому воздействию влаги), Не подходит для полностью закрытых светильников, Не использовать с диммером (может повредить светодиодную лампу), Может мешать работе некоторых электронных устройств, таких как датчики присутствия, таймеры, фотоуправление, Не всенаправленный, свет светит под углом 180 градусов от линзы

Световая отдача

Световая отдача — это мера того, насколько хорошо источник света излучает видимый свет, и отношение светового потока (люмен, лм) к мощности (Вт) .Световая отдача может быть выражена как

η = Φ / P (1)

, где

η = световая отдача

Φ = световой поток — количество света, излучаемого источником света (люмен , лм)

P = мощность (Вт)

Типы света и типовая световая отдача:

Лампа на парах ртути

Свет	Световая отдача — η — (люмен / Вт)
Люминесцентная лампа	45-75
Галогенная лампа	16-24
Натриевая лампа высокого давления	85-150
Светодиодная лампа 06
35-65
Металлогалогенная лампа	75-100
Вольфрамовая лампа накаливания b ulb lamp	12 — 18

Интенсивность света описывает количество света, излучаемого в определенном направлении. Это полезное измерение для элементов направленного освещения, таких как отражатели. Его можно выразить как

I = Φ / Ω (2)

, где

I = сила света (лм / ср, кандела, кд)

Φ = световой поток (люмен, лм )

Ω = телесный угол (величина поля зрения из некоторой конкретной точки, которую покрывает данный объект), в который излучается световой поток (стерадианы, ср)

Пример световой отдачи — мощность, необходимая для светодиода Лампа vs.a Вольфрамовая лампа накаливания

Для конкретного применения требуется 500 люмен света.

Требуемая мощность вольфрамовой лампы накаливания со светоотдачей 15 лм / Вт может быть рассчитана путем изменения (1)

P = Φ / η

= (500 лм) / (15 лм) / Вт)

= 33 Вт

Требуемая мощность светодиодной лампы со световой эффективностью 70 лм / Вт может быть рассчитана путем изменения (1) на

P = Φ / η

= (500 лм) / (70 лм / Вт)

= 7. 1 Вт

Самые высокие в мире светодиодные прожекторы 200 лм / Вт (световая отдача)

За последние несколько лет энергоэффективность светодиодных фонарей значительно улучшилась. В настоящее время самая высокая в мире световая отдача достигает 200 лм / Вт (люмен на ватт), что дает беспрецедентные возможности освещения для спортивных, коммерческих и промышленных помещений. Давайте посмотрим, как это сделать.

Что такое световая отдача?

Световая отдача измеряет уровень, на котором источник света излучает видимый свет за счет использования заданного количества энергии.

Проще говоря, это определенное отношение светового потока к мощности. Производимый видимый свет называется световым потоком. Световая отдача измеряется в люменах на ватт. Люмен, обозначаемый аббревиатурой lm, — это количество, которое дает источник света, и является единицей световой мощности. Вы, вероятно, увидите световую отдачу (лм / ватт) или люмен (лм) на упаковке ваших прожекторов. Не все длины волн света имеют одинаковую видимость, так как это зависит от спектральной видимости человеческого глаза.Источники света преобразуют мощность в электромагнитное излучение в различной степени, которая в дальнейшем зависит от того, насколько способен человеческий глаз обнаруживать это испускаемое излучение.

Светодиодные лампы

потребляют меньше энергии или ватт для создания такой же световой отдачи, которая была бы произведена такими источниками освещения, как лампы накаливания и галогенные лампы с большей мощностью. Срок службы светодиодных фонарей также больше, чем у других световых решений. Таким образом, светодиодные фонари являются одной из самых эффективных систем освещения на современном рынке.

Как добиться максимальной яркости светодиодного освещения 200 лм / Вт

1. Высокоэффективный светодиодный чип

Светодиодный чип

похож на двигатель транспортного средства. Лучшая светодиодная микросхема должна обеспечивать высокий световой поток при меньшем потреблении энергии и меньшем износе светового потока. Мы используем новейший чип Bridgelux, который обеспечивает освещение около 200 люмен на ватт. По сравнению с нашими стандартными прожекторами световая отдача наших светодиодов премиум-класса 200 лм / Вт увеличилась на 54%.

2. Лучшая светодиодная упаковка

Комплекты светодиодов

относятся к узлам, содержащим светодиодный чип.На текущем рынке доступно множество корпусов, и они предназначены для защиты микросхемы, а также выводных проводов от контакта с окружающей средой. Сборки также закрепляют микросхемы с помощью эпоксидно-силиконовой смолы для светодиодов и люминофоров и способствуют стандартизации и универсальности систем применения светодиодов.

Жидкая эпоксидная смола сначала вводится в полость литья светодиода. Затем в жидкость помещается хорошо прижатый и сваренный светодиодный стент, после чего полость помещается в печь для просушки.Конечным продуктом является светодиод, отделенный от резонатора. В светодиодах SMD используется меньше эпоксидной смолы, чем в светодиодных лампах, и конечный продукт может весить примерно на 50% меньше. Наши светодиоды обладают высокой мощностью и яркостью, и они могут излучать миллионы люмен.

См. Также наши светодиоды мощностью 3000 Вт и светодиоды 5000 Вт.

Технология перевернутого кристалла известна производством микросхем меньшего размера и сокращением пути передачи сигнала. Этот пакет включает несколько перфораций в основной плате печатной платы.Светодиодные чипы устанавливаются в перфорацию на той стороне платы, которая содержит токопроводящие материалы. Оловянный шарик используется для соединения катодов и анодов светодиодных чипов. Это еще один секрет такой высокой светоотдачи и энергоэффективности светодиодных ламп.

3. Светодиодная линза или рефлектор

Конструкция отражателя важна, потому что она помогает уменьшить источник света, генерируемый светодиодным чипом. Светодиодный чип 200 лм / Вт будет бесполезен, если в системе отражателя есть значительный источник света.

Линзы устанавливаются над светодиодами с целью создания желаемого угла луча. Светодиодные отражатели направляют свет в определенном направлении. Выбирая прожекторы, вы можете выбрать либо прожекторы с отражателем, которые концентрируют свет в форме узкого конуса, либо прожекторы с отражателем, если вам нужен более рассеянный свет. Светодиодные отражатели выделяют меньше тепла, чем обычные отражатели, и могут выдерживать суровые погодные условия. Свяжитесь с нашими инженерами по освещению для настройки.

Спецификация светодиода

Номер модели: LS-FLN200 Серия

Мощность: 100 Вт / 200 Вт / 500 Вт / 1000 Вт / 2000 Вт / 3000 Вт / 5000 Вт

Световая отдача: 200 лм / Вт

Световой поток: 20 000 лм / 40 000 лм / 100 000 лм / 200 000 лм / 400 000 лм / 600 000 лм / 1 000 000 лм

Светодиодный чип: Bridgelux

Светодиодный драйвер: Mean Well

Потребляемая мощность: от 90 до 365 В переменного тока (или индивидуально)

Цветовая температура: по индивидуальному заказу от 2800 до 7500K

Угол луча: по индивидуальному заказу от 15 ° до 120 °

Рабочая температура: от -40 ° C до 55 ° C

Срок службы: 80000 часов на L70

Водонепроницаемость: Да, IP66

Цена: Спрашивайте.

Часто задаваемые вопросы о светодиодном освещении

1. Каковы преимущества высокоэффективного светодиодного освещения

а. Снижение эксплуатационных расходов на освещение

Решения

для светодиодного освещения известны своей энергоэффективностью. Один из способов подчеркнуть эту эффективность — это оценка световой отдачи светодиодов по сравнению с другими осветительными приборами. Если вы решите заменить существующие прожекторы на светодиодные, вы значительно сэкономите электроэнергию.

г. Уменьшить тепловыделение

Светодиодные лампы

также выделяют небольшой уровень тепла, сохраняя при этом высокую производительность.Вырабатываемое тепло в основном преобразуется в свет, что позволяет людям безопасно обращаться с источником света, не подвергая себя ожогам. Светодиоды также представляют меньший риск возгорания по сравнению с предыдущими источниками освещения, которые выделяли большое количество тепла. Светодиодное освещение особенно идеально подходит для компонентов, подверженных воздействию высоких температур.

г. Увеличенный срок службы

Светодиодные фонари

также обеспечивают более длительный срок службы. Эффективность светодиодов позволяет им прослужить до 30 лет.Предыдущие лампы могли прослужить даже меньше года. Например, светодиодные системы, работающие всего 8 часов каждый день, могут прослужить ок. 30 лет.

2. Светодиодные прожекторы мощностью 200 люмен на ватт

Наши светодиодные лампы с высоким световым потоком применяются в-

1. Спортивные сооружения и стадион
2. Перрон аэропорта
3. склад
4. Морской порт
5. Парковка
6. Завод
7. Электростанция
8. Школа
9. АЗС
10. Освещение высоких и низких пролетов
11. Морской прожектор
12. Настенный комплект
13. Замена галогенида металла / HPS / CFL
14. Студийное освещение и др.

3.Общий диапазон светоотдачи обычного освещения

а. Галоген

Галогенные лампы широко используются в системах наружного освещения. Трубчатые галогенные лампы особенно популярны, потому что они излучают огромный поток света от небольшого источника и, следовательно, могут использоваться для освещения больших открытых пространств или достижения архитектурных световых эффектов. По шкале световой эффективности галогенные лампы варьируются от 16 до 24. Эти лампы были запрещены в нескольких юрисдикциях из-за их неэффективности.

г. Галогенид металла

Световая отдача ламп из металлической кожи находится в пределах от 75 до 100, что в 3-5 раз больше, чем у ламп накаливания, и вдвое больше, чем у ламп на парах ртути. Срок службы ламп из металлической кожи составляет от 6000 до 15000 часов. Яркий белый свет, излучаемый лампами, широко используется в верхнем освещении общественных, промышленных и коммерческих зон.

г. Пары ртути

Лампы на парах ртути имеют световую отдачу от 35 до 65, что делает их более эффективными, чем люминесцентные лампы и лампы накаливания.Прозрачные лампы излучают белый свет с дополнительным голубоватым оттенком из-за химических веществ, содержащихся в дуговой трубке, таких как ртуть. Поэтому лампы плохо освещают цвет кожи человека и поэтому не подходят для розничных магазинов, больниц и других коммерческих приложений.

г. Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ)

Типичный КЛЛ имеет световую отдачу от 50 до 70, и они используют от одной седьмой до одной трети мощности, используемой лампами накаливания. Светодиодные лампы представляют собой одно из самых эффективных световых решений со светоотдачей от 30 до 90.

Если вы хотите узнать больше и узнать цену на светодиодные прожекторы премиум-класса 200 лм / Вт, оставьте нам сообщение в нашей форме или просто напишите нам по электронной почте [email protected]

Как рассчитать, сколько люмен и ватт необходимо для освещения комнаты

Расчет люменов и ватт, необходимых для освещения комнаты, является важным элементом для обеспечения того, чтобы освещение соответствовало настройке и не было ни слишком тусклым, ни слишком интенсивным.

Прежде чем углубляться в эту тему технически, давайте потратим несколько минут на определение этих двух типов единиц.

Люмен относится к испусканию светового потока , что соответствует мере всего количества видимого света, испускаемого источником за единицу времени. Если одна кандела силы света равномерно излучается через телесный угол в один стерадиан, общий световой поток, излучаемый под этим углом, составляет один люмен.

То есть световой поток зависит от освещаемой поверхности и интенсивности света, называемого люксами.

Отсюда следует, что: люмен = люкс x м2.

Таким образом, зная об идеальной интенсивности света и размере поверхности для каждой комнаты, которую вы собираетесь осветить, вы можете определить, сколько люменов требуется для каждой комнаты и, следовательно, найти наиболее подходящую лампочку или осветительную установку.

С другой стороны,

Ватт — это , показатель мощности в Международной системе, известный в повседневном использовании своим использованием в области электричества.

В этой статье мы рассмотрим:

Гангстер

Какая связь между люменами и ваттами?

Отношение между люменами и ваттами относится, соответственно, к эффективности и эффективности лампочки.Следовательно, соответствие между люменами и ваттами зависит от типа лампы, которую вы используете: лампы накаливания, светодиодной, галогенной или люминесцентной.

Давайте посмотрим на некоторые отношения между люменами и ваттами, имея в виду наиболее распространенные измерения окружающей среды и соответствующие им люмены.

Если задействованное пространство требует 450 люменов , соотношение ватт между различными типами лампочек будет:

• лампа накаливания = 40 Вт
• галоген = 29 Вт
• люминесцентный = 9 Вт
• светодиод = 8 Вт

Для помещений, требующих люменов 800:

• лампа накаливания = 60 Вт
• галоген = 43 Вт
• люминесцентный = 14 Вт
• светодиод = 13 Вт

Для помещений, где требуется 1100 люмен:

• лампа накаливания = 75 Вт
• галоген = 59 Вт
• люминесцентный = 19 Вт
• светодиод = 17 Вт

Наконец, для помещений, требующих люменов 1600 люмен:

• лампа накаливания = 100 Вт
• галоген = 72 Вт
• люминесцентный = 23 Вт
• светодиод = 20 Вт

Теперь, когда мы определили единицы измерения, необходимые для оценки идеально освещенного пространства, давайте перейдем к вопросу о , сколько люмен требуется каждой комнате в зависимости от ее структуры.

Брайля

Энергетические потребности для любой среды

Мы видели, что люкс означает интенсивность света на квадратный метр; мы используем этот параметр для расчета люменов, необходимых для различных комнат в доме.

Независимо от того, какую область вы освещаете, всегда помните, какую видимость вы хотите иметь в конкретной среде. , обращая внимание на функцию рассматриваемого пространства.

Например, если вы собираетесь осветить студию , вы знаете, что для этой области требуется отличная видимость , поэтому коэффициент освещенности должен быть равен или превышать 300 .

Если, с другой стороны, вы намереваетесь осветить комнату , используемую для отдыха , например гостиную, для особого окружающего эффекта, который вас расслабляет, вам не нужно иметь идеальную видимость, чтобы вы могли подумайте о выборе с коэффициентом люкс от 150 до 200 .

Стант

После того, как вы определили правильный тип оптимальной видимости для каждой комнаты на основе ее функции, вы можете составить ориентировочный список различных значений люкс, общий справочный список , касающийся ваших конкретных потребностей в освещении для персонализации каждой среды. :

• Кухонная зона , в связи с функциональной практичностью этой среды, требует 350 люкс;
• жилая площадь , менее практичная, комната для отдыха и развлечений, требует 200 люкс ;
• Спальня , зона с самым мягким, спокойным, умиротворяющим светом, требует от 100 до 150 люкс;
• Ванная комната , еще одна практичная и функциональная область, требует двух эталонных значений: — общий свет и специальный для зеркала , поскольку этот инструмент требует идеальной видимости, его можно использовать, например, для бритья или нанесения макияжа. По этим причинам стандартное эталонное значение составляет 150 люкс, , а — , — конкретное значение зеркала — 400 люкс;
• Проходы , такие как коридор и лестничная клетка, нуждаются в отличной видимости, но не в ярком свете; следовательно, для этих условий также требуется значение 150 люкс;
• Помещения, такие как кабинет и рабочие места в целом, требующие отличной видимости, как мы уже видели, требуют от 300 до 400 люкс;
• Что касается областей, таких как гаражи, туалеты и складские помещения , учитывая их функцию, вы можете оставить со значением 100 люкс , если вы не используете одну из этих сред, например гараж, например, для чего-то более функциональный , например, ручная работа или другие виды деятельности, требующие более оптимальной видимости.В этом случае вы можете рассматривать как значение около 200 люкс , всегда принимая во внимание поверхность, покрывающую рассматриваемое пространство.

Обведите ориентировочные линии коэффициентов освещенности, обычно оптимальных для каждого типа помещения. Давайте подробнее рассмотрим выбросы энергии для различных типов ламп.

Доменика

Различные типы ламп для разных типов излучения

Каждый тип лампы имеет специфические характеристики и уровень излучения : знание этих характеристик является незаменимым помощником в понимании того, какой тип лампы работает с одной средой, а не с другой.

Многие люди часто устанавливают лампы и инсталляции в разных комнатах, не отвечая реальным критериям, делая ложные шаги, что приводит к слабому освещению из-за низкого ресурса лампы.

Чтобы вы не совершили ту же ошибку, давайте проанализируем различных типов ламп, оценив их характеристики и выбросы.

Галогенные лампы накаливания

Эти лампы были созданы для преодоления ограничений традиционных ламп накаливания , то есть низкой эффективности и короткого срока службы, и использовались, прежде всего, в витринах и магазинах, на выставках и музеях.

Сегодня эти лампы являются отличным решением для освещения рабочих столов и учебных помещений и доступны в широком разнообразии форм и мощностей.

Галогенные лампы накаливания разделены на два больших семейства :

1. Лампы очень низкого напряжения (то есть прожекторы) 6-12-24В, которым требуется трансформатор для подключения к сети 230В.

Есть два типа:

а) лампы без отражателя , подходят для световых установок очень малых размеров, для создания атмосферного освещения, такого как потолки «звездное небо», например

б) рефлекторные лампы , срок службы которых составляет от 4000 до 5000 часов, что почти вдвое больше, чем у обычных галогенных ламп.

2. Лампы сетевого напряжения , которые можно установить напрямую, без трансформаторов.

Незавершенное производство

Эти типы ламп доступны с различной мощностью с резьбовыми соединениями типа Эдисона и могут использоваться вместо традиционных линейных ламп накаливания. Более того, из-за двойного подключения их необходимо использовать в осветительных установках с передним стеклом.

Кроме того, вы можете найти галогенные лампы типа IRC , иначе называемые «энергосберегающими»: низковольтные лампы, для работы которых требуется трансформатор.

Аббревиатура IRC является аббревиатурой от «Инфракрасное покрытие», которое относится к тому факту, что они оснащены отражателем, который отражает тепло от нити накала обратно к нити. , таким образом, требуется меньше энергии для доведения лампы до идеального состояния. температура.

По сравнению с традиционными галогенными лампами , IRC потребляют меньше энергии, рассеивают меньше тепла, служат дольше и имеют больший и постоянный световой поток с течением времени.

Характеристики галогенной лампы увеличивают ее светоотдачу до значения около 15-20 Вт , что вместе со средней продолжительностью около 2000 часов обеспечивает лучшую производительность по сравнению с традиционными лампами .

Эта лампа, на самом деле, излучает белый свет , который обеспечивает отличную цветопередачу , без риска потемнения лампы, а вы можете регулировать поток света с помощью простого переключателя яркости .

Примечания о болях этой лампы касаются факторов, которые могут иметь или не иметь значения, в зависимости от типа использования: они хрупкие и имеют высокое тепловыделение.

Снуб

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы состоят из стеклянной трубки, внутри покрытой слоем специальных флуоресцентных порошков ; эта трубка содержит пары ртути низкого давления.

На концах есть два электрода, которые при прохождении тока генерируют электрический разряд, который производит световое излучение.

Для работы этих ламп требуется реактор , который используется для ограничения силы тока.

При наличии традиционного реактора вам также понадобится стартер , с помощью которого электроды предварительно нагреваются для облегчения зажигания; если же реактор электронный, пускатель не нужен.

Люминесцентные лампы подходят для освещения внутренних и наружных помещений, где длительное использование света является наиболее подходящим , и без частого включения и выключения.

Кроме , они обладают высокой светоотдачей и длительным сроком службы : при правильном использовании, замена их традиционными лампами накаливания, люминесцентными лампами позволит снизить потребление электроэнергии до 70%.

В зависимости от типа необходимого реактора, производительности и размера эти лампы делятся на две категории.

Трубчатые люминесцентные лампы

Это знаменитые «неоновые» огни, которые могут быть линейными или круглыми по форме и, в зависимости от диаметра, иметь размер Т5, 16 мм или Т8 26 мм.

В основном используемые в офисах, школах и коммерческих помещениях , эти трубчатые лампы имеют высокую светоотдачу: от 50 до 120 люмен / ватт , что в 4-10 раз больше, чем у ламп накаливания. Их долговечность равна 10 000 часов , что примерно в 10 раз дольше, чем у ламп накаливания. Этот показатель существенно зависит от количества интервалов между включением и выключением. : интервалы менее 15 минут сильно влияют на срок службы лампы.

Тот факт, что он не может быть напрямую подключен к источнику электроэнергии, может быть недостатком, даже если диммер, или конкретный электронный реактор , используется для регулировки светового потока от 10 до 100%.

Y

Компактные люминесцентные лампы

Обычно они известны как энергосберегающие лампы и, несмотря на то, что они имеют размеры и оттенки света, аналогичные лампам накаливания, их эффективность и долговечность значительно выше.

Вы можете найти эти лампы со встроенным реактором или без встроенного реактора : первые лампы, которые могут иметь более эффективный реактор обычного или электронного типа, могут быть без проблем заменены лампами накаливания, поскольку они поставляются с лампами Эдисона. Винтовая база E27 или соединение Mignon E14.

Компактные люминесцентные лампы имеют светоотдачу от 50 до 75 люмен / ватт, , что в 4-7 раз выше, чем у ламп накаливания, а — продолжительность около 10 000 часов, , что примерно в 10 раз больше, чем у лампы накаливания. конкуренты.

Как и неоновые лампы, срок службы этих ламп также зависит от их быстрого и частого включения и выключения с интервалами менее 15 минут.

Они особенно подходят для освещения внутренних и наружных помещений, требующих длительного использования света, а их цветопередача превышает 80/100.

Цирк

светодиод

LED — это аббревиатура от «Light Emitting Diodes» или «Светоизлучающие диоды», а уже много лет используется в области стандартной электроники , такой как пульты дистанционного управления, индикаторы режима ожидания на телевизорах и в различных устройствах. , так далее.

В настоящее время их можно увидеть на светофорах, в габаритных огнях и стоп-сигналах транспортных средств, на дисплеях, в декоративном освещении и т. Д.

Светодиоды позволяют экономить до 80% электроэнергии по сравнению с обычной лампой накаливания при том же количестве излучаемого света, с долговечностью до 100000 часов , несмотря на всего 1000 ламп накаливания лампочка и 10 000 люминесцентных ламп.

Проанализировав характеристики и выбросы энергии от различных типов ламп, остается только понять, как рассчитать люмен, необходимый в комнате.

Хотите, чтобы у вас всегда были под рукой самые полезные ресурсы и инструменты для архитекторов и дизайнеров освещения? Скачать полный список ниже

Как рассчитать, сколько люмен необходимо для освещения комнаты?

Для освещения гостиной или спальни, как мы видели ранее, требуется более низкий уровень света, чем требуется, например, в офисе.

Определение уровней освещения для каждой комнаты полезно как для удобства, так и для эффективности.

Как правило, следует использовать яркое освещение для освещения наиболее практичных комнат , где проводятся мероприятия, требующие отличного освещения, например, кухня или столовая.

После того, как вы решили, насколько яркой должна быть комната, исходя из того, как она используется, вычисление уровней светового потока — довольно простая задача, для которой требует 2 основных шага.

1. Длина X ширина

Первый шаг — измерить длину и ширину комнаты с помощью рулетки, затем умножить два значения , чтобы определить площадь комнаты в квадратных футах.Например, комната высотой 10 метров и шириной 15 метров будет иметь площадь 150 квадратных метров.

2. Стандартный уровень освещения

Следующий шаг — изучить конкретную область, которую вы собираетесь осветить , чтобы определить уровень освещения; есть стандарты, которые различаются в зависимости от эталонного государства, которые устанавливают идеальный уровень освещения для каждой конструкции и окружающей среды.

Вы можете ознакомиться с действующими нормативами для окружающей среды, которую вы собираетесь освещать, посетив этот веб-сайт.

Световой поток — это не что иное, как мощность света, производимого лампой , что соответствует полному световому потоку , производимому источником света.

Например, большая светодиодная лампа может достигать яркости не менее 60 люмен, а в некоторых случаях даже до 90 и 100 люмен.

Действующие правила указывают, что для освещения офиса , например, мы рекомендуем около 300-400 люмен на квадратный метр поверхности .Следовательно, если ваша цель — осветить помещение площадью 100 квадратных метров, используемое в качестве офиса, сила света, которая вам понадобится, составит около 30 000-40 000 люмен.

Снуб

Лучшее освещение для каждой комнаты

Ниже вы можете ознакомиться со списком значений, которые рекомендованы законом на квадратный метр , рассчитанные в люксах (= люмен на квадратный метр). Эти значения относятся не только к различным жилым районам, которые мы проанализировали в этой статье, но также и к пространствам, которые являются частью промышленных и коммерческих структур, поэтому вы можете получить общую картину идеального освещения для каждого помещения.

Гражданское освещение

• Проходы = 50 — 150 люкс
• Зона чтения = 200-500 люкс
• Кухня = 200-500 люкс
• Санузел = 100-150 лк; Зеркало = 400 люкс
• Спальни = 50-150 люкс

Коммерческое освещение

• Общие офисы = 300 — 400 люкс
• Офисы для технических мероприятий = 400 — 500 люкс

Промышленное освещение

• Общие склады = 150 люкс
• Склады для специальных видов деятельности (эл.г., сварка) = 300 люкс

На данный момент у вас есть все данные и факторы, необходимые для расчета значений, касающихся освещения любой среды.

Всегда помните, что интенсивность света в каждой настройке зависит от его предполагаемого использования . Поэтому, прежде чем производить все необходимые расчеты, определите атмосферу, которую вы хотите придать каждому пространству.

Как только это будет определено, все, что вам нужно сделать, это продолжить следовать указаниям, проанализированным в этой статье.

Хотите, чтобы у вас всегда были под рукой самые полезные ресурсы и инструменты для архитекторов и дизайнеров освещения? Скачать полный список ниже

Для получения дополнительной информации, поддержки и помощи в выборе наиболее подходящих ламп для вашего проекта освещения, не стесняйтесь обращаться к нам по этой ссылке. Мы в вашем полном распоряжении.

Знайте разницу для лучшего освещения

С развитием светодиодного освещения, теперь есть много вещей, которые нужно учитывать при выборе уровней освещения.Один из самых больших аргументов — это световая мощность по сравнению с люменами и определение яркости. Старый способ посмотреть, насколько ярким будет свет, — это посмотреть на мощность, а с лампами накаливания, чем выше мощность лампы, тем она ярче. Теперь нам нужно сосредоточиться на люменах лампы, чтобы определить яркость лампы, особенно когда речь идет о светодиодах.

Что означает ватт?

Мощность света — это количество энергии, необходимое для получения определенного количества света.Чем выше мощность, тем ярче свет, но также тем больше энергии он потребляет. Эффективность этой системы была представлена ​​с использованием ламп накаливания.

Например:

• Лампа накаливания мощностью 40 Вт производит всего 380–460 люмен и потребляет 40 Вт энергии в час.
• Лампа накаливания мощностью 100 Вт дает мощность от 1700 до 1800 люмен и потребляет 100 Вт энергии в час.
• Прямой солнечный свет имеет яркость около 100 тыс. Люмен и не использует никакого количества энергии в час.

Это был неэффективный способ освещения, и было много достижений, таких как введение люминесцентных и компактных люминесцентных ламп, а также галогенидов металлов, натрия низкого давления и натрия высокого давления. Флуоресцентные и компактные люминесцентные лампы обеспечивают лучшее освещение при меньшей мощности; однако следует учитывать некоторые факторы окружающей среды. Галогениды металлов, LPS и HPS обеспечивают лучшее освещение, чем стандартные лампы накаливания; однако они, как правило, имеют гораздо большую мощность и потребляют гораздо больше энергии, чем их аналоги на КЛЛ или светодиодах.

Например:

• Лампа накаливания мощностью 40 Вт теперь заменена CFL мощностью 9 Вт или светодиодной лампой мощностью 4 Вт
• Лампа накаливания мощностью 60 Вт теперь заменена на КЛЛ 13 Вт или светодиодную лампу на 7 Вт
• Лампа накаливания мощностью 100 Вт теперь заменена на КЛЛ на 32 Вт или на светодиоды на 15 Вт

Переключение на КЛЛ или светодиоды может обеспечить такое же или лучшее освещение при использовании небольшой части исходной мощности. Например, я использую 7-ваттные светодиодные лампы на кухне, и она очень яркая.Это был отказ от 32-ваттных ламп CFL. Снаружи стояли три лампы накаливания мощностью 150 Вт на площади около 150 кв. Футов, которые с тех пор были заменены лампами CFL мощностью 13 Вт. Теперь участки освещены гораздо лучше, при этом затрачивается лишь небольшой процент от первоначальной потребляемой мощности.

Что означает люмен?

Люмен — это количество света, которое излучает определенная лампа. При замене стандартной лампочки мощностью 150 Вт, которая дает около 2600 люмен, использование КЛЛ на 42 Вт или светодиода на 25 Вт примерно эквивалентно.Это снижает необходимую мощность света более чем на четверть мощности, необходимой для получения того же света. Светодиодный светильник мощностью 70 Вт может производить 7000 люмен или более и заменять большинство осветительных приборов для шоссе и парковок на более эффективный и экономичный свет. Это становится более эффективным с каждым днем.

Почему это важно для солнечного освещения?

Солнечное освещение должно учитывать как люмен, так и мощность лампы. Мощность обеспечивает необходимую мощность от солнечной энергии и аккумуляторной системы для питания солнечной осветительной арматуры в течение необходимого времени, а люмен определяет, сколько света излучает лампа.Чем эффективнее приспособление или лампа, тем эффективнее солнечная энергия и тем ниже стоимость всей системы.

Солнечные светильники также обычно располагаются ниже уровня земли, и тогда они могут производить больше света с помощью лампы с меньшей мощностью и более высокой светоотдачей. Хотите узнать больше о солнечном и светодиодном освещении, посмотрите: Почему солнечная энергия и светодиодное освещение идеально сочетаются.

В большинстве систем солнечного освещения используются светильники мощностью от 20 Вт светодиодов (2000+ люмен) до 90 Вт светодиодов (9000+ люмен) и обычно в диапазоне от 35 до 50 Вт для большинства приложений.Высокие требования к безопасности или уровню освещенности используют более яркий свет, а в жилых и удаленных районах — более низкий диапазон.

И так как большинство хорошо изготовленных светодиодных светильников, таких как светильники Hubbell, обеспечивают светодиоды направленного действия. Это означает, что свет направлен на землю с определенным распределением, чтобы обеспечить необходимое освещение. Стандартные лампы круглые и обеспечивают свет / люмен во всех направлениях, тогда как светодиоды направляют свет прямо в нужную область. Одна из самых больших ошибок — это люди, которые переходят от старых ламп мощностью около 400 Вт и переходят только на светодиоды мощностью 300 Вт.Можно использовать светодиоды с гораздо меньшей мощностью. Светильник ASL обеспечивает замену светильников HPS и MH мощностью 150, 250 и 400 Вт с использованием светильников мощностью 62 Вт, 123 Вт и 181 Вт.

В конце концов, учет уровней освещения и люменов над мощностью лампы обеспечит более энергоэффективную систему освещения. Лампы с более высоким люменом и меньшей мощностью, особенно со светодиодами, обеспечат наилучшее освещение при минимальных затратах на электроэнергию.

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в июле 2014 года и был полностью переработан и обновлен для обеспечения точности и полноты.

Сравнение ватт и люменов для домашнего освещения

Новые правила скоро изменят маркировку лампочек.

За последние годы в освещении произошли некоторые серьезные изменения, связанные с внедрением энергоэффективных КЛЛ и светодиодных ламп. Привычные старые лампы накаливания уходят в прошлое, поскольку и их привычки к энергозатратам, и их номинальная «мощность» устаревают.На их месте появятся высокоэффективные лампы с гораздо более точным показателем «люмен». Вот удобное руководство, которое поможет вам понять разницу и сориентироваться в изменениях.

Ватт по сравнению с люменом

Начнем с того, какая разница между ваттом и люменом?

Вт:

Вт для измерения электроэнергии.

Вт — это показатель того, сколько электроэнергии что-то потребляет. На самом деле это не имеет ничего общего с яркостью лампы, но лампы накаливания настолько похожи, что, купив 100-ваттную лампу накаливания, мы имели общее представление о том, насколько она яркая.

С новыми типами лампочек требуется гораздо меньше ватт для создания такого же количества света, поэтому номинальная мощность больше не очень полезна. Каждый тип ламп индивидуален, и вся идея состоит в том, чтобы разработать лампы, которые потребляют на меньше Вт, чтобы сделать больше светом.

люмен:

люмен, с другой стороны, фактически измеряет количество света, испускаемого лампой. Люмены — это гораздо более точное измерение, потому что они говорят вам, как на самом деле работает свет, независимо от источника, который его излучает.

Один люмен примерно равен количеству света, излучаемому одной свечой на день рождения, находящейся в одном футе от вас. Чтобы помочь вам получить представление о шкале люменов, стандартная 60-ваттная лампа излучает около 750-850 люменов. Если вы выбираете лампы для рабочего освещения, ищите лампы с яркостью 1000 люмен и более.

люмен фактически измеряют световой поток.

люмен на ватт

Как и мили на галлон в автомобиле, показатель люмен на ватт измеряет, сколько света излучает данная лампа на ватт потребляемой мощности, что говорит о ее энергоэффективности.Согласно новой системе, покупая лампочку, вы должны сначала искать лампы, которые производят необходимое вам количество люмен.

Как только вы определите правильную яркость, вы можете посмотреть показатель люмен на ватт, чтобы найти лампу с наиболее эффективным энергопотреблением. Показатель люменов на ватт является средним, поскольку с возрастом лампочки становятся менее эффективными.

Прощай, лампы накаливания!

В соответствии с новыми энергетическими стандартами не стоит ожидать, что лампы накаливания будут лежать на полках намного дольше.Они не соответствуют новым стандартам эффективности, и со временем они будут прекращены. Лампы накаливания производят около 20 люмен на ватт, в то время как некоторые из новых светодиодных ламп имеют колоссальные 100 люмен на ватт или более!

Лампы Energy Star

Если вы не любите мелкий шрифт, один из простых способов выбрать лампочки — это посмотреть рейтинг Energy Star. Чтобы претендовать на участие в программе Energy Star, лампочки должны соответствовать определенным стандартам люмен на ватт. Вот удобная таблица, которая поможет вам понять, как ватт и люмен соотносятся друг с другом в системе Energy Star:

20006 2000

Вт (потребление энергии)	Люмен (световой поток)
25	200
35	325
40	450
60	800
75	1100
100	1600
100	1600
100	1600	2600

Дополнительная информация

Онлайн-кампус ZEISS Microscopy | Лампы вольфрамово-галогенные

Введение

Источники света накаливания, включая более старые версии с вольфрамовой и углеродной нитью, а также новые, более совершенные вольфрамово-галогенные лампы, успешно использовались в качестве высоконадежных источников света в оптической микроскопии на протяжении многих десятилетий и продолжают оставаться одними из них. выбранные механизмы освещения для различных методов визуализации.Старые лампы, оснащенные вольфрамовой проволочной нитью и заполненные инертным газом аргоном, часто используются в студенческих микроскопах для получения изображений светлого поля и фазового контраста, и эти источники могут быть достаточно яркими для некоторых приложений, требующих поляризованного света. Вольфрамовые лампы относительно недороги (по сравнению со многими другими источниками света), их легко заменить, и они обеспечивают адекватное освещение в сочетании с диффузионным фильтром из матового стекла. Эти особенности в первую очередь ответственны за широкую популярность источников света накаливания во всех формах оптической микроскопии.Вольфрамово-галогенные лампы, наиболее совершенная конструкция в этом классе, генерируют непрерывное распределение света в видимом спектре, хотя большая часть энергии, излучаемой этими лампами, рассеивается в виде тепла в инфракрасных длинах волн (см. Рисунок 1). Из-за относительно слабого излучения в ультрафиолетовой части спектра вольфрамово-галогенные лампы не так полезны, как дуговые лампы и лазеры, для исследования образцов, которые необходимо освещать с длинами волн менее 400 нанометров.

Несколько разновидностей вольфрамово-галогенных ламп в настоящее время являются источником освещения по умолчанию (и предоставляются производителем) для большинства учебных и исследовательских микроскопов, продаваемых по всему миру.Они отлично подходят для исследования в светлом поле, микрофотографии и цифровой визуализации окрашенных клеток и срезов тканей, а также для многочисленных применений отраженного света для промышленного производства и разработки. В поляризованных световых микроскопах, используемых для идентификации частиц, анализа волокон и измерения двойного лучепреломления, а также в рутинных петрографических геологических приложениях, обычно используются вольфрамово-галогенные лампы высокой мощности для обеспечения необходимой интенсивности света через скрещенные поляризаторы.Стереомикроскопы также используют преимущества этого повсеместного источника света как в моделях начального, так и в продвинутых моделях. Для визуализации живых клеток с помощью методов усиления контраста (в основном дифференциального интерференционного контраста ( DIC ) и фазового контраста) в составных микроскопах проходящего света наиболее распространенным источником света, который в настоящее время используется, является вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт. . В долгосрочных экспериментах (обычно требующих от сотен до тысяч снимков) эта лампа особенно стабильна и при нормальных условиях эксплуатации подвержена лишь незначительным уровням временных и пространственных колебаний выходной мощности.

Первые коммерческие лампы накаливания с вольфрамовой нитью были представлены в начале 1900-х годов. Эти передовые нити, которые можно было наматывать, скручивать и эксплуатировать при очень высоких температурах, оказались гораздо более универсальными, чем их предшественники на основе углерода и осмия. Углеродные лампы страдают от быстрого испарения нити накала при температурах выше 2500 ° C и, следовательно, должны работать при более низких напряжениях для получения света с относительно низкой цветовой температурой (желтоватый).Напротив, вольфрам имеет температуру плавления приблизительно 3380 ° C и может быть нагрет почти до этой температуры в стеклянной оболочке для получения света, имеющего более высокую цветовую температуру и срок службы, чем любой из предыдущих материалов, используемых для нити ламп. Основная проблема с вольфрамовыми лампами заключается в том, что во время нормальной работы нить накала постоянно испаряется, образуя газообразный вольфрам, который медленно уменьшает диаметр нити накала и в конечном итоге затвердевает на внутренней стороне стеклянной колбы в виде почерневшего, покрытого сажей отложений.Со временем мощность лампы уменьшается, поскольку остатки осажденного вольфрама на стенках внутренней оболочки становятся толще и поглощают все большее количество более коротких видимых длин волн. Точно так же потеря вольфрама из нити накала уменьшает диаметр, делая ее настолько тонкой, что в конечном итоге она выходит из строя.

Вольфрамово-галогенные лампы были впервые разработаны в начале 1960-х годов путем замены традиционной стеклянной колбы на кварцевую колбу с более высокими характеристиками, которая больше не была сферической, а трубчатой.Кроме того, внутри оболочки были запечатаны незначительные количества паров йода. Замена стекла с более низкой температурой плавления на кварцевое была необходима, потому что цикл регенерации галогена лампы (подробно описанный ниже) требует, чтобы оболочка поддерживалась при высокой температуре (превышающей допустимую для обычного стекла) для предотвращения образования галогеновых соединений вольфрама. от затвердевания на внутренней поверхности. Из-за новых компонентов эти усовершенствованные лампы первоначально назывались термином: иодид кварца .Хотя лампы, содержащие галогены, представляли собой значительное улучшение по сравнению с обычными вольфрамовыми лампами, которые они заменили, новые лампы имели легкий розоватый оттенок, характерный для паров йода. Кроме того, кварц легко подвергается воздействию слабых щелочей, образующихся во время работы, что приводит к преждевременному выходу из строя самой оболочки. В последующие годы соединения брома заменили йод, и оболочка была изготовлена ​​из более новых сплавов боросиликатного стекла для производства вольфрамово-галогенных ламп с еще более длительным сроком службы и более высокой мощностью излучения.

Как обсуждалось ранее, в традиционных лампах накаливания испаренный газообразный вольфрам из нити накала переносится через паровую фазу и непрерывно осаждается на внутренних стенках стеклянной колбы. Этот артефакт затемняет внутренние стенки колбы и постепенно снижает светоотдачу. Чтобы поддерживать потери света на минимально возможном уровне, обычные вольфрамовые лампы накаливания помещают в большие колбы, имеющие достаточную площадь поверхности, чтобы минимизировать толщину осажденного вольфрама, который накапливается в течение срока службы лампы.Напротив, трубчатая оболочка в вольфрамово-галогенных лампах заполнена инертным газом (азотом, аргоном, криптоном или ксеноном), который во время сборки смешивается с небольшим количеством галогенового соединения (обычно бромистого водорода; HBr ). и следовые уровни молекулярного кислорода. Соединение галогена служит для инициирования обратимой химической реакции с вольфрамом, испаренным из нити, с образованием газообразных молекул оксигалогенида вольфрама в паровой фазе. Температурные градиенты, образующиеся в результате разницы температур между горячей нитью накала и более холодной оболочкой, способствуют перехвату и рециркуляции вольфрама в нить накала лампы благодаря явлению, известному как цикл регенерации галогена (проиллюстрирован на Рисунке 2).Таким образом, испаренный вольфрам реагирует с бромистым водородом с образованием газообразных галогенидов, которые впоследствии повторно осаждаются на более холодных участках нити, а не накапливаются медленно на внутренних стенках оболочки.

Цикл регенерации галогена можно разделить на три критических этапа, которые показаны на рисунке 2. В начале работы оболочка лампы, наполняющий газ, парообразный галоген и нить накала изначально находятся в равновесии при комнатной температуре. Когда к лампе подается питание, температура нити накала быстро повышается до ее рабочей температуры (в районе 2500–3000 ° C), в результате чего также нагревается наполняющий газ и оболочка.В конце концов, оболочка достигает стабильной рабочей температуры, которая колеблется от 400 до 1000 C, в зависимости от параметров лампы. Разница температур между нитью накала и оболочкой создает температурные градиенты и конвекционные токи в заполняющем газе. Когда температура оболочки достигает примерно 200–250 ° C (в зависимости от природы и количества паров галогена), начинается цикл регенерации галогена. Атомы вольфрама, испаренные из нити накала (см. Рис. 2 (а)), вступают в реакцию с парами газообразного галогена и следовыми количествами молекулярного кислорода с образованием оксигалогенидов вольфрама (рис. 2 (б)).Вместо того, чтобы конденсироваться на горячих внутренних стенках оболочки, оксигалогенидные соединения циркулируют конвекционными токами обратно в область, окружающую нить, где они разлагаются, оставляя элементарный вольфрам, повторно осаждающийся на более холодных областях нити (рис. 2 (c)). ). После освобождения от связанного вольфрама соединения кислорода и галогенидов диффундируют обратно в пар, чтобы повторить цикл регенерации. Непрерывная рециркуляция металлического вольфрама между паровой фазой и нитью обеспечивает более равномерную толщину проволоки, чем это было бы возможно в противном случае.

Преимущества цикла регенерации галогенов включают возможность использования меньших по размеру конвертов, которые поддерживаются в чистом состоянии без отложений в течение всего срока службы лампы. Поскольку колба меньше, чем в обычных вольфрамовых лампах, дорогой кварц и родственные стеклянные сплавы могут быть более экономичными при производстве. Более прочные кварцевые оболочки позволяют использовать более высокое внутреннее давление газа, чтобы помочь в подавлении испарения нити накала, тем самым позволяя увеличивать температуру нити, что дает более световой выход, и смещает профили излучения, чтобы обеспечить большую долю более желательных длин волн видимого диапазона.В результате вольфрамово-галогенные лампы сохраняют свою первоначальную яркость на протяжении всего срока службы, а также преобразуют электрический ток в свет более эффективно, чем их предшественники. С другой стороны, вольфрам, испаренный и повторно осажденный в цикле регенерации галогена, не возвращается на свое исходное место, а скорее скатывается на самые холодные участки нити, что приводит к неравномерной толщине. В конечном итоге лампы выходят из строя из-за уменьшения толщины нити накала в самых жарких регионах. В противном случае вольфрамово-галогенные лампы могут иметь практически бесконечный срок службы.

Ранние исследования показали, что добавление фторидных солей к парам, запечатанным внутри вольфрамово-галогенных ламп, дает на выходе самый высокий уровень видимых длин волн, а также осаждает переработанный вольфрам на участках нити накала с более высокими температурами. Это открытие вселило надежду на то, что вольфрамовые нити могут иметь более однородную толщину в течение значительного увеличения срока службы этих ламп. Кроме того, смещение выходного профиля излучения лампы для включения большего количества видимых длин волн было весьма желательно по сравнению с более низкими цветовыми температурами, обеспечиваемыми аналогичными лампами, имеющими альтернативные галогенные соединения (йодид, хлорид и бромид).К сожалению, было обнаружено, что фторидные соединения агрессивно воздействуют на стекло (обратите внимание, что фтористоводородная кислота обычно используется для травления стекла), что приводит к преждевременному разрушению оболочки. Таким образом, фторидные соединения не подходят для коммерческих ламп. Как следствие, обсуждаемые выше бромидные соединения по-прежнему являются предпочтительным реагентом для производства вольфрамово-галогенных ламп, но производители ламп продолжают исследовать применение новых смесей заполняющего газа и галогенов для этих очень полезных источников света.

Вольфрамово-галогенные лампы накаливания работают как тепловые излучатели, что означает, что свет генерируется при нагревании твердого тела (нити накала) до очень высокой температуры. Таким образом, чем выше рабочая температура, тем ярче будет свет. Все лампы на основе вольфрама демонстрируют спектральные профили излучения, напоминающие профили излучения излучателя с черным телом, а спектральный профиль выходной мощности вольфрамово-галогенных ламп качественно аналогичен профилям ламп накаливания с вольфрамовой и углеродной нитью накаливания.Большая часть излучаемой энергии (до 85 процентов) находится в инфракрасной и ближней инфракрасной областях спектра, при этом 15-20 процентов попадают в видимую область (от 400 до 700 нанометров) и менее 1 процента — в ультрафиолетовых длинах волн. (ниже 400 нм). Мягкая стеклянная оболочка обычных ламп накаливания поглощает большую часть ультрафиолетового излучения, генерируемого вольфрамовой нитью, но оболочка из плавленого кварца в вольфрамово-галогенных лампах поглощает очень мало излучаемого ультрафиолетового света выше 200 нанометров.

Значительная часть электроэнергии, потребляемой накаленными вольфрамовыми проволочными нитями, выводится в виде электромагнитного излучения, охватывающего диапазон длин волн от 200 до 3000 нанометров. Математически полное излучение увеличивается как четвертая степень температуры проволоки, что смещает спектральное распределение в сторону все более коротких (видимых) длин волн в колоколообразном профиле по мере увеличения температуры (см. Рисунки 1 и 3). Несмотря на то, что пиковые длины волн имеют тенденцию перераспределяться из ближнего инфракрасного диапазона ближе к видимой области с более высокими температурами нити накала, точка плавления вольфрама не позволяет большей части выходного излучения смещаться в видимую область спектра.При наивысших практических рабочих температурах пиковое излучение составляет примерно 850 нанометров, причем около 20 процентов общего выходного излучения приходится на видимый свет. Инфракрасные волны, составляющие большую часть выходного сигнала, должны рассеиваться как нежелательное тепло. В результате, по сравнению со спектром дневного света (5000+ K), излучаемого ртутными, ксеноновыми и металлогалогенными дуговыми лампами, в галогенидных лампах всегда преобладают красные участки спектра.

В случае идеального радиатора blackbody воспринимаемая цветовая температура равна истинной (измеренной) температуре материала радиатора.Однако на практике общее излучение обычных источников излучения (таких как лампы накаливания) меньше, чем можно было бы ожидать от черного тела. Цветовая температура выражается в градусах Кельвина ( K ), в то время как фактическая измеренная температура практически выражается в градусах Цельсия ( C ). Два числа различаются на 273,15 линейных единиц градусов, при этом значение Кельвина равно Цельсию плюс 273,15. Более высокие цветовые температуры соответствуют более белому свету , который больше напоминает солнечный свет, тогда как более низкие цветовые температуры имеют тенденцию смещать цвета в сторону желтых и красноватых оттенков.Вольфрам не является истинным черным телом в том смысле, что полное испускаемое излучение меньше, чем могло бы наблюдаться в идеальном случае, однако вольфрам является лучшим излучателем (и более точно приближается к истинному черному телу) в более короткой видимой области длин волн, чем в более длинные волны. Для значительной части видимого диапазона длин волн цветовая температура вольфрама выше, чем эквивалентная истинная температура в градусах Цельсия. Таким образом, для измеренной температуры нити накала 3000 C цветовая температура составляет примерно 3080 K.Предел цветовой температуры вольфрама определяется температурой плавления, которая составляет чуть более 3350 ° C или приблизительно 3550 K.

Таким образом, в качестве излучателей накаливания вольфрамово-галогенные лампы генерируют непрерывный спектр света, который простирается от центрального ультрафиолета до видимого и инфракрасного диапазонов длин волн (см. Рисунки 1 и 3). По сравнению со спектром излучения солнечного света и теоретическим излучателем черного тела 5800 K (как показано на рис. 3 (а)), в вольфрамово-галогенных лампах всегда преобладают более длинноволновые области.Однако по мере увеличения температуры нити в вольфрамово-галогенной лампе профиль излучения света смещается в сторону более коротких длин волн, так что по мере приближения температуры к предельной точке плавления вольфрама доля видимых длин волн, излучаемых лампой, существенно увеличивается. Этот эффект проиллюстрирован на рисунке 3 (b) путем нормализации выходного распределения излучения лампы при цветовых температурах 2800 K и 3300 K на тот же световой поток. В дополнение к значительно меньшей доле излучения в инфракрасном диапазоне, кривая 3300 K показывает гораздо больший выход в видимом диапазоне длин волн.

Фотометрические характеристики для оценки характеристик источников света несколько необычны в том смысле, что две системы единиц существуют параллельно для определения важных переменных, связанных с яркостью и спектральным выходом. Физическая фотометрическая система рассматривает свет исключительно как электромагнитное излучение с точки зрения яркости (яркости), связанной с единицами длины и угла и измеряемой в ваттах. Физиологическая фотометрическая система учитывает способ, которым гипотетический человеческий глаз оценивает источник света.Поскольку каждый человеческий глаз несколько по-разному реагирует на видимый спектр света, стандартный глаз определен международным соглашением. Основной характеристикой этого стандарта является чувствительность к разным цветам света, основанная на максимальном отклике на 550-нанометровый (зелено-желтый) свет, измеряемом в единицах люмен и , а не ваттах. Физиологическая система является адекватной, если датчиком света является человеческий глаз, цифровая камера, фотопленка или какое-либо другое устройство, которое реагирует аналогичным образом.Однако эта система выйдет из строя, если анализируемый свет попадет в ультрафиолетовую или инфракрасную область, невидимую для человеческого глаза. В этом случае для измерений и анализа необходимо использовать физическую фотометрическую систему.

Технические характеристики вольфрамово-галогенной лампы для микроскопии

Номинальная Мощность (Вт) Номинальное Напряжение (В) Световой Поток (лм) Нить накала Размер Ш x В (мм) Средний срок службы (часы) 10 6 150 1.5 х 0,7 300 20 6 480 2,3 х 0,8 100 30 6 765 1,5 х 1,5 100 30 12 750 2.6 х 1,3 50 50 12 1000 3,0 x 3,0 1100 100 12 3600 4,2 x 2,3 2000

Таблица 1

В таблице 1 представлены электрические характеристики, размеры нити накала, типичный срок службы и фотометрическая мощность некоторых из самых популярных вольфрамово-галогенных ламп, используемых в настоящее время в оптической микроскопии.Среди наиболее важных терминов, используемых для сравнения этих ламп, — световой поток , который представляет собой общий излучаемый свет, измеренный в люменов . Световой поток увеличивается пропорционально его физическому фотометрическому эквиваленту в ваттах. Еще одна важная величина, известная как сила света , представляет собой ту часть светового потока, которая измеряется телесным углом в одном направлении. Сила света, равная кандел, единиц, используется для оценки характеристик лампы в оптической системе.Лампы также оцениваются с точки зрения световой отдачи с использованием люмен на ватт электроэнергии (относящейся к физическим и физиологическим системам) для определения эффективности преобразования электроэнергии в видимое излучение. Теоретический максимум световой отдачи составляет 683 люмен на ватт, но на практике вольфрамово-галогенные лампы обычно достигают предела в 37 люмен на ватт. Чтобы более четко понять электрические характеристики вольфрамово-галогенных ламп, обычно можно применять следующие обобщения: на каждые 5 процентов изменения напряжения, подаваемого на лампу, срок службы либо удваивается, либо сокращается вдвое, в зависимости от того, находится ли напряжение. уменьшилось или увеличилось.Кроме того, каждые 5 процентов изменения напряжения сопровождаются 15-процентным изменением светового потока, 8-процентным изменением мощности, 3-процентным изменением тока и 2-процентным изменением цветовой температуры.

Большое разнообразие конструкций вольфрамово-галогенных ламп включает встроенные отражатели, которые служат для эффективного сбора фронтов световых волн, излучаемых лампой, и их упорядоченного направления в систему освещения. Эти предварительно собранные блоки, получившие название рефлекторных ламп (см. Рисунок 4), нашли широкое применение в качестве внешних осветителей для приложений стереомикроскопии.Свет от осветителя может быть направлен в любую область образца с помощью гибкого оптоволоконного световода. Рефлекторные лампы сильно различаются по конструкции в зависимости от характеристик и геометрии рефлектора, а также от положения лампы внутри рефлектора. Тем не менее, все лампы с отражателем включают в себя однотактные лампы, которые устанавливаются в центре оптической оси отражателя с цоколем, вклеенным в вершину отражателя. Конфигурация нити накала обычно определяется характеристиками луча, необходимыми для конкретной оптической системы, для которой предназначена лампа.В рефлекторных лампах используются все конструкции нити накала, включая поперечную, осевую и плоскую.

Рефлекторные лампы обычно подключаются к патронам с молибденовыми штырями, выступающими наружу из задней части рефлектора и устанавливаемыми с керамическими крышками. В некоторых случаях используются специальные кабельные соединения, чтобы пространственно отделить электрический контакт от источника тепла (лампы). Поскольку рефлекторные лампы обычно встраиваются как часть точно выровненной оптической системы, электрическое соединение только изредка используется как часть крепления.Существует несколько методов установки отражателей, в том числе установка держателя на переднем крае отражателя, использование давления на заднюю часть крышки отражателя, центрирование края отражателя в конусе и регулировку края отражателя на угловом упоре. В большинстве случаев конструкция основания рефлектора и механизм крепления используются для обозначения конкретного класса рефлекторной лампы. Внешний диаметр переднего отверстия рефлектора является определяющим критерием для рефлекторных ламп, и производители установили два основных размера.Они обозначаются MR 11 и MR 16 , причем буквы представляют собой аббревиатуру металлического отражателя , а цифры обозначают диаметр отражателя в восьмых долях дюйма. Таким образом, рефлекторная лампа MR 16 имеет диаметр приблизительно 50 миллиметров, тогда как лампы MR 11 имеют диаметр почти 35 миллиметров.

Вольфрамово-галогенные отражатели предназначены для фокусировки или коллимирования света, излучаемого лампой, как показано на рисунке 4.Фокусирующие отражатели концентрируют свет в небольшом пятне (фокусной точке) в центральной оптической оси на определенном расстоянии от отражателя (см. Рисунок 4 (b)). Этот тип отражателя имеет эллиптическую геометрию, что требует, чтобы нить накала лампы располагалась в первой фокусной точке эллипсоида так, чтобы проецируемое световое пятно концентрировалось во второй фокусной точке. При проектировании светильников для фокусирующих отражателей важнейшим критерием является установка лампы на надлежащем расстоянии от входной апертуры оптической системы.Коллимирующие отражатели имеют параболическую геометрию, чтобы генерировать параллельный луч света, характеристики луча которого определяются параметрами лампы и размером отражателя (см. Рисунок 4 (c)). Угол выхода луча в первую очередь определяется размером нити накала лампы и свободным отверстием отражателя. В большинстве случаев осевая нить накала с круглым сердечником обеспечивает осесимметричный луч.

Отражатели обычно изготавливаются из стекла, но некоторые из них также изготавливаются из алюминия.Их внутренние стенки могут быть гладкими или иметь фасетки для контроля распределения света. Внутренняя структура варьируется от мелких, едва заметных зерен до крупных, выложенных плиткой граней (см. Рис. 4 (а)). В стеклянных отражателях внутренняя поверхность куполообразного отражателя покрывается (обычно осаждением из паровой фазы) для получения требуемых отражающих свойств. Стабильность размеров стеклянных отражателей превосходит стабильность металлических отражателей, а возможность выбора конкретных материалов покрытия, в том числе тех, которые могут изменять спектральный характер отраженного света, делает эти отражатели гораздо более универсальными.Металлические отражатели намного проще и дешевле изготавливать, но они ограничены в управлении спектральным выходом и более подвержены колебаниям геометрических допусков во время работы.

Если требуется весь спектр излучения, излучаемого лампой, или в случаях, когда полезен инфракрасный свет, оптимальным выбором будут металлические или стеклянные отражатели с тонким золотым покрытием. Однако там, где необходимо использовать определенные отражательные свойства для выбора длин волн посредством интерференции, оптимальными являются дихроичные тонкопленочные покрытия на стеклянных отражателях.Эти покрытия состоят примерно из 40-60 очень тонких слоев, каждый из которых составляет всего четверть длины волны света, и состоят из чередующихся материалов, имеющих высокий и низкий показатель преломления. Точная настройка толщины и количества слоев позволяет разработчикам генерировать широкий спектр выходных спектральных характеристик. Среди ламп с дихроичным отражателем наиболее полезным для микроскопии является отражатель холодного света , потому что только видимый свет в диапазоне длин волн от 400 до 700 нанометров направляется в оптическую систему (рис. 4 (d)).Инфракрасные волны излучаются через заднюю часть отражателя и отводятся от фонаря с помощью электрического вентилятора. Применение подходящих отражателей холодного света снижает общую тепловую нагрузку на систему освещения и дает свет, который можно записывать с помощью пленочных и цифровых камер.

Базовая анатомия одноцокольной вольфрамово-галогенной лампы, обычно используемой для освещения в оптической микроскопии, показана на рисунке 5. Общая длина измеряется от конца стержня основания до точки герметичной выхлопной трубы.Важным критерием расположения лампы по отношению к системе коллекторных линз является длина светового центра (рис. 5 (а)), при которой центр нити накала соответствует определенной плоскости отсчета в цоколе лампы. Другими важными параметрами являются диаметр колбы (самая толстая часть оболочки), ширина зажима основания (обычно немного больше диаметра колбы) и размеры поля накала (высота и ширина). Эффективный размер источника освещения, используемого при проектировании выходной оптической системы, определяется высотой и шириной нити накала (поле нити накала).Допуски и положение поля накала имеют решающее значение и не должны отклоняться более чем на 1 миллиметр от оси симметрии лампы (определяемой плоскостью штифтов основания и центральной линией лампы). Допуски поля накала разработаны для конкретной архитектуры волокна и должны измеряться, когда нить накала горячая.

Чрезмерно высокие рабочие температуры вольфрамово-галогенных ламп требуют значительно более прочных и толстых прозрачных колб по сравнению с обычными вольфрамовыми и угольными лампами.Стекло из кварцевого стекла из кварцевого стекла является стандартным материалом, используемым при производстве вольфрамово-галогенных ламп, поскольку этот материал может выдерживать температуру оболочки до 900 C и рабочее давление до 50 атмосфер. В целом, оптическое качество кожухов кварцевых ламп значительно ниже, чем у ламп из выдувного стекла, используемых для производства обычных ламп накаливания. Этот артефакт связан с тем, что кварц труднее обрабатывать (в первую очередь из-за более высокой температуры плавления).Кварц, предназначенный для огибающих ламп, начинается с цилиндрической трубки, которую сначала обрезают до нужной длины, а затем присоединяют меньшую выхлопную трубу. Позже в процессе производства, после того, как нить накала и выводные штыри вставлены и зажаты, оболочка заполняется соответствующим газом и галогеновым соединением, прежде чем выхлопная труба будет удалена и запломбирована в процессе, называемом наконечник , который оставляет видимый дефект на конверте. Вольфрамово-галогенные лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют выступающее пятно, расположенное в верхней части оболочки в области, которая не влияет на оптическое качество света, излучаемого лампой (рис. 5 (а)).Предварительно изготовленные внутренние конструктивные элементы лампы (нить накала, соединитель из фольги и штыри) вставляются в трубчатый кварц до того, как свинцовые штыри герметично запечатываются в оболочке путем защемления. Форма внешней поверхности зажима обеспечивает максимальную механическую прочность.

После защемления выводов штифта (этот процесс проводится, когда оболочка промывается инертным газом, чтобы избежать окисления), колба заполняется через выхлопную трубу соответствующим газом, содержащим 0.От 1 до 1,0 процента галогенового соединения. Инертным газом-наполнителем может быть ксенон, криптон, аргон или азот, а также смесь этих газов, имеющая наивысший средний атомный вес, соответствующий желаемому сопротивлению дуге. Галоген, используемый для вольфрамово-галогенных ламп, используемых в микроскопии, обычно представляет собой HBr, CH ₃ Br или CH ₂ Br ₂ . Высокое внутреннее давление в лампе достигается за счет заполнения оболочки до желаемого давления и погружения лампы в жидкий азот для конденсации заполняющего газа.После герметизации выхлопной трубы на выходе наполняющий газ расширяется по мере того, как он нагревается до температуры окружающей среды. В высокоэффективных вольфрамово-галогенных лампах, производимых Osram (Сильвания, США), используется технология Xenophot , в которой газ криптон заменяется ксеноном, который имеет более высокую атомную массу, чем криптон и другие газы-наполнители. Ксенон обеспечивает лучшее подавление испарения вольфрама, обеспечивает более высокую температуру нити накала и увеличивает световую отдачу примерно на 10 процентов (что соответствует увеличению цветовой температуры примерно на 100 K).Лампы Xenophot продаются с использованием аббревиатуры HLX , которая образована от терминов H alogen, L ow-Voltage и X enon. Большинство вольфрамово-галогенных ламп, используемых в исследовательских микроскопах, оснащены лампами Osram / Sylvania HLX или их эквивалентами.

Вольфрам всегда используется для изготовления проволочной нити в современных лампах накаливания. Чтобы быть пригодной для вольфрамово-галогенных ламп, необработанная вольфрамовая проволока должна пройти сложный процесс легирования и термообработки, чтобы придать пластичность, необходимую для обработки, и гарантировать, что нить накала не деформируется в течение длительных периодов высокой температуры во время работы лампы.Провод также необходимо тщательно очистить, чтобы предотвратить выброс вредных газов после герметизации лампы. Длина нити накала определяется рабочим напряжением, при более высоком напряжении требуется большая длина. Диаметр определяется уровнями мощности лампы и желаемым сроком службы. Для высоких уровней мощности требуются более толстые волокна, которые к тому же механически прочнее. Геометрия нити в значительной степени определяет фотометрические свойства вольфрамово-галогенных ламп. Лампы, используемые в микроскопии, обычно имеют геометрию нити с плоским сердечником, при которой проволока сначала наматывается в форме прямоугольного стержня, а затем зажимается по длинной оси.Вместо диаметра и длины нити с плоским сердечником измеряются по длине и ширине плоской стороны нити и по толщине прямоугольной формы. Характеристики светового излучения ламп накаливания с плоским сердечником значительно отличаются от характеристик излучения других геометрических форм. Наиболее значительная часть излучаемого света излучается перпендикулярно плоской поверхности нити накала, которая совмещена с собирающей оптикой для максимальной пропускной способности. В некоторых конструкциях ламп используется специальная нить накала с плоским сердечником, у которой светоизлучающая поверхность имеет квадратную форму.Эти лампы являются предпочтительными источниками освещения в микроскопии проходящего света.

Одним из важнейших факторов при производстве вольфрамово-галогенных ламп является герметизация внутренних элементов, чтобы изолировать их от внешней атмосферы. Подводящие провода (молибденовые штыри; рис. 5 (b)) выходят из цоколя лампы через уплотнение, чтобы установить и закрепить лампу в гнезде, подключенном к источнику питания. Наиболее важным аспектом создания уплотнения является разница в коэффициентах теплового расширения кварцевых и вольфрамовых нитей накала.Кварц имеет очень низкий коэффициент расширения, тогда как у вольфрама намного выше. Без надлежащего уплотнения подводящие провода будут быстро расширяться, когда лампа нагревается, и разбивают окружающее стекло. В современных вольфрамово-галогенных лампах очень тонкая молибденовая фольга (шириной от 2 до 4 миллиметров и толщиной от 10 до 20 микрометров; рис. 5 (b)) заделана в кварц, и каждый конец фольги приварен к коротким соединительным проводам из молибдена, которые в свою очередь приварены к нити накала и подводящему штифту.Молибден используется в уплотнении, потому что острые кромки позволяют безопасно врезать его в кварц во время операции зажима. Лампы, используемые для микроскопии, имеют односторонние основания, имеющие либо молибденовые штыри, выступающие из зажима, либо вольфрамовые штыри, которые изнутри связаны с молибденовой фольгой, как описано выше. Расстояние между штифтами стандартизовано и составляет от 4 до 6,35 миллиметра (обозначено как G4 и G6.35; G для стекла). Диаметр штифта колеблется от 0.От 7 до 1 миллиметра.

Поскольку на данный момент технология производства вольфрамово-галогенных ламп настолько развита, срок службы обычной лампы внезапно заканчивается, обычно при включении холодной лампы накаливания. В течение среднего срока службы современные вольфрамово-галогенные лампы не чернеют и претерпевают лишь незначительные изменения в фотометрических выходных характеристиках. Как и в случае с другими лампами накаливания, срок службы вольфрамово-галогенных ламп определяется скоростью испарения вольфрама из нити накала.Если нить накала не имеет постоянной температуры по всей длине проволоки, а вместо этого имеет области с гораздо более высокой температурой, вызванные неравномерной толщиной или внутренними структурными изменениями, то нить накала обычно выходит из строя из-за преждевременного обрыва в этих областях. Даже несмотря на то, что испаренный вольфрам возвращается в нить за счет цикла регенерации галогена (обсужденного выше), материал, к сожалению, откладывается на более холодных участках нити, а не в тех критических горячих точках, где обычно происходит утонение.В результате практически невозможно предсказать, когда какая-либо конкретная нить накаливания выйдет из строя в лампах, которые работают непрерывно. В тех лампах, которые часто включаются и выключаются, можно с уверенностью предположить, что они выйдут из строя в какой-то момент при включении.

Вольфрамово-галогенные лампы

могут работать от источников питания постоянного или переменного тока, но в большинстве исследовательских приложений микроскопии используются источники питания постоянного тока ( DC, ). Самые современные источники питания для вольфрамово-галогенных ламп имеют специализированную схему, обеспечивающую стабилизацию тока и подавление пульсаций.Критическая фаза для вольфрамово-галогенной лампы — это когда напряжение впервые подается на холодную нить накала, период, когда сопротивление нити примерно в 20 раз ниже, чем при полной рабочей температуре. Таким образом, когда напряжение питания мгновенно подается на лампу при ее включении, течет очень высокий начальный ток (до 10 раз выше, чем в установившемся режиме; называемый пусковой ток ), который медленно падает по мере того, как температура нити накала и электрическое сопротивление увеличивать. Пиковый уровень тока достигается в течение нескольких миллисекунд после запуска, но обычно заканчивается примерно за полсекунды.К сожалению, высокий пусковой ток, возникающий при холодном запуске, отрицательно сказывается на ожидаемом сроке службы лампы. Специализированная схема источника питания (часто называемая схемой плавного пуска ) используется для компенсации высоких пусковых токов в самых передовых приложениях (включая микроскопию), в которых вольфрамово-галогенные лампы используются для проведения логометрических измерений.

На рисунке 6 показана типичная вольфрамово-галогенная лампа мощностью 100 Вт, используемая в микроскопии проходящего света.Лампа оснащена охлаждающими отверстиями, которые позволяют конвекционным потокам омывать лампу более прохладным воздухом во время работы. Металлический отражатель, покрывающий внутреннюю часть светильника, помогает сферическому отражателю направлять максимально возможный уровень светового потока в систему коллекторных линз для подачи на оптическую цепь микроскопа. Этот усовершенствованный фонарик содержит запасной патрон и пластмассовый сменный инструмент, который оператор может использовать для захвата корпуса лампы во время переключения лампы.Регулировка положения лампы по отношению к оптической оси сферического отражателя и коллектора может быть выполнена с помощью винтов с внутренним шестигранником, которые перемещают основание. Лампа прикрепляется к осветителю микроскопа с помощью запатентованного монтажного фланца, который соединяет лампу с вертикальным или инвертированным микроскопом (хотя большинство ламп не могут быть заменены с одной марки микроскопа на другую). Инфракрасный (тепловой) фильтр перед системой коллекторных линз поглощает значительное количество нежелательного излучения, и дополнительные фильтры обычно могут быть вставлены в световой тракт (используя прорези держателя фильтра в осветителе микроскопа) для поглощения выбранных диапазонов видимых длин волн, регулировки цветовой температуры или добавить нейтральную плотность (уменьшение амплитуды света).Большинство ламп для микроскопии не оборудованы диффузионными фильтрами, но они часто требуются для достижения равномерного освещения по всему полю обзора и обычно помещаются производителем в осветительный прибор микроскопа.