Светотехнические термины
Осветить свою квартиру можно самостоятельно, если воспользоваться рекомендациями специалистов. А чтобы понять их советы правильно, предлагаем вам особый словарик. В нем вы найдете расшифровку наиболее замысловатых светотехнических терминов.
Световая отдача
Показывает, с какой экономичностью полученная электрическая мощность преобразуется в свет.
Световой поток. Одна из наиболее важных характеристик светильников. Световой поток определяет количество света, излучаемого данным источником. Измеряется в люменах (Лм). Обычная лампа накаливания мощностью 100 Вт имеет световой поток 1300 Лм, а металлогалогенная 70-ваттная – 6000 Лм.
На фото: модель DIOGENES от Belux
Световая отдача рассчитывается как отношение светового потока лампы (лм) к ее мощности (Вт). Использование источников света с высокой светоотдачей — один из главных способов экономии электроэнергии.
Например, данный показатель у ламп накаливания составляет в среднем 15 лм/Вт, у компактных люминесцентных — 50-90 лм/Вт при схожем уровне освещенности. Соответственно использование люминисцентных ламп позволяет снизить расходы в среднем в 5-6 раз.
Самый высокий световой поток имеют разрядные лампы высокого давления — до 100 лм/Вт.
Люминесцентные лампы, на которых работает этот светильник, дают холодный белый цвет.
Цветовая температура
Характеристика источников света, которая определяет цветность ламп и цветовую тональность (теплую, нейтральную или холодную) освещаемого лампами пространства. Цветовая температура выражается в температурной шкале Кельвина (К). К примеру, значение цветовой температуры для пламени свечи составляет 1900 К, ламп накаливания — 2500-3000К, люминесцентных — 2700-6500 К, ясного неба — 10 000-20 000 К.
Обратите внимание, как меняется восприятие одного и того же цвета при искусственном свете и при естественном освещении из окна. На этом фото это особенно заметно на примере обивки углового дивана, кресла и обеденных стульев в столовой.
Коэффициент пульсации освещенности
Индекс цветопередачи. Отношение цветов предметов при освещении их данным источником света к цветам этих же предметов, освещаемых источником света, принятым за эталон (чаще всего Солнцем), в строго определенных условиях. Обозначается символом Ra. Наивысшее значение Ra равно 100.
Худшей цветопередачей обладают натриевые лампы высокого давления (Ra=25). В Европе принята параллельная шкала: тому или иному значению Ra соответствует степень цветопередачи (обозначается цифрами от 1 до 4).
Так, очень хорошая цветопередача (степень 1) соответствует значениям Ra=80 и выше, хорошая (степень 2) – от 60 до 79, удовлетворительная (степень 3) – от 40 до 59 и недостаточная (степень 4) – от 20 до 39.
На фото: модель Sextans от фабрики Artemide, дизайн Pedretti Alessandro, Studio Rota & Partners
Выражается в процентах. Означает глубину пульсации освещенности в определенной точке помещения при питании ламп от сети переменного тока. Неконтролируемая пульсация освещенности приводит к зрительному утомлению.
Источник: http://www.4living.ru/items/article/terms-of-lighting/
Светодиодное освещение и светодиодные лампы
Светодиодное освещение является на сегодняшний день лидером в критериях свойств света, энергопотребления и безопасности.
Светодиоды, это низковольтные устройства, которые имеют минимальное потребление энергии, не излучают ультрафиолета, и позволяют получить свет требуемого оттенка, наиболее подходящий для освещения.
В отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп, светодиодные лампы не имеют нитей накаливания, которые могут перегореть, не содержат ртути и других, вредных для здоровья, веществ.
Компактные размеры светодиодных источников света позволяют встроить их практически в любую витрину или стеллаж. Предоставляя широкий выбор угла свечения, светодиоды позволяют создать любой требуемый тип подсветки или освещения, обеспечить его точечный или рассеянный характер.
Рассеянный свет применяется для подсветки жилых и нежилых помещений (переходов, коридоров и др.), витрин магазинов, рекламных вывесок. Светодиодные трубки, встраиваемые в уже имеющуюся фурнитуру для люминесцентных ламп или компактные светодиодные линейки-светильники, толщиной всего несколько миллиметров, прекрасно справляются с этой задачей.
Еще одно преимущество светодиодов, это эффектность зрительного восприятия, ввиду особенностей света, излучаемого светодиодными светильниками. Наконец, светодиодные светильники предлагают широкий диапазон цветовых оттенков, что обеспечивает цветопередачу, наиболее выгодную для выбранного вами интерьера.
Хотя в настоящее время цена светодиодной лампы существенно выше ламп традиционного освещения, но в долгосрочной перспективе 3-5 лет (замена сгоревших ламп, расходы на электриков, существенно меньшее потребление электроэнергии), оказывается, что общие расходы на освещение светодиодами в 2-3 раза меньше, чем на освещение люминесцентное.
В таблице приведены значения типичной световой эффективности (в люменах на 1 Ватт) различных типов ламп. Как видно из таблицы на сегодняшний день лучшую световую эффективность показывают только люминесцентные и светодиодные лампы. Эти два типа ламп и относят к энергосберегающим лампам. Уже сейчас светодиодные лампы достигли эффективности люминесцентных ламп, а в потенциале они могут достичь эффективности в 200 лм/Вт.
Световая эффективность различных типов ламп в лм/Вт
| Лампы накаливания | 10-18 |
| Галогеновые лампы | 15-20 |
| Компактные люминесцентные лампы | 35-60 |
| Линейные люминесцентные лампы | 50-100 |
| Металлогалогенные лампы | 50-90 |
| Светодиодные лампы (холодный белый цвет > 4000K) | 60-92* |
| Светодиодные лампы (теплый белый цвет < 4000K) | 27-54* |
ПРИМЕЧАНИЕ:
- Разброс значений зависит от типа и ваттности ламп;
- * — данные на весну 2009 года;
Основные преимущества светодиодных ламп по сравнению с люминесцентными
- Абсолютная безвредность для глаз: отсутствие ультрафиолетового и инфракрасного излучения
- В светодиодных лампах отсутствует мерцание, что не вызывает утомляемости глаз
- Светодиодные лампы вибро и ударопрочные и не содержат вредных для здоровья веществ, как ртуть в люминесцентных
- Не требуют специальной утилизации и транспортировки
- Светодиодные лампы безвредны для окружающей среды
- Долгий срок службы светодиодных ламп (типично 50 тысяч часов) выгодно отличают их от люминесцентных
- Невероятная экономичность и световая эффективность: средняя потребляемая мощность светодиодных ламп составляет 10-15 Вт, при этом световая отдача ламп сравнима со световой отдачей ламп накаливания мощностью 75-100 Вт
- Конструктивно светодиодные лампы соответствуют существующим стандартам световой арматуры, так что нет необходимости менять уже существующие светильники, вы можете просто поменять лампы.
Срок службы светодиодных ламп
Светодиодные лампы работают в 10 раз дольше, чем любая люминесцентная лампа и в сто раз дольше лампы накаливания. В среднем, лампа накаливания “живёт” 2-3 месяца, а люминесцентная проработает около года. Поэтому, для освещения труднодоступных мест и мест массовой проходимости, где обслуживание и постоянная замена старых ламп вызывает сложности, например помещений с высокими потолками (торговые залы и бизнес-центры), светодиодное освещение подойдёт лучше всего.
Источник: http://www.nao-pro.ru/ru/lighting/led_lighting.html
Прожекторы (с оптикой) светодиодные
Показывать на странице 12 24 36 72 Модуль с оптикой SVT-STR-M-79W-TRIO Световой поток, лм: 31 995 Световая отдача, лм/Вт: 135 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Модуль с оптикой SVT-STR-M-53W-QUATTRO Световой поток, лм: 28 620 Световая отдача, лм/Вт: 135 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Прожектор SVT-STR-COB-60W Световой поток, лм: 8 300 Световая отдача, лм/Вт: 138 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Прожектор SVT-STR-COB-120W Световой поток, лм: 16 600 Световая отдача, лм/Вт: 138 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Модуль PRO MeanWell SVT-STR-MPRO-50W (MW) Световой поток, лм: 8 180 Световая отдача, лм/Вт: 164 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Прожектор SVT-STR-COB-180W Световой поток, лм: 24 900 Световая отдача, лм/Вт: 138 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Модуль с оптикой SVT-STR-M-79W-QUATTRO Световой поток, лм: 42 660 Световая отдача, лм/Вт: 135 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Прожектор SVT-STR-COB-240W Световой поток, лм: 33 200 Световая отдача, лм/Вт: 138 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Модуль PRO MeanWell SVT-STR-MPRO-75W (MW) Световой поток, лм: 12 100 Световая отдача, лм/Вт: 161 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Прожектор SVT-STR-COB-DUO Световой поток, лм: 49 800 Световая отдача, лм/Вт: 138 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Модуль с оптикой SVT-STR-M-53W-PENTA Световой поток, лм: 35 775 Световая отдача, лм/Вт: 135 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч Модуль PRO MeanWell SVT-STR-MPRO-100W (MW) Световой поток, лм: 16 540 Световая отдача, лм/Вт: 165 Ресурс работы светодиодов: 100 000 ч
Не нашли что искали?
Мы производим светодиодные светильники и по индивидуальным техническим заданиям.
Для организации освещения часто вместо промышленных и уличных светильников используют прожекторы. Они могут выступать в качестве основного освещения, а могут дополнять общее фоновое освещение световыми акцентами. Прожекторы светодиодные с оптикой SVT-STR, отлично справляются с этой задачей, при этом соответствуют требованиям энергоэффективности предъявляемым к освещению.
Энергоэффективность и светодиоды с оптикой
Эксплуатация мощных прожекторов предъявляет повышенные требования к энергоэффективности, надежности и разнообразию оптики. Прожекторы SVT с оптикой, позволяют решить проблемы освещения и учесть все вышеуказанные требования. Главное тщательно подойти к определению параметров и определить его назначение. По назначению прожекторы делятся на 3 вида:
- Прожекторы заливающего света высокой мощности для освещения больших площадей. (для освещения площадей, дворов, строительных площадок, автостоянок, имеют широкий сектор излучения).
- Прожекторы с узкой оптикой для акцентной подсветки архитектурного и промышленного освещения (для освещения фасадов зданий и цехов с высокими потолками).
Вторичная оптика, которой оснащены наши прожекторы, помогает добиться нужной фокусировки светового потока, увеличить плотность, скорректировать угол освещения, площадь и форму светового пятна.
Прожекторы светодиодные уличные, серий SVT-STR-COB, SVT-STR-M, SVT-STR-MPRO, обладают следующими характеристиками:
- Мощность от 27 Вт до 720 Вт.
- Световой поток от 3645 лм до 99600 лм.
- Климатическое исполнение У1.
- Высокая степень защиты от пыли и влаги IP67.
- Диапазон рабочих температур от -40°С до +40°С, предельная от -60°С до +50°С.
- Цветовая температура от 3000К до 6500К.
- Индекс цветопередачи – CRI 70/80/90
Монтаж и жесткие условия эксплуатации
Эксплуатация прожекторов в различных условиях окружающей среды, предъявляет жесткие требования к механическим и техническим параметрам.
Прожекторы светодиодные (IP67) изготавливаются в корпусах соответственно выпускаемой серии:
- из экструдированного алюминиевого профиля с анодным покрытием.
- из листового формованного алюминия, с применением лазерной резки, гибки и последующей порошковой окраски (цвет по RAL на выбор заказчика);
Сборка осветительных приборов осуществляется с применением технологии нового поколения SMD (Surface mounted device) — классические светодиоды для поверхностного монтажа и СОВ (Chip on board) – большие светодиодные матрицы.
Прожекторы комплектуются блоками питания Аргос, с защитой от 380В и дополнительно оснащены грозозащитой, а также блоками питания MeanWell. При необходимости могут быть укомплектованы диммингом и датчиками освещенности или движения.
Для светильников с COB — оптические элементы изготовлены из боросиликатного стекла с антибликовыми насечками, устойчивого к агрессивным средам и УФ-излучению, которое обладает ударопрочностью и стойкостью к атмосферным осадкам.
Для светильников с SMD – оптика изготовлена из ПММА (оргстекло) с широким выбором КСС и стойкостью к УФ.
Прожекторы имеют 2 варианта крепления:
- на прямую поверхность при помощи поворотной лиры;
- на консоль с помощью лиры и 2-х хомутов (лира с регулировкой угла наклона).
Гарантия и срок эксплуатации
Прожекторы светодиодные с оптикой могут быть дополнительно укомплектованы системой управления освещения.Срок эксплуатации прожекторов до 25 лет.Качество продукции подтверждено сертификатом ISO 9001.Гарантия на все светильники составляет от 3-х до 5 лет.
Купить светодиодный прожектор SVT можно напрямую у производителя или у региональных представителей.
Применение энергоэффективных систем освещения позволит Вам рационально использовать выделенные мощности и сократить затраты на освещение культурных объектов и объектов федерального значения, при этом создать презентабельный вид и художественное освещение.
Источник: https://svt-svet.ru/svetodiodnyie-svetilniki/prozhektory-s-optikoy-svetodiodnye/
Что такое световой поток энергосберегающей или светодиодной лампы
Для того, чтобы разобраться что такое световой поток энергосберегающей или светодиодной лампы, для начала разберемся в понятии светового потока в принципе. В ХХ веке традиционным источником света были электрические лампы накаливания. Они преобразовывали электроэнергию в поток света через явление теплового разогрева (накаливания) металлической нити. Разогрев происходил быстро, и нить сразу же начинала испускать свет.
Эти источники света, появившиеся в XIX веке, использовались для замены свечей, поэтому их характеристика – световая сила, сравнивались с обычными свечами. Так появилась кандела – единица силы света (от латинского «candela»). Сила потока света в XIX веке и в первой половине ХХ века измерялась в «свечах». «Международная свеча» как единица измерения была установлена в 1909 г. и использовалась до введения в системе СИ единицы «кандела» (в 1979 г.).
В международной системе СИ «кандела» – одна из 7-и важнейших единиц.
Световой поток – это количественное значение «световой» мощности во всем потоке излучения. Он зависит от спектральной чувствительности глаза среднего человека. Человеческий глаз на длине волны монохроматического излучения, равной 555,016 нм (что соответствует частоте 546 480 ГГц) имеет наибольшую чувствительность.
Таким образом, одна кандела определяется на самой чувствительной частоте (в дневное время) для человеческого глаза монохроматическим излучением источника света, имеющего мощность излучения 1/683 Вт на каждый стерадиан, т. е. 1,46 мВт/ст.Под стерадианом имеется в виду единица телесного угла (угол в виде конуса), вырезанного из сферы радиусом R и имеющего площадь R2.
Угол раскрытия такого конуса примерно равен 65-ти градусам.
Световой поток измеряется в люменах – Лм.
Проще говоря, у источника света величина светового потока определяется его мощностью, воздействующей на глаз человека (т. е. тем ощущением, которое вызывается светом).
Изотропный точечный источник света излучает световой поток в 1 Лм, если его сила света равна 1 канделе, сосредоточенной в 1 стерадиане окружающего пространства. Т. е. 1 Лм = 1кд • ср.
Искусственные источники света, обычно используемые в наше время, имеют разный световой поток:
- традиционная лампа накаливания мощностью в 100 Вт имеет 1 350 Лм;
- светодиодная (LED) лампа – 860 Лм;
- газонаполненная люминесцентная лампа – 2 000.
Показатели энергетической эффективности некоторых ламп, имеющихся в продаже в нашем интернет-магазине:
EUROLAMP LED Лампа T8 алюм 9W 6500K
Наименование: EUROLAMP LED Лампа T8 9W 6500K (25)Тип лампы: ЛинейнаяАртикул: LED-T8-9W/6500Мощность (W): 9Cветовой поток (lm): 800Ширина (мм): 30Высота (мм): 600Температура (К): 6500Тип света: холодный светТип цоколя: G13Напряжение (V): 220-240Ресурс , часов: 50000Срок службы, лет: 35Аналог лампы накаливания (W): 90Ток (mA): Данные не указаныЧастота электросети (Hz): 50Количество в ящике, шт: 25Класс энергосбережения: AШтрих код упаковки: 4260346873096Размер упаковки (мм): 30,5*35*610Штрих код ящика: 4260346873133Производитель: EUROLAMP
Гарантия: 5 лет
(Код: LED-T8-9W/6500) Тип лампы: ЛинейнаяМощность (W): 9Температура (К): 6500
Тип цоколя: G13
EUROLAMP LED Лампа T8 алюм 9W 4100K
Наименование: EUROLAMP LED Лампа T8 9W 4100K (25)Тип лампы: ЛинейнаяАртикул: LED-T8-9W/4100Мощность (W): 9Cветовой поток (lm): 800Ширина (мм): 30Высота (мм): 600Температура (К): 4100Тип света: нейтральный светТип цоколя: G13Напряжение (V): 220-240Ресурс , часов: 50000Срок службы, лет: 35Аналог лампы накаливания (W): 90Ток (mA): Данные не указаныЧастота электросети (Hz): 50Количество в ящике, шт: 25Класс энергосбережения: AШтрих код упаковки: 4260346873089Размер упаковки (мм): 30,5*35*610Штрих код ящика: 4260346873126Производитель: EUROLAMP
Гарантия: 5 лет
(Код: LED-T8-9W/4100) Тип лампы: ЛинейнаяМощность (W): 9Температура (К): 4100
Тип цоколя: G13
MR16 6W GU5.3 4000 AL LR-C
Наименование: Лампа светодиодная MR16 LR-C 6W GU5.3 4000K алюм. корп. A-LR-0939Тип лампы: MR16Артикул: A-LR-0939Мощность (W): 6Тип цоколя: GU5.
3Cветовой поток (lm): 470Световая эффективность (lum/W): 79Ширина B (мм): 50Высота A (мм): 55Температура (К): 4000Тип света: нейтральный светНапряжение (V): 220-240Ресурс , часов: 30000Срок службы, лет: 20Индекс цветопередачи (Ra): 80Аналог лампы накаливания (W): 45ВтЧастота электросети (Hz): 50Температурный режим (град): -20С +40°CКоличество в ящике, шт: 50 ртути (мг): 0Класс энергосбережения: AШтрих код упаковки: 4895127205539Тип колбы: РефлекторнаяЦвет стекла: ФасетчатыйУгол рассеивания град: 60Производитель: ELECTRUM
Гарантия: 3 года (с момента приобретения)
(Код: A-LR-0939) Тип лампы: MR16Мощность (W): 6Температура (К): 4000
Тип цоколя: GU5.3
Pigmy 2W PA LP-32 Е14 3000
Наименование: Светодиодная лампа Electrum Pigmy 2W LP-20 Е14 2700К мат.
Тип лампы: ДекоративнаяАртикул: A-LP-0584Мощность (W): 2Cветовой поток (lm): 160Ширина (мм): 25Высота (мм): 70Температура (К): 2700Тип цоколя: E14Напряжение (V): 170-265Ресурс , часов: 30000Срок службы, лет: 20Аналог лампы накаливания (W): 15Ток (mA): Данные не указаныЧастота электросети (Hz): 50Количество в ящике, шт: Данные не указаныКласс энергосбережения: AШтрих код упаковки: Данные не указаныРазмер упаковки (мм): Данные не указаныШтрих код ящика: Данные не указаныПроизводитель: ELECTRUM
Гарантия: 2 года
(Код: A-LP-0584) Тип лампы: ДекоративнаяМощность (W): 2Температура (К): 2700
Cветовой поток (Lm): 160
Световая отдача люминесцентных ламп
Во второй половине столетия в широком использовании появились люминесцентные лампы (ЛЛ). Они отличались от ламп накаливания тем, что в основу их работы был заложен не физический эффект свечения металла, нагретого до высокой температуры, а эффект возникновения излучения при прохождении электрического разряда через газ (дуговой разряд в газе).
При этом разряде возникает достаточно сильное ультрафиолетовое излучение, которое с помощью люминофоров, нанесенных на стенку прозрачной колбы (обычно стеклянной трубки) преобразуется в видимое излучение. Большинство серьезных недостатков ЛЛ устранили под воздействием энергетического кризиса 70 – 90 годов ХХ века. Так в конце столетия появились компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).
По сравнению с лампами накаливания эти лампы характеризовались значительно более высокой энергоэффективностью. Обычно она была выше в 4 – 6 раз, чем энергоэффективность у традиционных ламп накаливания.
Например, такая энергосберегающая лампа компании EUROLAMP как T2 Spiral, имея потребляемую мощность 15 Ватт, выдает световой поток в 900 лм. Т. е. ее световая отдача равна 900/15 = 60 лм/Вт.
Источник: https://watt-shop.com/blog/62-chto-takoe-svetovoj-potok-energosberegayushchej-ili-svetodiodnoj-lampy.html
Эффективность LED и их световая отдача — Dialux — расчёт и проектирование освещения
КПД светильников в последние годы сильно возрос с использованием белых светодиодов в области проектирования освещения. Ритейлеры утверждают, что нас ожидает гигантский скачок в эффективности светоотдачи. Такие заявления нельзя воспринимать серьезно.
От чего вообще зависит светоотдача и насколько может быть эффективным белый светодиод на самом деле? В последние годы производители соревнуются друг с другом по части светоотдачи светодиодных светильников. Однако было оставлено без внимания согласование единообразного определения понятий «световая отдача» и «условия эксплуатации».
Часто мы находим интерпретации, которые не понятны проектировщикам или дизайнерам. У DIAL есть математическое определение теоретической максимальной световой эффективности для различных спектров.
Теоретический максимум световой эффективности белых светодиодов
В сетчатке человеческого глаза насчитывается около 7 миллионов рецепторов: красные, зеленые и синие. Они воспринимают цвет и называются колбочками. Однако, большинство из них (примерно 60%) зеленые рецепторы. Поэтому люди воспринимают зеленый цвет намного ярче, чем красный и синий, даже если мощность излучения одинакова. Максимальная спектральная чувствительность человеческого глаза достигается при длине волны 555 нм.
Это максимальное значение воспринимается как зеленый свет с длинной волны 555 нм. Максимальная световая эффективность, которая теоретически может быть вообще достигнута при 555 нм это 683 лм/Вт. Однако, на практике это значение не может быть достигнуто, поскольку, если бы это было так, это означало бы, что 1 Вт затраченной энергии может быть без потерь преобразован в видимый свет.
Конечно, монохроматический зеленый свет не подойдет для большинства задач освещения, даже если это будет весьма эффективно. Проектировщики любят использовать белый свет с различными цветовыми температурами и оптимальной цветопередачей. А простое «добавление» к зеленому цвету других цветов с другой длинной волны (в видимой области 380-780 нм) приведет к падению теоретической максимальной световой отдачи.
Следовательно, не может быть единого численного представления световой эффективности для всех белых светодиодов. Максимальная светоотдача зависит от спектрального распределения.
Зависимость световой эффективности от спектра
Следующая Таблица показывает теоретическую максимальную световую эффективность различных спектров выведенных математически в DIAL:
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Помимо светодиодов с различными цветовыми температурами, есть несколько примеров, галогеновых и газоразрядных ламп. Эффективность осветительной системы и световой поток лампы или светильника в этой таблице измерены в собственной аккредитованной фотометрической лаборатории DIAL. Из этого складывается эффективность осветительного прибора. На основе относительной спектральной кривой для видимого света V, рассчитана теоретическая максимальная световая отдача для каждого источника. Из таблицы можно увидеть, что стандартный спектр теплого белого LED достигает эффективности теоретического прибора со светоотдачей не менее 320 лм/Вт, но поскольку предполагается, что будут потери при преобразования энергии в излучение, то фактическая световая отдача прибора будет намного меньше. В будущем, возможно, появится возможность достичь эффективности системы в диапазоне 200-250 лм/Вт. Кроме того, таблица показывает эффективность преобразования энергии лампами. Эффективность преобразования энергии описывает, какая часть потребленной энергии преобразуется в видимый свет. В этом плане эффективность светодиодов видится довольно четко при сравнении с обычными лампами. В то время как эффективность преобразования энергии ламп накаливания, например, находится в пределах 10-20%, эффективность светодиодов в настоящее время достигает 40-50%. Тем не менее, это все еще «только» 40-50%, а это значит что остальные 50%-60% энергии «теряются» в виде тепла. Однако, эти цифры не отрицают того факта, что в настоящее время, многие светодиоды представленные на рынке, имеют значительно более низкую световую эффективность. Это соответственно означает плохую эффективность преобразования энергии.
Прощай идея достижения огромной световой эффективности
В ближайшие годы вряд ли световая отдача будет ощутимо увеличиваться, так как это было в первые годы после появления белых светодиодов. Кривая максимальной световой эффективности новых изделий постепенно стабилизируются.
Средняя световая отдача светодиодных светильников, безусловно, будет улучшаться, так как есть светильники на рынке со световой отдачей 50-70 лм/Вт, так что еще есть что улучшать.
Этот факт наглядно был продемонстрирован, в измерениях, которые DIAL провела в своей аккредитованной лаборатории за последние несколько лет.
Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.
Усреднённый рост максимальной и средней светоотдачи светодиодной продукции Нет сомнений в том, что LED — это эффективный источник света. Тем не менее, даже светодиод обладает физическими ограничениями, когда дело доходит до светоотдачи. Теоретически максимальная световая отдача зависит от выбранного спектра. Но больших достижений в данной области в настоящее время не ожидается. Поэтому такие идеи, как «через несколько лет белые светодиоды достигнут световой эффективности 500 лм/Вт!» просто нереальны, поскольку это физически просто не возможно.
Примечание для проектировщиков: внимательно изучайте характеристики закладываемых светильников и не забывайте о здравом смысле.
(0)
Источник: http://www.dialux-help.ru/blogs/perevody-statei/yefektivnost-led-i-ih-svetovaja-otdacha.html
Что такое светоотдача? Сравнение светильников и ламп
Большинство из вас слышали о таком параметре как световая отдача. Что он означает и как его правильно понимать?
В первую очередь он показывает, насколько эффективно электроэнергия в светильнике, преобразуется в видимый поток света. Не на тепло или другие потери, а именно на реальное освещение.
В чем измеряется световой поток
Грубо говоря, это своеобразный КПД. Единица измерения светоотдачи – Люмен/Ватт.
Простые лампочки накаливания, люминесцентные, ДРЛ, НЛ и светодиодные одной и той же мощности, имеют различную световую отдачу.
Больше всего этот параметр у светодиодных элементов. А у простой 100 ваттной лампочки самый низкий КПД. У нее всего 2% из всей затрачиваемой энергии идет на освещение.
Однако здесь многое зависит и от самого светильника, его формы, конструкции, производителя и т.д.
Если большинство параметров у различных светильников одинаковые, то главный фактор выбора того или иного источника света – это его световая отдача.
Многие из вас наверняка задумывались, а что лучше и экономичнее – повесить в комнате просто лампочку или лампочку в светильнике? Как раз на помощь здесь и приходит такой параметр, как светоотдача.
Чтобы его узнать, необходимо световой поток источника света разделить на мощность светильника. В итоге и получим данные, измеряемые в Лм/Вт.
Теоретически считается, что эти данные должны затрагивать только сам источник света и никоим образом не касаться всего светильника.
Однако практика показывает, что огромный вклад в конечный итог величины светоотдачи оказывают:
Поэтому более корректно будет называть данный термин именно ”световая отдача светильника”. При покупке всегда спрашивайте именно этот параметр, т.е. какова отдача светильника в сборе, а не его светодиодов внутри.
Какова может быть максимально возможная светоотдача в идеальных условиях? В теории она достигает 683 Люмен/ватт.
Но это возможно только при длине волны 555нм (зеленый цвет).
В нашей сетчатке находится около семи миллионов рецепторов – красных, синих и зеленых. Более половины из них, именно зеленые. Поэтому зеленый цвет мы воспринимаем как самый яркий.
Многие заблуждаются, считая, что достаточно пропустить через кристалл светодиода max ток, и тем самым будет достигнуто максимальное значение светоотдачи. Это не так.
Для этого достаточно тока, в пределах от тридцати до шестидесяти процентов от его максимальных значений.
Поэтому светодиоды в идеале должны быть именно недогружены.
При реальных замерах дешевых светодиодов с мелкими кристаллами хорошо видно, что использовать их больше 30% не рационально.
В итоге, при меньшей загрузке вы получаете:
- меньшую температуру нагрева
Правда есть один негативный момент – понадобится их большее количество. А это увеличит стоимость изделия.
Выбор качественного светильника
Поэтому большинство производителей в конкурентной борьбе выбирают экономию. Монтируют меньше светодиодов, и в итоге мы имеем в светильнике максимально от 80 до 90 Лм/Вт.
Показатели от 100 Лм/Вт и выше являются очень хорошими данными и свидетельствуют о качественном светильнике.
Как показывает практика, в конечном итоге дешевле применять дорогие светодиоды, как бы это абсурдно и не звучало.
Величина «денежной отдачи»: Люмен (световой поток )/ рубль (цена светодиода) это хорошо подтверждает.
Чем заканчивается экономия на количестве светодиодов? Ничем хорошим:
- из-за нагрева нужно увеличивать площадь радиаторов охлаждения
- ну и само собой – меньший световой поток
И это все при одинаковой мощности у качественного и дешевого изделия.
Не все производители указывают данные светоотдачи в параметрах своих светильников. Чтобы сделать расчет самостоятельно, просто возьмите из паспорта или посмотрите на упаковке 2 величины:
- световой поток (в люменах)
и разделите эти параметры.
После чего достаточно сравнить ту или иную покупку и делать соответствующий выбор.
Вот данные световой отдачи разных источников освещения:
- лампочка накаливания – от 10 до 12 Люмен/Ватт
- люминесцентные лампы (но только у качественных производителей) – от 50 до 80 Люмен/Ватт
- НЛ натриевая газоразрядная лампа, имеет очень хороший показатель – около 200Люмен/Вт
- светодиоды – рекордсмены эффективности – до 300 Люмен/Ватт
Правда 300Лм/Вт это всего лишь пока лабораторное достижение, а не массовый продукт.
Световая отдача в энергосбережении является самым существенным параметром. И вся эволюция развития светильников — это по факту достижение его предельных теоретических значений в 683 Лм/Вт.
Хотя если быть реалистом, даже значения в 500 Лм/Вт на сегодняшний день просто физически не достижимы.
Источник: https://svetosmotr.ru/chto-takoe-svetootdacha/
Эффективность и световая отдача светодиодных ламп
Эффективность и световая отдача светодиодных ламп 20.07.2016 05:53
Однако не стоит относиться к подобным громким заявлениям. Давайте разберемся, что влияет на светоотдачу, и насколько эффективен белый светодиод в реальности.
В течение последних лет изготовители отчаянно соперничают друг с другом, стремясь улучшить показатели световой отдачи светодиодных светильников, но проблема заключается в том, что единой концепции, объясняющей, что именно стоит за понятиями светоотдачи и условий эксплуатации, выработано не было. Зачастую дизайнеры, проектировщики и прочие специалисты не вполне понимают, что конкретно имеется в виду, но точное математическое определение теоретической максимальной светоэффективности для разных спектров все же имеется.
Теоретический максимум светоэффективности белых светодиодов
Сетчатка глаза насчитывает примерно 7 миллионов рецепторов-колбочек, которые воспринимают цвет: зеленые, красные и синие, причем большая часть из этих рецепторов (60 %) – зеленые. Именно по этой причине люди воспринимают зеленый цвет ярче, нежели все остальные, даже при одинаковой мощности излучения.
Наибольшая спектральная чувствительность глаза может быть достигнута только при показателе длины волны 555 нм, и такое максимальное значение человек воспринимает как зеленый свет. Максимально возможная светоэффективность при значении 555 нм – 683 лм/Вт, но это лишь теория. Однако в реальной жизни это значение достичь невозможно, иначе 1 Вт потраченной энергии можно было бы преобразовать в видимое свечение безо всяких потерь.
При всей своей эффективности монохромный зеленый свет не подходит практически ни для каких стандартных задач, связанных с освещением. Самым популярным решением все же является белый свет – используются разнообразные цветовые температуры и наилучшая цветопередача.
Просто добавить к зеленому цвету другие цвета с отличающейся длиной волны (380-780 нм) нельзя – это может привести только к уменьшению теоретической максимальной светоотдачи.
Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: численное значение светоэффективности всех белых светодиодов не может быть единым, и наибольшая световая отдача напрямую зависит от спектрального распределения.
Зависимость светоэффективности от спектра
На таблице, расположенной ниже, изображена теоретическая максимальная светоэффективность с математической точки зрения:
Кроме светодиодных ламп с разными цветовыми температурами также показаны примеры галогенных и газоразрядных ламп. Измерениями эффективности освещения и светового потока осветительных устройств занималась должным образом сертифицированная фотометрической лаборатории компании DIAL, и полученное значение светоэффективность складывается из полученных ими параметров.
На базе относительной спектральной кривой (видимый свет V) специалистами была получена теоретическая максимальная светоотдача для каждого отдельного прибора-источника света.
Таблица красноречиво демонстрирует, что обычный спектр светодиода теплого белого цвета достигает своей теоретической эффективности со световой отдачей ≥320 лм/Вт, однако при обязательном условии наличия потерь при преобразовании энергии в световое излучение реальная светоотдача источника света заметно снижается. Есть надежда, что позже будет возможно достигать эффективности в районе 200-250 лм/Вт.
Помимо вышеперечисленного, данная таблица иллюстрирует эффективность преобразования лампами получаемой энергии. Эффективность этого энергопреобразования наглядно показывает, какая конкретно часть потребляемой энергии преобразуется в видимое свечение.
В этом смысле эффективность светодиодных ламп по сравнению с обычными лампочками очевидна: эффективность традиционных ламп накаливания может пребывать в диапазоне 10-20%, тогда как этот показатель светодиодов уже может достигать 40-50%.
Хотя, с другой стороны, оставшиеся 50%-60% уходят в виде теплового излучения, да и некоторые светодиоды все же имеют гораздо более низкую световую эффективность из-за плохой эффективности энергопреобразования.
Гигантская светоэффективность? Не сейчас
В ближайшее время световая отдача не будет заметно расти – кривая максимальной светоэффективности появляющихся на рынке инновационных изделий понемногу стабилизируется.
Конечно, средняя светоотдача светодиодных источников света стремится к улучшению, и на рынке представлены светильники, светоотдача которых составляет 50-70 лм/Вт.
Необходимо долго и усердно работать над повышением эффективности для того, чтобы эта область прогрессировала, и лаборатория DIAL подтверждает это своими измерениями и вычислениями.
Среднее увеличение максимальной и средней световой отдачи светодиодных устройств:
Безусловно, сегодня светодиодные лампы – это самый эффективный источник освещения. Впрочем, что касается светоотдачи, любой светодиод имеет чисто физические пределы.
Теоретическая максимальная светоотдача естественным образом зависит от спектра, но какого-то особого продвижения в этой сфере ждать, к сожалению, не приходится, и слова о том, что уже очень скоро белые светодиоды будут иметь светоэффективность в 500 лм/Вт, не более, чем мечты, физически это не представляется возможным. Не стоит фантазировать – в работе стоит основываться только на имеющихся технических параметрах оборудования и действовать рассудительно.
Источник: https://ledstore.ru/effektivnost-i-svetovaya-otdacha-svetodiodnykh-lamp
Световой Клондайк. Полупроводниковый светодиод стал освещать пространство белым светом
«Световой Клондайк» — иначе не назовешь это странное явление, которым стал рынок светодиодного освещения в первое десятилетие XXI века. Светоизлучающий полупроводниковый диод, работающий на совершенно иных по сравнению с классическими лампами принципах, смешал все карты огромного мирового рынка общего освещения.
Новичок, рожденный в далекой от освещения отрасли, совершенствовался столь стремительно, что всего за десять лет стал полностью конкурентоспособным по отношению к «классике». Сегодня КПД светодиодов достиг уже 60%, почти в десять раз превзойдя аналогичный показатель ламп накаливания, и продолжает увеличиваться. При этом срок его службы в десятки раз больше.
Именно благодаря своей экономичности, долговечности и неприхотливости в эксплуатации новый источник света начал жестко вытеснять классические лампы.
В результате рынок, где более полувека царствовал десяток крупных игроков, за несколько лет был буквально заполонен компаниями, желающими заработать на «энергосберегающем тренде». Эффект обещает быть впечатляющим. Сегодня на освещение тратится 20% всей потребляемой в мире энергии. Результатом светодиодной революции станет двукратное сокращение мировых расходов на освещение — что эквивалентно двум годам освещения всей территории США.
Основная интрига разворачивающейся революции — освоение светодиодами одного из самых крупных сегментов рынка общего освещения, потребительского. Когда и, главное, в каком обличье новый источник света придет в дома рядовых обывателей?
Первые белые
Развитие промышленных технологий изготовления полупроводниковых источников излучения, к классу которых принадлежат и светодиоды, началось в 1960-е годы. Тогда при участии нашего нобелевского лауреата Николая Басова был открыт принцип работы полупроводникового лазера и создана новая отрасль — оптоэлектроника, которая со временем освоила серийный выпуск полупроводниковых диодов, излучавших в том числе видимый свет.
На рубеже 1970-х появились первые результаты прорывных исследований Жореса Алферова и других ученых из Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе, которые спустя четверть века сыграют не последнюю роль в создании светодиодного источника белого света.
На примере арсенида галлия, полупроводникового материала, Алферов показал, что из тонких пленок полупроводниковых материалов можно сформировать сложные многослойные конструкции (гетероструктуры), позволяющие многократно увеличить выход света.
Именно на основе гетероструктур в дальнейшем стали создавать так называемые сверхяркие светодиоды, которые можно было использовать в светотехнике. Промышленный выпуск сверхярких светодиодов, излучавших красный свет, первой наладила компания Hewlett-Packard.
Позже появились яркие оранжевые и желтые диоды на основе фосфидов и арсенофосфидов галлия. Эти светодиоды оказались востребованы в автомобильной индустрии. Однако в источники света для общего освещения они не годились.
Чтобы получить белый свет требовалась синяя составляющая спектра — нужно было создать сверхяркий синий светодиод.
Первый светодиод, излучавший синий свет, сделала еще в 1970 году группа Дж. Панкова в лаборатории компании IBM. Исследователи использовали нитрид галлия — материал, ставший впоследствии основным для промышленного изготовления ярких синих светодиодов. КПД этого диода составлял ничтожные доли процента, и руководство IBM не придало значения открытию своих сотрудников.
Зато «подсказку» Панкова подхватили десятки научных лабораторий и компаний по всему миру — они бросились «извлекать» синий свет из нитрида галлия. «На то, чтобы создать эффективный источник синего света — сверхяркий синий светодиод, были направлены большие средства, — комментирует Александр Юнович, профессор физфака МГУ. — Но сделать это долго никому не удавалось».
Прорыв в итоге совершили японцы.
Во второй половине 1980-х Исаму Акасаки, профессор Университета Нагоя, сумел ввести в нитрид галлия атомы магния. За счет этого он получил сравнительно высокий выход светового излучения — КПД лабораторных образцов его синих светодиодов составлял 1–2%.
Научный прорыв в 1995 году использовал молодой сотрудник японской корпорации Nichia Судзи Накамура.
Накамура подошел к делу по-инженерному: он объединил результаты, полученные группой Акасаки, и идеи команды Алферова — из нитрида галлия с примесями магния он сформировал гетероструктуры по тому же принципу, как их делали в Институте им. А. Ф. Иоффе из арсенида галлия.
Результат ошеломил всех — синий светодиод на основе гетероструктур нитрида галлия преобразовывал электрическую энергию в свет с фантастическим для того времени КПД 9%. Препятствий на пути к светодиодному источнику белого света больше не было.
Оставалось подобрать такой состав люминофора (люминофор — сложная химическая субстанция, которая возбуждается излучением, исходящим от кристалла, и испускает собственное излучение), чтобы часть испускаемого синего излучения проходила сквозь люминофор, не взаимодействуя с ним, а часть преобразовывалась в излучение желтого цвета. Это смешение должно было дать белый свет. Поскольку Nichia занимала на тот момент 25% мирового рынка люминофоров, лучшие в мире люминофоры оказались под рукой у того же Накамуры. Он в итоге и сделал первый яркий белый светодиод. Это было в 1996 году.
Путь в высший свет
Следующие десять лет около десятка мировых компаний — как новых, так и маститых, — боролись за рост световой отдачи белых светодиодов (световая отдача — основной параметр эффективности источника света, показывающий, какой световой поток можно получить, подведя к данному источнику 1 ватт электрической мощности).
В 2002 году она составляла около 20 лм/Вт (люмен на ватт) — примерно столько же, сколько у обычной лампы накаливания. Стоили светодиоды при этом $170–200 за 1000 люмен (килолюмен) отдаваемого светового потока. Это было в сотни раз дороже, чем у лампы накаливания ($0,3 за килолюмен) и у люминесцентной лампы ($0,6).
Светодиоды с такими параметрами не могли прийти в отрасль общего освещения, но они нашли применение в тех областях, где оказались важнее такие их преимущества, как надежность и долговечность.
«Благодаря высокой надежности, длительному сроку службы, миниатюрности и легкой адаптации к различным конструктивным исполнениям первые белые светодиоды, несмотря на относительную дороговизну, стали использоваться в автомобилях, включая фары для дорогих марок; в медицинской аппаратуре, в частности в эндоскопах и для освещения операционных; а также в системах автономного и аварийного освещения — в шахтерских фонарях, сигнальных маячках, навигационных огнях», — рассказывает АлександрЗакгейм, заместитель директора по научной работе НТЦ микроэлектроники и субмикронных гетероструктур РАН.
Ведущие производители светодиодных чипов между тем искали способы увеличить светоотдачу нового источника света, а также удешевить сам процесс выращивания гетероструктур нитрида галлия.
Серьезных подвижек удалось достичь, в частности, за счет подбора таких режимов выращивания слоев нитрида галлия, которые позволяли получить структуры высокой степени чистоты.
Хороший эффект дали и попытки профилировать поверхность полупроводникового кристалла — ее стали делать не гладкой, а с неоднородностями. Параллельно компании химического профиля улучшали свои люминофоры — старались свести потери в них к минимуму.
За счет этих усилий уже к 2006–2007 году светодиоды повзрослели достаточно, чтобы составить серьезную конкуренцию традиционным лампам. Их световая отдача сравнялась со световой отдачей люминесцентных ламп — 65–80 лм/Вт (см.
схему 1 «Рост эффективности светодиодов по сравнению с традиционными источниками света»). Цена все еще оставалась сравнительно высокой — $30–50 за килолюмен (см.
схему 2 «Снижение стоимости светодиодов по сравнению с традиционными источниками света»), но при прочих равных светодиоды стали все чаще «перевешивать» классические источники света.
Вытеснят всех
Чтобы облегчить светодиодной технологии вход на рынок общего освещения, в Японии, США, Южной Корее и некоторых других странах были разработаны государственные программы поддержки. Бюджет американской светодиодной программы 2010 года составлял $140 млн.
Помимо программ были введены технологические коридоры, предусматривающие вывод из эксплуатации низкоэффективных традиционных источников света.
В США выпуск ламп накаливания мощностью 100 Вт прекратился с этого года, а лампы на 40 и 60 Вт подпадут под запрет с 2014-го.
Производители светодиодов между тем продолжают активно совершенствовать технологию. Световая отдача лучших современных серийных светодиодов достигла 160 лм/Вт. Другими словами, светодиоды по эффективности превзошли натриевые лампы высокого давления — самые эффективные из традиционных источников света (их световая отдача составляет 140–150 лм/Вт). И 160 лм/Вт — это не предел.
В апреле этого года в лаборатории американской компании Cree, ведущего производителя светодиодных чипов и светодиодов, было достигнуто рекордное значение световой отдачи — 254 лм/Вт (это уже совсем близко к теоретическому пределу светоотдачи для белых светодиодов — около 300 лм/Вт).
«В нашей компании лабораторный результат световой отдачи становится доступным на рынке в серийной продукции через два с половиной — три года, — утверждает Юрий Дорожкин, директор по продажам Cree в Западной Европе.
— Причем по мере того, как Cree выходила на все более высокие уровни световой отдачи, ученым уже несколько раз, в частности в 2005-м и 2010 годах, приходилось пересматривать практический максимум световой отдачи белых светодиодов в сторону увеличения». Cree инвестирует в R&D около 10% своего оборота. В прошлом году это составило $100 млн.
Быстрый прогресс в эффективности светодиодов сопровождается падением их цены — к настоящему моменту она снизилась до $5 за килолюмен — это еще дороговато, но цена уже не запредельная (для сравнения: так называемая энергосберегающая компактная люминесцентная лампа обходится в $3,5 за килолюмен). Участники рынка ожидают, что к 2015 году новые источники света подешевеют до $2 за килолюмен.
Интересно, что с точки зрения логики развития НТП революция в отрасли освещения, вылившаяся в вытеснение классических ламп светодиодами, — явление вполне закономерное. Более того, вытеснение продолжится и будет носить характер тотального.
«Приход светодиодов в сферу освещения отражает общемировую тенденцию замещения вакуумных приборов более экономичными, надежными и миниатюрными твердотельными, — говорит Александр Закгейм. — В середине двадцатого века то же самое происходило в радиоэлектронной отрасли — там радиолампы были практически повсеместно заменены транзисторами.
А недавно мы стали свидетелями практически полного вытеснения электронно-лучевых трубок жидкокристаллическими дисплеями».
Прогнозы аналитиков рынка подтверждают инженерную точку зрения. Согласно McKinsey, в ближайшие пять лет рынок светодиодного освещения будет расти на 35% в год и к 2016 году достигнет €40 млрд. Светодиоды при этом займут 40% рынка источников света (сегодня 7–10%). К 2020 году аналитики обещают объем рынка в €65 млрд и долю около 60%.
Просчитавшиеся
Стремительность развития светодиодных технологий на фоне «зеленых» настроений привлекла на рынок очень большое число производителей светодиодных чипов и самих светодиодов. В результате инновационный источник света вдруг стал почти ширпотребом. Однако не все, кто пришел на «световой Клондайк», сделали правильные ставки.
Условно разделим компании — носители светодиодных технологий на две категории. К первой отнесем производителей, которые изначально «затачивали» свои светодиоды под общее освещение. Прежде всего это американская Cree, выросшая из крошечного стартапа, созданного в конце 1980-х при Университете штата Северная Каролина.
Стартап оказался более чем успешным: сегодня Cree — мировой лидер в области светодиодов для общего освещения. К слову, и здесь, на этапе промышленного становления светодиодной технологии, тоже не обошлось без участия нашей ведущей научной школы. Выходец из Института им А. Ф.
Иоффе Владимир Дмитриев
Источник: https://www.rusnano.com/about/press-centre/76369
