Koliki svjetlosni tok imaju žarulje sa žarnom niti? Svjetlosni tok LED lampi

Moj prijatelj, CEO Badmaev A.E., takođe je zainteresovan za LED diode i više od dve godine je u potpunosti prebacio osvetljenje svog stana na LED lampe, zamenjujući njima stare ili pregorele štedljive ili žarulje sa žarnom niti. Evo čovjeka koji sjedi i ne može a da se ne raduje gledajući očitanja svog brojila za struju, jer su se računi za potrošenu struju jako smanjili. Možda je vrijeme za sve nas?
Lično sam kupio svoju prvu LED lampu 2009. godine. Bila je to lampa sa postoljem GU 5.3 za reflektori, sa snagom od 1,2 W, hladno bijelo svjetlo i tada je koštao 120 rubalja. S obzirom da je svjetlina ove lampe vrlo mala, morao sam je ugraditi u kupatilo kao lampu za hitne slučajeve pored halogene lampe. Sedam godina mu se ništa nije desilo, iako sam samo jednom promijenio halogen. Razmislite sami... Ovaj članak je napisan za one koji me zovu iz radnje, ali ja sam jako zauzet i nemam vremena da objašnjavam cijelu ovu stvar.

Karakteristike LED lampi

Za pravi izbor LED lampe trebalo bi da znate po kojim kriterijumima se dele, a kao što ću vam sada reći, dovoljni su da se zbunite.

LED lampa uređaj

LED lampa se, kao i sve druge, sastoji od postolja i žarulje. IN podrumski dio skriveno štampana ploča drajveri za napajanje ploče na kojoj su zalemljene LED diode, prekrivene zaštitnom i dekorativnom plastičnom prozirnom ili mat sijalicom. Istina je da postoje otvorene lampe tipa "kukuruz", za koje su pogodne opšte osvetljenje.
Evo cool videa rastavljanja LED lampe gdje možete jasno vidjeti unutrašnju strukturu:

LED lampe sa mogućnošću zatamnjivanja

U prodaji su i LED lampe koje se mogu zatamniti. One. lampe sa mogućnošću promene snage svjetlosni tok pomoću dimera. Za takve svjetiljke najbolje je koristiti običan dimer sa žarnom niti.
Čini se da je sve dobro, ali cijena lampi za prigušivanje je vrlo visoka i neće svi platiti za ovu funkciju, a treba uzeti u obzir i trošak samog dimmera.

Nedostaci LED lampi

LED sijalice su sada dostupne u svim veličinama i oblicima na tržištu. Oni su u stanju da zamene lampe na koje smo navikli u apsolutno svim lampama.
U ponudi su lampe svih mogućih osnova, kao i za automobile, za rasvjetna postrojenja (fitolampe) itd.
Glavni problemi većine LED lampi su problemi pouzdanosti.
S navedenim vijekom trajanja od 30.000, pa čak i 50.000 sati (govorimo o vijeku trajanja LED dioda, a ne same lampe), u stvarnosti životni vijek može biti ograničen na nekoliko dana, s obzirom na trošak koji je loš. Kratak vijek trajanja svjetiljki posljedica je napora beskrupuloznih proizvođača da smanje troškove proizvodnje svojih proizvoda. Koriste jeftine LED diode, krajnje pojednostavljena kola drajvera, neodgovarajuće komponente i ne obraćaju ozbiljnu pažnju na hlađenje. Sve u svemu, ovo daje efekat koji imamo. Trebali biste kupovati proizvode poznatih proizvođača na tržištu koji prate kvalitetu svojih proizvoda, iako nisu svi spremni izbjeći gore navedene probleme.

Nakon kupovine LED lampi, ne bacajte račun i ambalažu lampe period garancije To će vam omogućiti da zamijenite naglo pregorjelu lampu. Ozbiljni proizvođači kao što su Philips ili Osram daju 3 godine garancije.

Popravka LED lampe

U principu, LED lampa koja ne radi može se uspješno popraviti. Čest problem kod LED lampi su nekvalitetni drajveri zbog loših komponenti, kondenzatori bubre pa čak i pucaju, jedna ili više LED dioda pregore ili se pregrijavaju zbog lošeg hlađenja. Pošto su sve LED diode povezane u seriju, kvar jedne prekida rad cijelog lanca. Ovdje je zadatak pronaći i zamijeniti problematične diode sličnim, i elektrolitički kondenzatori za napon od najmanje 400 V.
Naravno, popravka i izmjena LED lampi zahtijeva posebna znanja, vještine i materijale.

Zaključak.

Prelazak na LED lampe sada je svakako relevantan i već ekonomski isplativ. A ako i vi imate normalne ruke, onda možete bezbedno uzeti najjeftinije lampe i, nakon što ih malo podesite, radovati se kao moj brkati prijatelj Anatolij Jevgenijevič. Uravnotežite cijenu i kvalitet - izbor je na vama.

Čim sam uspio zamijeniti sve sijalice u kući sa štedljivim, odmah su se pojavile još ekonomičnije LED. Pa, stvarno sam htjela ovo staviti kod kuće. Zapravo, ono što me privlači kod njih nije toliko njihova efikasnost koliko njihova izdržljivost. Inače, obećanja o dugogodišnjoj uštedi energije ispostavila su se kao fikcija. Sa mojim redovno trepćućim svetlom (a ja sam praktično u centru civilizacije, eto, 20 kilometara je od Kremlja. Čak je i zastrašujuće pomisliti na kvalitet električne mreže u zabačenoj divljini!) sijalice mogu lako da zagore. isporučiti u roku od mjesec dana nakon kupovine. Dakle, gdje je prednost u poređenju sa konvencionalnim sijalicama sa žarnom niti?

Za LED diode se navodi da je životni vijek mnogo duži nego za one koje štede energiju. Naravno, praksa će pokazati da su nam toliko obećavali o uštedi energije, ali želim da pokušam. Tamo dizajn, kada svjetlosni tok formira ne jedan, već nekoliko elemenata, daje nadu za veću opstojnost sistema u cjelini. Odnosno, ako jedna LED dioda ugasi, sijalica ne ugasi, već jednostavno svijetli slabije. S druge strane, iz mog iskustva korištenja uređaja za uštedu energije, u 90% slučajeva je izgorjela elementarna baza (odnosno starter, elektronska prigušnica ili kako već zovete ono što je gurnuto u uložak). Sama uvrnuta fluorescentna cijev je obično netaknuta, nema karakterističnih zatamnjenja na mjestima filamenta, fosfor ne otpada, a pečat nije slomljen. Ali starter u kertridžu se uvijek jako zagrije, do požutenja i deformacije plastike. Obično umire, već sam navikao da reagujem na karakterističan hemijski miris zagrijane plastike - kad ga pomirišem, znači da je vrijeme za promjenu sijalice, uskoro će umrijeti.

Iskreno, ova tačka me zbunjuje jednako u vezi sa LED lampama. Sudeći po prisustvu jasno vidljivog rebrastog radijatora na većini modela, on ima šta da rasprši. To znači da baza lampe mora biti prilično topla, inače zašto trošiti toliko novca na radijator od ne jeftinog metala? Iako je ovo samo teorija, još uvijek nisam kupio nijednu sijalicu (da budem iskren, cijena u našim radnjama je odvratna, a ne mogu se snaći da je naručim po pola cijene iz Kine), tako da mogu pogriješiti. Pa, generalno, videćemo.

Uređaj LED sijalica. Slika je posuđena sa web stranice www.navigator-light.ru, oni ih proizvode.

Usput, ako ste zbunjeni da će LED lampa proizvoditi usmjereno svjetlo (poput baterijske lampe), onda se toga ne biste trebali bojati. Prvo, sada je većina proizvođača počela praviti "piramidu" emitera (kao na slici iznad). Dakle, već sija u najmanje sektoru od 180 stepeni. I drugo, ako zaista želite svestrano svjetlo, onda su već počeli praviti sijalice kao kukuruz u klipu. Nisam ih još vidio u našim radnjama (to ne znači da ne postoje, znači da ne idem mnogo u kupovinu električne opreme), ali na http://ru.aliexpress.com /category/202001096/led-bulbs-tubes.html ih je pun.

E, sad je to zapravo razlog zašto sam započeo svo ovo pisanje. Prilikom kupovine sijalica navikli smo da se fokusiramo na njihovu snagu, odnosno većina ljudi zamišlja kako sija obična sijalica sa žarnom niti od 100W i vođeni su tim osećajem - da li će vama lično biti dovoljno lagana ako kupite sijalicu od 75W , ili još uvijek trebate 100? Ali ova metoda ne radi sa onima koji štede energiju - snaga je potpuno drugačija, sijalica od 26W će zasjati jače od sijalice sa žarnom niti od 100W. Srećom, fizičari su sve već odavno predvidjeli, shvativši kako da izmjere svjetlosni tok :) I čak su uveli takvu jedinicu mjere kao što je lumen.

Oznake svjetlosnog toka u lumenima pojavile su se na lampama tek nedavno. Prije toga su se snalazili sa vatima, a i ranije su isto tako mirno izračunavali svjetlosni tok sijalica u svijeća Moja baka. na primjer, kada me je poslala u radnju, dala mi je instrukcije da kupim lampu “60 svijeća”. A ja sam joj razdraženo prigovorio da je tačna riječ “vat” :) Zapravo, tačna riječ je “toliko lumena”. Mislim da će se naša djeca već naviknuti. I za tebe. Za one koji se još nisu navikli na brojeve na pakovanju, evo male pločice. vrlo je približan, na primjer, za sijalicu sa žarnom niti od 100 W tačne brojke za svjetlosni tok u lumenima su 1340. Ali da biste se kretali u trgovini, to će biti dovoljno.

Koliko lumena ima sijalica od 20 W? Koliko lumena ima sijalica od 40 vati? Koliko lumena ima sijalica od 100 vati? Koliko lumena ima sijalica?

Najpoznatiji rasvjetni uređaj za nas je obična sijalica sa žarnom niti. To je izvor rasvjete koji se sastoji od staklene sijalice, tijela sa žarnom niti, elektroda, postolja i izolatora.

Jednostavni su, pouzdani i mogu se kupiti po vrlo niskoj cijeni. Unatoč popularnosti žarulja sa žarnom niti, one imaju niz nedostataka. Efikasnost ovakvog uređaja je oko 2%, slaba izlazna svjetlost unutar 20 Lm/W i kratak vijek trajanja od oko 1000 sati.

Kada je povezan na električna mreža pretvarači žarulja sa žarnom niti električna energija u svetlost, zagrijavanjem provodnika (filamenta). Napravljen od vatrostalnog volframa ili njegovih legura, filament se nalazi u staklenoj tikvici napunjenoj inertnim gasom ili vakuumom (za lampe male snage do 25 W).

Boca služi za zaštitu od izlaganja vanjski faktori, i inertni plin (kripton, dušik, ksenon, argon i njihove mješavine) ne dozvoljava oksidaciju volframovog vodiča i smanjuje gubitak topline. Nit se zagreva pod uticajem struje koja prolazi kroz njega do temperature od oko 3000ºS (npr. toplota vremenom dovodi do stanjivanja i sagorevanja provodnika).

Kao rezultat zagrijavanja nastaje elektromagnetno zračenje čiji je mali dio u vidljivom spektru, a glavni dio je infracrveno zračenje. Svjetlosni tok nastaje kada vrlo visoka temperatura filamenta pretvara elektromagnetno zračenje u vidljivu svjetlost.

Energija koju troši lampa djelimično se pretvara u zračenje vidljivo oku. Glavni dio se pod utjecajem konvekcije unutar tikvice raspršuje u procesu toplinske provodljivosti.

Svjetlost koju proizvode žarulje sa žarnom niti nalazi se u žutom i crvenom spektru i stoga je blizu dnevnog svjetla.

Svjetlosni tok

Direktno dodjeljivanje bilo kojeg uređaj za osvetljenje– osvetljenje. U lampi sa žarnom niti nastaje pretvaranjem toplotne energije u svjetlosni tok.

Definicija i pravila mjerenja

Svjetlosni tok je veličina koja karakterizira svjetlosnu snagu (svjetlosnu energiju koja se zračenjem prenosi kroz određenu površinu u jedinici vremena) vidljivog zračenja u toku ovog zračenja, odnosno prema svjetlosnom osjećaju koji proizvodi ljudsko oko.

Osetljivost ovog osećaja može se odrediti krivom spektralne efikasnosti, koju je odobrio CIE. Jedinica svjetlosnog toka u Međunarodnom sistemu jedinica je lumen (lm ili lm), koji se izračunava po formuli:

1 lm = 1 cd*sr (1 luks × m2), Gdje:

• cd - kandela;
• puni ugao, 1 steradijan.

Energija u snopu svjetlosti ima vremensku i prostornu distribuciju. Izvori koji emituju svjetlosni tok razlikuju se po distribuciji spektralnih boja:

• linijski spektar (pojedinačne linije);
• prugasti spektar (u blizini razgraničenih linija);
• kontinuirani spektar.

Spektralna gustina svetlosnog snopa karakteriše se distribucijom fluksa zračenja po spektru. Izmjereno u W/nm.

Korelacija sa snagom elementa

Povećanje svjetlosnog toka direktno ovisi o snazi ​​lampe. Grafikon (vidi sliku ispod) pokazuje jasnu zavisnost povećanja svjetline proporcionalno povećanju snage.

Žarulje sa žarnom niti iste snage mogu emitovati različite svjetlosne tokove. Što je veći napon, to je veća vrijednost svjetlosnog toka.

Poređenje sa drugim vrstama lampi

Komparativna analiza svjetlosnog toka žarulja sa žarnom niti sa naprednijim luminiscentnim i omogućava vam da procenite njegovu efikasnost.

Uprkos prednostima sijalica sa žarnom niti, kao što je trenutno uključenje, jeftino, veliki izbor oblika i snage, nema treperenja, efikasnost svetlosnog toka u odnosu na potrošnju energije je veoma niska u poređenju sa proizvodima nove generacije. U inostranstvu, udio volframovih elemenata u ukupnom protoku je oko 10%.

Svjetlosni tok- snaga svjetlosnog zračenja, odnosno vidljivog zračenja, procijenjena svjetlosnim osjetom koji proizvodi na ljudskom oku. Svjetlosni tok se mjeri u lumenima.

Na primjer, žarulja sa žarnom niti (100 W) emituje svjetlosni tok od 1350 lm, a Fluorescentna lampa LB40 - 3200.

Jedan lumen jednak svjetlosnom toku kojeg emituje tačkasti izotropni izvor, sa svjetlosnim intenzitetom jednakim jednoj kandeli, po solidnom kutu, jednakom jednom steradijanu (1 lm = 1 cd sr).

Ukupni svjetlosni tok koji stvara izotropni izvor sa svjetlosnim intenzitetom od jedne kandele jednak je 4π lumena.

Postoji još jedna definicija: jedinica svjetlosnog toka je lumen(lm), jednak fluksu koji emituje apsolutno crno tijelo sa površine od 0,5305 mm 2 na temperaturi skrućivanja platine (1773 ° C), ili 1 svijeća · 1 steradijan.

Moć svetlosti- prostorna gustina svjetlosnog toka, jednaka omjeru svjetlosnog toka i vrijednosti solidnog ugla u kojem je zračenje ravnomjerno raspoređeno. Jedinica intenziteta svjetlosti je kandela.

Iluminacija- površinska gustina svjetlosnog toka koji pada na površinu, jednaka omjeru svjetlosnog toka prema veličini osvijetljene površine na kojoj je ravnomjerno raspoređen.

Jedinica za osvetljenje je lux (lx), jednako osvjetljenju stvorenom svjetlosnim tokom od 1 lm, ravnomjerno raspoređenim na površini od 1 m2, odnosno jednako 1 lm/1 m2.

Osvetljenost- površinska gustina intenziteta svjetlosti u datom smjeru, jednaka omjeru intenziteta svjetlosti i površine projekcije svjetlosne površine na ravan okomitu na isti smjer.

Jedinica za osvetljenje je kandela po kvadratnom metru(cd/m2).

Svjetlost (svjetlost)- površinska gustina svjetlosnog toka koju emituje površina, jednaka omjeru svjetlosnog toka prema površini svjetleće površine.

Jedinica osvjetljenja je 1 lm/m2.

Jedinice za količine svjetlosti u međunarodnom sistemu jedinica SI (SI)

primjeri:

ELEKTROTEHNIČKI PRIRUČNIK"
Pod generalnim uredništvom. Profesori MPEI V.G. Gerasimova i drugi.
M.: Izdavačka kuća MPEI, 1998