Люмен: что это такое и формула расчета

Автор Михаил Михаэлис November 13, 2023

Люмен - одна из ключевых характеристик источников света. Но мало кто знает, что означает это слово, откуда оно взялось и как правильно использовать данную единицу измерения. Давайте разберемся!

Происхождение термина "люмен"

Люмен (лм) - это единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ). Она показывает общее количество света, испускаемое источником.

Слово "люмен" происходит от латинского "lumen", что означает "свет". Оно также связано со словом "люминесценция" - свечение вещества при воздействии энергии. Термин "люмен" появился в системе СИ в 1948 году.

Люмен характеризует полный световой поток от источника вне зависимости от направления излучения.

Что такое люмен и как его измеряют

Физически люмен показывает поток излучения видимого света. Это количественная мера способности источника света вызывать зрительное ощущение.

Люмен тесно связан с такими величинами как:

Кандела (кд) - единица силы света
Люкс (лк) - единица освещенности

Чем больше люмен у источника света, тем он ярче светит. Люмены измеряют специальными приборами - люксметрами или фотометрами.

Для сравнения, у лампы накаливания мощностью 100 Вт световой поток составляет около 1300 лм. А современный светодиод мощностью 10 Вт может давать свыше 1000 лм!

Зачем нужны люмены и где применяют

Люмены необходимы для выбора источников света и расчета освещения. Чем выше этот показатель, тем ярче будет светить лампа или светильник.

Существуют установленные нормы освещенности в люменах для разных типов помещений:

Для жилых комнат - не менее 150 лм на 1 м2
Для офисов - 300 лм на 1 м2
Для торговых залов - 500 лм на 1 м2

Зная площадь помещения и норму освещенности, можно рассчитать необходимое количество люменов. Например, для освещения офиса площадью 40 м2 потребуется 40 * 300 = 12000 лм.

Как соотносятся люмены, ватты и световая отдача

Люмен показывает количество света, а ватты - потребляемую мощность. Это разные величины.

Чтобы оценить эффективность источника света, используют показатель световой отдачи в лм/Вт. Это отношение светового потока в люменах к потребляемой мощности в ваттах.

Например, светодиодная лампа потребляет 10 Вт и дает 800 лм. Ее световая отдача составляет 80 лм/Вт. А у лампы накаливания аналогичные показатели: 60 Вт и 700 лм. Значит световая отдача всего 11,6 лм/Вт.

Таким образом, при одинаковом световом потоке светодиодные источники света гораздо экономичнее традиционных ламп накаливания.

Особенности люменов у светодиодов

Светодиодные источники света обладают самой высокой световой отдачей, достигая 100-150 лм/Вт. Это в 5-10 раз выше, чем у ламп накаливания.

На показатель люменов светодиодов влияют:

Цвет свечения
Угол излучения
Технология изготовления

Например, белые светодиоды дают больше света, чем монохромные красные или синие. А с увеличением угла светораспределения уменьшается световой поток.

Светодиодные лампы и светильники: сравнение в люменах

Среди светодиодных источников света можно выделить:

Лампы со встроенным светодиодом
Светодиодные ленты
Прожекторы и светильники со светодиодами

У каждого типа есть свои особенности по люменам. Например, в ленте светодиодов общий световой поток складывается из потоков всех светодиодов.

А в светильниках на люмены влияет еще и оптика - отражатели и рассеиватели.

Расчет люменов для конкретных задач

Рассчитать требуемое количество люменов можно по такой формуле:

Люмены = Площадь * Норма освещенности * Коэффициент высоты потолка.

Например, для торгового зала площадью 30 м2 с нормой 500 лк и коэффициентом 0.8 получаем:

Люмены = 30 * 500 * 0.8 = 12000 лм

Таким образом, для данного помещения нужен световой поток не менее 12000 лм.

Подбор светодиодных ламп по люменам

При выборе светодиодной лампы важно ориентироваться на заявленное количество люменов. Чем больше этот показатель, тем ярче будет светить лампочка.

Для освещения комнаты площадью 12 м2 потребуется около 1500-2000 лм. Это может быть светодиодная лампа мощностью 8-12 Вт со световым потоком 1700-2200 лм.

Особенности светодиодных лент по люменам

У светодиодных лент общий световой поток зависит от:

Количества светодиодов в ленте
Мощности одного светодиода
Плотности размещения светодиодов

Чем больше светодиодов на метр и чем они ярче, тем выше будет светоотдача ленты в люменах.

Выбор прожекторов по люменам

У светодиодных прожекторов на количество люменов влияет не только мощность, но и угол излучения:

Широкий угол дает больше рассеянного света
Узкий угол концентрирует световой поток

Для освещения фасада дома нужен узконаправленный прожектор с потоком 5000-8000 лм. А для двора подойдет рассеянный свет широкоугольного прожектора не менее 10000 лм.

Расчет люменов для промышленных объектов

На производстве требуются повышенные нормы освещенности - до 300-500 лк. Это связано с высокими требованиями к безопасности и качеству работ.

Например, для цеха площадью 1000 м2 и нормой 300 лк нужно:

1000 м2 * 300 лк * 0.7 (коэффициент) = 210000 лм

Такой уровень освещенности может обеспечить комплекс из мощных светодиодных светильников.

Выбор ламп для дома по количеству люменов

Для жилых помещений достаточно 100-300 лк. Это позволяет подобрать лампы с оптимальным световым потоком, не переплачивая за избыточную мощность.

Ключевые факторы при выборе:

Назначение лампы
Площадь и высота помещения
Требуемый уровень освещенности

Зная эти параметры, можно точно рассчитать люмены и выбрать оптимальный вариант.

Расчет освещения улиц и дорог в люменах

Для уличного освещения также есть установленные нормы в люксах и люменах. Они зависят от категории дороги или типа улицы.

Например, для основных дорог требуется 20 лк, второстепенных - 10 лк, а для пешеходных - 5 лк. Это влияет на количество светильников и их мощность.

Особенности расчета люмен для архитектурного освещения

При подсветке фасадов зданий и памятников важен не только световой поток, но и цветовая температура света.

Обычно используют нейтральный белый свет 3000-4000 К для подчеркивания архитектурных деталей без искажения цвета.

Выбор ламп по люменам для магазинов и витрин

В торговых залах важна как общая освещенность, так и дополнительное выделение отдельных товаров и полок.

Для общего освещения рассчитывают люмены исходя из площади зала. А для подсветки витрин выбирают компактные светодиодные светильники с узконаправленным световым пучком.