Техническая информация

Техническая информация. Свет. Источники света

Основные определения

Человек и свет

Мы получаем через зрение 80% всей информации об окружающем мире. Избыток или недостаток света, ослепление или неверная цветопередача влияют на наше восприятие, отвлекают внимание и утомляют глаза.

Свет - это излучение, способное возбуждать сетчатку глаза и создавать зрительный образ в мозге человека. Считается, что свет имеет природу электромагнитных волн, амплитуда которых выражается в интенсивности зрительного образа, а длина волны λ и частота колебаний ƒ определяют цвет образа. Эти величины связаны формулой скорости распространения света в вакууме (300000 км/сек): v = λƒ.

Основная мера света – световой поток Ф или F (люмен, лм). Световой поток F - это мощность светового излучения, т.е. световая энергия, излучаемая источником света в течение 1 сек в видимом диапазоне спектра.

Свет распространяется во всех направлениях от источника света. Его можно перераспределить в определенной части пространства, характеризуемого телесным углом ω, измеряемого в стерадианах (ср).

Если световой поток F (лм) сосредоточить в телесном угле ω (ср), то он будет характеризоваться силой света I и измеряться в канделах (кд). Яркость L выражает силу зрительного ощущения, вызываемого источником света, измеряется в кд/кв.м.

Светораспределение светового прибора описывается кривой силы света (КСС).

Освещенность

Освещенность (Е) - это количество света, падающего на данную поверхность. Освещенность равна 1 лк, если световой поток F 1 лм равномерно распределить по площади S 1 кв.м. Освещенность Е прямо пропорциональна силе света I, углу падения света на поверхность (cosα) и обратно пропорциональна квадрату расстояний R до источника света («закон квадратов расстояний»).

Днем под открытым облачным небом освещенность составляет от 10 000 лк, при ясном небе 100 000 лк. Для письма и чтения при искусственном свете освещенность чаще всего равна 500 лк, для черчения и сложной работы освещенность должна быть не меньше 750 лк.

Нормируется минимальная величина освещенности. Чаще всего люди воспринимают более высокую освещенность как приятную и мотивирующую. Особенно зимой, когда доля естественного света сокращается, в помещениях нужно больше света, чтобы уменьшить утомление.

В начало

Свет и цвет

Восприятие цвета зависит от качества цветопередачи источников света. Цветовая температура Тцв (Тс) источника света (градус Кельвина, К) описывает цветность света. Цветовой температурой лампы считается температура, до которой необходимо нагреть абсолютно черное тело, чтобы оно излучало свет того же спектрального состава и цветовой окраски, что и данная лампа. Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает.

Объективной характеристикой является индекс цветопередачи Ra. Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света.

Для определения значения Ra фиксируется сдвиг цвета с помощью 8 стандартных эталонных цветов, который наблюдается при направлении света тестируемого источника света. Чем меньше отклонение цвета, тем лучше характеристики цветопередачи. Источник света с Ra=100 (лампа накаливания) излучает свет, оптимально отражающий все цвета. Чем ниже значение Ra, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта (лампы ДНаТ имеют Ra=40).

Существуют три главные цветности света: тепло-белая < 3300К, холодно-белая 3300 – 5000К, дневного света > 5000К. Лампы с одинаковой цветностью могут иметь различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого ими света.

Блёскость

К самым неприятным проблемам зрения относится блёскость. Прямая блёскость возникает за счет большого контраста между очень светлыми и очень темными поверхностями. Она напрягает зрение, ведет к утомлению и ошибкам. Ограничение прямой блёскости задается обобщенным показателем дискомфорта UGR.

В РФ в качестве количественного критерия слепящего действия световой установки принят показатель дискомфорта М.

Коэффициент пульсации

Важной характеристикой качества освещения является соответствие нормам по глубине пульсации освещенности Кп=(Еmax-Emin)/2Eсрх100%. Глубина пульсации нормируется для помещения (5-20%). Для источника света измеряется пульсация светового потока (фликер).

Коэффициент пульсации LED с источниками вторичного питания и ЛЛ с высокочастотными ЭПРА составляет незначительную величину (1,0-1,5%).

КПД светильника - это отношение потока светового прибора к световому потоку ламп.

Световая эффективность

Светоотдача (е) источника света - это отношение светового потока (F), излучаемого источником света, к потребляемой этим источником мощности (е = F/P). Единица измерения: лм/Вт.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности - отношение активной мощности к полной мощности системы. Допускается использование светильников мощностью ламп менее 32 Вт без компенсации реактивной мощности. Допускается использование светильников с коэффициентом мощности менее указанного для осветительных установок с групповой компенсацией реактивной мощности.

Светильники для ЛЛ с ЭмПРА с компенсацией имеют коэффициент мощности не менее 0,85, с ЭПРА не менее 0,96.

В начало

Источники света

Источник света — любой объект, излучающий электромагнитную энергию в видимой области спектра. По своей природе подразделяются на искусственные и естественные. Солнце — главный источник тепла и света на Земле.

Основными искусственными источниками света (ИС) являются тепловые, газоразрядные и полупроводниковые. Все лампы имеют фирменные и национальные названия, также существуют международная классификация ИС – ILCOS.

Базовыми техническими параметрами ИС являются номинальное напряжение (Uн, В), номинальный ток (Iн, А), номинальная мощность (Рн, Вт). Эффективность ИС характеризуется световой отдачей (Н) – отношением светового потока лампы к потребляемой мощности и измеряется в лм/Вт. Качество цвета определяется цветом излучения (цветовой температурой Тц, К), общим индексом цветоперадачи (Ra). Эксплуатационные свойства определяются сроком службы в часах. При описании ИС часто используют понятия форма колбы и цоколь (например, люминесцентная лампа в форм-факторе Т8 G13 - труба диаметром 26 мм, тип цоколя G13).

Спектр ламп приведен как пример.

В начало

Тепловые источники света

Тепловыми ИС являются лампы накаливания (ЛН). К ним относятся лампы накаливания – термоизлучатели и галогенные лампы накаливания (ГЛН). В них видимое излучение генерируется телом накала, которое нагревается проходящим электрическим током. Достоинства ЛН – хорошая цветопередача, сплошной спектр излучения, относительная компактность, быстрый выход на рабочий режим. Недостатки – низкий КПД, непродолжительный срок службы. Лампы накаливания обычно делят на ЛН общего назначения (ЛОН) и лампы специального назначения. ЛОН постепенно выводятся из коммерческого обращения.

Лампы накаливания
Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
ЛОН
IAA A60
60 Е27 1000 Б 220-230-60-2
715 лм
A CL 60
715 лм
A60 CL
715 лм

Галогенные лампы накаливания

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
ГЛН
HSGST
100 Е27 2000 КГВ 220-100
1500 лм
HALOLUXE CERAM
1800 лм
HAL-T32-100W-CL
1550 лм
ГЛН
HSGST
150 Е27 2000 КГВ 220-150
2500 лм
HALOLUXE CERAM
2870 лм
HAL-T32-150W-CL
2550 лм

В начало

Газоразрядные источники света (ГРИС)

В ГРИС видимый свет возникает благодаря электрическому разряду в газовой среде внутри лампы. Световой поток и спектральный состав излучения определяется составом и давлением газа, рабочим током лампы, применяемыми люминофорами и т.д. Большинство ГРИС требуют пускорегулирующего аппарата (ПРА), который необходим для зажигания лампы и стабилизации тока. Основными группами массовых ГРИС являются лампы низкого давления, в основном люминесцентные, и лампы высокого давления.

Люминесцентные лампы (ЛЛ) – это ГРИС низкого давления. Разряд происходит в парах ртути и инертного газа, при этом генерируется излучение в УФ диапазоне, которое преобразуется люминофором в видимое. ЛЛ делятся на линейные (FL – fluorescent lamp) и компактные КЛЛ (CFL – compact fluorescent lamp). КЛЛ сейчас часто выпускают с интегрированным ЭПРА (CFLI). Линейные люминесцентные лампы чаще всего выпускают в форм-факторах T5 G5 и Т8 G13, различной длины, мощности и цветности.

Компактные люминесцентные лампы

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Ток, А Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
КЛЛ
FSD
36 2G11 0,435 8000 КЛ36/БЦ
2900 лм
DULUX L36W
2750 лм
Master PL-L 36W
2750 лм
КЛЛ
FSM
42 GX24q-4 0,320 8000 - DULUX L42W
3200 лм
Master PL-L 42W
3200 лм

Компактные люминесцентные лампы интегрированные спиральные лампы
Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
КЛЭ
FBT
до 20 Е27 8000 T2 SPC20W
1180 лм
DST Twist 18W Tornado 20W/865
1350 лм
КЛЭ
FBT
до 85 Е27/Е40 8000 T5 SP65W
3900 лм
- Tornado HL 75W/865
5500 лм
КЛЭ
FBT
до 105 Е40 8000 T5 SP105W
6300 лм
- -

Линейные люминесцентные лампы Т5

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь
Длина, мм
Ток, А Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток при 25°С
световой поток при 35°С
Россия Osram Philips
FDH T5 HE 14 G5
549
0,165 24000 ЛБЦТ-14 FH 14W/840
1200 лм
1350 лм
TL5HE 14W/840
1200 лм
1350 лм
FDH T5 HE 21 G5
849
0,165 24000 ЛБЦТ-21 FH 21W/840
1900 лм
2100 лм
TL5HE 21W/840
1900 лм
2100 лм
FDH T5 HO 24 G5
549
0,295 24000 - FH 24W/840
1750 лм
1950 лм
TL5HO 24W/840
1750 лм
1950 лм
FDH T5 HE 28 G5
1149
0,170 24000 ЛБЦТ-28 FH 28W/840
2600 лм
2900 лм
TL5HE 28W/840
2600 лм
2900 лм
FDH T5 HE 35 G5
1449
0,175 24000 ЛБЦТ-35 FH 35W/840
3300 лм
3650 лм
TL5HE 35W/840
3300 лм
3650 лм
FDH T5 HO 39 G5
849
0,325 24000 - FQ 39W/840
3100 лм
3500 лм
TL5HO 39W/840
3100 лм
3500 лм
FDH T5 HO 49 G5
1449
0,245 24000 - FQ 49W/840
4375 лм
4900 лм
TL5HO 49W/840
4375 лм
4900 лм
FDH T5 HO 54 G5
1149
0,455 24000 - FQ 54W/840
4450 лм
5000 лм
TL5HO 54W/840
4450 лм
5000 лм
FDH T5 HO 80 G5
1449
0,530 24000 - FQ 80W/840
6550 лм
7000 лм
TL5HO 80W/840
6550 лм
7000 лм
FDH T5 HE 14 G5
549
0,165 24000 ЛБЦТ-14 FH 14W/865
1100 лм
1260 лм
TL5HE 14W/865
1100 лм
1260 лм
FDH T5 HE 21 G5
849
0,165 24000 ЛБЦТ-21 FH 21W/865
1750 лм
1960 лм
TL5HE 21W/865
1750 лм
1960 лм
FDH T5 HO 24 G5
549
0,295 24000 - FH 24W/865
1650 лм
1820 лм
TL5HO 24W/865
1650 лм
1820 лм
FDH T5 HE 28 G5
1149
0,170 24000 ЛБЦТ-28 FH 28W/865
2400 лм
2700 лм
TL5HE 28W/865
2400 лм
2700 лм
FDH T5 HE 35 G5
1449
0,175 24000 ЛБЦТ-35 FH 35W/865
3100 лм
3400 лм
TL5HE 35W/865
3100 лм
3400 лм
FDH T5 HO 39 G5
849
0,325 24000 - FQ 39W/865
2900 лм
3300 лм
TL5HO 39W/865
2900 лм
3300 лм
FDH T5 HO 49 G5
1449
0,245 24000 - FQ 49W/865
4100 лм
4650 лм
TL5HO 49W/865
4100 лм
4650 лм
FDH T5 HO 54 G5
1149
0,455 24000 - FQ 54W/865
4350 лм
4850 лм
TL5HO 54W/865
4350 лм
4850 лм
FDH T5 HO 80 G5
1449
0,530 24000 - FQ 80W/865
6300 лм
6650 лм
TL5HO 80W/865
6300 лм
6650 лм

Линейные люминесцентные лампы Т8

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь
Длина, мм
Ток, А Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток при 30°С
Россия Osram Philips
FD T8 18 G13
604
0,370 8000 FL18W/635 L 18W/840
1350 лм
TL D 18W/840
1350 лм
FD T8 36 G13
1213
0,430 8000 FL36W/635 L 36W/840
3350 лм
TL D 36W/840
3350 лм
FD T8 58 G13
1514
0,670 8000 ЛД58 L 58W/840
5200 лм
TL D 58W/840
5200 лм
FD T8 18 G13
604
0,370 8000 FL18W/635 L 18W/865
1300 лм
TL D 18W/865
1300 лм
FD T8 36 G13
1213
0,430 8000 FL36W/635 L 36W/840
3250 лм
TL D 36W/840
3250 лм
FD T8 58 G13
1514
0,670 8000 ЛД58 L 58W/840
5000 лм
TL D 58W/840
5000 лм

Линейные люминесцентные лампы специальные для температур -40ºC
Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь
Длина, мм
Ток, А Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Philips
FD T12 18 G13
604
0,370 8000 Master TL-D 18W/840 1 SL
1350 лм
FD T8 36 G13
1213
0,430 8000 Master TL-D 36W/840 1 SL
3250 лм
FD T8 58 G13
1514
0,670 8000 Master TL-D 58W/840 1 SL
5150 лм

Стартеры
  Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
Двухламповая схема включения 20С-127 ST 151 S4
Одноламповая схема включения 80С-220 ST 111 S10
Одноламповая схема включения специальная - - P10 18-65W SIN 220-240V BL

Характеристики конкретных газоразрядных ламп высокого давления должны быть уточнены у производителя.
В начало

Газоразрядные источники света высокого давления (ГРИС)

ГРИС высокого давления (ГЛВД) включают в себя ртутные лампы (например, типа ДРЛ с люминофором), металлогалогенные лампы (МГЛ, типа ДРИ), натриевые лампы (НЛВД, например, типа ДНаТ). Иногда для ГРИС, в основном МГЛ, используется термин HID-лампы (HID - high intensity discharge). Разряд в ГЛВД происходит в компактной горелке из тугоплавкого прозрачного материала (например, кварца или керамики). Состав газовой среды определяет спектр ламп. Внешняя колба (трубчатая, элипсоидная) выполнена из прозрачного или матированного стекла. Для металлогалогенных и натриевых ламп, кроме электромагнитного балласта, требуется специальное импульсное зажигающее устройство (ИЗУ, игнитор).

Металлогалогенные лампы высокого давления

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
ДРИ
М
70 Е27 20000 ДРИ 70
5200 лм
HQI-E70W DL
5200 лм
CDO-TT 70W
6300 лм
ДРИ
М
100 Е27/E40 20000 ДРИ 100
8000 лм
HQI-E100W
8500 лм
CDO-TT 100W
8800 лм
ДРИ
М
150 Е27/E40 20000 ДРИ 150
12000 лм
HQI-E150W
12500 лм
CDO-TT 150W
13500 лм
ДРИ
М
250 E40 20000 ДРИ 250-5
18000 лм
HQI-E/P250/D
17000 лм
HPI Plus 250W
19000 лм
ДРИ
М
400 E40 20000 ДРИ 400-5
28000 лм
HQI-E/P400/D
31000 лм
HPI Plus 400W
32500 лм
ДРИ
М
700 E40 12000 ДРИ 700-5
60000 лм
- -
ДРИ
М
1000 E40 12000 ДРИ 1000-5
103000 лм
HQI-T1000
85000 лм
HPI-T1000W
85000 лм
ДРИ
М
2000 E40 12000 ДРИ 2000-6
200000 лм
HQI-T2000
180000 лм
HPI-T2000W
189000 лм

Натриевые лампы высокого давления

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Ток, А ССТ, К Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
ДНаТ
ST
70 Е27 0.98 2000 30000 ДНаТ 70
6000 лм
NAV-T70
6000 лм
SON-T Pro 70W
6000 лм
ДНаТ
ST
100 Е40 1.20 2000 30000 ДНаТ 100
9500 лм
NAV-T100
9000 лм
SON-T Pro 100W
9000 лм
ДНаТ
ST
150 Е40 1.80 2000 30000 ДНаТ 150-5
15000 лм
NAV-T150
150000 лм
SON-T Pro 150W
150000 лм
ДНаТ
ST
250 Е40 3.00 2000 30000 ДНаТ 250-5
27500 лм
NAV-T250
25000 лм
SON-T Pro 250W
28000 лм
ДНаТ
ST
400 Е40 4.45 2000 30000 ДНаТ 400-5
48000 лм
NAV-T400
48000 лм
SON-T Pro 400W
48000 лм

Ртутные лампы высокого давления

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Ток, А Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
ДРЛ
QE
125 Е27 1.15 10000 ДРЛ 125 (8)
6000 лм
HQL 125
6300 лм
HPL-N 125
6200 лм
ДРЛ
QE
250 Е40 2.15 10000 ДРЛ 250 (8)-1
13200 лм
HQL 250
13000 лм
HPL-N 250
12700 лм
ДРЛ
QE
400 Е40 3.25 10000 ДРЛ 400 (8)
23700 лм
HQL 400
22000 лм
HPL-N 400
22000 лм
ДРЛ
QE
700 Е40 5.40 10000 ДРЛ 700 (8)
40800 лм
HQL 400
40000 лм
HPL-N 700
38500 лм
ДРЛ
QE
1000 Е40 7.50 10000 ДРЛ 1000 (8)-1
58500 лм
HQL 1000
57000 лм
HPL-N 1000
58000 лм

Ртутно-вольфрамовые лампы высокого давления
Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия Osram Philips
ДРВ
QB/R
160 Е27 3000 ДРВ 160
2500 лм
HWL 160
3100 лм
ML 160
3200 лм
ДРВ
QB/R
250 Е40 3000 ДРВ 250
4600 лм
HWL 250
5600 лм
ML 250
5500 лм
ДРВ
QB/R
400 Е40 3000 ДРВ 400
12250 лм
HWL 400
14000 лм
ML 400
13000 лм

Характеристики конкретных газоразрядных ламп высокого давления должны быть уточнены у производителя.

В начало

Светодиодные источники света (LED)

Филаментные светодиодные лампы

Одно из направлений современной твердотельной свететотехники - филаментные (нитевидные) светодиодные лампы.

Энергосберегающая лампа по технологии Filament LED имеет классическую форму колбы со стандартными цоколями Е14, Е27. Особенности: низкий коэффициент пульсации (0,2%), мгновенное зажигание, низкий уровень выделения тепла.

Филаментные светодиодные лампы
Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь ССТ, К Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
Россия
  4 Е27 2700 30000 СДФ-4
440 лм
  6 Е27 2700 30000 СДФ-6
710 лм
  8 Е27 2700 30000 СДФ-8
850 лм

Светодиодный модуль (LED module) – устройство используемое в качестве источника света, состоящее из одного или более светодиодов, установленных на общей плате с полным набором оптических, механических, теплоотводящих компонентов и устройств коммутации, но не содержащее устройств управления.

Светодиодные модули могут быть независимыми (independent LED module), в том числе со встроенными устройствами управления (self-ballasted), и неразъемными (integral LED module), в общем случае сконструированные как незаменяемая часть светильника. Если светодиодный модуль со встроенным устройством управления имеет цоколь, то его считают лампой (self-ballasted LED lamp). Такие являются ретрофитные светодиодные лампы являются разновидностью LED lighting Engine.

Ретрофитные светодиодные лампы T8
Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Цветовой код Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
 
  9 G13 840/865 30000 800 лм
  18 G13 840/865 30000 1600 лм

Ретрофитные светодиодные лампы А60 (грибок)

Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Цветовой код Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
 
  8 Е27 827 30000 470 лм
  12 Е27 827 30000 806 лм
  17 Е27 827 30000 1050 лм

Ретрофитные светодиодные лампы А60
Тип ламп
Код ILCOS
Мощность, Вт Цоколь Цветовой код Срок службы, ч Условные обозначения фирм-изготовителей
световой поток
 
  7 Е27 865 15000 600 лм
  10 Е27 865 15000 800 лм
  13 Е27 865 15000 1055 лм

В начало