Щоб зрозуміти, що таке світловий потік енергозберігаючої або світлодіодної лампи, для початку розберемося з поняттям світлового потоку. У ХХ столітті традиційним джерелом світла були електричні лампи розжарювання. Вони перетворювали електроенергію на потік світла за рахунок теплового розігріву (розжарювання) металевої нитки. Розігрів відбувався швидко, тому нитка одразу ж починала випромінювати світло. Ці джерела світла, що з'явилися в XIX столітті, використовувалися замість свічок, тому їхня характеристика, а саме світлова сила, порівнювалася зі звичайними свічками. Так з'явилася кандела – одиниця сили світла (від латинського «candela»). Сила потоку світла в XIX столітті та в першій половині ХХ століття вимірювалася в «свічках». «Міжнародна свічка» як одиниця вимірювання була прийнята в 1909 р. і використовувалася до введення в системі СІ одиниці «кандела» (1979 р.).
У міжнародній системі СІ «кандела» – одна з 7 найважливіших одиниць.
Світловий потік – це кількісне значення «світлової» потужності у всьому потоці випромінювання. Він залежить від спектральної чутливості ока середньостатистичної людини. Людське око на довжині хвилі монохроматичного випромінювання, що дорівнює 555,016 нм (відповідає частоті 546 480 ГГц), є найбільш чутливим. Таким чином, одна кандела визначається на найбільш чутливій для людського ока частоті (в денний час) монохроматичним випромінюванням джерела світла, що має потужність випромінювання 1/683 Вт на кожний стерадіан, тобто 1,46 мВт/ст.
Під стерадіаном мається на увазі одиниця тілесного кута (кут у вигляді конуса, вирізаного зі сфери радіусом R і який має площу R2). Кут розкриття такого конуса дорівнює приблизно 65 градусам.
Світловий потік вимірюється в люменах – лм.
Простіше кажучи, у джерела світла величина світлового потоку визначається його потужністю, що діє на очі людини (тобто тим відчуттям, що викликається світлом).
Ізотропне точкове джерело світла випромінює світловий потік в 1 лм, якщо його сила світла дорівнює 1 канделі, зосередженій в 1 стерадіані навколишнього простору. Тобто 1 лм = 1кд • ср.
Штучні джерела світла, які використовуються в наш час, мають різний світловий потік:
- традиційна лампа розжарювання потужністю в 100 Вт – 1350 лм;
- світлодіодна (LED) лампа – 860 лм;
- газонаповнена люмінесцентна лампа – 2000 лм.
Показники енергетичної ефективності деяких ламп, що є у продажу в нашому інтернет-магазині:
(Код товару: A-LR-0939)
Потужність, W: 6
Тип лампи: Лампи світлодіодні (LED)
Світловий потік, Lm: 470
Форма лампи: Рефлекторна
(Код товару: A-LW-0098)
Тип лампи: Тубулярная
Потужність (W): 5
Температура (К): 2700
Тип цоколя: E27
(Код товару: A-LL-1728)
Тип лампи: Лінійна
Потужність (W): 5
Температура (К): 4000
Тип цоколя: R7s
(Код товару: LED-A60-10272(A))
Тип лампи: Стельова
Потужність (W): 10
Температура (К): 3000
Тип цоколя: E27
Світлова віддача
Сам по собі світловий потік визначається тільки потужністю випромінюваного світла. Його можна використовувати для порівняння світності джерел світла. Але більш цікава інша характеристика штучних джерел світла – світлова віддача. З назви стає зрозумілим, що ця характеристика показує, яку видачу світла дає його джерело на витрачену кількість прикладеної ззовні енергії.
Політехнічний словник 1989 р. визначає світлову віддачу як відношення сили потоку світла від джерела до величини потужності, яка споживається цим джерелом світла з електричної мережі. У міжнародній системі СІ ця величина вимірюється в лм/Вт (люмени на ват).
Світловіддача повністю характеризує економічність використання енергії та є найбільш достовірним показником ефективності роботи джерел світла з перетворення невидимої електричної енергії на видиме світлове випромінювання.
Але наведені визначення є правдивими (тобто точними) тільки для окремо взятих джерел світла, а саме освітлювальних ламп. Введений ДЕСТ Р 54350-2011, що поширюється на освітлювальні прилади, для ламп, використовуваних у світлових приладах, дає таке визначення світлової віддачі: «відношення одержуваного від світлового приладу світлового потоку до спожитої ним електричної потужності».
Більшість сучасних ламп розжарювання для загального застосування мають світловіддачу, яка збільшується зі зростанням її номінальної потужності. Так за 15 Вт світловіддача дорівнює 6 лм/Вт, за 75 – 12,5, за 100 – 3,6, а за 200 – 15,5 лм/Вт. При цьому світловий потік змінюється наступним чином: 90, 940, 1 360 і 3 100 відповідно.
Світлова віддача люмінесцентних ламп
У другій половині минулого століття стали широко використовувати люмінесцентні лампи (ЛЛ). Вони відрізнялися від ламп розжарювання тим, що принципом їхньої роботи був не фізичний ефект світіння металу, нагрітого до високої температури, а ефект виникнення випромінювання під час проходження електричного розряду через газ (дуговий розряд у газі). За цього розряду виникає досить сильне ультрафіолетове випромінювання, яке за допомогою люмінофорів, нанесених на стінку прозорої колби (зазвичай скляної трубки) перетворюється на видиме випромінювання. Більшість серйозних недоліків ЛЛ усунули під впливом енергетичної кризи 70-90 років ХХ століття. Так наприкінці минулого століття з'явилися компактні люмінесцентні лампи (КЛЛ).
Порівняно з лампами розжарювання ці лампи характеризувалися значно вищою енергоефективністю. Зазвичай вона була вище в 4-6 разів, ніж енергоефективність традиційних ламп розжарювання.
Наприклад, енергозберігаюча лампа T2 Spiral компанії EUROLAMP, маючи споживану потужність 15 Ватт, видає світловий потік у 900 лм. Іншими словами, її світлова віддача дорівнює 900/15 = 60 лм/Вт.
