Калькулятор люмены ↔ ватты (световой поток и светоотдача)

Люмены ↔ ватты

Что такое люмены, ватты и светоотдача

Люмен (лм) — единица светового потока Ф, то есть суммарного количества видимого света, которое источник излучает во все стороны. Ватт (Вт) — единица электрической мощности P, которую лампа потребляет из сети. Долгое время о яркости судили именно по ваттам: пока все лампы были накаливания, они имели почти одинаковую эффективность, и «сотка» всегда светила ярче «шестидесятки». Светодиоды сломали это правило — 10-ваттный светодиод легко перекрывает 60-ваттную лампу накаливания. Поэтому сегодня яркость характеризуют люменами, а ватты остались мерой потребления электричества и, косвенно, нагрева.

Мостик между светом и мощностью — светоотдача K (лм/Вт): сколько люмен даёт каждый потреблённый ватт. Это ключевой показатель энергоэффективности — чем выше K, тем больше света при том же счёте за электричество. Все три величины связаны одной формулой:

Ф[лм] = P[Вт] · K[лм/Вт]    P = Ф / K    K = Ф / P
Эквивалент лампы накаливания ≈ Ф / 12

Достаточно знать любые две величины из трёх, чтобы вычислить третью. Калькулятор выше делает это в обе стороны и дополнительно переводит результат в привычные ватты лампы накаливания.

Как связаны три величины

Основное соотношение Ф = P · K читается буквально: поток равен мощности, умноженной на светоотдачу. Лампа 10 Вт со светоотдачей 100 лм/Вт даёт 10 · 100 = 1000 лм. Обратные задачи решаются так же прямо. Чтобы узнать потребление по заявленному на упаковке потоку, поток делят на светоотдачу: P = Ф / K. Чтобы оценить качество самой лампы, поток делят на мощность: K = Ф / P — и сравнивают результат с таблицей ниже. Если у «энергосберегайки» выходит 55–65 лм/Вт, это честная КЛЛ, а если светодиодная лампа даёт лишь 70 лм/Вт, перед вами дешёвый образец.

Отдельно стоит строка «эквивалент лампы накаливания ≈ Ф / 12». Светоотдача обычной лампы накаливания — около 12 лм/Вт, поэтому деление потока на 12 отвечает на бытовой вопрос «на какую старую лампу это похоже». Например, на светодиодной лампе написано 806 лм — это 806 / 12 ≈ 67 Вт, то есть замена привычной «шестидесятки». Именно так составлены таблицы соответствия на упаковках ламп.

Светоотдача разных источников

Светоотдача сильно зависит от технологии. Лампа накаливания тратит до 95 % энергии на тепло и лишь малую долю — на свет, отсюда её скромные 10–15 лм/Вт. Галогенная лампа — та же нить в среде галогенов, чуть эффективнее. Люминесцентные (КЛЛ) и особенно светодиодные источники превращают в свет заметно больше энергии. Физический потолок для монохроматического зелёного света (555 нм, пик чувствительности глаза) — 683 лм/Вт; для белого света практический предел ниже, порядка 250–300 лм/Вт, так что современные 150–200 лм/Вт — это уже близко к теоретическому максимуму.

Значения в таблице совпадают с типами в выпадающем списке калькулятора. Для нестандартной лампы выберите пункт «свой» и впишите паспортную светоотдачу из документации.

Замена ламп накаливания на светодиодные

Чаще всего перевод люмен в ватты нужен, чтобы подобрать светодиодную замену перегоревшей лампе. Возьмите привычную мощность накаливания, найдите в таблице соответствующий поток и берите светодиод с таким же (или чуть большим) числом люмен — потреблять он будет в 6–8 раз меньше.

Сколько именно люмен нужно на помещение, удобнее считать через освещённость: для этого есть калькуляторы освещённости в люксах и освещения помещения, где поток распределяется по площади и нормам. Для сборки собственного светильника пригодятся расчёты гасящего резистора светодиода, светодиодной ленты (её поток обычно задают в люменах на метр) и соединения нескольких светодиодов. При автономном питании стоит прикинуть вклад солнечной панели.

На что ещё смотреть, кроме люмен

Яркость — не единственная характеристика лампы. Не путайте два разных «K»: светоотдача измеряется в люменах на ватт, а цветовая температура — в кельвинах (К) и описывает лишь оттенок света. Тёплый белый (2700–3000 К) привычен для жилых комнат, нейтральный (около 4000 К) хорош для кухни и рабочего стола, а холодный (5000–6500 К) уместен в гараже и на улице. Важен и индекс цветопередачи Ra (CRI): чем он ближе к 100, тем естественнее выглядят цвета под лампой; для дома берут источники с Ra не ниже 80, а лучше 90. Наконец, у светодиодов свет направленный, поэтому при одинаковом потоке узкий прожектор и рассеянная лампа освещают комнату совсем по-разному.

Частые ошибки

Главная ошибка — сравнивать лампы по ваттам. Две светодиодные лампы по 10 Вт отличаются по яркости вдвое, если у одной светоотдача 80, а у другой 160 лм/Вт: ватты одинаковы, а света вдвое больше. Вторая ошибка — считать упрощённый эквивалент ÷12 точным: у мощной 100-ваттной лампы накаливания нить горячее и светоотдача ближе к 15 лм/Вт, поэтому её реальные ≈1600 лм соответствуют именно «сотке», а не 133 Вт по грубой формуле. Третья — путать световой поток с потреблением: чтобы прикинуть расходы, переведите ватты в деньги через стоимость электроэнергии, а ток драйвера — через перевод ватт в амперы. Наконец, при диммировании яркость меняется не линейно с мощностью: глаз воспринимает свет по гамма-кривой, и это учитывает калькулятор ШИМ-яркости.

Пример

По умолчанию в калькуляторе заданы мощность P = 10 Вт и светоотдача K = 100 лм/Вт (бытовой светодиод), а поле потока пустое. Программа вычисляет поток: Ф = P · K = 10 · 100 = 1000 лм. Эквивалент лампы накаливания: 1000 / 12 ≈ 83 Вт — то есть такой светодиод заменяет лампу на 75–100 Вт при потреблении примерно в восемь раз меньше. Если бы вместо мощности был известен поток (1000 лм) при той же светоотдаче, калькулятор нашёл бы мощность обратной формулой: P = 1000 / 100 = 10 Вт — тот же результат с другой стороны.

См. также: резистор для светодиода · светодиодная лента · освещение помещения · освещённость (люкс) · все калькуляторы

Сколько люмен в одном ватте?

Зависит от типа лампы (светоотдачи): у лампы накаливания около 12 лм/Вт, у галогенной ~18, у энергосберегающей КЛЛ ~60, у современного светодиода 100 и более. То есть один ватт светодиода даёт примерно в 8 раз больше света, чем ватт лампы накаливания.

Как перевести люмены в ватты?

Мощность = световой поток / светоотдача: P = Ф/K. Например, 1000 лм при светоотдаче 100 лм/Вт — это 10 Вт светодиода. Обратно, ватты в люмены: Ф = P·K.

Сколько ватт лампы накаливания заменяет светодиод?

Считают по световому потоку: эквивалент ≈ Ф/12. Светодиод 10 Вт (около 1000 лм) заменяет лампу накаливания примерно 75–100 Вт. При покупке ориентируйтесь на люмены, а не на ватты.