Люмен в люксы калькулятор

Конвертер переводит единицы измерения освещённости.
Освещённость — физическая величина, характеризующая освещение поверхности, создаваемое световым потоком, падающим на поверхность. Единицей измерения освещенности в системе СИ служит люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр), в СГС — фот (один фот равен 10000 люксов). В отличие от освещённости, выражение количества света, отражённого поверхностью, называется яркостью.

Понимать, как правильно связаны между собой единицы измерения “люмен” и “люкс”, а также где они применяются, необходимо для успешного решения следующих бытовых ситуаций:

• определение и проверка освещенности в жилом помещении на соответствие норме;
• расположение светильников с целью создания одинаковой освещенности в любой точке комнаты;
• предотвращение перерасхода электроэнергии на осветительные приборы;
• профилактика глазных болезней, возникающих из-за недостатка света, и негативных телесных состояний, вызванных нарушением биоритмов.

Что такое люмен и люкс

Любой источник света можно охарактеризовать силой излучаемого света. В международной метрической системе она измеряется в канделах (кд). Производной от канделы является величина, характеризующая непосредственно световой поток, – люмен, сокращенно – лм.

Важно: на современных лампах и изделиях со светодиодами указывается величина испускаемого ими светового потока в люменах либо значение светоотдачи в люменах на Ватт (лм/Вт).

Световая отдача в конкретных цифрах описывает эффективность преобразования электрической энергии в световую и характеризует экономичность лампы. Чтобы получить только люмены, необходимо значение в лм/Вт умножить на значение мощности изделия в ваттах. Например, светоотдача 100-ваттной лампы накаливания составляет 15 лм/Вт. Значит теоретически она испускает свет в 1500 лм. В реальности всегда происходят потери в светосиле. В первую очередь, это обусловлено материалом самой лампы.

Рассмотрение движения световых волн в пространстве неизбежно приводит к возникновению понятия освещенности, потому что свет не светит сам в себя, он всегда направлен наружу от источника и делает другие предметы видимыми для человеческого глаза. Очевидно, что при этом он падает на поверхность определенной площади, отчего она становится освещенной.

Люкс – это единица измерения освещённости. Если световой поток в 1 люмен перпендикулярно и равномерно падает на участок поверхности единичной площади (1 м²), ее освещенность составит 1 люкс.

Абсолютное значение освещенности в люксах будет всегда кратно меньше значения светового потока в люменах для каждого конкретного источника света, так как связь между этими величинами обратно пропорциональна. Чем больше освещаемая площадь, тем характеристики освещенности хуже. Так, например, лампа накаливания в 1500 лм, помещенная в непрозрачный куб с площадью грани в 1 м², строго в его центре, то есть равноудаленно от всех его сторон, будет освещать всего 6 м² (4 боковые стороны по 1 м², 1 нижняя + 1 верхняя). Значит освещенность внутри такого куба составит:

1500 лм /6 м² = 250 лк.

Теперь пусть та же самая лампочка в люстре освещает квадратную – для удобства подсчета – комнату с длиной стены в 4 м. Это будет тот же куб с площадью каждой грани в 16 м², а общая площадь составит 96 м². При этом для чистоты подсчета лампочку следует подвесить в центре комнаты на отметке в 2 м от пола и потолка. Тогда освещенность в каждой точке комнаты составила бы:

1500 лм/96 м² = 15,625 лк.

На практике так никто не делает, максимальная длина подвеса люстры составляет всего 0,5 м. Ориентируясь на визуальные ощущения, человек почувствует, что непосредственно под лампочкой света больше, чем в углах комнаты, а лучше всего освещена небольшая площадь на потолке в месте крепления светильника при условии, что его конструкция открыта сверху.

В быту, кроме светосилы, на освещенность поверхности влияют следующие факторы:

• расстояние до источника света;
• расположение источника света;
• его форма;
• угол падения света (поворот и наклон цоколей);
• кривизна самой поверхности;
• изменение пространственных характеристик;
• отражающие свойства поверхности (например, черную бархатную поверхность и зеркала следует освещать по-разному).

Поэтому на практике теоретические подсчеты бесполезны, и для измерения освещенности пользуются люксметром.

Как перевести люксы в люмены

Однако, если известно нужное значение освещенности в люксах и площадь освещаемой поверхности, можно подсчитать требуемую величину светового потока в люменах. При этом следует понимать, что подсчет будет выполнен со многими допущениями, так как приблизить условия его выполнения к физически идеальным не представляется возможным. При подсчете следует принять, что:

• источник света располагается в центре;
• освещенность равномерна на всей площади, что практически невозможно;
• на всю площадь поверхности свет падает под одинаковым углом;
• поверхность освещается изнутри мысленной сферы, предполагаемой вокруг источника.

Важно! Практическая формулировка этой задачи звучит намного проще: есть норма освещенности в люксах для конкретного помещения, например, для офиса – 300 лк. Сколько светильников нужно разместить, чтобы её соблюсти? Для этого сначала вычисляется требуемое значение в люменах. Неизбежная неравномерность в освещенности может быть скорректирована дополнительной подсветкой.

Для того, чтобы получить значение в люменах, нужно норму в люксах умножить на значение площади, нуждающейся в освещении.

Пример: Пусть офис при норме в 300 лк имеет длину стен 10 метров, а высоту потолка – 4 метра. Требуется подсчитать минимальное количество люменов, необходимое для соблюдения норматива.

Площадь пола и потолка составит: 10 х 10 = 100 м².
Площадь каждой стены: 4 х 10 = 40 м².
Теоретически с допущением на равномерное освещение и расположение источника, равноудаленного от всех точек поверхности, задача решается так:
300 лк х (4 х 40 + 100 + 100) м² = 300 х 360 = 108 000 лм.
Если это астрономическое значение “перевести” в обычные 100-ваттные лампы накаливания, то потребуется всего лишь… 72 штуки.

Практический подход будет другим. Совершенно не нужно освещать потолок – рабочие места сотрудников находятся внизу. Более того, конструкция многих потолочных светильников делает невозможным распространение света вверх. Значит из вычислений нужно убрать площадь потолка:

300 лк х 260 м² = 78 000 лм.

Современные потолочные светильники со светодиодами могут выдавать 5000 люменов. Соответственно их потребуется 16 штук (78 000/5000) с округлением до целого числа.

Это количество можно снизить. Согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 замер освещенности производится над рабочей поверхностью, а также в контрольных точках, удаленных от стен и световых проемов на 1 м. Достаточно разместить осветительные приборы над рабочими местами сотрудников. Математически уменьшив геометрические характеристики пола на 1 м с каждой стороны, получим:

300 лк х (160 + 64)м² = 300 х 224 = 67200 лм.
Что в потолочных светильниках составит: 14 штук с округлением до целого числа.

Значения люменов для разных осветительных приборов

Современные требования к упаковке осветительных приборов обязывают доводить до потребителя их технические характеристики в полном объеме. Поэтому найти значение в люменах под сокращением “лм” или “lm” будет просто. Например:

• лампа накаливания 100 Вт – 1300-1500 лм;
• лампа накаливания 60 Вт “General Electric” – 660 лм;
• лампа энергосберегающая “NetHaus”, галогеновая 13 Вт – 250 лм;
• лампа светодиодная (LED) “Gauss Elementary” 12 Вт “как на 100 Вт” – 1130 лм;
• лампа светодиодная (LED) “Gauss Elementary” 6 Вт “как на 60 Вт”- 420 лм;
• светодиодный светильник Elektrostandard LTB0201D 60 см 18В – 1200 лм;
• настольная светодиодная лампа Maytoni Nastro, 15 Вт – 900 лм;
• офисный светильник TL-ЭКО на светодиодах 48,5 Вт – 4530 лм (итоговый световой поток после всех потерь).

Как видно из отношения светового потока к мощности устройства, светодиодные осветительные приборы являются самыми экономичными и эффективными на световую отдачу.

Внимание! Так как с 1 января 2020 года в РФ запрещены все компактные, трубчатые и промышленные люминесцентные лампы, содержащие ртуть и другие опасные металлы, они в список не вошли.

Нормы освещенности

Санитарными правилами СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 зарегламентирована средняя освещенность зданий, сооружений и учреждений различного назначения, а также освещенность вокзалов, дорог, пешеходных переходов, парков и стадионов.

Нормативы на искусственное освещение в жилых помещениях следующие:

• рабочий кабинет – 300 лк;
• детская комната – 200 лк;
• жилые комнаты и кухня – 150 лк;
• гардеробная – 75 лк;
• санузел и ванная – 50 лк;
• коридор – 50 лк;
• кладовая – 30 лк.

Однако в большинстве случаев освещенность комнат и жилых зон подбирается на основании личных предпочтений самих жильцов, а следование нормативности осуществляется лишь применительно к производственным и рабочим помещениям.

В качестве выводов стоит запомнить следующее:

1. Численное значение светового потока указывается на упаковке осветительного изделия в люменах.
2. Чтобы получить величину освещенности в люксах, его нужно разделить на значение площади, которую требуется осветить, выраженную в кв. метрах.
3. На освещенность любого типа помещения существуют санитарные нормы.
4. Самыми экономичными и эффективными на световую отдачу являются светодиодные (LED) лампы.

От количества света на рабочем месте зависят, как качество выполняемой работы, так и здоровье работника, который её выполняет. Не только для этого необходимо достаточное количество освещённости в люксах на единицу площади. Проживание человека на планете и нормальное существование флоры и фауны требуют определённой нормы освещённости. Источниками света являются естественные и искусственные излучатели.

Типовая освещённость, примеры

Расшифровка единицы освещенности 1 лк выглядит так: 1 люкс (обозначение этой величины в системе СИ) соответствует порядку освещённости 1 м2 поверхности падающим световым потоком величиной 1 люмен (Лм).

Когда речь идёт о яркости света, то здесь можно рассматривать две позиции:

• сила света, излучаемого каким-либо источником;
• количество падающего на поверхность света.

Вторая позиция есть освещённость, о которой идёт речь.

Примеры типовых значений освещенности, в соответствии с внешним восприятием

Значение освещённости, лк	Внешнее восприятие
0,0001	безлунное звёздное небо
0,01	четверть луны
0,27	полнолуние при ясном небосводе
1	возможность различать очертания предметов, свободная ориентация в пространстве, короткое время для адаптации зрения при переходе из ярко освещённого пространства
5	лёгкое визуальное восприятия часового циферблата, возможность прочесть заголовки в газете
10	освещённость пространства рядом со свечкой
15-20	свет от сигареты на расстоянии 300 мм
20-35	свет в кинотеатре при антракте
50	можно прочитать текст в газете, освещение жилой комнаты
100	допускает длительное чтение газеты, но утомительно для глаз
300	комфортные условия для чтения печатной продукции
400-500	типовое освещение библиотек и офисов
1000	ясный день за час до заката солнца
2000	ясное утро через час после восхода солнца
25000	летний облачный день в 10 часов утра
65000	ясный летний день в 10 часов утра
100000	полдень ясного летнего дня

Внимание! Визуальным восприятием определение освещённости объектов не ограничивается. Для этой цели применяют аппарат, который называется «люксметр». Это простой прибор, в основу которого входит фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую энергию и отображающий показания на дисплее. Он позволяет измерить освещённость.

Кратные и дольные единицы

Единица освещенности – люкс, как и все метрические величины, связанные между собой, имеет кратные и дольные единицы измерения или обозначения.

Информация. Кратными единицами считаются те, которые в целое число раз выше единицы исходной физической величины, дольными считаются те, что в целое число раз ниже этой величины.

Освещённость земной поверхности от Сириуса равна 1*10-5 лк, от Солнца в зимний полдень – 1*104лк.

Применение в технике

Повсеместное применение видеокамер наблюдения для охраны объектов и организации структуры слежения требует от них определённой чувствительности. Чувствительность этих электронно-оптических приборов как раз измеряется в люксах. Этот параметр рассматривается в таких приборах, как люксметр, пульсметр.

В каких единицах измеряется освещенность

Если говорить о такой физической величине, как освещённость, что измеряется в люксах, то в системе СГС она рассматривается в фотах.

1 фот = 10 000 лк = 1*104 lx, что соответствует необходимому уровню освещённости хирургического операционного стола.

К сведению. СГС – классификация абсолютных физических единиц (это, к примеру, сантиметр, грамм, секунда), которая применялась до принятия СИ. Она базировалась на трёх величинах: длина, масса, время. Остальные размерности сводились к ним путём математических вычислений: умножения, возведения в степень и деления.

Перечень основных единиц измерения света

При изобилии на рынке продукции разнообразных источников светового излучения возникает путаница в терминах. Потребитель слабо ориентируется в маркировке, нанесённой на световые приборы. Часто возникает вопрос: 1 люмен сколько люкс? Между этими понятиями есть существенное отличие.

К основным световым характеристикам относятся:

• люкс – количество светового излучения на единицу площади;
• люмен – полная величина света, излучаемая источником вокруг себя;
• кандела (свеча) – сила монохроматического излучения источником в определённом направлении.

Важно! Если говорить о мощности (Вт), как о характеристике осветительного прибора, то это будет не совсем корректно. Есть некоторая разница. Мощность светового потока измеряется в люменах. Это количество световой энергии, которое излучение переносит через какую-либо поверхность за единицу времени.

Формулы вычисления конкретного значения кандел, люменов и люксов

В настоящее время существует множество программ для гаджетов, позволяющих переводить люмены в люксы. Калькулятор может пересчитать и выполнить необходимый перевод одной величины в другую в режиме онлайн. Однако это не помешает узнать, как перевести люкс в люмен и, наоборот, с помощью формул.

Первое определение, которое необходимо знать, – что такое телесный угол. Это угол, вырезающий из сферы поверхность в виде круга с площадью R2 и имеющий центр в сфере с радиусом R. Он обозначается буквой Ω, единица его измерения – 1 стерадиан (sr).

Угол находится по формуле:

где:

• S – площадь поверхности шарового сегмента сферы;
• R – радиус сферы.

После преобразования получится:

Ω = S/ R2 = 4π R2/ R2 = 4π.

Второе определение, характеризующее источник освещения, – сила света. Эта физическая величина обозначается буквой I и измеряется в канделах (кд, сd).

Формула силы света выглядит так:

где:

• I – сила света, (сd);
• F – световой поток (lm);
• Ω – телесный угол, (sr).

Следующая величина, вступающая в соотношение с предыдущими свойствами света, – световой поток. Имеет буквенное обозначение F, измеряется в люменах (лм, lm) и высчитывается по формуле:

В люксах измеряют величину освещённости, которая обозначается буквой Е, с единицей измерения люкс (лк, lk). Её формула имеет вид:

где:

• E – освещённость, лк;
• F – поток, лм;
• S – площадь освещаемой поверхности, м2.

Пользуясь этими формулами, можно без электронной программы «онлайн-калькулятор» переводить одни величины в другие.

Внимание! Основное физическое различие между люменом и люксом в том, что по мере удаления от источника излучения значение освещённости (лк) снижается, значение светового потока (лм) остаётся неизменным.

Обозначения на источниках света

При выборе любого источника света, будь то лампочка, светильник или прожектор, необходимо тщательно изучать маркировку, нанесённую на осветительный прибор. Даже если помнить о том, что величина освещения измеряется в люксах, этих данных среди информации можно не обнаружить. Маркировка, наносимая на видимую часть колбы или на корпус светильника:

• товарный знак производителя;
• величина используемого напряжения, В;
• количество ламп в светильнике и мощность;
• название светильника и тип;
• класс защиты;
• способ установки;
• дата изготовления.

В некоторых случаях наносится допустимое расстояние до освещаемой поверхности, если светильник может вызвать изменение температурного режима освещаемого объекта.

Освещенность и светодиодные приборы

В организации освещения всё большую популярность приобретают светодиодные лампы, LED-светильники, светодиодные панели и ленты. Светодиодная лампа представляет собой прибор, в состав которого входят:

• панель с RGB светодиодами;
• источник питания светодиодов (драйвер);
• теплоотводящая панель (радиатор);
• цоколь и колба;
• нижний и верхний держатели.

Освещённость объекта регулируется количеством установленных в лампу led-светодиодов. Спектр белого цвета варьируется от холодного к тёплому, благодаря RGB светодиодам. Три полупроводниковых кристалла в одном корпусе излучают три базовых цвета: красный (R), зеленый (G), синий (B).

Важно! У светодиодных источников высокие параметры отдачи света. F – световой поток, колеблется от 50 до 100 лм на 1 Вт мощности. Это в 2-3 раза больше, чем у галогенных ламп, и почти в 6 раз выше, чем у ламп накаливания.

У светодиодных источников практически не теряется мощность на нагрев корпуса. Высокий срок службы (до 100 тыс. ч.) при коэффициенте полезного действия (КПД) более 85%.

Рекомендуемые значения освещённости жилых помещений

При строительстве и дальнейшей эксплуатации помещений, предназначенных для жилья, производится расчёт освещения жилых комнат. Недостаток света, как естественного в дневное время, так и искусственного в вечерние и ночные часы, пагубно сказывается на здоровье людей. Поэтому при расчёте количества осветительных приборов и производстве необходимых измерений освещённости на местах придерживаются норм, которые можно найти в СНиП.

Единица освещённости – люкс, как параметр осветительных установок не указывается среди характеристик, но очень важна. От того, какую величину освещённости необходимо получить на поверхности или объекте, зависят высота подвеса источника и угол расположения светового потока.

Видео