Светотехника, основные понятия

В светотехнике, как и в любой отрасли науки и техники, существуют понятия, характеризующие свойства лампы и светильников в стандартизированных единицах измерения. Важнейшие из них приводятся ниже в кратком изложении.

Свет и излучение

Что такое свет и световое излучение? Под светом понимают электромагнитное излучение вызывающее в глазу человека зрительное ощущение. При этом речь идет об излучении от 360 до 830 нм, мизерной части всего известного нам спектра электромагнитного излучения.

Световой поток Φ

Единица измерения светового потока: люмен [лм].
Световым потоком Φ называется вся мощность излучения источника света, оцениваемая по световому ощущению глаза человека и соответствующая фотометрическому эквиваленту К_m.

Сила света I характеризует мощность светового потока лампы Φ в телесном углу Ω.

Сила света Ι

Единица измерения силы света: кандела [кд]. Источник света излучает световой поток Φ в разных направлениях с различной интенсивностью. Сила света характеризует излучаемый в определенном направлении (телесный угол Ω) световой поток.

Полярная диаграмма

Освещенность E

Единица измерения освещенности: люкс [лк]. Освещенность E отражает соотношение падающего светового потока к освещаемой площади. Освещенность равна 1 лк, если световой поток 1 лм равномерно распределяется по площади 1 м². Измеряется освещенность специальным прибором, который называется люксометр.

Яркость L

Единица измерения яркости света: кандела на квадратный метр [кд/м²]. Яркость света L источника света или освещаемой площади является главным фактором для уровня светового ощущения глаза человека.

Яркость L

Важнейшие светотехнические формулы:

Световая отдача Φ

Единица измерения световой отдачи: люмен на ватт [лм/Вт]. Световая отдача η показывает, с какой экономичностью потребляемая электрическая мощность преобразуется в свет. Другими словами, световая отдача показывает КПД источника света.

Цветовая температура

Единица измерения цветовой температуры: кельвин [K]. Цветовая температура источника света определяется путем сравнения с так называемым «черным телом» и отображается «кривой Планка». Если температура «черного тела» повышается, то синяя составляющая в спектре возрастает, а красная составляющая убывает. Лампа накаливания с тепло-белым светом имеет, например, цветовую температуру 2700 К, а люминесцентная лампа с цветностью дневного света – 6000 К.

Цветность света

Цветность света очень хорошо описывается цветовой температурой. Существуют следующие три главные цветности света:
теплый белый < 3300 K
холодный белый 3300–5000 K
дневной свет > 5000 K
Лампы с одинаковой цветностью могут иметь весьма различные характеристики цветопередачи, что объясняется спектральным составом излучаемого ими света.

Цветопередача

В зависимости от места установки лампы и выполняемой ею задачи искусственный свет должен обеспечивать возможность как можно более лучшего цветовосприятия (как при естественном дневном свете). Данная возможность определяется характеристиками цветопередачи источника света, которые выражаются с помощью различных степеней «общего коэффициента цветопередачи» Ra. Коэффициент цветопередачи отражает уровень соответствия естественного цвета тела с видимым цветом этого тела при освещении его эталонным источником света. Для определения значения R_a используются 8 эталонных цветов, указанных в стандарте DIN 6169, фиксируется сдвиг цвета, который наблюдается при направлении света тестируемого или эталонного источника света на эти цвета. Чем меньше отклонение цвета, излучаемого тестируемой лампой света, от эталонных цветов, тем лучше характеристики цветопередачи этой лампы. Источник света с показателем цветопередачи R_a = 100 излучает свет, оптимально отражающий все цвета, как свет эталонного источника света. Чем ниже значение R_a, тем хуже передаются цвета освещаемого объекта.

Длина волны λ

Спектр дневного света люминесцентной лампы BIOLUX®. Излучение распределено по всему видимому диапазону очень равномерно.

КПД светильника

КПД является важным критерием оценки энергоэкономичности светильника. КПД светильника отражает отношение светового потока светильника к световому потоку установленной в нем лампы. Более подробную информацию об источниках искусственного света для внутреннего освещения см. в стандарте DIN 5035.

Средний срок службы ламп

Под средним сроком службы лампы понимается средняя продолжительность эксплуатации отдельных ламп в стандартных рабочих условиях (50% отказов = «средний срок службы»).

Эксплуатационный ресурс

Эксплуатационным ресурсом упрощенно называется практический экономичный срок службы. Под этим сроком понимается время работы, после которого световой поток системы (т.е. произведение относительного светового потока и относительной доли
еще работающих ламп) составляет ок. 80% от первоначального светового потока системы (100 ч).

СЄ – Знак соответствия светильников, ламп, комплектующих устройств и компонентов светильников.

С 01.01.1996 г. все изделия, подпадающие под действие директив Совета Европейского Союза об электромагнитной совместимости (директивы об ЭМС), должны маркироваться знаком соответствия СЄ. Присвоением знака СЄ подтверждается соответствие изделия основным требованиям этой директивы. С 01.01.1997 г. этим же знаком должны маркироваться изделия, подпадающие под действие директивы о низковольтной аппаратуре. Наши изделия, разумеется, соответствуют всем требованиям директивы ЕС, действующей на момент их поступления на рынок,что подтверждается нанесенным на них знаком соответствия СЄ.

Информация о знаке СЕ:
1. Знак СЕ является обязательным условием для выпуска изделий на рынок. С 01.01.1996 г. все производители и импортеры обязаны наносить, под собственную ответственность на все изделия, подпадающие под требования закона об электромагнитной совместимости, или на упаковку этих изделий, или на сопроводительные документы этих изделий знак соответствия СЕ. Знак СЕ является условием для сбыта изделий в странах ЕС и поэтому представляет собой важную предпосылку для первого выпуска изделия на рынок. Нанесением на изделие знака СЕ производитель или импортер подтверждает, что его продукция соответствует «основным требованиям» специальных европейских директив и выполняет предусмотренные этими директивами задачи по безопасности (например, по электромагнитной совместимости). Выполнение соответствующих «основных требований» подтверждается, как правило, в том случае, если в процессе производства изделий соблюдались специальные, адаптированные друг к другу европейские стандарты.
2. Знак соответствия СЕ является административным знаком. Знак соответствия СЕ представляет собой административный знак, который предназначен для государственных органов надзора. На основании знака СЕ органы надзора определяют соответствие маркированного им изделия на момент его выпуска на рынок европейскому законодательству.

3. Торговые предприятия и потребители не имеют права требования и контроля сертификатов соответствия производителей. Право требования и контроля сертификатов соответствия принадлежит исключительно тем органам контроля качества поставляемой на рынок продукции, которые проверяют соответствие электрических/электронных изделий имеющим силу закона требованиям по обеспечению безопасности. В Германии таким органом является Федеральное сетевое агентство ФРГ (контролирует соответствие директиве об электромагнитной совместимости), а также ведомства по надзору за предприятиями (контролируют соответствие директиве о низковольтной аппаратуре).
4. Знак соответствия СЕ не является знаком качества или знаком какого-либо контрольноиспытательного органа. Знак СЕ подтверждает только выполнение законодательно установленных «основных требований» определенных директив. Этот знак ни в коем случае не несет в себе информацию о качестве промаркированного им изделия. Знак соответствия СЕ, представляющий собой предписанный законодательными документами административный знак, не имеет для потребителя или пользователя какого-либо особого значения, и его не следует путать с присвоенными независимыми институтами контроля знаками соответствия (например, со знаком ENEC или VDE). Эти институты контроля не проверяют правомерность присвоения какому-либо изделию знака соответствия СЕ.
5. Знак соответствия СЕ распространяется на электрооборудование, работающее при номинальном напряжении переменного тока от 50 до 1000 В и от 75 до 1500 В для напряжения постоянного тока. Таким образом, маркировка знаком соответствия СЕ ламп с номинальным напряжением менее 50 В недопустима при условии, что максимальная температура, электрическая дуга и излучение лампы не представляют опасности.