Содержание

Россия напала на Украину!

Россия напала на Украину!

Мы, украинцы, надеемся, что вы уже знаете об этом. Ради ваших детей и какой-либо надежды на свет в конце этого ада –  пожалуйста, дочитайте наше письмо .

Всем нам, украинцам, россиянам и всему миру правительство России врало последние два месяца. Нам говорили, что войска на границе “проходят учения”, что “Россия никого не собирается захватывать”, “их уже отводят”, а мирное население Украины “просто смотрит пропаганду”. Мы очень хотели верить вам.

Но в ночь на 24-ое февраля Россия напала на Украину, и все самые худшие предсказания  стали нашей реальностью .

Киев, ул. Кошица 7а. 25.02.2022

 Это не 1941, это сегодня. Это сейчас. 
Больше 5 000русских солдат убито в не своей и никому не нужной войне
Более 300мирных украинских жителей погибли
Более 2 000мирных людей ранено

Под Киевом горит нефтебаза – утро 27 февраля, 2022.

Нам искренне больно от ваших постов в соцсетях о том, что это “все сняли заранее” и “нарисовали”, но мы, к сожалению, вас понимаем.

Неделю назад никто из нас не поверил бы, что такое может произойти в 2022.

Метро Киева, Украина — с 25 февраля по сей день

Мы вряд ли найдем хоть одного человека на Земле, которому станет от нее лучше. Три тысячи ваших солдат, чьих-то детей, уже погибли за эти три дня. Мы не хотим этих смертей, но не можем не оборонять свою страну.

И мы все еще хотим верить, что вам так же жутко от этого безумия, которое остановило всю нашу жизнь.

Нам очень нужен ваш голос и смелость, потому что сейчас эту войну можете остановить только вы. Это страшно, но единственное, что будет иметь значение после – кто остался человеком.

ул.

Лобановского 6а, Киев, Украина. 26.02.2022

Это дом в центре Киева, а не фото 11-го сентября. Еще неделю назад здесь была кофейня, отделение почты и курсы английского, и люди в этом доме жили свою обычную жизнь, как живете ее вы.

P.S. К сожалению, это не “фотошоп от Пентагона”, как вам говорят. И да, в этих квартирах находились люди.

“Это не война, а только спец. операция.”

Это война.

Война – это вооруженный конфликт, цель которого – навязать свою волю: свергнуть правительство, заставить никогда не вступить в НАТО, отобрать часть территории, и другие. Обо всем этом открыто заявляет Владимир Путин в каждом своем обращении.

“Россия хочет только защитить ЛНР и ДНР.”

Это не так.

Все это время идет обстрел городов во всех областях Украины, вторые сутки украинские военные борются за Киев.

На карте Украины вы легко увидите, что Львов, Ивано-Франковск или Луцк – это больше 1,000 км от ЛНР и ДНР.
Это другой конец страны. 25 февраля, 2022 – места попадания ракет

25 февраля, 2022 – места попадания ракет “Мирных жителей это не коснется.”

Уже коснулось.

Касается каждого из нас, каждую секунду. С ночи четверга никто из украинцев не может спать, потому что вокруг сирены и взрывы. Тысячи семей должны были бросить свои родные города.
Снаряды попадают в наши жилые дома.

Больше 1,200 мирных людей ранены или погибли. Среди них много детей.
Под обстрелы уже попадали в детские садики и больницы.
Мы вынуждены ночевать на станциях метро, боясь обвалов наших домов.
Наши жены рожают здесь детей. Наши питомцы пугаются взрывов.

“У российских войск нет потерь.”

Ваши соотечественники гибнут тысячами.

Нет более мотивированной армии чем та, что сражается за свою землю.
Мы на своей земле, и мы даем жесткий отпор каждому, кто приходит к нам с оружием.

“В Украине – геноцид русскоязычного народа, а Россия его спасает.”

Большинство из тех, кто сейчас пишет вам это письмо, всю жизнь говорят на русском, живя в Украине.

Говорят в семье, с друзьями и на работе. Нас никогда и никак не притесняли.

Единственное, из-за чего мы хотим перестать говорить на русском сейчас – это то, что на русском лжецы в вашем правительстве приказали разрушить и захватить нашу любимую страну.

“Украина во власти нацистов и их нужно уничтожить.”

Сейчас у власти президент, за которого проголосовало три четверти населения Украины на свободных выборах в 2019 году.

Как у любой власти, у нас есть оппозиция. Но мы не избавляемся от неугодных, убивая их или пришивая им уголовные дела.

У нас нет места диктатуре, и мы показали это всему миру в 2013 году. Мы не боимся говорить вслух, и нам точно не нужна ваша помощь в этом вопросе.

Украинские семьи потеряли больше 1,377,000 родных, борясь с нацизмом во время Второй мировой. Мы никогда не выберем нацизм, фашизм или национализм, как наш путь. И нам не верится, что вы сами можете всерьез так думать.

“Украинцы это заслужили.”

Мы у себя дома, на своей земле.

Украина никогда за всю историю не нападала на Россию и не хотела вам зла. Ваши войска напали на наши мирные города. Если вы действительно считаете, что для этого есть оправдание – нам жаль.

Мы не хотим ни минуты этой войны и ни одной бессмысленной смерти. Но мы не отдадим вам наш дом и не простим молчания, с которым вы смотрите на этот ночной кошмар.

Искренне ваш, Народ Украины

Тестирование ламп накаливания: ammo1 — LiveJournal

Все производители светодиодных ламп указывают эквивалент лампы накаливания, например “светодиодная лампа светит, как 60-ваттная лампа накаливания”. Для того, чтобы точно знать, какой световой поток дают лампы накаливания (а заодно, какая у них пульсация света) я протестировал 22 лампы разных производителей.

Основные параметры ламп тестировались на Viso LightSpion (http://ammo1.livejournal.com/470834.html), пульсация измерялась прибором Люпин (http://ammo1.livejournal.com/621744.html).


Производители указывают следующие световые потоки для ламп накаливания различной мощности:

25Вт – 230 Лм
40Вт – 390-420 Лм
60Вт – 660-710 ЛМ
75Вт – 935 Лм
95Вт – 1240-1250 Лм.

Фактически у подавляющего большинства ламп световой поток ниже, причём у разных моделей ламп он может существенно различаться. Вот результаты моих измерений:

О качестве изготовления лампы можно судить по её цветовой температуре. Если она близка к 2700К – нить лампы работает в штатном режиме. Две лампы саранского завода работают с перекалом – 25-ваттная выдаёт 302 Лм при обещанных 230, а 60-ваттная аж 797 Лм при заявленных 710. Конечно же такие лампочки долго не протянут.

Коэффициент пульсации света у ламп накаливания составляет от 8 до 21%. Чем мощнее лампа, там меньше она мерцает (вольфрамовая нить толще, она медленнее охлаждается и более инерционна).

Все лампы накаливания имеют идеальный индекс цветопередачи (CRI): 98.7-99.1%.

Цветовая температура близка к 2700К.

Спектр лампы накаливания очень ровный.

Для сравнения даже у очень хорошей светодиодной лампы, имеющей CRI 95.6, спектр выглядит так:

40-ваттные лампы разных производителей дают от 308 до 387 Лм.
60-ваттные лампы дают от 553 до 698 Лм (Саранскую лампочку с перекалом не учитываю).
75-ваттные лампы дают от 756 до 785 Лм.
95-ваттные лампы дают 1035-1211 Лм.

По результатам измерений я принимаю следующие значения светового потока ламп накаливания, которые буду использовать для сравнения в будущих тестах светодиодных ламп:

Лампа 40Вт – 330 Лм.

Лампа 60Вт – 550 Лм.
Лампа 75ВТ – 750 Лм.
Лампа 95Вт – 1100 Лм.
Это не средние, а наиболее “массовые” значения. При покупке ламп накаливания никто не думает о том, что они могут иметь разную яркость, поэтому я ориентируюсь на то, что светодиодная лампа должна соответствовать по яркости той лампе накаливания, которая с наибольшей вероятностью попадётся в магазине.

© 2015, Алексей Надёжин

Световой поток или насколько ярко светит Ваша лампа накаливания.  — Нанотех

Световой поток или насколько ярко светит Ваша лампа накаливания. 

Люмен (русское обозначение: лм; международное: lm) — единица измерения светового потока в Международной системе единиц (СИ), является световой величиной.

Простыми словами, люмены (обозначенные lm) являются мерой общего количества видимого света (для человеческого глаза) от лампы или источника света.  Чем выше показатель освещенности, тем ярче будет лампа.  Мы все покупали 40 Вт или 60 Вт лампы накаливания и при этом ожидали определенного уровня яркости.  Неправильно связывать потребляемую мощность (Вт) с выходом света.   Используя светодиодный источник  света можно добиться большей светоотдачи при гораздо меньшим потреблением энергии.

Например, светодиодная лампа мощностью 6,5 Вт дает световой поток аналогичный галогеновой лампе мощностью 50 Вт.  Это на 87% меньше энергии при том же световом потоке!

При использовании светодиодов в светильнике больше энергии преобразуется в свет, а не в тепло.  По мере того, как технология совершенствуется, светильники будут выдавать больший световой поток используя при этом меньшее количество энергии, то есть будет происходить увеличение люмен на единицу затраченной энергии.  Таким образом, использование Мощности в качестве ориентира по яркости уже не актуально. Для достижения светового потока обычной лампы мощностью 60 Вт вам понадобится светодиодная лампа мощностью около 10 Вт и световым потоком около 800 Лм.  Все светодиодные светильники компании Нанотех имеют хорошие показатели соотношения светового потока к мощности.

Ниже приведены примерные данные, который помогут Вам подобрать аналог замены лампы накаливания на светодиодный источник света.

Лампа накаливания, ВтСветовой поток, Лм
25230-270
35280-410
40440-460
50450
60800-850
751000-1100
951400-1500

Какой световой поток необходим?

Нет твердого ответа нет-это будет зависеть от ряда факторов, в том числе: размера и формы помещения, высоты потолков, цветовой гаммы, типа светильников, задач и потребностей пользователя.

В качестве основного руководства; Ниже приведены люмены, необходимые на кв. м (10,76 кв. м) для различных помещений. Во многих случаях потребуется совмещение общего и точечного освещения.

ПомещениеЛю/м2
Кухня300-400
Гостиная400-500
Коридор300
Спальная300-400
Ванная500-600
Место для чтения400

(PDF) Экспериментальное определение светового потока, излучаемого несколькими типами источников света

Экспериментальное определение светового потока, излучаемого

несколькими типами источников света

E Spunei, I Piroi and CP Chioncel

Eftimie Murgu Университет Решиты, факультет электротехники и

Информатика, ул. Траян Вуйя, №. 1-4, 320085 Решица, Румыния

Электронная почта: [email protected]

Резюме.Данная работа направлена ​​на определение светового потока нескольких типов источников питания

, используемых для искусственного освещения внутри помещений. Световой поток определяли с помощью фотометра

интегратора

(люменметра Ульбрихта) и люксметра из лаборатории электротехники и освещения

Университета «Ефтими Мургу» Решица. По эталонному источнику определена константа интегратора

фотометра k. В работе представлены результаты измерения светового потока

на нескольких источниках освещения: с лампами накаливания, люминесцентными и светодиодными.Установлено, что

величина светового потока в номинальных данных, записанных в графе источников освещения, не соответствует

фактической измеренной величине. Используя фотометрическую сферу, можно определить фактический световой поток

из различных источников, где он неизвестен.

1. Введение

Для обеспечения определенного зрительного комфорта источники освещения должны излучать определенный световой поток. При приобретении

конкретного источника на коробке отмечаются его номинальные данные, включая светоотдачу.

В результате испытаний, проведенных на различных источниках с одинаковыми техническими характеристиками, было установлено, что для

приобретенного источника света значение светового потока, указанное на коробке, не соответствует измеренному значению

.

Бывают ситуации, когда значение излучаемого потока определенным источником освещения

не входит в номинальные данные и его необходимо определить. Это определение необходимо для того, чтобы

установить степень старения источника и необходимость его замены.Это делается путем измерения

значений потока, выдаваемых им в разные интервалы времени. Содержание в рабочем состоянии источника освещения, не способного

излучать соответствующий визуальный световой поток, вызывает дискомфорт и

ненужный расход электроэнергии.

Отсюда следует, что для некоторых применений необходимо определить фактическое значение светоотдачи

источников света. Чтобы помочь повысить энергоэффективность освещения, полезно, от времени

до времени

, измерять световой поток, излучаемый различными источниками, которые должны быть заменены вовремя.

2. Световой поток, освещение, световая отдача

Световой поток источника определяется как мощность излучения этого источника, оцененная после того, как

произвело ощущение света. Ощущение света зависит от длины волны спектра излучения λ

по кривой относительной видимости (рис. 1). Чувствительность максимальна (Vλ = 1), – для нормального

глаза – при излучении с длиной волны 0,555 мкм (зеленый цвет) [1-3].

Международная конференция по прикладным наукам (ICAS2016) IOP Publishing

IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 163 (2017) 012023 doi:10.1088/1757-899X/163/1/012023

Содержание этой работы может быть использовано в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3. 0. Любое дальнейшее распространение

этой работы должно содержать указание автора(ов) и название работы, цитирование в журнале и DOI.

Опубликовано по лицензии IOP Publishing Ltd 1

Что такое люмен и как его измерить? Световой поток лампы

Освещенность — наиболее распространенная фотометрическая величина, в быту ее определяют простыми словами: свет, темнота, сумерки и т. д.Уровень освещенности оказывает существенное влияние на самочувствие и трудоспособность человека, его способность получать информацию из самых разных источников с помощью зрения. Для создания комфортных условий необходимо измерить освещенность и определить оптимальные значения.

Концепция освещенности

Определение освещенности невозможно без использования других параметров видимого света – световых единиц:

  • Кандела (кд).Сила света относится к основным единицам международной системы СИ. Используемое ранее название – свеча, служившая эталоном для измерений.
    Теперь одна кандела — это световая отдача монохромного излучателя на строго определенной частоте, при заданной энергии. В бытовом использовании одна кандела соответствует силе света одной обыкновенной свечи, 100 кд — лампы накаливания мощностью 100 Вт;
  • Световой поток – люмен (лм), производная единица измерения. Определение тесно связано с интенсивностью света.1 люмен – это световой поток излучателя силой в одну канделу, распределенный в одном стерадиане (телесный угол): 1 лм = 1 кд ∙ 1 ср. Типичные значения для ламп накаливания мощностью 100 Вт с прозрачной колбой составляют 1300-1400 люмен.

Освещенность зависит от этих характеристик источника света и указывает количество светового потока, падающего на определенную площадь, измеряемое в люксах (лк). За единицу освещенности принимают люкс – это световой поток в один люмен, падающий перпендикулярно на 1 м2 освещаемой площади и равномерно распределенный по ней.Его также определяют как освещение сферы радиусом 1 метр, находящейся внутри излучателя с силой света 1 кд.

Она прямо пропорциональна интенсивности источника и обратно пропорциональна квадрату расстояния до него. В качестве источника принимается изотропный (изотропный) точечный излучатель, равномерно излучающий свет во все стороны.

Расчет удельного значения кандел, люменов и люксов производится по формулам:

E = F/S, где E – освещенность, лк; S – площадь, м2.

E = I / R2, где R — расстояние до источника.

Из этих соотношений понятно, как перевести люксы в люмены, рассчитать требуемый световой поток при определенной освещенности:

F = E×S, где F – желаемый световой поток в люменах, E – известная освещенность , лк, S – площадь, м2.

Значение уменьшается, если свет падает под углом, тогда результат нужно умножить на значение косинуса угла падения лучей:

E = (F/S)×cos i;

E = (I / R2) × cos i.

В традиционных английской и американской системах измерения используется понятие фут – кандела. Он определяется как освещение на расстоянии одного фута от источника силой света в одну канделу. Больше одной люкса – это примерно в десять раз, удобно использовать онлайн-калькуляторы для конвертации.

Средние значения для некоторых распространенных естественных и искусственных источников света:

  • Солнце, в средних широтах, полдень – до 400 000 лк;
  • Пасмурная погода – 3000 лк;
  • Восход – 1000 лк;
  • Полная луна без облаков – до 1 лк;
  • Стадион с искусственным освещением – до 1300 лк.

Указанные значения являются приблизительными и не могут быть использованы для расчетов – разница в измерениях может быть очень большой.

Основные требования

Освещенность любого объекта, на который падает световой поток, никак не зависит от его свойств – они определяют только отражательную способность поверхности, которую принято называть светимостью или яркостью. Отраженный свет от потолков, зеркал и других конструкций часто используется для повышения эффективности основного освещения, поскольку в большинстве конструкций подвесного освещения часть света направляется в верхнюю полусферу.

  • Гостиная – 200 лк;
  • Санузел, душевая – 80 лк;
  • Шкаф – 300 лк;
  • Подсобные помещения – 50 лк.

Для объектов производства и обслуживания устанавливаются нормированные значения, указанные в своде правил СНиП.

Освещение рассчитывается по громоздким формулам, включающим множество параметров: люксы и люмены, площадь, различные коэффициенты, сколько ламп и т. д. Для простых приложений в Интернете есть множество калькуляторов, которые значительно облегчают расчеты.

Измерение

Непосредственное измерение освещенности осуществляется специальным прибором – люксметром, отображающим результат непосредственно в люксах. Работает по принципу фотоэффекта, присущего некоторым материалам: элементу селена или полупроводникам. В фотографии используются экспонометры, которые дают результат в числах экспозиции EV.

Люксметр регистрирует световой поток в конкретном месте с учетом всех видов освещения: искусственного, естественного, отраженного.

Обозначения источников света

Способность светотехнического изделия создавать определенный уровень освещенности указывается в виде величины светового потока в люменах.

Свет — это то, без чего ничто на Земле не могло бы существовать. Как и все физические величины, его можно рассчитать, а значит, существует единица измерения светового потока. Как он называется и чему равен? Найдем ответы на эти вопросы.

Что называют «световым потоком»

В первую очередь стоит разобраться, как называется этот термин в физике.

Световой поток – мощность светового излучения, оцениваемая по производимому им световому ощущению с точки зрения человеческого глаза. Это количественная характеристика излучения источника света.

Численно рассматриваемая величина равна энергии светового потока, проходящего через определенную поверхность в единицу времени.

Единица светового потока

В чем измеряется рассматриваемая физическая величина?

Согласно действующим стандартам SI (Международная система единиц) для этого используется специализированная единица, называемая люмен.

Это слово образовано от латинского существительного, означающего “свет” – люмен. Кстати, от этого слова и произошло название тайной организации «Иллюминаты», которая несколько лет назад стала предметом всеобщего интереса.

В 1960 году люмен был официально использован во всем мире как единица измерения светового потока и остается таковым по сей день.

Сокращенно по-русски эта единица записывается как «lm», а по-английски — lm.

Стоит отметить, что во многих странах световая мощность лампочек измеряется не в ваттах (как на просторах бывшего СССР), а в люменах.Другими словами, зарубежные потребители считают не количество потребляемой энергии, а силу излучаемого света.

Кстати, из-за этого на упаковке большинства современных энергосберегающих лампочек есть информация об их характеристиках в ваттах и ​​в люменах.

Формула

Рассматриваемая единица измерения светового потока численно равна свету от точечного изотропного источника (с силой на канделу), излучаемому в телесный угол, равный одному стерадиану.

В виде формулы это выглядит так: 1 п.м. = 1 кд х 1 ср.

Если учесть, что полная сфера образует телесный угол 4P ср, то получается, что суммарный световой поток вышеуказанного источника мощностью в одну канделу равен 4P лм.

Что такое «кандела»

Узнав о том, что такое люмен, стоит обратить внимание на связанную с ним единицу измерения. Речь идет о кд – то есть канделах.

Это название образовано от латинского слова «свеча» (candela).С 1979 года и по настоящее время используется СИ (Международная система единиц).

Фактически, одна кандела — это сила света, излучаемая одной свечой (отсюда и название). Следует отметить, что в русском языке долгое время вместо термина «кандела» использовалось слово «свеча». Однако это название устарело.

Из предыдущего пункта видно, что люмен и кандела связаны (1 лм = 1 кд х 1 ср).

Люмены и люксы

Учитывая особенности такой световой величины, как люмен, стоит обратить внимание на такое близкое понятие, как «люкс» (лк).

Как и канделы с люменами, люксы также относятся к осветительным приборам. Lx — единица измерения освещенности в системе СИ.

Соотношение между роскошью и световым потоком следующее: 1 люкс равен 1 лм светового потока, равномерно распределенного по поверхности площадью 1 квадратный метр. Таким образом, помимо приведенной выше формулы люмен (1 лм = 1 кд х 1 ср), у этой единицы есть еще одна: 1 лм = 1 лк/м2.

Проще говоря, люмен — это мера количества света, излучаемого определенным источником, например, той же лампочкой.Но люкс показывает, насколько реально светло в помещении, так как не все лучи света достигают освещаемой поверхности. Другими словами, люмен — это свет, вышедший из источника, люкс — его количество, реально достигшее освещаемой поверхности.

Как уже было сказано, не всегда весь излучаемый свет достигает освещаемой поверхности, ведь часто на пути таких лучей встречаются препятствия, создающие тени. И чем их больше на пути, тем меньше освещенность.

Например, при строительстве библиотечного зала в нем повесили много лампочек.Общая освещенность этой пустой комнаты составила 250 люкс. Но когда ремонтные работы были закончены и в зал завезли мебель, уровень освещенности упал до 200 лк. И это несмотря на то, что лампочки, как и прежде, выдавали такое же количество люменов световой энергии. Однако на пути каждого его луча теперь возникали препятствия в виде полок с книгами и другой библиотечной мебелью, а также посетителей и рабочих. Таким образом, они поглощали часть излучаемого света, уменьшая общее количество освещенности зала.

Приведенная в качестве примера ситуация не является исключением. Поэтому при строительстве любых новых зданий или декорировании существующих всегда важно учитывать его освещенность. Для большинства заведений существует даже система норм освещенности, разумеется, она измеряется в люксах.

В современном мире существует несколько программ, в которых можно не только самостоятельно смоделировать дизайн своей комнаты, но и рассчитать, насколько она будет освещена. Ведь от этого зависит зрение его обитателей.

Люмен и ватт

Раньше в нашей стране при выборе лампочки ориентировались на количество ватт, которое она потребляет. Чем больше, тем лучше светило устройство.
Сегодня даже на отечественных просторах все чаще мощность его излучения измеряется в люменах. В связи с этим некоторые считают, что лм и Вт являются величинами одного рода, а это значит, что люмены в ватты и наоборот могут свободно конвертироваться, как и некоторые другие единицы системы СИ.

Это мнение не совсем верно.Дело в том, что обе рассматриваемые единицы измерения используются для разных величин. Итак, ватт — это не свет, а единица энергии, показывающая мощность источника света. В то время как люмен показывает, сколько света излучает конкретное устройство.

Например, обычная лампа накаливания, потребляющая 100 Вт, дает световой поток 1340 люмен. В то же время его более продвинутая (на сегодняшний день) светодиодная «сестра» при потреблении всего 13 Вт выдает 1000 люмен. Таким образом, получается, что светимость лампочки не всегда находится в прямой зависимости от количества и мощности поглощаемой ею энергии.Немаловажную роль в этом вопросе играет и вещество, используемое для подсветки в устройстве. Это означает, что между люменами и ваттами нет прямой зависимости.

Более того, эти значения действительно связаны друг с другом. Световая отдача любого источника света (соотношение между потреблением энергии и количеством излучаемого света) измеряется в люменах на ватт (лм/Вт). Именно этот агрегат является свидетельством эффективности того или иного осветительного прибора, а также его экономичности.

Стоит отметить, что при необходимости еще возможен перевод люменов в ватты и наоборот. Но для этого нужно учесть несколько дополнительных нюансов.

  • Характер источника света. Какая лампа используется в расчетах: лампа накаливания, светодиодная, ртутная, галогенная, люминесцентная и т.д.
  • Светоотдача прибора (сколько ватт потребляет и сколько люмен выдает при этом).

Однако, чтобы не усложнять себе жизнь, для проведения таких расчетов можно просто воспользоваться онлайн-калькулятором или скачать аналогичную программу на свой компьютер или другое устройство.

Множественные единицы люмен

Люмен, как и все его «родственники» в системе СИ, имеет ряд стандартных кратных и дольных единиц. Некоторые используются для простоты вычислений, когда приходится иметь дело либо со слишком маленькими, либо со слишком большими значениями.

Если речь идет о последних, то они пишутся в виде положительной степени, если о первых – в форме отрицательной. Так, наибольшая кратная единица просвета – йотталумен – равна 10 24 лм. Чаще всего используется при характеристике космических тел.Например, световой поток Солнца равен 36300 лм.

Чаще всего используют четыре кратные единицы: килолюмен (10 3), мегалюмен (10 6), гигалюмен (10 9) и тералюмен (10 12).

Дробные единицы люмен

Наименьшей долевой единицей люмен является иоктолюмен – илм (10 -24), однако, как и отталумен, в реальных расчетах он практически не используется.

Наиболее часто используемыми единицами измерения являются миллилюмен (10 -3), микролюмен (10 -6) и нанолюмен (10 -9).

В советское время при выборе лампочки потребители ориентировались на количество ватт в ней.Чем больше их было, тем ярче светило это устройство. Однако сегодня (когда на прилавках магазинов появилось множество новых разновидностей ламп) все чаще приходится иметь дело с таким понятием, как «люмен». Что это такое, чем он отличается от ватта и какая единица называется люмен на ватт? Найдем ответы на эти вопросы.

Что такое “люмен”

В середине ХХ в. во избежание путаницы в единицах измерения между разными странами была введена универсальная система СИ.Именно благодаря ей у нас есть ватты, амперы, метры, килограммы и т. д.

По ее словам, (видимое электромагнитное излучение) — это фактически эти единицы измерения количества света, исходящего от его источника.

Также на вопрос, что такое «люмен», можно ответить, что это название известной российской рок-группы из Уфы. Начав свою деятельность в 1998 году, он вот уже почти двадцать лет продолжает пользоваться любовью многих слушателей в Российской Федерации и за рубежом.

Происхождение слова

Узнав, что такое просвет, стоит уточнить, откуда произошло это слово в русском языке.

Как и большинство названий единиц измерения в системе СИ, рассматриваемый термин — латинизм. Оно образовано от слова «свет» (люмен).

В то же время некоторые лингвисты утверждают, что существительное могло быть образовано от праиндоевропейского слова leuk (белый) или от lucmen (значение точно не установлено).

Чем отличается люмен от люкса

Рассматривая значение слова «люмен», стоит упомянуть о таком близком понятии, как «люкс».

Оба этих термина относятся к единицам световой энергии, однако люмен – это весь свет, излучаемый источником, а люкс – это количество, которое достигло освещаемой поверхности, и не было остановлено каким-либо препятствием с образованием теней.

Взаимозависимость этих единиц можно отразить следующей формулой: 1 люкс = 1 люмен/1 квадратный метр.

Например, если лампа, освещающая площадь 1 м 2 , излучает 50 лм, то освещенность этого места составляет 50 лк (50 лм/1 м 2 = 50 лк).

Однако если такую ​​же лампу с таким же количеством света использовать для помещения площадью 10 м 2 , то освещенность в нем будет меньше, чем в предыдущем случае. Всего 5 люксов (50лм/10м 2 = 5 люкс).

Кроме того, в таких расчетах не учитывалось наличие различных препятствий, препятствующих попаданию световых лучей на поверхность, что значительно снижает уровень освещенности.

В связи с этим положением в любой стране мира существуют нормы освещения для различных зданий.Если она ниже их, зрение человека получает меньше света и ухудшается. По этой причине, планируя сделать ремонт или перестановку в своем доме, всегда важно учитывать этот нюанс.

Также существует ряд программ проектирования, в которых такие расчеты производятся автоматически.

Люмен и ватт

Узнав разницу и значение люмен и люкс, стоит обратить внимание еще на одну единицу системы СИ – ватт.

Из-за того, что они используются для лампочек, некоторые считают, что эти единицы можно свободно соотносить друг с другом. Однако это не совсем так.

Дело в том, что в ваттах измеряется мощность энергии, которую потребляет лампочка, а в люменах – количество света, которое она излучает.

Во времена существования только ламп накаливания было проще рассчитать количество света от такого прибора. Поскольку лампочка мощностью 100 Вт выдавала около 1600 люмен света.В то время как аналогичный прибор на 60 Вт — 800 люмен. Выяснилось, что чем больше энергии потребляется, тем лучше освещение.

Но сегодня все не так. В последние десятилетия изобретено несколько новых типов люминесцентных источников света и др.). Их преимущество – экономичность. То есть они светят ярче при меньшем потреблении энергии.

В связи с этим, если необходимо составить соотношение между ваттами и люменами, нужно учитывать тип лампы и искать ее светимость в специальных таблицах.

Стоит отметить, что обычному человеку иногда не хочется перестраиваться и разбираться во всех этих тонкостях. Поэтому большинство отечественных производителей лампочек нового типа указывают на этикетках не только количество люменов, но и то, насколько меньше ватт потребляет этот прибор (по сравнению с лампой накаливания). Например: лампа на 12 ватт выдает свет как 75 ватт.

Единица измерения «люмен на ватт»: ее значение и область применения

Например, классическая лампа накаливания мощностью 40 Вт имеет светоотдачу 10.4 лм/Вт. В то же время для индукционной лампы с такой же мощностью этот показатель значительно выше – 90 лм/Вт.

По этой причине при выборе осветительного прибора для дома не стоит слишком лень, но узнать уровень его светоотдачи. Как правило, такие данные есть на этикетках.

Выбирая лампу накаливания, покупателя интересует ее главный параметр – мощность. По аналогии таким же образом пытается подобрать светодиодную лампу.

Однако в данном случае эта характеристика говорит только о норме потребления электрической энергии.

Силу света можно определить только по такому параметру, как световой поток светодиодных ламп: таблица соответствия этой характеристики и мощности поможет потребителю сделать правильный выбор.

Световой поток – это мощность лучистой энергии.

Это значение оценивается по производимому им световому ощущению.

Энергия излучения представляет собой совокупность квантов, испускаемых в пространство излучателем.

Энергия излучения измеряется в джоулях.

Падающий на тело световой поток распределяется на три составляющие:

  • пропущен по кузову;
  • отражено им;
  • усваивается организмом.

Мощность светодиодной лампы и ее световой поток находятся в прямой зависимости: чем больше первая, тем выше вторая.

За единицу измерения светового потока принят люмен (Лм).

Светодиоды

излучают электромагнитные волны различной длины. Световой поток – это сумма световых волн, видимых глазу, и невидимых – инфракрасного и ультрафиолетового.

Многие не задумываются над конструкцией лампочек. Однако, если вы знаете, вы можете сделать некоторые виды ремонтных работ на этих устройствах.

Читайте, как отремонтировать неисправную светодиодную лампочку.

Хотите заменить лампы в доме на светодиодные? помогу выбрать качественный аппарат.

Мощность светодиодной лампы

Мощность светодиодных ламп, как и любых других, измеряется в ваттах (Вт). Промышленность выпускает светодиодных светильников:

  • общего назначения – 3-15 Вт;
  • промышленного назначения – до 100 Вт.

Прелесть светодиодных ламп заключается в их низком энергопотреблении по сравнению с другими лампами накаливания, например.

При этом они способны обеспечить высокую интенсивность светового потока. Даже небольшая светодиодная лампочка способна с достаточной эффективностью осветить небольшую комнату или лестничную клетку.

Его более мощные «сестры», предназначенные для освещения промышленных объектов или улиц, потребляют 120-160 Вт, а по силе светового потока могут конкурировать с ртутными лампами мощностью 400 Вт.

Пересчет лампы накаливания в светодиодную: таблица

Пересчет лампы накаливания или люминесцентной в светодиодную лампу осуществляется по световому потоку.

Для примера сравним три лампы, дающие световой поток 250 лм. Этот параметр соответствует:

  • Лампа накаливания мощностью 20 Вт;
  • люминесцентный – мощностью 5-7 Вт.

Такую силу света может обеспечить светодиодная лампа мощностью всего 2-3 Вт.

Ниже представлена ​​таблица пересчета ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных ламп по световому потоку:

Мощность, Вт

Световой поток, Лм
Лампа накаливания Люминесцентный Светодиод
20 5-7 2-3 250
40 10-13 4-5 400
60 15-16 8-10 700
75 18-20 10-12 900
100 25-30 12-15 1200
150 40-50 18-20 1800
200 60-80 25-30 2500

Результаты приведенного выше сравнительного анализа однозначно указывают на преимущества светодиодных ламп.

Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиода

Разница «в возрасте» этих типов ламп почти сто лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе по-прежнему остается самой востребованной на рынке.

Светодиодные лампы накаливания Navigator

Проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодных. Ведь не только мощность отличается у одинаковых по световому потоку изделий.

Световая отдача

Световая отдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Этот параметр измеряется в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. У ее светодиодной родственницы диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, КПД последней явно выше.

Цветовая температура

При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют использовать следующую таблицу:

Площадь помещения, кв. м

Требуемая мощность лампы, Вт

Лампа накаливания

Светодиод

Менее 6 150 18
10 250 28
12 300 33
20 500 56
30 700 80

Теплоотвод

Не менее важной сравниваемой характеристикой является теплоотдача от продукта.

Лампы накаливания могут нагреваться до 250 градусов.

Однако в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.

Нагревающаяся стеклянная лампочка является потенциальным источником возгорания, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме не рекомендуется использовать традиционную лампочку.

В этом плане светодиодная лампа находится в более выгодном положении: она может нагреваться не выше 50 градусов. Поэтому ограничений на его применение нет.

В этой статье рассматриваются распространенные случаи. Для помещений категории повышенной взрывопожароопасности соответствующие изделия выпускаются с повышенной степенью защиты.

Срок службы

Светодиодные лампы

отличаются отличной живучестью. Производители утверждают, что их изделие способно прослужить более 50 тысяч часов. Лампы накаливания имеют гораздо меньший срок службы – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем менять дешевую каждые 3 месяца.

Типы светодиодных ламп

Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.

Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. В связи с этим у потребителей очень много претензий к китайской продукции.

Эффективность

КПД осветительных ламп показывает, какой процент потребляемой электроэнергии преобразуется в свет, а какой процент превращается в тепловую энергию.КПД светодиодов составляет примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться всего семью-девятью процентами.

Thomson Filament – светодиодные лампы нового поколения

Цена

В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предметом их спора является стоимость. Ведь светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. Первым благоприятствует малая мощность и, следовательно, низкое энергопотребление.

Для наглядности сведем показатели КПД ламп разных типов в таблицу:

Название индикатора Лампа накаливания Люминесцентный Светодиод
Мощность, Вт 60 12 5
Стоимость продукции, руб. 30 150 300
Потребление энергии в год, кВт*ч 175 35 14
Стоимость потребленной энергии*, руб./год 526 105 44

Таблица составлена ​​на основании следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки, или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята равной 3 руб.

Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выгодное положение.

Прочие характеристики

Осталось сравнить анализируемые типы ламп по:
  • силе тока;
  • механическая прочность
  • ;
  • цветовая температура
  • и некоторые другие показатели.

Сравним две лампы:

  • Мощность светодиода 9 Вт;
  • Лампа накаливания
  • 60 Вт.

Результаты сравнения сведены в таблицу:

Название параметра Светодиод, 9 Вт Лампа накаливания, 60 Вт
Сила тока, А 0,072 0,27
Световая отдача, Лм/Вт 53,4 10,3
Световой поток, Лм 454,2 612
Цветовая температура, 0 К 5500-7000 2800
Рабочая температура, 0 С 70 180
Чувствительность к низким температурам отсутствует Присутствует на некоторых лампах
Чувствительность к влаге отсутствует Присутствует в некоторых
Механическая прочность Высокая — можно встряхивать Низкая — встряхивание может привести к разрыву резьбы или разбитию стекла
Тепловое излучение, БТЕ/ч 3,4 85

Все приведенные выше таблицы дают общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и ламп накаливания.

Эффективностью люминесцентных ламп никого не удивишь, все переходят на более экономичные светодиоды. – инструкции по замене.

Знаете ли вы, что светодиодные лампы можно диммировать? Для этого используется диммер. Подробнее о том, как его подключить.

Световой поток наружного освещения

Неосвещенные дворы и улицы остались в прошлом. Соответственно, стоимость уличного освещения увеличивается.

Поскольку уличное освещение требует мощного освещения, неудивительно, что все больше и больше потребителей обращают свое внимание на светодиодную продукцию:

  • их использование позволяет снизить энергопотребление в 2-3 раза;
  • Свет
  • светодиодов создает комфорт для водителей и пешеходов.

Для уличного освещения чаще всего применяют светильники:

  • Л-122 Холодная – 10 Вт со световым потоком 950 Вт;
  • ФЛ-20 – 20 Вт, обеспечивающий световой поток 1700 лм;
  • LL-232 – тридцативаттный: световой поток 2100 лм.

А уличный фонарь УЛИЦА-150 обеспечивает световой поток равный 13360 лм. Он включает в себя 60 светодиодов общей мощностью всего 158 Вт.

Исходя из вышеизложенного становится понятно, что градоначальники стремятся заменить старые лампы на светодиодные.

Видео по теме

Световой поток – мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемая по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека. Световой поток измеряется в люменах.

Например, лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, а люминесцентная лампа ЛБ40 – 3200. силой света, равной одной канделе, в телесный угол в один стерадиан (1 лм = 1 кд ср).

Суммарный световой поток изотропного источника с силой света в одну канделу составляет люмен.

Есть и другое определение: единицей светового потока является люмен (лм), равный потоку, излучаемому абсолютно черным телом с площади 0,5305 мм 2 при температуре затвердевания платины (1773 °С) , или 1 свеча · 1 стерадиан.

Мощность света – пространственная плотность светового потока, равная отношению светового потока к телесному углу, в котором излучение распространяется равномерно.Единицей силы света является кандела.

Освещенность – поверхностная плотность светового потока, падающего на поверхность, равная отношению светового потока к величине освещаемой поверхности, по которой он равномерно распределен.

Единица освещенности люкс (люкс) равна освещенности, создаваемой световым потоком в 1 лм, равномерно распределенным на площади 1 м 2 , т.е. равна 1 лм/1 м 2 .

Яркость – поверхностная плотность силы света в заданном направлении, равная отношению силы света к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную тому же направлению.

Единицей яркости является кандела на квадратный метр (кд/м2).

Светимость (светимость) – поверхностная плотность светового потока, излучаемого поверхностью, равная отношению светового потока к площади светящейся поверхности.

Единица светимости 1 лм/м2.

Световые единицы в международной системе СИ (SI)

Наименование количества Название устройства Выражение
через единицы СИ (СИ)
Условное обозначение
Русский Меж-
Народный
Сила света кандел кд кд кд
Световой поток люмен кд ср лм лм
Энергия света люмен-секунд кд ср лм с лм с
Освещение люкс кд ср/м 2 ОК лк
Светимость люмен на квадратный метр кд ср/м 2 лм м 2 лм/м 2
Яркость кандел за квадратный метр кд/м2 кд/м2 кд/м 2
Освещение люкс секунд кд ср с/м 2 лк с лк с
Энергия излучения джоулей кг м 2 /с 2 Дж Дж
Поток излучения, мощность излучения Вт кг м 2 /с 3 Вт Вт
Световой эквивалент потока излучения люмен на ватт лм/Вт лм/Вт
Поверхностная плотность потока радиации Вт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 Вт/м 2
Световая энергия (интенсивность излучения) Вт на стерадиан кг м2/(с 3 ср) Вт / ср Вт/ср
Яркость энергии ватт на стерадиан квадратный метр кг/(с 3 ср) Вт/(ср·м 2) Вт/(ср·м 2)
Энергетическое освещение (излучение) Вт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 Вт/м 2
Энергетическая светимость (коэффициент излучения) Вт на квадратный метр кг/с 3 Вт/м 2 Вт/м 2

Примеры:

ЭЛЕКТРОКАТАЛОГ”
Изд. профессора МЭИ В.Г. Герасимова и др.
М.: Изд-во МЭИ, 1998

Что такое световой поток (люмен)?

Световой поток выражает к общее количество света , излучаемого осветительным элементом во всех направлениях , другими словами, он выражает силу света. Единицей светового потока является люмен .

Раньше мы знали сколько света дают нам лампочки 30Вт , 60Вт , 100Вт , нам не приходилось иметь дело с люменами.Тем не менее, мощность светодиодной технологии развивается. Он дает больше света на мощность . Это заставляет рынок уступать место продуктам с разной мощностью , разным значением люмен . Другими словами, светодиодная лампа мощностью 10 Вт марки может давать меньше света, чем светодиодная лампа другой марки мощностью 8 Вт . Поэтому необходимо обращать внимание на значение люмен вместо мощности .

Чтобы измерить люмен источника света, нам понадобится специальное оборудование.Для измерения светового потока требуется интегрирующая сфера или набор датчиков . По этой причине значение люменов измеряется производителем и указывается на изделии.

Интегрирующая сфера является наиболее надежным и удобным методом измерения светового потока . Интегрирующая сфера также известна как сфера Ульбрихта . Позволяет измерять световой поток (люмен), КПД (люмен/ватт) параметры источника света.

Источник света, лампа, лампочка или осветительные приборы помещаются внутрь сферы и крышка сферы закрывается. Измерение запускается, и с помощью компьютера составляется отчет о результатах. Световой поток (лм), КПД (лм/Вт), цветовая температура (CCT), индекс цветопередачи (RA), мощность (Вт), координаты цвета (x , y, u, v, u’, v’) и длина волны включены в этот отчет.

Вы не можете рисовать график интенсивности света с измерением сферы. Другими словами, в неизвестно, под каким углом освещающий элемент излучает свет. Для этого следует использовать прибор гониофотометр .

Lumistrips Что такое световой поток?

Световой поток — это мера яркости источника света с точки зрения энергии, излучаемой в виде видимого света. Световой поток в единицах СИ измеряется в люменах (лм). Световой поток также известен как «световой поток» или «яркость».

В зависимости от применения световой поток может измеряться на лампу, светильник, на погонный метр или на квадратный метр.

Наиболее известен световой поток лампочки во всех ее вариантах (лампа накаливания, люминесцентная, светодиодная).

Для светильников световой поток может составлять от нескольких люмов для декоративных светильников до десятков тысяч люмов для стадионных светильников.

Для линейных светильников, таких как светодиодные ленты , очень полезен также световой поток на метр. Вы можете найти светодиодные ленты с потоком от 100 люмен до более 10.000 люмен.

Необходимое количество люменов на метр зависит от области применения:

  • Окружающий свет или подсветка предметов или элементов мебели:  до 500 люмен на метр (160 лм на фут)

  • Подсветка архитектурных элементов : до 900 люмен на метр или 300 лм/фут

  • Общее освещение с помощью световых линий в жилых помещениях : до 2400 люмен на метр (600 лм/фут), в зависимости от конструкции свода и используемых материалов.Во многих случаях достаточно до 1500 люмен на метр (500 лм/фут)

  • Общее освещение с помощью световых линий в офисных и коммерческих помещениях:  до 5000 люмен на метр (1600 лм/фут), в зависимости от расстояния между линейным светильником и областью или объектом, который необходимо осветить.

 

 

В Lumistrips вы можете найти светодиодные ленты для всех ваших потребностей в освещении. От нашего LumiFlex Economy для окружающего освещения до полос LumiFlex Nichia для общего освещения жилых помещений и светодиодных модулей Maxline и Zhaga для офисного и коммерческого освещения.

 

Гибкие светодиодные ленты LumiFlex до 2600 лм/м

Модули LinearZ Plug & Play до 4100 лм/м

Светодиодные модули MaxLine до 8000 лм/м

Светопедия.com – Характеристики света

В

Расчеты основаны на типичных лампах накаливания

На этой диаграмме показано количество люменов, излучаемых обычными лампами накаливания.

Руководство по яркости лампы: шкала люменов

В прошлом потребители использовали мощность для оценки яркости лампы. Однако мощность не является точным показателем яркости лампы.Энергоэффективные источники света, такие как компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), имеют гораздо меньшую мощность, но при этом производят большое количество света. Мощность — это просто мера количества потребляемой энергии. Световой поток, с другой стороны, является мерой светового потока или, проще говоря, яркостью лампы. Измеряется в ЛЮМЕНАХ.

По мере того, как все больше потребителей узнают об этом распространенном заблуждении, световой поток станет одним из наиболее важных факторов при выборе лампы.

Итак, если вы все еще спрашиваете, какая лампа WATT вам нужна, вы задаете неправильный вопрос.

Просто помните, больше люменов = больше света.

В таблице справа показаны типичные значения LUMEN для ламп накаливания.

Индекс цветопередачи

CRI, или индекс цветопередачи (Ra), измеряет, насколько хорошо данный источник света передает цвет. Ученые оценивают это, используя 8 эталонных цветов и сравнивая, как они выглядят под источником света, с тем, как те же самые цвета выглядят под двумя эталонными источниками: светом накаливания (для ламп теплого цвета) и дневным светом (для ламп холодного цвета).CRI представлен числом по шкале от 0 до 100, где 0 означает «плохо», а 100 — «отлично». Чем меньше число, тем более искаженным будет выглядеть цвет под источником света. Как вы можете видеть на этих двух изображениях, источник света может усиливать или искажать цвета объекта.


  • Плохой индекс цветопередачи
  • Хороший индекс цветопередачи

Коррелированная цветовая температура: теплая или холодная

Внешний вид цвета, также известный как коррелированная цветовая температура (CCT), является мерой того, насколько теплым или холодным выглядит источник света для человеческого глаза. Измеряется в градусах Кельвина.

Большинство источников света имеют температуру Кельвина в диапазоне от 2700К до 6500К. Для сравнения, дневной свет в полдень имеет температуру Кельвина 5000К. Лампы накаливания обычно находятся в диапазоне 2700-3500K. Компактные люминесцентные лампы и светодиоды могут варьироваться в диапазоне 2700-6500K. Чем выше температура Кельвина, тем холоднее кажется источник света, а чем ниже температура Кельвина, тем теплее кажется источник света.

Характеристики «энергоэффективных» компактных люминесцентных ламп

Задний план: Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) были объявлены высокоэнергоэффективными заменителями ламп накаливания, однако существует некоторое общественное недовольство светоотдачей и цветом КЛЛ.Независимая экспертиза заявленных требований не проводилась. Ни один независимый орган не установил соответствие временному стандарту Австралии/Новой Зеландии. В то время как общий световой поток (световой поток) может соответствовать определенным стандартам, распределение силы света некоторых конструкций значительно отличается от источников накаливания, которые они призваны заменить.

Методы: Были измерены распределение силы света, световой поток и спектральное распределение энергии компактных люминесцентных ламп, которые, как утверждается, эквивалентны лампам накаливания мощностью 75 Вт и лампам накаливания мощностью 75 Вт (жемчужным и прозрачным).Световой поток, световая отдача, индекс цветопередачи, коррелированная цветовая температура, мощность и коэффициент мощности были затем рассчитаны и сопоставлены с заявленными производителями и требованиями стандартов.

Результаты: Источники в целом соответствовали требованиям по световому потоку, светоотдаче, индексу цветопередачи и коррелированной цветовой температуре. Заявление об эквивалентности 75 Вт, которое не регулируется в Австралии и Новой Зеландии, оправдано менее чем в половине случаев. Распределение силы света двухосных компактных люминесцентных ламп заметно отличается от распределения силы света ламп накаливания, которые они призваны заменить.

Заключение: КЛЛ обычно соответствуют установленным стандартам. Основа, на которой заявляются эквивалентные мощности, должна быть включена в стандарт Австралии и Новой Зеландии, поскольку общественность, скорее всего, будет полагаться на эту меру.Из-за различий в распределении силы света КЛЛ не обязательно могут быть прямой заменой источникам накаливания без некоторого рассмотрения.

Наши лучшие лампы все еще не могут сравниться по яркости с Солнцем

Подобные несоответствия в спросе и предложении способствовали массовым каскадным отключениям электроэнергии в В августе 2003 г. на северо-востоке США и в Канаде, в июле 2012 г. в Индии и в марте 2019 г. в Венесуэле.

Ситуация вряд ли улучшится в ближайшее время по трем причинам.Во-первых, по мере того как страны повсеместно переходят к обезуглероживанию, электрификация транспорта, отопления и других секторов вызовет резкий рост спроса на электроэнергию. Во-вторых, традиционные угольные и атомные электростанции выводятся из эксплуатации по экономическим и политическим причинам, удаляя стабильные источники из энергосистемы. И в-третьих, в то время как ветряные и солнечные фотоэлектрические системы отлично подходят для климата и являются самыми быстрорастущими источниками выработки электроэнергии, изменчивость их мощности порождает новые проблемы для балансировки сети.

Так как же сетевые операторы могут поддерживать баланс спроса и предложения, даже если они закрывают старые, грязные электростанции, наращивают переменную генерацию и добавляют новые электрические нагрузки? Есть несколько возможностей. Один из них — сделать модернизированную версию того, что мы делали в прошлом: построить гигантскую централизованную инфраструктуру. Это означало бы установку огромного количества накопителей энергии, таких как батареи масштаба сети и гидронасосные установки для хранения избыточной вырабатываемой возобновляемой энергии и соединения этого хранилища с высоковольтными линиями электропередачи, чтобы предложение могло удовлетворить спрос в сети.Китай является лидером в этом подходе, но это невероятно дорого и требует огромной политической воли.

Мы думаем, что есть лучший способ. Вместо радикального расширения инфраструктуры электросетей наша работа в Университете Вермонта была сосредоточена на том, как координировать спрос в режиме реального времени, чтобы соответствовать все более изменчивому предложению. Наша технология берет две идеи, которые делают Интернет фундаментально масштабируемым — пакетирование и рандомизация — и использует их для создания системы, которая может координировать распределенную энергию. Эти две концепции передачи данных позволяют миллионам пользователей и миллиардам устройств подключаться к Интернету без какого-либо централизованного планирования или контроля. Те же основные идеи могут работать и в электрической сети. Используя связь с низкой пропускной способностью и небольшие контроллеры, работающие с простыми алгоритмами, можно использовать миллионы электрических устройств для балансировки потока электроэнергии в локальной сети. Вот как.

Спрос на электроэнергию в сети возникает из-за миллиардов электрических нагрузок.Их можно разделить на две большие категории: коммерческие и промышленные нагрузки и бытовые нагрузки. Из этих двух, жилые нагрузки гораздо более рассредоточены. Только в Соединенных Штатах насчитывается более 120 миллионов домохозяйств, на долю которых в совокупности приходится около 40 процентов годового потребления электроэнергии. Но бытовые потребители, как правило, не думают об оптимизации своих собственных электрических нагрузок в течение дня. Для простоты назовем эти бытовые нагрузки «устройствами», которые могут варьироваться от ламп и телевизоров до водонагревателей и кондиционеров.

Последние устройства, наряду с зарядными устройствами для электромобилей и насосами для бассейнов, являются не только большими электрическими нагрузками (то есть мощностью более 1 киловатта), но и гибкими. В отличие от освещения или телевизора, которые вы хотите включить, как только щелкнете выключателем, гибкое устройство может отсрочить потребление и включиться в любое время — пока есть горячая вода для вашего душа, ваш бассейн чист, ваш электромобиль достаточно заряжен, и температура в помещении комфортная.

В совокупности существует большая гибкость в бытовых электрических нагрузках, которые можно использовать для балансировки переменных поставок.Например, если бы в каждом домашнем хозяйстве в Калифорнии и Нью-Йорке было только одно устройство, которое могло бы гибко потреблять энергию в любое время, энергосистема имела бы эквивалент около 15 гигаватт дополнительной мощности, что более чем в 10 раз превышает объем, доступный в настоящее время. от аккумуляторной батареи общего назначения в этих состояниях.

Вот что означает гибкость, когда речь идет об эксплуатации, скажем, бытового электрического водонагревателя. При нагреве воды типичный агрегат потребляет около 4,5 кВт.В течение обычного дня прибор работает примерно в десятую часть времени, потребляя около 10,8 киловатт-часов. Для домовладельца ежедневные затраты на эксплуатацию водонагревателя составляют менее 2 долларов США (при ставке около 15 центов за кВтч). Но для коммунальных предприятий стоимость электроэнергии сильно варьируется: от номинальных 4 центов за кВтч до более 100 долларов за кВтч в пиковые годовые периоды. Иногда стоимость даже отрицательная: когда от ветряных или солнечных электростанций вырабатывается слишком много энергии, сетевые операторы фактически платят коммунальным службам за потребление излишков.

Спрос и предложение на электроэнергию иногда могут резко расходиться. Пакетизация и рандомизация гибких электрических нагрузок позволяют спросу соответствовать доступному предложению.

Университет Вермонта

Чтобы снизить спрос в периоды пиковой нагрузки, коммунальные службы уже давно предлагают программы реагирования на спрос, которые позволяют им отключать водонагреватели, кондиционеры и другие нагрузки клиентов по фиксированному графику, например, в 16:00. до 9 вечера летом, когда использование исторически высоко.Если все, что мы хотим сделать, это уменьшить нагрузку в такие моменты, этот подход работает достаточно хорошо.

Однако, если наша цель состоит в том, чтобы сбалансировать энергосистему в режиме реального времени, поскольку возобновляемая генерация непредсказуемо меняется с ветром и солнцем, то работы устройств в соответствии с фиксированным графиком, основанным на прошлом поведении, будет недостаточно. Нам нужен более гибкий подход, который выходит за рамки простого снижения пикового спроса и обеспечивает дополнительные преимущества, повышающие надежность энергосистемы, такие как реакция на изменение цен, сглаживание возобновляемых источников энергии и регулирование частоты.

Каким образом операторы сети могут координировать множество распределенных, гибких устройств мощностью в киловатт, каждое со своими специфическими потребностями и требованиями, для предоставления совокупного ресурса сети в масштабе гигаватт, реагирующего на сильно меняющееся предложение? Размышляя над этим вопросом, мы нашли вдохновение в другой области: цифровых системах связи.

Цифровые системы представляют ваш голос, электронное письмо или видеоклип в виде последовательности битов. Когда эти данные передаются по каналу, они разбиваются на пакеты.Затем каждый пакет независимо маршрутизируется по сети к назначенному месту назначения. Как только все пакеты получены, данные восстанавливаются в исходную форму.

Чем это похоже на нашу проблему? Интернетом ежедневно пользуются миллионы людей и миллиарды устройств. У пользователей есть свои индивидуальные устройства, потребности и модели использования, которые мы можем рассматривать как спрос, в то время как сама сеть имеет динамику, связанную с ее пропускной способностью, другими словами, с ее предложением. Тем не менее, спрос и предложение в Интернете сопоставляются в режиме реального времени без какого-либо централизованного планировщика.Точно так же миллиарды электрических устройств, каждое со своей собственной динамикой, подключаются к энергосистеме, чье питание, как мы уже отмечали, становится все более изменчивым.

Признавая это сходство, мы разработали технологию пакетного управления энергопотреблением (PEM) для координации энергопотребления гибких устройств. Соавтор Хайнс давно интересовался надежностью энергосистемы и изучал, как сбои в линиях электропередачи могут привести к каскадным отключениям и системным отключениям электроэнергии.Тем временем Фролик, имеющий опыт работы в системах связи, работал над алгоритмами для динамической координации передачи данных от беспроводных датчиков таким образом, чтобы потреблять очень мало энергии. Благодаря случайному обсуждению мы поняли, что наши интересы пересекаются, и начали работать над тем, чтобы увидеть, как эти алгоритмы могут быть применены к проблеме зарядки электромобилей.

Вскоре после этого Алмассалхи присоединился к нашему отделу и понял, что то, над чем мы работаем, имеет больший потенциал.В 2015 году он написал выигрышное предложение для программы ARPA-E NODES — это программа Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США — Energy’s Network Optimized Distributed Energy Systems. Финансирование позволило нам продолжить разработку подхода PEM.

Вернемся к электрическому водонагревателю. При обычной работе водонагреватель управляется своим термостатом. Устройство включается, когда температура воды достигает нижнего предела, и работает непрерывно (при 4,5 кВт) в течение 20–30 минут, пока температура воды не достигнет верхнего предела.Пара черно-белых графиков в нижней части «Соответствие спроса на электроэнергию поставке» показывает режимы включения и выключения 10 обогревателей: черный — выключен, белый — включен.

В PEM каждая нагрузка работает независимо и в соответствии с простыми правилами. Вместо нагрева только тогда, когда температура воды достигает нижнего предела, водонагреватель будет периодически запрашивать потребление «пакета» энергии, где пакет определяется как потребление энергии в течение короткого периода времени, скажем, 5 минут. Координатор (в нашем случае — облачная платформа) одобряет или отклоняет такие пакетные запросы на основе целевого сигнала, отражающего условия сети, такие как доступность возобновляемой энергии, цена на электроэнергию и так далее.Верхний график в разделе «Соотношение спроса на электроэнергию с предложением» показывает, насколько близко потребление PEM соответствует целевому сигналу, основанному на поставках возобновляемой энергии.

Чтобы гарантировать, что устройства с большей потребностью в энергии с большей вероятностью одобрят свои запросы, каждое устройство регулирует скорость своих запросов в зависимости от своих потребностей. Когда вода менее горячая, водонагреватель просится чаще. Когда вода горячее, он просит реже. Таким образом, система динамически приоритизирует устройства полностью децентрализованным образом, поскольку вероятность выполнения пакетных запросов пропорциональна потребности устройств в энергии. Затем координатор PEM может сосредоточиться на управлении входящими пакетными запросами, чтобы активно формировать общую нагрузку от множества пакетных устройств без необходимости централизованно оптимизировать поведение каждого устройства. С точки зрения заказчика в водонагревателе ничего не изменилось, так как эти запросы происходят полностью в фоновом режиме.

Эти же концепции могут быть применены к широкому спектру энергоемких устройств. Например, зарядное устройство электромобиля или бытовая аккумуляторная система могут сравнить текущее состояние заряда батареи с ее желаемым значением, эквивалентным ее потребности в энергии, преобразовать это в вероятность запроса, а затем отправить запрос координатору PEM, который либо принимает или отклоняет запрос на основе сетки в реальном времени или рыночных условий.В зависимости от этих условий для полной зарядки аккумулятора может потребоваться несколько больше времени, но пользователь не должен испытывать неудобств.

Таким образом, гибкие энергетические устройства обмениваются данными, используя общий простой язык запросов энергетических пакетов. В результате координатор не зависит от типа устройства, отправляющего запрос. Эта аппаратно-независимая координация аналогична сетевому нейтралитету в передаче данных. В общем, Интернету все равно, несет ли ваш пакет голосовые, видео или текстовые данные.Точно так же PEM не волнует, является ли устройство, запрашивающее пакет, водонагревателем, насосом для бассейна или зарядным устройством для электромобиля, поэтому он может легко координировать разнородное сочетание устройств мощностью в киловатт.

Этот контроллер подключается к бытовому электрическому водонагревателю и использует простые алгоритмы для запроса «пакетов» энергии от облачного координатора для поддержания подходящей температуры.

Пакетные энергетические технологии

В настоящее время восходящие технологии , управляемые устройствами, такие как PEM, не получили широкого распространения.Вместо этого в большинстве современных технологий реагирования на спрос используется нисходящий подход, при котором координатор передает управляющий сигнал всем устройствам, сообщая им, что делать. Но если каждому устройству приказано делать одно и то же в одно и то же время, все может очень быстро пойти не так, поскольку энергопотребление устройств синхронизируется. Представьте себе эффект от одновременного включения (или выключения) миллионов кондиционеров, водонагревателей и зарядных устройств для электромобилей. Это будет означать гигаваттные всплески — как если бы большая атомная электростанция включалась или выключалась щелчком выключателя.Всплеск такого большого размера может привести к нестабильности сети, что может вызвать каскадное отключение электроэнергии. Вот почему большинство коммунальных предприятий сегодня разбивают устройства на группы, чтобы ограничить всплески порядка десятков мегаватт. Тем не менее, активное управление этими различными группами, помимо нескольких ежегодных пиковых событий, является проблемой для нисходящих подходов.

Но если каждое устройство работает для удовлетворения своей уникальной потребности в энергии, то запросы пакетов (и результирующее потребление энергии) по своей сути рандомизируются, и в результате синхронизация становится гораздо менее важной.

Нисходящий подход также затрудняет учет предпочтений клиентов в отношении горячей воды, заряженных автомобилей и прохладных домов в жаркие дни. Если мы собираемся координировать энергетические устройства, чтобы улучшить работу сети, нам нужно убедиться, что мы делаем это таким образом, чтобы потребитель практически не заметил и автоматически.

Теперь рассмотрим, как PEM учитывает предпочтения отдельного клиента в случае с водонагревателем. Если температура воды падает ниже нижнего предела, а нагреватель еще не потребляет пачку энергии, он может временно «выйти» из схемы PEM и включиться до восстановления температуры.Водонагреватель сообщит координатору PEM об этом изменении своего режима работы, и координатор просто обновит свой учет совокупного потребления. Влияние этой отдельной загрузки на общую сумму невелико, но для клиента наличие гарантии горячей воды, когда это необходимо, укрепляет доверие и обеспечивает постоянное участие.

Подход PEM, ориентированный на устройства, также упрощает работу координатора, поскольку ему не нужно централизованно отслеживать или моделировать каждое устройство для разработки оптимизированного расписания. Координатору нужно только отслеживать сетку и рыночные условия, отвечать на поток входящих запросов пакетов и вести учет «отключенных» устройств — другими словами, координатор управляет всего тремя наборами номеров.

Чтобы повысить эффективность нашей работы, мы решили коммерциализировать PEM параллельно с нашими исследованиями и в 2016 году основали Packetized Energy. Компания развернула свою облачную платформу для координации энергетики в нескольких пилотных проектах, спонсируемых коммунальными предприятиями в Соединенных Штатах. Штаты и Канада.Каждый из этих проектов начался с модернизации существующих электрических водонагревателей интеллектуальным термостатом, который мы спроектировали, разработали и который прошел сертификацию UL. Мы также продемонстрировали PEM с зарядными устройствами для электромобилей, бытовыми аккумуляторами и термостатами. Нашим первым клиентом была коммунальная служба нашего родного города Вермонт, Burlington Electric Department. В 2018 году BED запустила первую в стране программу водонагревателей, полностью работающих на возобновляемых источниках энергии, которая теперь расширилась и теперь включает зарядные устройства для электромобилей.

Наши проекты дали многообещающие результаты.«Демонстрация координации нагрузки в реальном времени» показывает, как PEM координировал нагрузку от 208 бытовых водонагревателей в Вермонте и Южной Каролине в течение типичного 2-часового периода. Нагреватели [оранжевая линия] следовали за быстро меняющимся целевым значением [черная линия], которое колебалось от примерно половины номинальной нагрузки до примерно вдвое большей нагрузки [красная линия].

По мере масштабирования системы до тысяч устройств с пакетной обработкой асинхронные запросы пакетов будут отображаться как непрерывный сигнал. Наше моделирование показывает, что в этом масштабе любые разрывы между целевым и фактическим исчезают.Совокупная нагрузка по крайней мере так же быстро реагирует, как время реакции современной электростанции, работающей на природном газе, и вам не нужно нести расходы на строительство, эксплуатацию и техническое обслуживание физической установки.

Снижение цен на датчики и микроконтроллеры приводит к быстрому росту Интернета вещей. В сочетании с технологией «умный дом» IoT позволяет представить мир, в котором все энергетические устройства — нагрузки, накопители энергии и генераторы — активно координируются, чтобы поддерживать стабильность сети и в полной мере использовать преимущества возобновляемых источников энергии.Но проблемы действительно ждут впереди.

Во-первых, сегодня существует мало стандартов, которыми могли бы руководствоваться производители, заинтересованные в координации на уровне устройств, и нет реальных стимулов для принятия ими какого-либо конкретного подхода. Это привело к распространению проприетарных технологий, решающих одну и ту же фундаментальную проблему. И здесь мы снова можем черпать вдохновение из Интернета: маловероятно, что собственные решения масштабируются до такой степени, чтобы решать имеющиеся энергетические проблемы. Новые инициативы, продвигаемые промышленностью, такие как EcoPort (ранее CTA 2045) и Matter (ранее Connected Home over IP) обещают безопасную связь с малой задержкой с устройствами разных производителей. Технические комитеты, рабочие группы и целевые группы IEEE также играют вспомогательную роль, например, технический комитет IEEE Power and Energy Society по умным зданиям, нагрузкам и потребительским системам. Мы надеемся, что в будущем эти усилия будут беспрепятственно поддерживать описанные здесь концепции «пакетизации» на основе устройств, а не просто служить традиционным нисходящим архитектурам связи и управления.

Также необходимы стимулы для потребителей электроэнергии, чтобы изменить потребление энергии.Сейчас ежедневная стоимость электроэнергии для бытового водонагревателя примерно одинакова, независимо от того, когда водонагреватель включается. У домовладельца нет финансовой выгоды от запуска водонагревателя, когда возобновляемая энергия высока или оптовая цена на электроэнергию низка. Регуляторным органам, коммунальным предприятиям и другим сторонам необходимо будет переосмыслить и переработать программы стимулирования и гибкого спроса, чтобы гарантировать, что взносы и вознаграждения будут справедливыми и равными для всех клиентов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.