Направленность света ламп в зависимости от их конструкции

Угол свечения светодиодных ламп не всегда точно даёт понять в каких направлениях светит лампа. Изучаем диаграммы направенности света ламп разных конструкций.

Конструктивные особенности светодиода таковы, что он излучает свет в одном направлении и в узком угловом диапазоне. Светодиод, в отсутствии какой-либо оптики, светит в переднюю полусферу. Для формирования необходимого направления свечения, применяется вторичная оптика: матовые поликарбонатовые колбы, фокусирующие и рассеивающие линзы.

Для определения того насколько сильно рассеивается свет, используют так называемый угол расходимости. Этот параметр показывает угловой диапазон, в котором сила излучаемого света составляет не менее 50 % от максимального значения. Так, например, если угол расходимости лампы равен 120, а максимальное значение освещённости находится в нулевом угле и равно 500 лк, то в направлении, составляющем угол равный 60, освещённость будет равно 250 лк.

Но этот параметр, к сожалению, далеко не всегда указывается на упаковках светодиодных ламп. Поэтому чтобы определить в каких направлениях и с какой силой светит лампа, мы в этой статье рассмотрим диаграммы направленности излучения света наиболее распространённых конструкций ламп.

Диаграмма направленности используются для более удобного (и точного) представления распределения излучения света в пространстве. В ней ось У указывает силу света (иногда освещённость) в конкретном угле направления, а ось Х – сам угол направления.

Как видно из представленной картинки, лампочка с такой диаграммой направленности совершенно не светит в направлении с углами более 90. Можно сделать ошибочное предположение о том что, в случае установки лампочки колбой вниз потолок не будет освещён. Это справедливо в случае если лампа стоит в помещении, где стены с покрытием полностью поглощающём свет (т.е. совершенно его не отражающем). Но на деле, стены и предметы в комнате отражают свет, и реальная диаграмма направленности в помещении имела бы немного другой вид, а именно небольшую подсветку с тыльной стороны.

Е27 с матовой колбой

Говоря о лампах с цоколем Е27, существуют два основных вида колб – A60 и А67. Рассеивающий элемент – матовая поликарбонатовая колба, создающая рассеянный поток света. Лампочки такого типа ставятся в открытые светильники.

Если обобщить все виды матовых колб, то угол освещения будет тем больше, чем более выпуклая колба.

В первом случае угол свечения составляет 120-180°. Такие лампочки больше подходят для светильников, в которых лампочка устанавливается колбой вниз. Основной световой поток будет направлен вниз, потолок при этом будет слабо освещённым. Области, такие как потолок и стены, освещаются слабо. Зато почти весь световой поток приходится, где он более необходим, например, на стол.

Во втором случае световой поток распределяется на большую площадь. Следовательно, желая получить хорошую освещённость, следует выбирать лампочку большей мощности, ведь световой поток будет тратиться и на освещение потолка. Стоит иметь в виду, что размер таких колб А67 больше чем колб А60. Диаграмма направленности очень похожа на диаграмму направленности света обыкновенных ламп накаливания с матовой колбой.

E14 с матовой колбой («Свеча»)

Лампочки с цоколем E14 и матовой колбой можно разделить на два типа: так называемая «свеча» и лампа с обыкновенной шарообразной формой колбы.

Лампочка с вытянутой формой колбы («свеча») излучает свет в стороны. Причём в переднюю полусферу светить тем меньше, чем острее верхушка колбы. Такие лампочки подходят для установки их в люстры, в которых они направлены колбой вверх и годятся для общего освещения помещения.

В лампочке с шарообразной колбой диаграммы направленности в целом схожа с диаграммой ранее описанных ламп с цоколем Е27. Такие лампочки рекомендуется устанавливать в светильники, в которых они будут направлены в низ.

E27 и E14 светодиодные лампы накаливания

Лампочки такого типа появились относительно недавно. Своим видом очень напоминают традиционные лампы накаливания. Конструктивно они состоят из нескольких вертикально расположенных стержней со светодиодами. Преимущество этих в их высокой эффективности, до 120 лм/Вт. Абсолютное большинство ламп поставляется в цоколях Е27 и E14. Диаграмма направленности, кардинально отличается от ранее описанных ламп – светят они в стороны, т.е. подходят для общего освещения комнаты, но никак для освещения рабочего стола настольной лампой.

E27 и E14 «кукуруза»

Эти лампы свое неофициальное название приобрели благодаря характерному расположению светодиодов напоминающих расположение зёрен в кукурузе. Подобный тип ламп очень распространен на электронных торговых лавках Китая, таких как Ebay и Aliexpress.

Диаграмма направленности светодиодных ламп напоминает светодиодные лампы накаливания. Т.е. светит в стороны и в переднюю полусферу и подходят для общего освещения комнат. Угол свечения, при этом, равен 220 – 270. Но низкое качество большинства экземпляров и слабая светоотдача самих светодиодов сводит на нет все остальные преимущества.

GU10 и MR16

Угол свечения лампочек находится в диапазоне 15 – 135. По углу свечения лампочки условно можно разделить на две группы: акцентные и лампочки общего освещения помещения.

В первом случае, для формирования узконаправленного пучка света, применяются прозрачные фокусирующие линзы. Лампочки, относящиеся к этой группе, применяются в тех местах, где требуется акцентное освещение или освещение отдельного предмета. Создают чёткое фокусированное пятно, а также сильные блики на объекте. Применяются в основном в коммерческих помещениях таких как, например ювелирные магазины или магазины одежды.

Во втором для создания рассеянного света применяются матовые рассеиватели или линзы Френеля. Лампочки, относящиеся к этой, применяются там, где от них требуется создание общего освещения. Благодаря рассеивателям, которые действуют как диффузоры, не создают блик и чётких теней. Это что делает их подходящими для освещения жилых помещений. Но подобные лампочки обладают меньшим световым потоком при одинаковой мощности – рассеивающие линзы поглощают часть светового потока.

E14 свеча с тремя «лепестками»

Диаграмма направленности света говорит о том, что такие лампочки следует применять в люстрах, в которых лампочка ставится колбой вверх.

E14 и Е27 с конусной линзой

Диаграммы направленности с подобных ламп весьма причудливы. Роль конусной линзы сводиться к тому, чтобы свет направлять в стороны от лампочки. В отличие от лампочек с матовыми колбами, эти предназначены для установки в светильники с абажурами или плафонами, где они выполняют роль равномерного рассеивателя света.