При выборе светодиодного светильника недостаточно смотреть только на его мощность или световой поток. Два прибора одинаковой мощности могут существенно отличаться по количеству света, которое они создают. Для сравнения эффективности используется показатель световой отдачи, который показывает, сколько люменов светового потока приходится на один ватт потребляемой мощности.

Световая отдача особенно важна при проектировании промышленного, складского, коммерческого и наружного освещения. Чем больше светового потока способен создать светильник при той же потребляемой мощности, тем потенциально меньше электроэнергии потребуется для получения необходимого уровня освещенности.

Однако сравнивать LED-светильники только по максимальному значению лм/Вт тоже неправильно. На итоговую эффективность влияют драйвер, оптическая система, температура, режим работы и другие характеристики оборудования.

Что такое световая отдача светодиодного светильника

Световая отдача — это отношение светового потока источника света к потребляемой им мощности. Единицей измерения является люмен на ватт — лм/Вт. Такое определение приведено в ГОСТ Р МЭК 60050-845-2023.

Показатель позволяет ответить на простой вопрос: сколько света мы получаем на каждый потребляемый ватт электроэнергии.

Например, если светодиодный светильник потребляет 100 Вт и обеспечивает световой поток 15 000 лм, его световая отдача составляет:

15 000 / 100 = 150 лм/Вт.

Это означает, что на каждый ватт потребляемой мощности приходится 150 люменов светового потока.

Чем выше показатель при сопоставимых условиях измерения, тем эффективнее светильник преобразует потребляемую электрическую мощность в полезный световой поток.

Формула световой отдачи

Для расчета используется простая формула:

η = Φ / P

где:

• η — световая отдача, лм/Вт;

• Φ — световой поток светильника, лм;

• P — потребляемая мощность, Вт.

Например, промышленный LED-светильник имеет световой поток 24 000 лм и потребляет 160 Вт.

Расчет:

24 000 / 160 = 150 лм/Вт.

Таким образом, световая отдача этого светильника составляет 150 лм/Вт.

Важно использовать именно световой поток готового светильника, а не суммарный поток отдельных светодиодов, указанный в характеристиках LED-модулей.

Как рассчитать световую отдачу светильника на практике

На практике расчет выполняется в несколько этапов.

Сначала необходимо определить реальную потребляемую мощность прибора. Если производитель указывает, например, мощность 150 Вт, желательно убедиться, что речь идет именно о полной мощности светильника, а не только о мощности светодиодного модуля.

Затем определяется световой поток готового изделия. Допустим, он составляет 22 500 лм.

После этого значения подставляются в формулу:

22 500 / 150 = 150 лм/Вт.

Полученный показатель можно использовать для сравнения с другими светильниками.

Однако для корректного сравнения желательно, чтобы характеристики были получены при сопоставимых условиях измерений.

Пример расчета для промышленного светильника

Рассмотрим два промышленных светильника.

Светильник А:

• мощность — 150 Вт;

• световой поток — 21 000 лм.

Световая отдача:

21 000 / 150 = 140 лм/Вт.

Светильник Б:

• мощность — 150 Вт;

• световой поток — 24 000 лм.

Световая отдача:

24 000 / 150 = 160 лм/Вт.

При одинаковой потребляемой мощности второй прибор создает больший световой поток.

Но это еще не означает, что именно он обязательно обеспечит лучший результат на конкретном объекте. Для промышленного освещения большое значение имеют КСС, высота установки, равномерность освещения, наличие рассеивателя, условия эксплуатации и расположение оборудования.

Поэтому показатель лм/Вт — важная характеристика, но не единственный критерий выбора.

Чем отличается световая отдача светодиода от световой отдачи светильника

Это один из наиболее важных моментов при сравнении LED-оборудования.

Производитель светодиодов может указывать очень высокую световую отдачу непосредственно для LED-компонента. Но после установки светодиода в полноценный светильник часть светового потока теряется.

Причин несколько.

Во-первых, электрическая энергия поступает к светодиодному модулю через драйвер, который также потребляет энергию.

Во-вторых, часть света может теряться в оптической системе.

В-третьих, характеристики светодиодов зависят от температуры и режима работы.

Поэтому показатель световой отдачи светодиода и показатель световой отдачи готового светильника — не одно и то же.

Для выбора оборудования в реальном проекте гораздо полезнее ориентироваться на характеристики готового светильника.

Почему световой поток светильника ниже, чем у светодиодов

Допустим, внутри светильника установлены LED-модули с суммарным световым потоком 30 000 лм. После прохождения света через оптическую систему часть излучения может не выйти из корпуса в полезном направлении.

В результате готовый светильник может иметь, например, 27 000 лм.

Кроме того, потребляемая мощность включает работу драйвера.

Поэтому нельзя просто взять заявленную эффективность светодиода и считать ее эффективностью готового прибора.

Именно по этой причине при сравнении промышленных светильников необходимо смотреть технические характеристики изделия в сборе.

От чего зависит световая отдача LED-светильника

На показатель влияет целый комплекс факторов.

Эффективность светодиодов

Чем больше света способен генерировать LED-модуль при определенном токе и мощности, тем выше потенциальная световая отдача.

Однако максимальная эффективность светодиода, заявленная производителем компонента, не обязательно соответствует эффективности светильника в реальной эксплуатации.

Драйвер

Драйвер преобразует параметры сетевого питания и обеспечивает светодиодный модуль необходимым током.

Часть электроэнергии расходуется на работу самого драйвера. Поэтому качество и эффективность источника питания непосредственно влияют на общий показатель лм/Вт.

Кроме того, драйвер влияет на стабильность светового потока, коэффициент пульсации и надежность светильника.

Оптическая система

Линзы, отражатели, рассеиватели и защитные элементы влияют на то, какая часть генерируемого светового потока выходит из светильника и в каком направлении.

Особенно это важно для промышленных приборов с направленной оптикой.

Светильник может иметь немного меньшую общую световую отдачу, но за счет правильно подобранной КСС эффективнее использовать световой поток непосредственно на рабочей поверхности.

Температура

LED-компоненты чувствительны к температуре. При нагреве изменяются их электрические и световые характеристики.

Поэтому конструкция корпуса и система теплоотвода имеют непосредственное отношение к эффективности светильника.

Для промышленного оборудования это особенно важно, поскольку светильники могут работать много часов подряд и устанавливаться в помещениях с повышенной температурой.

Рабочий ток

Светодиод не обязательно работает с максимальной эффективностью при максимальном токе.

При увеличении тока можно получить больший световой поток, но эффективность в пересчете на ватт может изменяться.

Поэтому разработчик светильника выбирает режим работы LED-модулей как компромисс между световым потоком, эффективностью, температурой и ресурсом.

Как температура влияет на световую отдачу

Температурный режим — один из ключевых факторов для LED-оборудования.

При повышении температуры светодиодного модуля его световой поток может снижаться. Одновременно меняются параметры электронных компонентов.

Поэтому два внешне одинаковых светильника могут показывать разные результаты в лабораторных и реальных условиях эксплуатации.

Особенно заметна эта разница в промышленном освещении, где светильник работает длительное время, устанавливается на большой мощности и подвергается воздействию повышенной температуры окружающей среды.

Именно поэтому при выборе оборудования следует учитывать не только начальную световую отдачу, но и конструкцию корпуса, материалы теплоотвода и допустимый диапазон рабочих температур.

Какой показатель лм/Вт считается хорошим

Нельзя назвать одно универсальное значение световой отдачи, которое будет оптимальным для всех типов светильников.

Требования и фактические значения зависят от назначения оборудования, мощности, оптической системы, цветовой температуры, индекса цветопередачи и конструкции прибора.

Например, в ГОСТ Р 54350-2015 для светильников со светодиодами потребляемой мощностью не менее 30 Вт было установлено требование к световой отдаче не менее 85 лм/Вт.

Более новый ГОСТ 34819-2021 устанавливает дифференцированные требования к световой отдаче светодиодных светильников для общественных помещений и наружного освещения — в зависимости от конструкции оптической системы, цветовой температуры и индекса цветопередачи. Например, для некоторых категорий наружного утилитарного освещения нормативные значения достигают 125–130 лм/Вт и выше.

Поэтому при оценке конкретного светильника важно смотреть не на абстрактный показатель «хорошо/плохо», а на его назначение и соответствующие технические требования.

Почему высокий показатель лм/Вт не всегда означает лучший светильник

Представим два светильника:

А — 180 лм/Вт.
Б — 150 лм/Вт.

На первый взгляд светильник А выглядит более эффективным.

Но если у него неподходящая КСС и большая часть света уходит за пределы рабочей зоны, в конкретном помещении может потребоваться больше приборов или измениться схема их размещения.

У светильника Б может быть оптимальная оптика, которая направляет свет именно туда, где он необходим.

В результате при проектном расчете система освещения со светильником с меньшей паспортной световой отдачей может обеспечить требуемую освещенность и равномерность без увеличения установленной мощности.

Поэтому лм/Вт необходимо рассматривать вместе с фотометрией светильника.

Световая отдача и КСС

КСС — кривая силы света — показывает, как свет распределяется в пространстве.

Для промышленного освещения могут использоваться узкие, средние, широкие и асимметричные варианты светораспределения.

Если светильник устанавливается на высоте 10–12 метров над полом, недостаточно просто обеспечить высокий световой поток. Необходимо направить его на рабочую поверхность с минимальными потерями.

Например, для склада с высокими стеллажами требуется одно светораспределение, для открытой площадки — другое, а для производственного участка с определенной геометрией оборудования — третье.

Поэтому при выборе оборудования необходимо сопоставлять световую отдачу, световой поток и КСС.

Световая отдача и энергопотребление

Чем выше световая отдача при одинаковом требуемом световом потоке, тем меньше электрической мощности потенциально понадобится для его получения.

Например, необходимо получить 100 000 лм.

При световой отдаче 100 лм/Вт расчетная мощность составит:

100 000 / 100 = 1000 Вт.

Если световая отдача составляет 160 лм/Вт:

100 000 / 160 = 625 Вт.

Разница составляет:

1000 − 625 = 375 Вт.

Таким образом, при одинаковом требуемом световом потоке теоретически можно снизить установленную мощность системы.

Но в реальном проекте количество светильников определяется не только суммарным световым потоком. Необходимо учитывать площадь помещения, высоту установки, коэффициенты отражения, КСС, равномерность и нормативную освещенность.

Как световая отдача влияет на стоимость эксплуатации

Для предприятий эффективность LED-светильников напрямую связана с эксплуатационными расходами.

Чем меньше установленная мощность системы при сохранении требуемого уровня освещенности, тем ниже потребление электроэнергии.

Например, если предприятие использует большое количество светильников и они работают по 10–12 часов ежедневно, даже небольшая разница в мощности одного прибора при масштабировании на сотни единиц может давать существенный эффект.

Поэтому при модернизации промышленного освещения имеет смысл сравнивать не только стоимость закупки светильников, но и:

• установленную мощность системы;

• годовое энергопотребление;

• ресурс оборудования;

• затраты на обслуживание;

• гарантийный срок;

• стабильность светового потока;

• фактическую освещенность рабочих зон.

Такой подход позволяет оценивать не просто цену светильника, а стоимость его эксплуатации в течение всего срока службы.

Как рассчитать потенциальную экономию электроэнергии

Для предварительной оценки можно сравнить установленную мощность старой и новой системы.

Допустим, предприятие заменяет систему общей мощностью 20 кВт на LED-оборудование мощностью 12 кВт.

Разница составляет:

20 − 12 = 8 кВт.

Если освещение работает 10 часов в день:

8 × 10 = 80 кВт·ч в день.

При 300 рабочих днях:

80 × 300 = 24 000 кВт·ч в год.

Это только предварительный расчет. Для реального проекта необходимо учитывать фактический режим эксплуатации, регулирование освещения, график работы предприятия и другие параметры.

Как сравнивать два LED-светильника по световой отдаче

Чтобы сравнение было корректным, желательно использовать одинаковые исходные условия.

В первую очередь сравнивают:

1. Световой поток.
Важно, чтобы речь шла о потоке готового светильника, а не только о светодиодном модуле.

2. Полную потребляемую мощность.
Она должна учитывать работу драйвера.

3. Световую отдачу.
Рассчитывается как отношение светового потока к мощности.

4. КСС.
Определяет, куда направляется свет.

5. Цветовую температуру.
Изменение цветовой температуры может влиять на эффективность и восприятие света.

6. Индекс цветопередачи.
При высоких требованиях к качеству цветопередачи световая отдача может отличаться.

7. Рабочую температуру.
Важно понимать, в каких условиях заявлены характеристики.

8. Стабильность характеристик.
Для промышленной эксплуатации важны не только первоначальные значения, но и сохранение светового потока в течение срока службы.

Световая отдача и срок службы

Эти параметры тесно связаны между собой.

Для получения максимальной световой отдачи можно увеличить ток через светодиоды. Однако увеличение нагрузки сопровождается ростом тепловыделения и может влиять на ресурс компонентов.

Поэтому производитель должен найти оптимальный режим работы, при котором светильник обеспечивает необходимый световой поток, сохраняет приемлемую температуру и имеет требуемый срок службы.

Для промышленного оборудования особенно важен баланс между:

световым потоком → эффективностью → температурой → надежностью → сроком службы.

Максимальное значение лм/Вт само по себе не должно становиться единственной целью при разработке или выборе светильника.

Как проверить заявленную световую отдачу

При выборе оборудования для крупного объекта желательно ориентироваться не только на рекламное описание, но и на техническую документацию.

В ней должны быть указаны как минимум световой поток и потребляемая мощность, на основании которых можно самостоятельно проверить показатель лм/Вт.

Например, производитель указывает:

мощность — 100 Вт; световой поток — 15 000 лм.

Расчет:

15 000 / 100 = 150 лм/Вт.

Если заявлен показатель существенно выше, чем получается из указанных характеристик, стоит уточнить, относятся ли приведенные значения к одному и тому же режиму работы и к готовому светильнику.

Для профессионального подбора оборудования также полезны фотометрические файлы IES или LDT, которые позволяют использовать характеристики конкретного светильника в светотехническом расчете.

Почему нельзя выбирать светильник только по лм/Вт

Для простого сравнения оборудования показатель световой отдачи очень удобен. Но при проектировании полноценной системы освещения он является только одним из исходных параметров.

Допустим, один светильник имеет 170 лм/Вт, а другой — 150 лм/Вт.

Если первый прибор имеет неподходящую КСС, создает выраженные зоны пересвета и недостаточной освещенности, его высокая световая отдача не решает задачу.

Второй светильник при правильно подобранной оптике может обеспечить более равномерное распределение света и требуемые значения освещенности при рациональном размещении.

Поэтому профессиональный подбор всегда начинается не с вопроса «сколько лм/Вт?», а с вопроса какие параметры освещения необходимо получить на конкретном объекте.

Световая отдача в промышленном освещении

Для производственных предприятий показатель особенно важен из-за большой площади объектов и продолжительного времени работы освещения.

Цехи, склады, логистические комплексы и производственные территории могут иметь сотни или тысячи квадратных метров площади. При этом светильники часто работают ежедневно по несколько часов.

Даже небольшое снижение удельной мощности системы при сохранении нормативной освещенности может давать заметную экономию в течение всего периода эксплуатации.

При проектировании промышленного LED-освещения необходимо одновременно учитывать высоту помещения, расположение рабочих зон, тип оборудования, требуемую освещенность, равномерность, КСС, цветовую температуру, индекс цветопередачи и коэффициент пульсации.

Световая отдача в этом случае становится одним из основных параметров для оценки энергетической эффективности оборудования.

Световая отдача светильников Grad Master

При выборе промышленного LED-оборудования важно оценивать не только мощность светильника, но и его фактический световой поток, световую отдачу, оптическую систему и характеристики драйвера.

Grad Master разрабатывает и производит светодиодные светильники для промышленных, складских, коммерческих и наружных объектов. Для конкретного проекта оборудование подбирается с учетом назначения помещения, высоты монтажа, требуемой освещенности, условий эксплуатации и характеристик светораспределения.

Для крупных объектов целесообразно проводить светотехнический расчет: он позволяет определить необходимое количество светильников, их расположение, требуемую мощность и получить прогнозируемую освещенность рабочих поверхностей.

Световая отдача показывает, сколько светового потока приходится на один ватт потребляемой мощности, поэтому это один из ключевых параметров энергоэффективности LED-светильника. Рассчитать ее можно по простой формуле η = Φ / P, однако для корректной оценки важно использовать характеристики именно готового светильника, включая фактическую потребляемую мощность и световой поток. Высокий показатель лм/Вт помогает снизить установленную мощность, но при проектировании освещения его необходимо рассматривать вместе с КСС, равномерностью, цветопередачей, пульсацией, температурным режимом и другими характеристиками. Именно комплексный подбор позволяет получить не просто экономичный светильник, а эффективную систему освещения для конкретного объекта.