Расчет освещенности помещения светодиодными лампами
А если наоборот количество Ватт будет слишком большим для освещаемого помещения то, отражаемый от поверхностей свет будет казаться слишком ярким от чего может возникать резь в глазах и их быстрое уставание.
Дизайнеры рекомендуют ориентироваться на среднюю норму согласно которой одному квадратному метру помещения должно соответствовать 20W мощности осветительного прибора. Однако сразу стоит оговориться, что эта цифра меняется в зависимости от назначения помещения (кухня, столовая, спальная, коридор, нежилое помещение), от использованных цветов и материалов в оформлении интерьера помещения, а также от высоты потолков в помещении.
| Уровень освещенности | Тип лампы | Вт/м2 |
|---|---|---|
| Приглушенный свет | Лампа накаливания | 10 |
| Галогенная лампа | 7 | |
| Энергосберегающая | 2 | |
| Средний свет | Лампа накаливания | 15 |
| Галогенная лампа | 10 | |
| Энергосберегающая | 3 | |
| Яркий свет | Лампа накаливания | 20 |
| Галогенная лампа | 13 | |
| Энергосберегающая | 4 |
Чтобы вычислить количество Ватт, необходимых для создания комфортного освещения в помещении, нужно умножить площадь помещения на количество Ватт из строчки таблицы, соответствующей типу освещения и используемым лампам.
Если в результате проведения вычислений у Вас получится число, исходя из которого невозможно вычислить без остатка количество ламп, например, 217 Ватт, то специалисты рекомендуют округлять получаемую мощность в большую сторону.
Таким образом, если плафоны у светильника рассчитаны на 60 Ватт, то 217/60 = 3,61.
Это значит, что Вы можете смело покупать светильник с четырьмя плафонами по 60 Ватт каждый и этой мощности хватит для освещения Вашего помещения.
Стоит иметь в виду, что приведенная таблица подходит для вычисления необходимой мощности светильника в помещениях с высотой потолков до 3 метров и в светлых интерьерах, то есть выполненных без преобладания темных оттенков.
В случае если высота потолокв в помещении превышает 3 метра, необходимо получившееся общее количество Ватт умножить на 1,5.
В случае если в помещении преобладают темные оттенки и матовые поверхности, расчет становится ненадежным и в этом случае лучше либо брать светильник сразу с большим запасом мощности, либо эксперементировать с несколькими светильниками различных мощностей.
При выборе светильника также обратите внимание на абажюр. Если Вы выбираете светильник с очень плотными и темными абажюрами, насыщенный свет из которого распростаняется только в одну сторону, то приведенная выше таблица будет неактуальна для такой модели светильника
Очень важно при покупке светильника знать лампу в сколько ватт можно ввернуть в плафон
Дело в том, что все плафоны имеют ограничение по мощности
Очень важно при покупке светильника знать лампу в сколько ватт можно ввернуть в плафон. Дело в том, что все плафоны имеют ограничение по мощности. И если вы покупаете люстру с четырьмы плафонами каждоый по 40 Ватт, то максимум мощности на который Вы можете рассчитывать с такой люстрой – это 4 плафона х 40 Ватт = 160 Ватт
И если вы покупаете люстру с четырьмы плафонами каждоый по 40 Ватт, то максимум мощности на который Вы можете рассчитывать с такой люстрой – это 4 плафона х 40 Ватт = 160 Ватт.
Методы расчета наружного освещения
Сегодня на практике используется три метода светотехнического расчета наружного освещения:
·Точечный – суть метода заключается в вычислении показателей для каждого устанавливаемого источника света. Его преимущество – в возможности рассчитать неравномерный свет. А его главный недостаток – в трудоемкости. Этот ручной способ требует особого внимания и педантичности проектировщика.
·С коэффициентом светового потока – еще более трудоемкий метод, берущий во внимание отражаемость предметов, распределение излучения, использование светового потока. Чаще используется для проектирования внутреннего света. ·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов)
С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных
·Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов). С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных.
В зависимости от поставленной задачи можно использовать различные формулы. Математические вычисления нужны не только для того, чтобы в итоге соблюсти нормы освещенности, но и использовать необходимое число осветительных приборов. Ведь каждый лишний элемент – это не только затраты на его покупку, но и издержки на установку и обслуживание.
Пример светотехнического расчета наружного освещения территории детской площадки у дома
Допустим, вы планируете переезд в таунхаус, где есть свободных 150 квадратных метров для игровой площадки, осталось только ее оборудовать и установить определенное количество фонарей. Но какое?
Рассчитаем по формуле:
L = E*S*N*K / (F*X), где
L – искомое количество осветительных приборов.
E – освещенность (лк). Сразу подсмотрим в СНиП и возьмем число 10.
S – площадь, которая по условию равна 150 м.кв.
N – коэффициент неравномерной освещенности. По сути, это отношение максимальной освещенности к минимальной. Для разных типов ламп установлены его различные значения: 1,15 для ламп накаливания, 1,1 – люминесцентных, 1 – зачастую используют для светодиодных.
K – еще один полезный коэффициент, помогающей учесть уменьшение яркости лампы из-за загрязнения, запыления или затертости стекла при длительной эксплуатации. Значение зависит от многих факторов, начиная от типа ламп и заканчивая степенью запыленности пространства. Предположим, что таунхаус находится в чистом районе, тогда K будет равен: 1,5 для ламп накаливая, 1,4 для газоразрядных, 1 для светодиодных. Значение этого коэффициента – еще один повод выбрать светодиодный вариант. Ведь итоговое количество будет меньшим, а значит и затраты на установку тоже ниже. Хорошим вариантом станут светильники для улиц Ziverd.
F – световой поток одного светильника. Это числовое выражение количества излучаемого света, измеряется в Люменах (лм). Обычно указывается в технической документации к прибору. Если не можете найти это значение, можно умножить мощность лампы на коэффициент светимости. В нашем случае показатель указан производителем и равен 3735 лм.
X – коэффициент, который определяется, исходя из отражающей способности объектов и строений на территории обустраиваемой площадки. Для его поиска можем обратиться все к тому же СНиПу. Предположим, что равномерности распределения света будет мешать лишь фасад дома, оформленный розовым силикатным кирпичом. В таком случае на место «X» подставим 0,3.
Данные известны, переходим к расчету освещения уличным светильником детской площадки:
L = 10*150*1*1 / (3735*0,3) = 1,34.
Таким образом, можно установить один светильник указанной мощности, либо два меньшей мощности.
Что такое люмен и люкс
Любой источник света можно охарактеризовать силой излучаемого света. В международной метрической системе она измеряется в канделах (кд). Производной от канделы является величина, характеризующая непосредственно световой поток, — люмен, сокращенно — лм.
Световая отдача в конкретных цифрах описывает эффективность преобразования электрической энергии в световую и характеризует экономичность лампы. Чтобы получить только люмены, необходимо значение в лм/Вт умножить на значение мощности изделия в ваттах. Например, светоотдача 100-ваттной лампы накаливания составляет 15 лм/Вт. Значит теоретически она испускает свет в 1500 лм. В реальности всегда происходят потери в светосиле. В первую очередь, это обусловлено материалом самой лампы.
Рассмотрение движения световых волн в пространстве неизбежно приводит к возникновению понятия освещенности, потому что свет не светит сам в себя, он всегда направлен наружу от источника и делает другие предметы видимыми для человеческого глаза. Очевидно, что при этом он падает на поверхность определенной площади, отчего она становится освещенной.
Люкс — это единица измерения освещённости. Если световой поток в 1 люмен перпендикулярно и равномерно падает на участок поверхности единичной площади (1 м²), ее освещенность составит 1 люкс.
Абсолютное значение освещенности в люксах будет всегда кратно меньше значения светового потока в люменах для каждого конкретного источника света, так как связь между этими величинами обратно пропорциональна. Чем больше освещаемая площадь, тем характеристики освещенности хуже. Так, например, лампа накаливания в 1500 лм, помещенная в непрозрачный куб с площадью грани в 1 м², строго в его центре, то есть равноудаленно от всех его сторон, будет освещать всего 6 м² (4 боковые стороны по 1 м², 1 нижняя + 1 верхняя). Значит освещенность внутри такого куба составит:
1500 лм /6 м² = 250 лк.
Теперь пусть та же самая лампочка в люстре освещает квадратную — для удобства подсчета — комнату с длиной стены в 4 м. Это будет тот же куб с площадью каждой грани в 16 м², а общая площадь составит 96 м². При этом для чистоты подсчета лампочку следует подвесить в центре комнаты на отметке в 2 м от пола и потолка. Тогда освещенность в каждой точке комнаты составила бы:
1500 лм/96 м² = 15,625 лк.
На практике так никто не делает, максимальная длина подвеса люстры составляет всего 0,5 м. Ориентируясь на визуальные ощущения, человек почувствует, что непосредственно под лампочкой света больше, чем в углах комнаты, а лучше всего освещена небольшая площадь на потолке в месте крепления светильника при условии, что его конструкция открыта сверху.
В быту, кроме светосилы, на освещенность поверхности влияют следующие факторы:
- расстояние до источника света;
- расположение источника света;
- его форма;
- угол падения света (поворот и наклон цоколей);
- кривизна самой поверхности;
- изменение пространственных характеристик;
- отражающие свойства поверхности (например, черную бархатную поверхность и зеркала следует освещать по-разному).
Поэтому на практике теоретические подсчеты бесполезны, и для измерения освещенности пользуются люксметром.
Сколько люменов в светодиодном светильнике
Понятия люмен и люкс взаимосвязаны, но необходимо четко представлять их различие. В люменах измеряется общее количество света, которое излучает светильник по всем направлениям, а вот люкс характеризует только освещенность 1 кв. м. поверхности.
Кстати одно из преимуществ светодиодного светильника перед люминесцентными и лампами накаливания заключается в его конструктивных особенностях. Световой поток от такого изделия направлен под углом 120-180 градусов к поверхности, что при одинаковой мощности потребления, создает большую освещенность.
Таким образом определяющим параметром при выборе светодиодного светильника является световой поток с учетом площади для освещения. Чем выше первый показатель, тем меньшее количество ламп понадобится для одной комнаты. Точно узнать сколько люменов в светодиодном светильнике можно на упаковочной коробке в графе «световой поток».
В бытовых целях или при отсутствии данных на упаковке можно приблизительно определить величину светового потока светодиодной лампы на основании потребляемой мощности. Принято считать, что 1 Вт «равен» 90-120 люменам, в зависимости от конструкции светильника и технологии его изготовления.
Для чего нужно делать расчет освещенности?
Расчет количества светильников и выбор их мощности производится с целью создания комфорта для человека, находящегося в условиях искусственного освещения. Дело в том, что чрезмерно яркий свет или наоборот его недостаток вынуждают наши глаза напрягаться. Частое напряжение зрительных органов приводят к утрате зрения. Кроме того, ученые доказали, что плохое освещение негативно влияет на психоэмоциональное состояние человеческого организма.
Идеальный свет для наших глаз несут природные источники освещения (утренний, дневной и вечерний свет). Ключевой задачей проектирования систем освещения выступает создание условий, при которых искусственный свет в помещении будет максимально приближен к естественному.
Результаты преобразования электрической энергии в электромагнитное излучение воспринимается нашим зрительным органом как свет. В СНиП присутствуют правила, согласно которым подбираются осветительные приборы для различных типов помещений.
Нюансы освещения помещений
Для подсвечивания комнат ориентируются на площадь помещения, выбранную схему размещения светильников (к примеру, с люстрой и точечными светодиодными лампами) и мощность осветительных приборов. Свет должен равномерно рассеиваться по квартире или офису.
Проводим расчеты
Чтобы определить освещенность для поверхности (в люксах), а также показатель светового потока (в люменах), следует проделать несколько этапов подсчетов:
- расчет требуемой в конкретном помещении совокупной величины показателя светового потока;
- затем, на основании полученных цифр, нужно определить необходимое количество источников света в зависимости от их мощности.
Для того чтобы определить показатель светового потока (в люменах), следует использовать специальную формулу – «световой поток = X * Y * Z», где:
- X – норма, установленная для освещенности конкретного помещения/объекта. Для этого руководствуйтесь таблицей СНиП, приведенной в нашей статье самой первой;
- Y – площадь конкретной комнаты (указывается в квадратных метрах);
- Z – поправочный коэффициент, который вводится в зависимости от того, какую высоту имеют потолки в помещении, для которого проводятся расчеты. Если высота потолка будет составлять от 2,5 до 2,7 метра, тогда коэффициент принимается как равный единице. При наличии потолков от 2,7 до 3 метра, коэффициент = 1,2. Если вы являетесь счастливым обладателем потолков от 3 до 3,5 метров, тогда коэффициент = 1,5. Редко, но потолки могут быть от 3,5 до 4,5 метров. В такой ситуации коэффициент будет равен 2.
Высота потолков важна
Подставив все значения в формулу, вы получите то количество люменов, которые необходимо на один метр квадратный конкретного помещения. После этого вам необходимо завершить расчеты, определив количество лампочек и светильников, которые следует установить в помещении, чтобы получить качественный и комфортный уровень освещенности. Для этого вам необходимо руководствоваться таблицей, в которой приведены показатели мощности светового потока для светодиодной лампы. Мы остановились именно на светодиодном источнике света, так как именно он сегодня наиболее часто используется для внутреннего освещения помещений.
Таблица показателя мощности светового потока
Величину, которая получилась у нас на первом этапе, необходимо поделить на световой поток используемой лампочки (взятой из таблицы) и вы получите требуемое количество светодиодных ламп этой мощности для комнаты.
Как перевести Люксы в Люмены и наоборот
Если известно нужное значение освещенности в люксах и площадь поверхности, на которую падают лучи, можно подсчитать требуемую величину светового потока в Люменах.
Следует понимать, что расчет будет выполнен с некоторыми погрешностями, так как приблизить его выполнение к физически идеальным условиям не представляется возможным
При расчете точного количества Лк необходимо принимать во внимание, что:
- На всю площадь поверхности свет падает под одинаковым углом;
- Источник света располагается ровно по центру;
- Освещенность равномерна на всей площади (практически невозможно).
Важно! Для того, чтобы перевести Люксы в Люмены и посчитать их минимальное количество для комнаты, необходимо норму в Люксах умножить на значение площади, нуждающейся в освещении. Люкс, Люмен формула: КЛк х Км² = КЛм
Вам это будет интересно Особенности катушки индуктивности
Проведение расчетов для определения освещения
Пример: Офис при норме в 200 Лк имеет длину стен 5 метров, а высоту потолка – 3 метра. Площадь пола и потолка составит: 5 x 5 = 25 м2. Площадь каждой стены будет 4 x 5 = 20 м2. Теоретически, если не брать во внимания 3 вышеуказанных фактора, количество Люменов будет равно: 200 Лк х (4 х 20 + 25 + 25) м² = 200 х 130 = 26 000 Лм.
По обратной формуле можно высчитать Люксы – КЛм/Км2 = КЛк. Для этого количество Люменов делят на площадь помещения.
Обратите внимание! Если отсутствует желание делать сложные расчеты, можно воспользоваться онлайн конвертерами перевода Люксов в Люмены, и наоборот. Пользователю потребуется лишь ввести требуемые данные для подсчета в графы
Конвертер
При организации освещения в доме, офисе или на производстве нужно обязательно учитывать такие показатели, как Люмен и Люкс. Они помогут создать комфортные условия, которые точно не навредят человеку.
ДРЛ и ДНАТ
В промышленном и уличном освещении применяются лампы ДРЛ и ДНАТ, которые имеют приличную светоотдачу. При таком большом энергопотреблении используется цоколь Е40, E40.
- ДНАТ- это дуговые натриевые трубчатые;
- ДРЛ – это дуговая ртутная люминесцентная.
Эффективность лм/ватт у них на уровне простых светодиодов, но срок службы в 3-4 раза ниже. К тому же светопоток снижается быстрее, чем у диодного освещения.
Таблица аналогов для натриевых
| ДНАТ | Светодиодный аналог | Люмены |
| ДНАТ 70 | 50вт | 4.600 |
| ДНАТ 100 | 75вт | 7.300 |
| ДНАТ 150 | 110вт | 11.000 |
| ДНАТ 250 | 190вт | 19.000 |
| ДНАТ 400 | 350вт | 35.000 |
Таблица аналогов для ртутных
| ДРЛ | Светодиодный аналог | Люмены |
| ДРЛ 125 | 65вт | 6000 |
| ДРЛ 250 | 150вт | 13000 |
| ДРЛ 400 | 250вт | 23000 |
| ДРЛ 700 | 450вт | 40000 |
| ДРЛ 1000 | 600вт | 58000 |
У современных светодиодных аналогов светильников на хороших диодах, например Osram Duris, срок службы около 100.000ч. Из строя быстрее выйдет блок питания, чем LED чипы. Хороший блок питания (драйвер, преобразователь) на японских комплектующих служит до 70.000ч. Многое зависит от конденсаторов, которые теряются свою емкость и параметры питания светодиодов меняются.
Как правильно выбирать лампы в зависимости от количества люменов
Рассчитать освещенность в люменах несложно, если использовать рекомендации из СНиП и помнить несколько советов:
- Для каждого помещения установлены санитарные нормы освещенности. Для ванных, санузлов, подсобных помещений, коридоров и прихожих показатель составляет 50 Лк. Для жилых комнат и кухонь он равен 150 Лк. В детских комнатах и игровых зонах нужно не менее 200 Лк. Рабочие кабинеты, домашние офисы и библиотеки освещаются по норме в 300 люксов.
- Выбранную норму надо умножить на площадь помещения. Результат покажет суммарную освещенность, которая нужна для той или иной комнаты. На этот показатель и стоит ориентироваться.
- Продумывается количество лампочек и их расположение. Для небольших помещений хватит люстры посередине, равномерно распределяющей свет. А если комната большая или вытянутая, лучше использовать больше ламп с меньшей яркостью и расположить их равномерно или поставить 2-3 люстры.
Рассчитать оптимальный световой поток в люменах несложно, если знать соотношение этого показателя к мощности у основных видов ламп. При выборе оборудования надо помнить, что нельзя сильно превышать рекомендованные нормы.
Сколько люменов нужно на 1м2
Неотъемлемой частью комфортного пребывания дома или на работе, является освещение. Немногим известно, что правильный свет помогает снять психологическую нагрузку или наоборот сосредоточиться на работе. Но прежде чем переходить к расчётам, необходимо разобраться в величинах измерения. Люмен (Лм) – это единица измерения светового потока, Люкс (Лк) – в люксах измеряется освещённость поверхности. 1 люкс равен 1 люмену на квадратный метр.
Расчёт (измерение) интенсивности освещения производится по простой формуле(A x B x C) в которой:
- А – необходимая освещённость по нормативам СНиП;
- В – площадь помещения (кв. м);
- С – Коэффициент высоты.
Коэффициент высоты, величина поправочная и рассчитывается в зависимости от высоты потолка. 2,5 и 2,7 – коэффициент равен единице; если 2,7 и 3 метра – 1,2; потолки с высотой 3 и 3,5 метра – 1,5; от 3,5 до 4,5 метра – коэффициент равен 2.
Таблица норм освещённости по СНиП в люкс (Лк):
| Для офисных помещений | Норма (степень) освещённости | Для жилых помещений | Нормы освещённости |
| Офис с использованием компьютеров | 300 | Жилые комнаты, кухни | 150 |
| Офис с чертёжными работами | 500 | Детская | 200 |
| Комната для переговоров | 200 | Ванная комната | 50 |
| Лестница | 100 | Лестница | 20 |
| Коридор | 75 | Библиотека | 300 |
| Подсобные помещения | 50 | Сауна | 100 |
| Архив | 75 | Гардеробная | 75 |
Производим расчёт. Предположим нужно узнать необходимое количество света для детской комнаты площадь, которой составляет 15 квадратных метров, с высотой потолков 2,7 м. Для точности используем калькулятор. Умножаем ному освещения на квадратные метры и на коэффициент высоты – 200 х 15 х 1 = 3000. Соответственно световой поток должен составлять 3000 люменов (Лм).
Измерить уровень освещённости в домашних условиях можно люксметром.
Сравнительная светоотдача разных типов ламп.
Лампы накаливания:
Световое излучение такой лампы крайне невысоко – примерно 17 люмен/ватт
Галогенная лампа
Галогенная лампа – кардинально отличается от лампы описанной выше, она имеет другую форму и внутри ее колбы находится галоген (как правило это йод) в виде газа. В результате работы лампы и газообразного йода в колбе, все улетевшие со спиральной нити вольфрама, возвращаются назад. За счет этого увеличивается срок работы лампы, так же увеличивается ее светоотдача (около 25 люмен/ватт) и цветовая температура.
Ксеноновая газоразрядная лампа
Цветовая температура этой лампы находится в пределах 4300 градусов по Кельвину, в то время как галогеновая лампа имеет – 2800 градусов по Кельвину. Солнце имеет световую температуру равную 6000 градусов по Кельвину. Цветовая температура является единицей яркости. По этому чем выше будет это значение, тем ближе будет спектр лампы к естественному, солнечному свету. Теперь становится понятым почему у ксеноновых ламп свечение имеет голубой оттенок, а у галогенновых ламп он желтый. Светоотдача до 100 люмен на ватт (в среднем 70)
Люминесцентные лампы:
Светоотдача таких ламп зависит от ее типа и составляет 70-100 люмен/ватт.
Специальные — Линейные лампы
C диаметром трубки 16мм, 26 мм и цоколями G5 и G13 соответственно, эти лампы обладают специфическими параметрами и характеристиками и используют их чаще всего для аквариумов, домашних животных. Так же их очень часто используют для досветки растений, которые обделены или лишены естественного света. Такие лампы имеют высокий уровень излучения как в синей, так и в красной части спектра, что способствует хорошему процессу фотосинтеза. Благодаря чему ускоряется рост растений. Светоотдача 47-93 люмен на ватт (в среднем 60)
ДНаТ, ДНаЗ (Натриевые лампы высокого давления)
Данный тип ламп очень популярен среди людей занимающихся выращиванием растений, так как излучаемый ими свет почти полностью восполняет потребности растения, поскольку эти лампы излучают достаточное количество красной части спектра. Думаю, что почти все знаю, что растение имеет несколько пигментов, которые воспринимают синюю и красную часть спектра. Для значимости этих частей спектра стоит вспомнить, что к примеру, красная часть спектра способствует росту корневой системы, цветению и вызреванию урожая. Так в свою очередь, пигменты растения восприимчивые к синей части спектра, отвечают за рост листьев и растения в целом. Поэтому растения которые не дополучили необходимое количества нужного спектра вырастают вытянутые и с слабой корневой системой. Светоотдача до 200 люмен на ватт (в среднем 100)
ДНаЗ(дуговая натриевая зеркальная лампа высокого давления) – это тот же самый ДНаТ, в который для удобства и большей производительности добавили зеркальное покрытие.
Особенностью этой лампы является отражающий слой, который нанесен внутри колбы. Колба и зеркальный слой сделаны таким образом, что во время работы отражаемый свет не попадает на газоразрядную трубку, тем самым увеличивается срок службы лампы. Благодаря такому отражающему слою так же достигается большое КПД отражения, который составляет порядка 95%.
Металло-галоидные (-галогенные) лампы (ДРИ)
Эти лампы очень похожи по своей конструкции на ртутные. Внутри колбы кроме ртути присутствуют добавленные иодиды металлов. Поэтому, эти лампы по праву считаются самыми эффективными, на данный момент, источниками света. у этих лампы повышенный коэффициент светопередачи, им уступают даже ртутные лампы. Будьте внимательны и не путайте эти лампы с лампами галогенными, которые не являются газоразрядными. Светоотдача до 100 люмен на ватт (в среднем 75)
Светодиодные лампы
Этот способ освещения растений сейчас набирает свою популярность, т.к. соотношение КПД большое, а потребляемая мощность маленькая. Эти показатели светодиодной лампы во много раз превышают показатели других ламп , таких как ДНАТ и люминесцентные лампы.
