Андрей Смирнов
Время чтения: ~14 мин.
Просмотров: 0

Как правильно рассчитать освещение по площади помещения

Падает ли мощность светодиодной лампы со временем

Фирменные лед-светильники существенно улучшают освещенность объектов, территорий и помещений благодаря стабильности работы, отсутствию пульсации и хорошей цветопередачи предметов. Однако со временем и их основные характеристики требуют проверки на предмет ухудшения. Среди наиболее важных параметров, указываемых производителем в паспортных данных, выделяются:

  1. Световой поток светодиодных светильников (обозначается в люменах и определяет яркость свечения). Как правило, его значение несколько снижается после получасовой работы. Это нужно учитывать при изначальном его замере прибором – перед покупкой.
  2. Температура цвета. Сегмент спектра может быть теплым, холодным и нейтральным.
  3. Радиопомехи. При использовании качественных компонентов светодиодный светильник не испытывает возмущений. Для проверки его можно помесить вблизи радиоприемника.
  4. Пульсация. Это важнейший параметр, влияющий на комфорт пребывания под действием прибора освещения. Для различного назначения существуют свои пределы глубины этой характеристики. Для измерения используется пульсометр.
  5. Яркость. Изменяется со временем вследствие деградации лед-кристалла. Для определения применяется яркометр. Если величина ухудшилась более, чем на 30% от первоначального значения, лампочка требует замены.

Независимо от коэффициента мощности оттенок светового потока также изменяется. Цвет задается состоянием люминофора, который по мере эксплуатации может истончаться. В результате световой поток становится более холодным.

Способы расчёта

Их можно выделить два:

  1. По электрической мощности (в Ваттах).
  2. По световой (в Люменах).

Для каждого варианта предусмотрены свои нормы, формулы и единицы измерения. Оба имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более детально.

Считаем в Ваттах

Этот способ рассчитать освещённость помещения самый простой, привычный, но не самый точный. Для его применения необходимы следующие данные:

  • площадь комнаты;
  • требуемая мощность на квадратный метр.

Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м2 — в среднем это 20 Вт — и множим на площадь. Математически это будет выглядеть так: P=S*p, где P — общая мощность, p — номинальная для 1 м2. Теперь можно высчитать количество лампочек в помещении. Просто делим общую мощность на этот же показатель для одной лампы. То есть, если вы хотите осветить помещение, которое требует в общем 300 Вт с помощью лампочек в 75 Вт, то: 300/75=4 — именно столько источников света вам понадобится.


Рациональное использование источников освещённости позволит улучшить атмосферу в помещении

Следует отметить, что норма 20 Вт — очень приблизительна. И чтобы повысить точность, желательно использовать отдельные показатели по каждому типу помещения:

  • гостиная — 10–35 Вт;
  • кухня — 12–40 Вт;
  • ванная комната — 10–30 Вт;
  • спальня — 10–20 Вт.

Все данные о мощностях мы умышленно привели для обычных ламп накаливания, как самых распространённых в наших краях. Производители более дорогих и в то же время экономичных видов зачастую указывают на упаковке какой по мощности лампе накаливания соответствует этот экземпляр.

Считаем в Люменах

Этот способ, с одной стороны, более точный, с другой — менее привычный. Хотя, если разобраться в единицах измерения, то ничего сложного в нём нет. Сложность заключается в том, что большинство из нас ассоциирует всё связанное с освещением с Ваттами. Но на самом деле эта единица измерения показывает лишь сколько ваша лампа потребляет электрической энергии. А сколько она при этом даёт света, её световой поток, измеряется в Люменах (Лм). В свою очередь, освещённость помещения измеряется уже в Люксах (Лк). 1 Лк равен 1 Лм на 1 м2. Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м2 — такая освещённость будет равна 1 Лк.

Дальше действуем по тому же алгоритму. Берём общую площадь, множим её на необходимую освещённость для 1 квадратного метра и получаем мощность светового потока, которая нужна для освещения всего помещения. Формула почти такая же, как и раньше: P=S*E. Где S по-прежнему площадь, P — общая мощность (теперь в Лм), а E — освещённость 1 м2 в Лк.


Помните об эффективности каждого источника освещения

Чтобы воплотить эту формулу в жизнь понадобятся нормы по освещённости того или иного типа помещения. По разным нормативным документам они составляют:

  • гостиная — 100–200 Лк;
  • кухня 150–300 Лк;
  • ванная комната — 50–200 Лк;
  • спальня — 100–200 Лк.

Осталось произвести расчёт количества светильников. Для этого общую мощность (P) делим на световой поток от одного источника (F) — n=P/F. Здесь тоже потребуются определённые цифры. А именно световая мощность разных видов ламп. Почти всегда эти сведения можно найти на упаковке. Но на всякий случай основные из них приведём и здесь:

Тип лампыПотребляемая мощность (Вт)Мощность светового потока (Лм)
Лампа накаливания15

25

40

60

75

100

90

230

430

730

960

1380

Галогенная лампа 12 В20

35

50

75

340

670

1040

1280

Галогенная лампа 220 В100

150

200

300

400

500

1650

2600

3200

5000

6700

9500

Светодиодная лампа2–3

4–5

8–10

10–12

12–15

18–20

25–30

250

400

700

900

1200

1800

2500

Люминесцентная лампа4

6

8

13

15

16

18

36

58

120

240

450

950

950

1250

1350

3350

5200

Подставив данные из таблицы в формулу над ней, вы сможете рассчитать количество источников света при использовании разных типов ламп.

Как мы и говорили, если внимательно отнестись к единицам измерения и не путать Люмены и Люксы — сам расчёт ничего сложного собой не представляет. При достаточном уровне ответственности и внимания произвести его сможет каждый. Но если эта информация вас немного озадачила — можем предложить произвести подсчёт онлайн. Для этого используйте специальный калькулятор освещённости помещения.

Как измерить КПД светодиода

Чтобы не сомневаться в достоверности добытых из интернет-источников данных о КПД конкретного светодиода, необходимо измерить и подсчитать его величину практическим методом. Для этого придется изготовить элементарный колориметр. Вся суть эксперимента сводится к измерению разницы температуры водной среды, в которую был опущен лед-элемент – до его включения и после работы заданное время.

Далее зная какое количества тепла при этом выделилось и общее количество затраченной энергии, с помощью формул из школьной физики можно легко подсчитать точную эффективность данного светильника.

Суть опыта сводится к
следующим действиям:

  1. Необходимо взять сосуд с теплоизолированными стенками, для этого хорошо подходит колба или сам термос.
  2. К выбранному для измерения светодиоду нужно припаять провода, ведущие от блока питания, и покрыть их открытые участки слоем изоляционного лака – во избежание утечки тока в водной среде.
  3. В термос заливается 0,25 литра чистой воды с низким содержанием солей.
  4. Измеряется начальная температура с помощью термометра (значение обязательно записывается) – до эксперимента.
  5. Далее лэд-элемент целиком погружается в воду и подключается при открытой крышке.
  6. С подачей питания необходимо одновременно включить секундомер.
  7. По истечение пятнадцати минут сеть отключается, и температура замеряется заново (предварительно водная среда перемешивается). Данные фиксируются.

После этого эксперимент
повторяется аналогичным образом, но при этом матрица светодиода должна быть
полностью заклеена не пропускающим свет материалом. Все измеренные результаты записываются.
Практическая часть на этом завершается, начинается расчет КПД.

Максимальная эффективность освещения

Чтобы добиться максимально сбалансированного и равномерного освещения вашего дома, используйте источники света разного рода: общие потолочные светильники и местные или декоративные — торшеры, бра, настольные лампы, лампы под навесными шкафами на кухне или на зеркале в ванной комнате. Пользуйтесь диммерами для плавной регулировки мощности освещения.

Выбирайте люстры с плафонами из матового стекла — они равномерно рассеивают смягченный свет по всей комнате.

Выбирайте люстры с плафонами из матового стекла — они равномерно рассеивают смягченный свет по всей комнате, включая самые темные и недоступные уголки. В местных светильниках же приветствуются отражающие поверхности для более интенсивного точечного освещения.

Выполняя расчеты, лучше немного завышать количество и мощность ламп, создавая дополнительный резерв освещения.

Учитываем погрешность

При более точном расчете освещения необходимо делать поправки на форму и размер комнаты, количество мебели, цветовую гамму, количество естественного освещения. Например, наши предварительные расчеты верны для помещений с высотой потолков не больше трех метров. Если же потолки выше, то полученные значения рекомендуется увеличить в полтора раза.

В помещениях площадью больше 15 квадратных метров вместо одного светильника по центру комнаты эффективнее размещать несколько равных источников света, равномерно распределенных по потолку, — этот прием поможет добиться более равномерной освещенности комнаты.

Если в интерьере преобладают темные тона или в комнате много мебели, стоит несколько увеличить количество светильников и общую мощность освещения.

Выбирая энергосберегающие лампы, помните, что на восприятие влияет цвет света — теплый желтый или холодный голубой.

Важные моменты

Чтобы сделать профессиональный расчет уровня освещенности и количество необходимых люменов, следует в обязательном порядке учитывать следующие моменты:

  • тип лампы;
  • высота, на которой будет размещен осветительный прибор;
  • тип светильника;
  • его расположение в помещении касательно вертикальной плоскости. Здесь следует оценивать коэффициент полезного действия осветительного устройства;
  • светоотражающие характеристика материала, которым производилась внутренняя отделка помещения: стен, пола и потолка.

При определении светоотражающей способности стен, потолка и пола необходимо помнить, что чем светлее комната будет, тем выше станет величина светоотражения:

  • если потолок и стены выполнены в светлых тонах, то коэффициент светоотражения составит примерно 0,7;
  • при оформлении помещения светлыми, бежевыми и светло-серыми фасадными красками данный коэффициента составит примерно 0,5-0,6;
  • для темных цветов – 0,3;
  • при оформлении комнаты черным гранитом или мраморов, коэффициент отражения составит примерно 0,1.

Для расчета оптических характеристик помещения, используют параметр КПД и специальные унифицированные таблицы.

Они смогут быстро произвести необходимые подсчеты, исключив возможные ошибки или погрешности.

О преимуществах светодиодных уличных светильников

Как упоминалось выше, коэффициенты неравномерной освещенности и уменьшения яркости ниже для LED-ламп. Кроме того, имея мощность ниже, чем у люминесцентных и ламп накаливания, они обеспечивают больший световой поток.

Широкий ассортимент светодиодных приборов открывает возможности для светодизайна. А комплектация датчиками движения экономит энергоресурсы. Главное, их правильная настройка с учетом потока трафика, интенсивности движения на пешеходных зонах, вероятности перемещения птиц и животных.

LED-технология имеет длительный срок службы, а значит расходы на замену ламп будут ниже. И самое главное, LED – это инвестиция в экологическое будущее. Не имея никаких вредных материалов, они безопасны для окружающей среды и не требуют дополнительных затрат на утилизацию.

Доверяйте современным технологиям – создавайте качественные световые решения!

Самостоятельный расчет нужного количества света и осветительных приборов

Чтобы получить равномерную подсветку, нужно подсчитать общую мощность (электрическая или световая), количество ламп и светильников. Расчет нужно произвести с учетом следующих факторов:

  1. Тип помещения (спальня, санузел, кабинет).
  2. Высота потолка.
  3. Цветовая гамма стен, мебели и пола.
  4. Наличие зеркала.

Уровень освещения не квадратный метр зависит от функционального предназначения комнаты. То, что для спальни хорошо, то слишком тускло для гостиной или кухни, и наоборот.

Рассчитать количество света для определенной комнаты можно двумя способами:

  1. С учетом электрической мощности.
  2. По световой мощности.

Для каждого способа применяются разные нормативные значения, формулы, единицы измерения.

Расчет освещенности с учетом электрической мощности – это простой, но не очень точный метод. Чтобы его провести, нужно знать площадь комнаты и требуемое количество Ватт на метр квадратный. Для вычисления площади используйте формулу: S = а х b. Потом умножьте необходимое количество Вт на 1м² (в среднем этот показатель равен 20 Вт) на площадь. Для этого используется такая формула: Р (общая мощность) = S х р (номинальная мощность для 1м²).

Затем можно определить количество приборов для комнаты. Для этого поделите общую мощность на это значение для одного источника света. Например, если нужно осветить комнату, суммарная мощность которой 300 Вт с помощью ламп с нитью накала на 75 Вт, то проведите расчет: 300 : 75 = 4. То есть, для подсветки вам нужно 4 лампочки на 75 Вт.

Специалисты утверждают, что нормативный показатель 20 Вт не точный. Чтобы провести расчеты правильно, используйте отдельные значения для разных комнат: для гостиной – от 10 до 35 Вт, для кухни – от 12 до 40 Вт, для ванной – от 10 до 30 Вт, для спальни – от 10 до 20 Вт. Это данные для ламп с нитью накала

Если вы хотите использовать экономки, то обращайте внимание на упаковку, где указано какой по мощности обычной лампе соответствует данный прибор

Специалисты советуют проводить расчеты с учетом светового потока (Лм). Этот способ дает более точные результаты, хотя не все люди к нему привыкли. Чтобы узнать, сколько Люменов нужно на 1м², необходимо знать нормы освещенности для определенного помещения.

Допустим, нужно узнать сколько света потребуется для полноценного освещения личного кабинета. Согласно документации, этот показатель составляет 300 Лк, а площадь равна 30м². Чтобы вычислить количество Люменов на м², умножьте норму СПиН на площадь: 300 х 30 = 9000. То есть, результат составляет 9000 Лк. Исходя из этого, суммарный световой поток для всех осветительных элементов составляет 9000 Лм. Так вы узнали приблизительное количество Люмен на квадратный метр.

Далее необходимо включить в общую расчетную формулу коэффициент высоты комнаты. Если этот показатель составляет 2.7 – 3 м, то умножьте результат на 1.2, при 3.1 – 3.5 – 1.5, при 3.5 – 4.5 – 2. Тогда расчет будет выглядеть следующим образом: 300 Лк х 30 м² х 2 м = 18000 Лм. Потом нужно просто вычислить, сколько ламп обеспечат такую освещенность.

Параметры, определяющие показатель светового потока и его расчет

Чтобы купить подходящие лампочки, нужно учитывать не только количество Люмен, но и на такие характеристики:

соответствие длины волны и температуры света. Колориметрическая температура в 4200 К максимально приближена к естественному солнечному излучению, поэтому человек ее лучше воспринимает. Синий и красный спектр менее желательный. Цветовую температуру всегда указывают на упаковке изделия или в техническом паспорте;

Все эти параметры важны при выборе диодных ламп.

Сколько Люмен в 1 Вт светодиодной лампочки

На упаковках осветительного оборудования не всегда можно найти все необходимые для выбора характеристики (это касается и количества Люмен). Это происходит по таким причинам:

  1. Покупатели привыкли при выборе лампы смотреть на их мощность.
  2. Некоторые производители даже не проводят измерение уровня освещенности для своего прибора.

Также следует учитывать, что сила света led-лампочек или светильников на основе кристаллов неравнозначная по таким причинам:

  1. Часть излучения задерживает колба.
  2. Светодиодный осветительный прибор содержит несколько led-элементов.
  3. Часть светового потока рассеивается на блоке питания диода.
  4. Интенсивность освещения зависит от величины тока, проходяего через led-лампочку.

Точно измерить действительное значение для определенной лампочки можно с помощью специального прибора. Однако люксометр (устройство для вычисления уровня освещенности) можно найти далеко не у всех людей. Для некоторых видов ЛЕД-ламп удалось предоставить примерные значения:

  1. Осветительные ЛЕД-устройства с матовой колбой – от 80 до 90 Люмен/Вт.
  2. Диодные лампочки с прозрачной колбой – от 100 до 110 Лм/Вт.
  3. Единичные кристаллы – около 150 Лм/Вт.

Качественные изделия способны излучать от 130 до 140 Люмен с 1 Вт. А в лабораторных условиях выращивают кристаллы, которые выдают 220 Люмен/Вт, однако такие лампочки очень дорогие, поэтому не поступают в массовую продажу.

Перевод люменов в ватты

Если пользователь не хочет самостоятельно проводить расчет освещенности прибора, он может обратиться к электрику или воспользоваться специальными ресурсами в интернете. В первом случае все вычисления проведет специалист, а во втором нужно ввести в калькулятор количество Люмен, которые указал производитель и выбрать тип лампочки.

Чтобы перевести Люмены в Ватты во время первого применения лампочки, нужно изучить следующую таблицу:

Количество света в ЛмМощность led-лампы (Вт)
2502 – 3
4004 – 5
7008 – 10
90010 – 12
120012 – 15
180018 – 20
250025 – 30

Важно учитывать, что мощность разных типов лампочек с одинаковой яркостью отличается. Далее необходимо рассчитать количество лампочек по такой методике:

Далее необходимо рассчитать количество лампочек по такой методике:

  1. Вычислите подходящую степень освещенности в зависимости от типа помещения.
  2. Рассчитайте количество светодиодов, которые помогут равномерно осветить площадь.

Чтобы определить яркость лампочек для отдельного помещения, нужно знать такие характеристики:

  1. Е – норма освещенности в Люксах.
  2. S – площадь помещения.
  3. K – коэффициент высоты потолков.

Если потолок не выше 2.5 – 2.7 м, то k = 1, от 2.7 до 3м – 1.2, от 3 до 3.5 м – 1.5.

Расчеты проводят по такой формуле: Люмен = Е х S х k.

Нормы освещенности для разных типов помещений отличаются:

  1. Для обычных офисов, кабинета, мастерской – 300 Лк/м².
  2. Для офисов, где делают чертежи – 500.
  3. Для конференц-зала – 200.
  4. Для подсобных помещений, санузла, коридора – 50.
  5. Для жилой комнаты или кухни – 150.
  6. Для гардеробной – 75.

Например, чтобы подобрать хороший светильник для спальни, площадь которой 12 м², а высота потолков – 3.1 м, проведите такие вычисления: 200 х 12 х 1.2 = 2880. Исходя из расчетов, подходящий световой поток для спальни – 2880 Люмен.

Зная подходящую степень освещенности, можно выбрать лампочки, которые ее обеспечат. Для вышеуказанной комнаты можно приобрести 1 прибор, рассчитанный на 25 – 30 Вт или три на 10 Вт.

Какие данные необходимы для расчета уровня освещенности

Формула выше является общей и указывает на среднее значение освещенности, но для более точных расчетов нужно использовать несколько дополнительных параметров.

Перечислим основные переменные и постоянные величины, применяемые в формулах расчета освещенности конкретного помещения:

  1. Площадь комнаты – длина, умноженная на ширину. Данная формула актуальна в том случае, если расчет выполняется для комнаты прямоугольной формы. Для подсчета площади помещения с более сложной архитектурой нужно мысленно разделить его на несколько зон, состоящих из правильных геометрических фигур, рассчитать площадь каждой и суммировать полученные значения.
  2. Коэффициент поправки, который позволяет учесть при расчетах высоту потолков. Свет распространяется в разных направлениях – не только по площади, а по всему объему комнаты, поэтому яркость будет зависеть и от высоты потолков. Для этого была создана отдельная таблица поправочных коэффициентов. К примеру, в комнате с высотой потолка 2,5-2,7 м коэффициент равняется 1, до 3 м – 1,2, до 3,5 м – 1,5. Для более высоких помещений коэффициент поправки равен 2.
  3. Уровень освещенности. Величина светового потока на 1 кв. м для конкретного помещения. Выше мы уже указали значения для разных жилых комнат. Измеряется в люксах (лк).

При общем рассмотрении наблюдается следующая зависимость:

  • от 20 до 50 лк для подсобок, туалета, ванной, подвала и коридора;
  • от 150 до 300 лк для остальных жилых комнат, при этом для спальни, как для комнаты отдыха, обязательно устанавливается минимальная планка.

Для максимально точного расчета можно использовать такие параметры, как уровень запыленности и оттенки отделочных материалов. Последние влияют на коэффициент запаса.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации