Как произвести расчет освещения с помощью светодиодных ламп

Содержание

Уловки эффективного энергосбережения

Одним из любопытных советов от профессионалов является использование ламп разной мощности. Например, более мощное освещение требуется в рабочей области комнаты, а в некоторых ее частях можно обойтись меньшим количеством люксов. Второй совет — раздельное включение ламп. Такое ухищрение позволит не только потреблять меньше электроэнергии, но и разделять зоны в квартирах-студиях или больших комнатах.

http://odinelectric.ru/knowledgebase/kak-vypolnit-perevod-lyumenov-v-lyuksyhttp://rusenergetics.ru/polezno-znat/svetovoy-potok-lampy-nakalivaniya-100-vatthttp://svetilnik.info/osveshhenie-v-kvartire/lyuksy-v-lyumeny.htmlhttp://megawatt-lamp.ru/stati/svetovoj-potok-chto-takoe-lyumen-kak-vybrat-lampu/http://fb.ru/article/299180/vyibor-lamp-skolko-lyumenov-v-lampe-nakalivaniya-vt

Замена ламп

Расчеты давно показывают, что лампа накаливания — не самый эффективный вариант для освещения, особенно если дело касается больших помещений. Львиная доля энергии уходит не на освещение, а на нагрев нити накаливания, что делает лампочку больше похожей на маленький обогреватель.

Вопрос продуктивного энергопотребления особенно важен сейчас, в период большого расхода ресурсов и, что особенно важно для потребителей, высоких цен на коммунальные услуги

Поэтому при покупке стоит обращать внимание не на мощность, измеряемую в ваттах, а на то, сколько света даст лампочка. И вот как раз этот параметр изменяется в люменах

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 лампы Потребляемая мощность (Вт) Мощность светового потока (Лм)
Лампа накаливания 15

25

40

60

75

100

90

230

430

730

960

1380

Галогенная лампа 12 В 20

35

50

75

340

670

1040

1280

Галогенная лампа 220 В 100

150

200

300

400

500

1650

2600

3200

5000

6700

9500

Светодиодная лампа 2–3

4–5

8–10

10–12

12–15

18–20

25–30

250

400

700

900

1200

1800

2500

Люминесцентная лампа 4

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.

Требования

Освещение на кухне – очень важный аспект, необходимый для качественного и быстрого приготовления пищи. Поэтому к уровню освещенности в этом помещении имеются следующие требования (приведены для искусственной подсветки):

  • равномерное освещение всего помещения. Для этого необходимы два небольших потолочных светильника или один, но большой;
  • освещаться должны шкафы, полки и ниши;
  • яркость освещения должна быть 500 Люкс;
  • потолочное освещение должно подчеркивать позитивную и светлую атмосферу в помещении в вечернее и ночное время суток;
  • дополнительное освещение должно подсвечивать рабочую зону — мойку, рабочую поверхность столешницы и плиту. Для этого в навесные шкафчики следует встроить точечные светильники или прикрепить светодиодную ленту;

Подсветка рабочей зоны

  • свет не должен слепить. Отличным решением будет мягкий теплый свет. Именно такой тип освещения более схож с естественным светом;
  • не лишним будет использование трековых светильников, которые подвижны и их можно размещать в любой области помещения, делая свет направленным или рассеянным. Регулируя световой поток трековых светильников, вы делаете его более удобным для тех или иных целей;
  • над печкой и мойкой также необходимо установить встроенные осветительные приборы. Зачастую они устанавливаются в вытяжку, которая как раз располагается над плитой. При этом достигается частичное освещение мойки;
  • над рабочей зоной общая освещенность должна составлять 500-650 Люкс.

Особое внимание нужно уделить подсветке обеденного стола, ведь это один из основных элементов кухни. В выборе способа подсветки обеденного стола необходимо учитывать его форму и размер

Многие специалисты указывают, что для столовой зоны лучшим решением будет установка потолочного осветительного прибора с возможностью регулировать длину нависания над столом. В этой ситуации вы получаете возможность корректировать степень светового потока. Обратите внимание! Светильник, регулируемый по длине, будет актуальным на кухне в той ситуации, если обеденный стол используется не только по прямому назначению

В выборе способа подсветки обеденного стола необходимо учитывать его форму и размер. Многие специалисты указывают, что для столовой зоны лучшим решением будет установка потолочного осветительного прибора с возможностью регулировать длину нависания над столом. В этой ситуации вы получаете возможность корректировать степень светового потока

Обратите внимание! Светильник, регулируемый по длине, будет актуальным на кухне в той ситуации, если обеденный стол используется не только по прямому назначению

Единицы фотометрии СИ

SI фотометрические величины

Количество Единица измерения Примечания
Имя Символ Имя Символ Символ
Световая энергия Q v люмен второй lm ⋅s Т Дж Секунду просвета иногда называют талботом .
Световой поток , сила света Φ v люмен (= кандела стерадиан ) lm (= cd⋅sr) J Световая энергия в единицу времени
Интенсивность света Я в кандела (= люмен на стерадиан) кд (= лм / ср) J Световой поток на единицу телесного угла
Яркость L v кандела на квадратный метр кд / м 2 (= лм / (ср⋅м 2 )) Л −2 Дж Световой поток на единицу телесного угла на единицу площади проекции источника. Канделу на квадратный метр иногда называют гнидой .
Освещенность E v люкс (= люмен на квадратный метр) лк (= лм / м 2 ) Л −2 Дж Световой поток, падающий на поверхность
Световой поток , световой
поток
M v люмен на квадратный метр лм / м 2 Л −2 Дж Световой поток, излучаемый с поверхности
Световая экспозиция H v люкс второй люкс Л −2 т Дж Интегрированная по времени освещенность
Плотность световой энергии ω v люмен-секунда на кубический метр лм⋅с / м 3 Л −3 т Дж
Световая отдача (излучения) K люмен на ватт лм / Вт M −1 L −2 T 3 Дж Отношение светового потока к лучистому потоку
Световая отдача (источника) η люмен на ватт лм / Вт M −1 L −2 T 3 Дж Отношение светового потока к потребляемой мощности
Светоотдача , световой коэффициент V 1 Световая отдача нормализована максимально возможной световой отдачей.
См. Также: SI  · Фотометрия  · Радиометрия.

Назначение

Сила светового потока зависит от соотношения освещенности. Если она недостаточна, то зрение будет портиться. Если наоборот, то глаза будут быстро уставать. То есть при приобретении достаточной мощности светильника можно обеспечить достаточную освещенность. Кроме того, знание этой величины позволит задать экономное расходование электроэнергии. С эстетической стороны также можно выбрать красивый и практичный свет. Поэтому это важный показатель, который должен быть изучен перед покупкой аналога лампы накаливания, устройства со светодиодом средней яркости, люминесцентной ваттной лампой.

Как выбрать лампу с подходящим освещением

При выборе лампы очень важно учитывать освещённость. Для каждого помещения данный показатель принимает различные значения

При неправильно подобранном источнике со слишком большой или малой освещённостью ухудшится качество излучаемого света. Сильно пострадает визуальное представление и общий интерьер комнаты. Людям будет неудобно находиться в таком помещении. Дабы не прогадать с выбранным источником, следует руководствоваться оптимальными значениями. Примерные цифры для помещений различных категорий представлены в таблице:

Тип помещения Освещённость, лк
Жилые комнаты, спальни и гостиные 150
Кухни, столовые 150
Детские 200
Холлы, коридоры, ванные комнаты 50
Подсобные помещения 30
Раздевалки и гардеробные 75

Таким образом, вместо мощности и других спектральных характеристик покупателям рекомендуется обращать внимание на интенсивность светового потока (лм), а также количество света, дошедшее до поверхности (лк). Как отмечалось выше, даже на упаковках современных лампочек редко указываются данные параметры

Поэтому стоит внимательно подходить к выбору и брать с запасом мощности. Неправильно подобранные варианты будут создавать дискомфорт и значительно ухудшать общее впечатление о комнате. Слишком низкая яркость создаст тусклую и монотонную атмосферу, а слишком яркое освещение будет создавать неприятные ощущения в глазах, не позволит сосредоточиться на объектах интерьера и вести какую-либо деятельность.

Как выбрать светодиодные светильники для помещения?

Светодиодное освещение помещений должно ориентироваться на следующие показатели:

  1. Рассеивание света.
  2. Цветовая температура.
  3. Величина светового потока.

К примеру, при выборе матового света достигается мягкое рассеянное освещение (подходит для кабинета и небольших площадей), а прозрачное распределение света более актуально для больших помещений. Теплый свет больше подойдет лаундж-зоне, нейтральный белый — для подсветки рабочих поверхностей, а холодный — освещения складов.

Виды точечных светильников

Существует множество вариантов точечного освещения. Точечные светильники могут быть накладными (прикрепляться к стенам или потолку) и встраиваемыми. В зависимости от типа регулировки бывают поворотные и неповоротные приборы, даунлайты, стопы, карданные светодиоды и выдвижные приборы.

Как рассчитать освещение светодиодной лентой?

Светодиодная лента предназначена для декорирования помещения. Методика расчета основывается на интенсивности светового потока на 1 пог. м. ленты. Конечно же, можно выбрать мощные светодиоды. Но они более подходят для уличного освещения — фасадов, неоновых вывесок и щитов. Для домашнего оформления помещений вполне достаточно 6,5-24 Вт лампы.

Пример расчета

Для лучшего понимания сути рассмотрим один пример расчета для жилой комнаты. Исходная площадь – 20 м2, высота потолка – 2,7 м, мощность ламп накаливания – 60 Вт.

Для начала необходимо определить мощность светового потока для данного типа помещения:

СП=150*20*1=3000 Люмен.

После решения задачи, позволяющей узнать, как рассчитать освещенность помещения, стоит определить оптимальное количество источников освещения. И прежде всего нужно уточнить световой поток, характерный для лампочки мощностью 60 Вт. Их среднее значение составляет 600-800 Люмен. Возьмем золотую середину – 700 Люмен. Тогда количество лампочек (N) будет равным:

N=3000:700=4.28571

Полученное значение следует округлить в большую сторону – 5. В то же время стоит учесть, что использование большего количества лампочек с меньшей мощностью позволит получить равномерное освещение.

Расчет освещения производственного помещения

Расчет искусственного освещения производственных помещений, например, освещение цеха – это особый вид, который позволяет сотрудникам и персоналу осуществлять технологический процесс и производственные задачи с высокой эффективностью и без ущерба здоровью. Правильное и качественное освещение:

  • снижает вероятность травм;
  • повышает производительность труда;
  • влияет на снижение брака и дефектной продукции.

Производственного освещения бывает трёх видов:

  1. Общее;
  2. Локализованное или местное;
  3. Комбинированное.

Также по назначению оно делится на

  1. Рабочее;
  2. Аварийное;
  3. Специальное (дежурное, охранное, эвакуационное и т. д.)

В зависимости от типа производственных работ их классификации по разряду зрительной процедуры работы разделятся на 7 групп. Соответственно норма освещенности такой производственной деятельности совсем разная, как указано в таблице, приведённой ниже.

Расчёт аналогичен бытовому, только вот сами светильники должны иметь класс защиты от попадания внутрь пыли и влаги в зависимости от типа производства. Также нужно обязательно учесть запылённость, которая является нормальным явлением на промышленных предприятиях.

Нормы освещения жилых помещений

На рекомендуемое количество света влияет назначение жилого помещения. Например, для освещения жилых комнат (гостиные, спальни и так далее) и рабочих комнат рекомендуемое количество света составляет 150 и 300 люкс соответственно, тогда как для освещения лестницы между квартирами будет достаточно 20 люкс. Нормы освещения жилых помещений следующие (согласно СНиП):

Тип объекта Рекомендуемое количество света
Жилые комнаты (в том числе гостиные, спальни, комнаты общежитий и так далее) 150 лк.
Кухни различных типов (обычные кухни, кухни-столовые, кухни-ниши и так далее) 150 лк.
Детские комнаты 200 лк.
Рабочие кабинеты и библиотеки 300 лк.
Холлы и коридоры между комнатами в пределах одной квартиры 50 лк.
Кладовые и подсобные помещения 300 лк.
Гардеробные 75 лк.
Сауны, раздевалки и бассейны 100 лк.
Тренажерный зал 150 лк.
Бильярдная 300 лк.
Ванные и уборные комнаты (в том числе — санузлы, душевые кабинки и так далее) 50 лк.
Комната консьержа 150 лк.
Лестницы между квартирами 20 лк
Коридоры между квартирами в пределах одного здания, а также вестибюли и холлы 30 лк.
Комнаты, где хранятся коляски и велосипеды 30 лк.
Технические помещения (тепловые пункты, насосные станции, электрощитовые, машинные помещения лифтов и так далее) 20 лк.
Проходы технических этажей, подвалов и чердаков 20 лк.
Лифтовые шахты 5 лк.

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

Хотя ватты и люмены относятся к разным категориям, вместе они являются единицей измерения световой отдачи прибора. Лм/Вт является показателем экономичности источника света. То есть сколько он потребляет энергии и сколько излучает света за ее счет.

Например, классическая лампа накаливания в 40 Вт имеет светоотдачу в 10,4 лм/Вт. При этом у индукционной лампочки с такой же мощностью этот показатель гораздо выше — 90 лм/Вт.

По этой причине, выбирая себе осветительный прибор в дом, все-таки стоит не полениться, а узнать уровень его световой отдачи. Как правило, такие данные есть на этикетках.

Какие лампы выбрать для освещения

При выборе светодиодных лампочек следует обратить внимание на наиболее критические параметры, которые принципиальны для качества освещения

  • Цветовая температура;
  • Тип рассеивателя;
  • Световой поток.

Цветовая температура

Цветовая температура светодиодов традиционно имеет три категории

  • WW— тёплый белый (цветовая температура 2500-3000 К);
  • W-белый (цветовая температура 3000-4200 К);
  • CW-холодный белый (цветовая температура выше 4500 К).

Визуально более высокая цветовая температура светят ярче. Так при одинаковой мощности визуальная яркость CW на четверть выше WW.

Тип рассеивателя

Рассеиватель может быть матовый либо прозрачный. Матовый рассеиватель обеспечивает более равномерное распределение светового потока, но потери интенсивности в нём могут достигать 25-30%. Для освещения относительно большой площади помещения более рационально использовать лампы с прозрачным рассеивателем, а вот в настольном светильнике однозначно матовый тип рассеивателя лучше.

Световой поток

При выборе лампочки обязательно обращайте внимание на её номинальный световой поток. Он зависит от типа и качества светодиодных матриц. Требуемая мощность светодиодной лампы зависит от рассмотренных выше параметров

При использовании тёплого света, номинальная мощность должна быть на 25-30% выше чем ламп холодного света

Требуемая мощность светодиодной лампы зависит от рассмотренных выше параметров. При использовании тёплого света, номинальная мощность должна быть на 25-30% выше чем ламп холодного света.

Типовая освещённость, примеры

Расшифровка единицы освещенности 1 лк выглядит так: 1 люкс (обозначение этой величины в системе СИ) соответствует порядку освещённости 1 м2 поверхности падающим световым потоком величиной 1 люмен (Лм).

Когда речь идёт о яркости света, то здесь можно рассматривать две позиции:

  • сила света, излучаемого каким-либо источником;
  • количество падающего на поверхность света.

Вторая позиция есть освещённость, о которой идёт речь.

Примеры типовых значений освещенности, в соответствии с внешним восприятием

Значение освещённости, лк Внешнее восприятие
0,0001 безлунное звёздное небо
0,01 четверть луны
0,27 полнолуние при ясном небосводе
1 возможность различать очертания предметов, свободная ориентация в пространстве, короткое время для адаптации зрения при переходе из ярко освещённого пространства
5 лёгкое визуальное восприятия часового циферблата, возможность прочесть заголовки в газете
10 освещённость пространства рядом со свечкой
15-20 свет от сигареты на расстоянии 300 мм
20-35 свет в кинотеатре при антракте
50 можно прочитать текст в газете, освещение жилой комнаты
100 допускает длительное чтение газеты, но утомительно для глаз
300 комфортные условия для чтения печатной продукции
400-500 типовое освещение библиотек и офисов
1000 ясный день за час до заката солнца
2000 ясное утро через час после восхода солнца
25000 летний облачный день в 10 часов утра
65000 ясный летний день в 10 часов утра
100000 полдень ясного летнего дня

Внимание! Визуальным восприятием определение освещённости объектов не ограничивается. Для этой цели применяют аппарат, который называется «люксметр». Это простой прибор, в основу которого входит фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую энергию и отображающий показания на дисплее

Он позволяет измерить освещённость

Это простой прибор, в основу которого входит фотоэлемент, преобразующий энергию света в электрическую энергию и отображающий показания на дисплее. Он позволяет измерить освещённость.


Люксметр СЕМ DT 1308

Как правильно рассчитать освещенность комнаты

Создавая проект освещенности жилого дома, зачастую руководствуются не какими-то строгими нормами, а личными ощущениями. Источники света размещают так, чтобы было достаточно светло, уютно и комфортно. Специалисты считают, что этот способ не всегда верен и лучше следовать нормам.

Но если вы все же решились настроить освещение самостоятельно, то есть несколько способов, которые помогут сделать это правильно.

Способ №1. Установить столько источников света, чтобы глазам было комфортно, – не тускло и не ярко. Чтобы придерживаться хоть каких-то расчетов, можно воспользоваться нехитрой формулой: на 1 кв. м – одна лампочка мощностью 25 Вт.

Способ № 2. Воспользоваться таблицей, в которой есть нормы освещенности в ваттах для жилых помещений. Ищете нужное помещение, норму для него и умножаете ее на количество квадратных метров.

Эта таблица подходит, если вы воспользуетесь обычными лампочками. Если выберете галогенные или люминесцентные, то учтите, что первые при такой же мощности дают в 1,5 больше света, а вторые – в 5 раз.

Например, вы посчитали, сколько нужно лампочек в спальню площадью 20 м2. Тогда 12 Вт/м2 умножаем на площадь и получаем 240 Вт. То есть для полноценного освещения вам нужно купить, как минимум, две лампы мощностью 100 и 150 ватт.

Если используем галогенные лампы, то 240 Вт делим на 1,5. Выходит 160 Вт. Значит, вам нужны три галогенные лампочки: две мощностью 50 Вт и одна –  мощностью 60 Вт. По такому же принципу считают количество люминесцентных ламп. Делайте расчеты «с запасом», если декор и интерьер помещения выполнены в темных тонах.

В качестве осветительных приборов можно использовать люстры, как основной источник света, и торшеры, бра, настольные лампы – как дополнительный. Вы можете «распределять» между разными приборами лампочки разной мощности. Главное, чтобы освещение при этом было равномерным.

Способ №3. Подходит для расчета освещенности, если используются светодиодные лампы. Сначала вычисляют величину светового потока (в люменах, Лм), затем определяют количество светодиодных ламп.

Люмены считают так: норма освещенности (в Люксах),  площадь помещения и коэффициент, зависящий от высоты потолка (от 2,5 до 2,7 метра; от 1,2 до 2,7–3 метров; от 1,5 до 3–3,5 метра; от 2 до 3,5–4 метров).

Далее, пользуясь таблицей, количество люмен делим на количество соответствующих ватт светодиодной лампы. В итоге определяем, сколько нужно светодиодных ламп.

Два метода расчета количества светильников

Существует 2 способа определить количество светильников для нормального освещения комнаты:

  1. По электрической мощности.
  2. По световой мощности.

Первый вариант считается простым, но не таким точным. Во втором случае прибегают к аналогичному алгоритму расчета, но в формуле используют люмены.

Метод расчета по электрической мощности

Сколько ватт на квадратный метр? Нормой считается 20 Вт*м. кв. Для расчета освещенности используют следующую формулу: S*N/W, где S — площадь помещения, N — норма освещения, W — электрическая мощность лампы.

Пример

Имеется детская комната, площадью 17 кв. м. Этот тип помещений оборудуют светодиодными лампами, мощностью 60 Вт. Какое число осветительных приборов понадобится для создания комфортных условий проживания ребенка?

Расчет светильников:

17*20 = 340 Вт

340/60 = 5,6 ламп.

Электрики рекомендуют проводить округление в высшую сторону. Поэтому необходимо купить 6 светодиодных ламп.

Метод расчета по световой мощности

Расчет в люменах — более точный вариант при подборе осветительных приборов. Последовательность действий аналогична алгоритму расчета по электрической мощности. Единственное, в чем заключается разница — используют не Вт, а Люмены.

К примеру, для коридора в 10 кв. м. потребуется 500 Люменов (10 кв. м.*50 Люксов). Если вы планируете использовать приборы со световой мощностью 300 Люменов, то вам понадобится купить 2 светильника (500/300=1,7).