Расчет освещенности помещения светодиодными лампами

Наиболее актуальный вопрос при замене обыкновенных лампочек накаливания на светодиодные – как рассчитать необходимое количество светодиодных ламп. Для нас привычно, что в туалете светит лампочка на 60 Вт, а в зале три-четыре по 100 Вт. Но для светодиодов такие параметры неприменимы. При установке необходимо производить определение суммарного светового потока.

Расчёт освещенности помещений различного назначения

Для каждой комнаты уровень освещённости подбирается индивидуально и зависит от того, какие работы будут проводиться в помещении. В тех комнатах, где вы будите читать либо писать яркость должна быть максимальная, а для коридора достаточен уровень освещенности почти на порядок ниже.

Наиболее простой способ подобрать замену нитям накаливания по таблице их световых потоков.

Возьмём в качестве примера гостиную комнату площадью 20 м.кв, в которой стоят четыре обыкновенных лампы накаливания по 100 Вт. Суммарный световой поток такой люстры составит 1200*4=4800 люмен. Делим световой поток на площадь помещения: 4800/20=220 люмен/м.кв (люкс).

Расчет освещения светодиодными светильниками

Здесь используются очень простые формулы:

Расчет количества светодиодных светильников по площади производим исходя из размеров комнаты и требуемого уровня освещения.

Световой поток одной лампы = уровень освещённости * площадь комнаты / количество ламп

Расчет светодиодного освещения на квадратный метр:

Уровень освещённости = количество ламп * световой поток лампы / площадь освещения

Сколько нужно светодиодных светильников на квадратный метр зависит от типа монтажа светильников. Если светодиоды устанавливаются в обычную люстру, их световой поток подбирается исходя из необходимого уровня интенсивности света. При монтаже точечных светильников по периметру – делим необходимый уровень на показатель светового потока ламп, которые мы планируем устанавливать.

Не следует забывать, что эффективный угол света светодиодов около 120 градусов, поэтому количество светильников на квадратный метр должно быть таким, что бы свет был равномерным, без перепадов. Это достигается увеличением количества источников света с пропорциональным уменьшением мощности каждого источника.

Следует учесть, что лампочки, расположенные в потолке, находятся на 20-30 см выше, чем в люстре, поэтому интенсивность света должна быть на 15-20% выше.

Онлайн калькулятор

Для определения количества источников света, можете использовать калькулятор расчета освещенности помещения светодиодными лампами:

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.

Неточности и погрешности при расчёте светодиодного освещения

Часто замену обыкновенных лампочек на светодиодные производят во время планового ремонта. После, в процессе эксплуатации, оказывается, что света недостаточно.

Основная причина таких казусов – отсутствие учета коэффициента отражения поверхностей.

Переклейка более тёмных обоев, использование линолеума либо ламината тёмных оттенков, матовый подвесной потолок способны ощутимо уменьшить освещённость в помещении. В данном случае мы говорим об общей освещённости. Интенсивность света на письменном столе, над которым смонтирован светодиодный светильник, может быть достаточной. А вот попытка чтения любимой книги, лёжа на диване, будет вызывать дискомфорт, если стены будут мало отражать свет от потолочных светильников.

Для определения коэффициента отражения принято учитывать такие коэффициенты:

• 70% — белый цвет поверхности;
• 50% — светлый;
• 30% — серый;
• 10% — темный;
• 0% — черный;

Существует множество поправочных таблиц для определения освещённости поверхности при различных коэффициентах отражения. Ради лёгкости расчёта можно использовать упрощённую формулу.

Общий коэффициент отражения = (КО потолка + КО стен + КО пола) / 3

Так мы получаем усреднённые, которые позволят заложить поправочный коэффициент в наши расчёты.

Пример:

В комнате белый потолок (КО 70%), персиковые обои (КО 50%) и светлый ламинат (КО 50%).

Средний коэффициент отражения = (0,7+0,5+0,5)/3*1,2 = 0,7

Если в комнате установлены светодиодные лампы с номинальным световым потоком 1400 люмен, при расчете светильников на помещение берем 1400*0,7 = 1000 люмен.

Расчёт светодиодного освещения по площади помещения, методы и формулы

Обозримым мир вокруг становится благодаря природному воздействию света на глаз человека (видимой малой доли спектра электромагнитного излучения). Обычный свет солнечным днём – лучшее мерило освещения для людей. Непродуманная установка световых приборов в доме негативно влияет на зрение и здоровье, искажает дизайнерские идеи обустройства. Если правильно выполнен расчёт освещения по площади помещения, то достигается равномерное восприятие глазом освещённости всего окружающего пространства. Рассмотрим характеристики освещённости, какие есть особенности и преимущества у светодиодных ламп, способы расчётов их числа.

Семь раз подумай перед просчётом освещения

Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать

Комфортная среда нахождения в доме для человека создаётся искусственным светом от ламп. При недостаточности или излишках ощущения света возникает дополнительное напряжение зрения и раздражение глаз, появляется потребность в очках, снижаются ресурсы с упадком сил, ухудшается самочувствие. Поэтому делается обязательный расчёт освещения помещения, определяется соответствие установленным санитарным нормам, подбирается оптимальный вариант источников света близкий к естественному освещению.

По оформлению и способам распределения необходимого в доме, в помещениях света, везде электроосвещение подразделяют на 3 вида: общее, акцентированное, местное. Бывает сложно разобраться с вычислениями общего освещения светодиодными лампами для жилого дома. При расчёте потребуется понимание основных параметров и определений объекта-света.

Основные световые характеристики, единицы измерения

Свет можно измерить и описать, как и многое другое на «свете». В физике освещённость – есть величина «интегральная», определяемая многими параметрами, изучаемыми наукой фотометрией.

Таблица 1. Используемые физические понятия света, обозначения и единицы измерения:

Люмены потока света – энергия волн от источника, излучаемая по всем направлениям, воспринимаемая как «яркость» по зрительному ощущению. Световые потоки по распределению лучей света бывают отражёнными, рассеянными, прямыми. Определяется тем большее число люменов, чем больше весь учитываемый поток света.

Сила света (I) похожа на плотность в пространстве потока света, его интенсивность. При определении I световой поток (Ф) делится на телесный угол (ꭥ) в стерадианах по направлению потока.

Понятие освещённости связывает количество света (светового потока) приходящегося на площадь освещаемой поверхности (E=Ф/S). Величина люксов прямо зависит от силы света источника и обратно пропорционально от квадрата расстояния до источника (при условии перпендикулярности потока к поверхности).

Прослеживается при определении величин света их взаимосвязь и качественное различие: что сам светильник ярче при больших люменах, а поверхность освещена больше при достаточно высоких величинах люксов.

Источник характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (световая отдача Н). Она измеряется в люменах на ватт.

Обмен энергией (излучением света) между электрическим источником и внешним помещением (по яркости) – по сути, работа в физическом представлении (1 Джоуль = 1 Ватт * 1 сек). Работой считается мощность излучения, умноженная на время. При известном усреднённом значении световой отдачи (Н) лампы можно примерно определить световой поток. Более ярким будет источник света при большей мощности освещения. Из источников с равной силой света (I) потребляют меньшую электрическую мощность светодиодные лампы.

Сравнение по светоотдаче источников:

1. Вакуумная лампа накаливания с вольфрамовой нитью – от 8 до 10 лм/Вт..
2. Галогеновая лампа – от 12 до 15 лм/Вт.
3. Люминесцентная лампа с преобразованием напряжения в цоколе – от 50 до 70 лм/Вт.
4. Светодиодные современные светильники – от 100-120 лм/Bт.

Для визуального понимания предмета каждому человеку важно воздействие света и цвета (особенно для художников). Определённое восприятие зрительным нервом конкретного установленного цвета спектра и фиксирует понятие цвета.

Цветовая температура (К) обозначает цветность излучения света. Обычная температура и цветовая температура – разные понятия; у неба зимой, в мороз, цветовая температура составляет 12000К, у зажжённой свечи в 10 раз меньше – 1200К.

Применяют в практике определения цветности белого света:

• дневного света – более 5000 К,
• нейтрального – от 3300 до 5000 К,
• тёплого – менее 3300 К.

Глаз так устроен, что наличие синих оттенков в излучении источника снижает яркость его визуального восприятия.

Нормы освещённости для разных помещений

В жилом доме несколько видов помещений, предназначенных для отдыха и работы, всевозможных действий человека. По гигиеническим требованиям регламентируются нормы освещённости внутри отдельных помещений. Для крайнего севера и полярных станций разработаны отдельные нормы и стандарты.

Просто считать освещённость по нормам СНиП недостаточно. Важно учитывать для какого использования назначена комната. Требуется максимальная яркость при чтении, письме, чертёжных работах, где необходимо мелкая детализация предметов.

Таблица 2. Нормативные величины освещения жилых комнат:

При определении мощности освещения на 1 м² в помещении измеряются не Ватты светильника, а поток (Ф) в Люменах на площадку в 1 кв. м. Значения в таблице показывают средние нормативные величины освещения 1 м² площади. Освещённость для проверки соответствия нормам измеряется приборами с фотодатчиками.

Данные заполнены для комнат высотой 250-300 см (источник на уровне потолка). При меньшем расстоянии от светильника к горизонтальной поверхности поток света ярче.

Расчёт света по площади в комнате со светодиодными светильниками

Лампы на светодиодах имеют высокую функциональность и следующие достоинства:

• У led-ламп небольшие затраты электроэнергии. Светоотдача светодиодных ламп в десятки раз больше в сравнении с другими видами светильников (>100-120 лм/Bт).
• Нагрев у led-ламп незначительный (большой КПД).
• Безвредны, в них нет ртути, без ультрафиолета.
• У больших светильников создаётся меньше теней.
• Период службы ламп оценивается до 25 лет.

Способы выполнить расчёт люменов для помещения и числа ламп

Расчёт по световой мощности

Освещённость в помещении – частное от деления (Ф) от светильников на (S), Е = Ф / S. Тогда для установления уровня освещённости служит формула расчёта освещённости помещения: Ф = ЕxSxk. Е – норма освещённости 1 кв. м помещения из т.2 (лк), а S – площадь. Коэффициент k в обычном расчёте – 11/10 (при высоте 2,5-2,7 м). Получим мощность светового потока (лм). Далее рассчитывается подбираемое число ламп по их мощности (Лм). Просчитанную мощность светового потока в Люменах делим на величину светового потока одной выбранной лампы из табл.3.

Зависит k от характера отражения от стен, потолка, поверхностей света в помещении (в специальных таблицах) и высоты подвешивания источника света. Если потолок и лампа повыше, то количество люксов в таблице 2 следует увеличить (по коэффициенту).

Видео описание

Видео покажет и расскажет, как рассчитать освещение в помещении.

Рассчитываем по затрачиваемой мощности электричества

Метод не совсем точен, но прост в вычислении. На освещение 1 м2 поверхности усреднённо требуется 20 Вт. Площадь освещения светодиодного светильника умножаем на количество требуемых ватт. Результат и есть общая мощность. Она делится на мощность самой лампы для определения числа ламп.

Всегда следует ориентироваться на действующие нормы освещённости для жилых помещений и на маркировку ламп производителя.

Таблица 3. Световые потоки по мощности светодиодных ламп

Для комплексной системы освещения с помощью нескольких светодиодных ламп следует рассчитывать суммарный поток составных элементов. Качество освещённости зависит от равномерного расположения осветительных ламп.

Пользователи Интернета без затруднений смогут выполнить расчёт светодиодных светильников по площади помещения в калькуляторе, разработанной сервисной программой. После ввода основных исходных данных для программы просчитается автоматически требуемый результат без дополнительных поисков нормативных данных и методов расчёта. Дробный результат округляется в большую сторону.

Коротко о главном

Санитарные нормы по освещённости устанавливаются для охраны здоровья и безопасности человека, поэтому при установке ламп обязательно сверяются с ними. Точно измерить поток света сложно и долго, для упрощения используются в расчётах справочные, сравнительные таблицы с усреднёнными данными.

Светодиодные лампы целесообразнее в применении почти по всем требованиям. Более высокая стоимость окупится на энергосбережении.

https://svetodiodinfo.ru/texnicheskie-momenty/raschet-osveshheniya-svetodiodnymi-svetilnikami-kalkulyator.html
https://blog.brigada174.ru/raschjot-svetodiodnogo-osveshhenija-po-ploshhadi-pomeshhenija-metody-i-formuly/