Расчет освещения по площади помещения

Эффективное освещение жилых и подсобных помещений в доме или квартире, наряду с отоплением, вентиляцией, водоснабжением, энергообеспечением, с полным основанием можно отнести к системам, обеспечивающих комфортные условия проживания всех членов семьи. А если рассматривать боле масштабно, то наверняка будет прослеживаться прямая связь с уровнем безопасности создаваемых условий жизнеобеспечения. Согласитесь, нельзя не отметить влияние света на психоэмоциональное состояние человека, на степень его утомляемости в процессе выполнения тех или иных работ, на полноценность отдыха. Все это сказывается на текущем самочувствии, на общем состоянии организма, а при длительном негативном воздействии неправильно организованного освещения – впереди маячат вообще печальные перспективы с ухудшением зрения, другими расстройствами здоровья, которые будет уже не исправить. И в особенности это опасно для развивающегося организма детей.

Расчет освещения по площади помещения

Но, к сожалению, к вопросу правильной организации освещения весьма многие хозяева жилья относятся крайне легкомысленно. Им, должно быть, сложно преодолеть тот стереотип, который сложился у них когда-то – мол, на эту комнату хватит, например, примерно 100 ватт. Ну, во-первых, личные ощущения нередко бывают ошибочными. А во-вторых, оценивать уровень освещенности в единицах потребляемой энергии – это уже «позавчерашний день». Тем более что в наше время предлагается очень широкий выбор осветительных ламп, показатели светоотдачи которых на единицу потребленной энергии – кардинально различаются.

Поэтому предлагаем провести более грамотный расчет освещения по площади помещения, оперируя уже совершенно другими единицами измерения.

Небольшое «лирическое отступление» о важности правильного освещения

Когда-то давно, в конце 80-х годов, автор этих строк работал в составе довольно представительной комиссии Министерства Обороны СССР, проверявшей учетно-призывной работу и состояние подготовки молодёжи к военной службе в одной из областей Южно-Уральского региона. В одном из районов привлекло внимание, что процент ограниченно годных по состоянию здоровья из-за офтальмологических заболеваний – явно превышает среднестатистический.

В комиссии у нас был очень дотошный подполковник – военный медик, который на этом поприще «зубы съел». И он сразу заявил — так просто не бывает, стало быть имеется какая-то причина. Стали разбираться глубже – практически все призывники со стойким понижением остроты зрения, с аномиями рефракции, с астигматизмом – из одного довольно крупного и изрядно удаленного от райцентра села. Поразило объяснение представителей местного военкомата – «А у них в Кариновке сроду все слепые какие-то…»

Решили выехать на место, посмотреть поближе. И что увидели? В селе имелась школа – восьмилетка. В ней – всего три классных комнаты. И в каждой из них — пара совсем небольших окошек на улицу (что, в принципе, объяснимо с учетом суровости зимнего климата в этой безлесной степной зоне). Но всё освещение – это два патрона под потолком, в которых обычные лампочки накаливания по 75 ватт. Одним словом, в классе если и не полумрак, то явный дефицит освещенности.

И представьте, что все жители этого села в свое время проучились в таких условия по 8 лет! Естественно, это и дало тот самый результат, который насторожил проверяющих. Понятно, что был составлен акт о выявленных нарушениях элементарных санитарных норм, доложено в соответствующее инстанции областного и даже союзного уровня. Должно быть, были нешуточные последствия. Но здоровья тем людям, что потеряли его из-за безалаберности местных чиновников – этими административными мерами уже не вернешь.

Всё это было сказано с одной целью – не шутите с нормальным освещением в своем доме или квартире. Незаметные изначально негативные влияния на зрение (да и на психику тоже) имеют свойство накапливаться, и выливаться в такие последствия, которые уже невозможно будет исправить. Тем более, если речь идет о детях!

На чем основаны расчеты освещенности помещений?

Если быть корректнее с определениями, то предлагаемая методика расчета учитывает отнюдь не только площадь комнаты. Во внимание принимается целый ряд других важных критериев, отражающих специфику конкретного помещения.

Упрощенный метод расчета в единицах потребляемой мощности и его несовершенство

Еще не столь давно в сфере освещения полное господство принадлежало лампам накаливания. Здесь, судя по всему, и следует искать истоки укоренившейся привычки оценивать освещенность комнаты в единицах потребляемой для этого электрической энергии.

В продаже был представлен довольно стабильный ассортимент этих ламп 15; 25; 40; 60; 75; 100; 150 ватт и более. Любой из хозяев примерно знал, какой мощности лампы и в каком количестве ему необходимы для обеспечения освещения каждой из комнат. Естественно, чаще всего такая оценка проводилась субъективно, на основании личного опыта и восприятия, что далеко не всегда соответствовало норме.

Наверняка этот стереотип до сих пор прочно сидит у многих в голове – что освещенность измеряется в ваттах. И чем больше этих самых ватт, тем большего эффекта можно достичь установкой соответствующей лампы.

Принято было исходить примерно от нормы 15÷20 Вт на квадратный метр. Соответственно, в ходу и были, и даже остаются по сей день, примерно такие таблицы:

Тип помещения	Суммарная мощность ламп накаливания
Гостиная большой площади (около 18 м²)	270÷350 Вт
Жилые комнаты средней стандартной площади	150÷200 Вт
Кухня	100÷150 Вт
Ванная	75÷100 Вт
Санузел	40÷60 Вт
Коридор, прихожая	75÷100 Вт

Казалось бы – все просто, и чего еще желать? Однако, огорчим – подобные расчеты очень далеки от совершенства. И прежде всего по той причине, что ватт – это все же единица измерения потребляемой светильником энергии, а вовсе не создаваемого лампой светового потока. Безусловно, взаимосвязь есть, но назвать ее прямой зависимостью, подчиняющейся какому-то строгому соотношению – не получится. Это примерно так же, как оценивать скорость прибытия в конечный пункт назначения на том или ином междугороднем транспорте, исходя из стоимости билета – вроде бы величины взаимосвязаны, но некорректность оценки – налицо.

И тем более такая методика потеряла в своей и так не выдающейся точности с появлением успешных «конкурентов» ламп накаливания – люминесцентных и светодиодных. Здесь уже показатели потребляемой энергии и световой отдачи – совершенно иные.

Но старые привычки берут свое, и все равно самым распространенным способом у многих остается оценка именно по ваттам. Просто стали прибегать к таблицам, в которых показывается примерное соотношение параметров разных типов ламп с примерно одинаковым показателем световой отдачи. Пример такой таблицы показан ниже.

Площадь помещения, м²	Обычные лампы накаливания, Вт	Люминесцентные лампы, Вт	Светодиодные лампы, Вт	Примерный световой поток, Лм
1	20	5÷7	2÷3	250
2	40	10÷13	4÷5	400
3	60	15÷16	6÷10	700
4	75	18÷20	10÷12	900
5	100	25÷30	12÷15	1200
7÷8	150	40÷50	18÷20	1800
10÷12	200	60÷80	25÷30	2500

В угоду такому «патриархальному» принципу оценки эффективности освещения, многие производители размещают на упаковках люминесцентных энергосберегающих и светодиодных ламп, помимо ее потребляемой мощности, примерный сравнительный «эквивалент» в ваттах для ламп накаливания. Характерный пример показан на рисунке ниже.

Цены на светодиодные лампы

светодиодная лампа

Принятая практика – показывать для светодиодных и люминесцентных ламп примерное соотношение с лампами накаливания. Но уже в самой формулировке на упаковке – заложена терминологическая ошибка.

Обратите внимание на слово «примерное», сказанное в предыдущем предложении. Оно упомянуто неслучайно, так как однозначной доступной системы «перевода одних ваттов в другие ватты» все же не существует. А почему? Повторимся – да не измеряется освещенность помещения или излучаемый источником световой поток в ваттах!

Кстати, на показанном выше примере на самой упаковке уже допущена серьезная ошибка. В частности – пишется «Светоотдача 60 Вт», что может сбить с толку незнающего человека, и он еще больше утвердится во мнении, что именно так и есть на самом деле. Наверное, было бы корректнее написать так: «Светоотдача примерно соответствует лампе накаливания в 60 ватт».

А в каких же единицах тогда будет правильно оценивать источник света? Обратите внимание: в таблице выше крайний правый столбец дает значение в люменах (лм) – вот это и есть единицы измерения светового потока, принятые в системе СИ. Если продолжить показанный выше пример, то, заглянув в паспорт продемонстрированной лампы, можно найти эту характеристику – 550 лм.

С люменами (лм) тесно взаимосвязаны другие единицы – люксы (лк), которыми в системе СИ как раз и измеряется освещенность. Взаимосвязь между ними такая: световой поток в 1 люмен создает на площади в 1 квадратный метр освещенность, равную 1 люкс.

Один люкс – это освещенность, которую создает на площади один квадратный метр источник со световым потоком в один люмен

В дальнейшем будем отталкиваться именно от этих единиц – люксов и люмен.

Нормы освещенности для жилых помещений

Для проведения расчета необходимо знать, от какой же «печки плясать».

Понятно, что в качестве одного из исходных значений будет фигурировать площадь помещения, в котором планируется организовать освещение. А вторым важнейшим параметром становятся санитарные нормы, устанавливающие уровень освещенности для комнат различного предназначения.

Каждому из помещений определены собственные нормативы освещённости. Так что при расчетах исходят далеко не только от площади комнаты.

Эти нормы четко прописаны в СНиП и СанПиН для практически всех категорий помещений, жилых и производственных, причем с детализацией даже по характеру производимых работ. Но нас в данном случае интересуют в большей степени те, с которыми приходится сталкиваться при расчетах системы освещения в своем доме или квартире.

Не станем отсылать читателя к «первоисточникам» — в таблице ниже приведены выписки, которых, наверное, будет вполне достаточно.

Тип (предназначение) помещения	Нормы освещенности в соответствии с действующими СНиП, люкс
Жилые комнаты	150
Детские комнаты	200
Кабинет, мастерская или библиотека	300
Кабинет для выполнения точных чертежных работ	500
Кухня	150
Душевая, санузел раздельный или совмещенный, ванная комната	50
Сауна, раздевалка, бассейн	100
Прихожая, коридор, холл	50
Вестибюль проходной	30
Лестницы и лестничные площадки	20
Гардеробная	75
Спортивный (тренажерный) зал	150
Биллиардная	300
Кладовая для колясок или велосипедов	30
Технические помещения – котельная, насосная, электрощитовая и т. п.	20
Вспомогательные проходы, в том числе на чердаках и в подвалах	20
Площадка у основного входа в дом (крыльцо)	6
Площадка у запасного или технического входа	4
Пешеходная дорожка у входа в дом на протяжении 4 метров	4

Вот от этих величин и станем исходить при проведении расчетов. Выраженных именно в люксах, а не в ваттах, «свечах» и т.п. Показанные нормы считаются оптимальными, поэтому не следует впадать в другую крайность – чрезмерно «заливать» помещения светом. Дело даже не в том, что это невыгодно с точки зрения экономии энергии. Слишком яркое освещение тоже вполне может стать весьма раздражающим фактором, негативно сказываться на эмоциональном состоянии, приводить к быстрой утомляемости глаз, чреватой серьёзными последствиями. Так что приведенные нормированные значения – это как раз та «золотая середина», к которой следует стремиться.

Цены на люминесцентные лампы

люминесцентная лампа

Проведение самостоятельного расчета освещенности

Ну вот, казалось бы, ясность получена. Нормы освещенности имеются, площадь помещения определить несложно. То есть нет проблем определить и суммарный световой поток, который должен обеспечить необходимую степень освещенности.

Например, гостиная площадью 14.5 квадратных метра. Несложно подсчитать, что для ее освещения необходимы источника света с общим световым потоком 15,5 м² × 150 лк = 2325 лм. А потом уже можно подобрать те светильники и лампы к ним, в нужном количестве, которые «справятся с задачей». Скажем, если исходить опять же из того примера лампы, что приводился выше (со световым потоком по паспорту в 550 лм), потребуется пять подобных ламп.

Действительно, упрощенные расчет выглядит именно так. Но вот должной точностью он все же не отличается – кроме площади, не принимаются во внимание другие особенности помещения, в частности, его отделка. Не учтен тип светильника, его расположение в пространстве комнаты, преимущественное направление светового потока, обусловленное положением источника света и типом применяемого плафона (рассеивателя).

Поэтому предлагаем иной алгоритм проведения вычислений. Он тоже не может в полной мере претендовать на «полный профессионализм», но все же результаты получаются намного точнее, ближе к действительности.

Общая формула расчета

Следует сразу правильно понять – предлагаемый алгоритм предполагает расчет именно основного освещения. Сюда не следует относить декоративные подсветки, которые пользуются в наше время широким спросом при интерьерном оформлении комнат. Не входят в расчет и отдельные осветительные приборы, дающие локальную подсветку конкретной ограниченной области (например, прикроватные бра).

Итак, основной формулой, на которой строится расчет, будет следующая:

Fл = (Ен × Sп × k × q) / (Nc × n × η)

Разбираемся с параметрами, входящими в формулу:

Fл — искомая величина, то есть показатель светового потока, которым должна обладать каждая из ламп, устанавливаемых в светильники. Значение будет получено в люменах.

Ен — нормы освещенности жилых и подсобных помещений. Именно те, что показаны в таблице выше (в люксах), в соответствии с действующими СНиП.

Sп — площадь помещения, для которого производится расчет (м²). этот параметр самостоятельно вычислить несложно – в подавляющем большинстве случаев помещения прямоугольные. Но даже если комната имеет более сложную конфигурацию – нужно лишь разбить общую площадь на более простые участки и вспомнить основные правила геометрии.

Если есть затруднения с расчетом площадей – вам сюда…

Иногда необычная конфигурация помещения может озадачить хозяина, несколько подзабывшего законы геометрии. Не беда – мы можем помочь! Перейдите по ссылке к статье, посвященной расчету площадей – там и подробные описания различных случаев, и удобные калькуляторы, упрощающие проведение расчетов.

k — это поправочный коэффициент, который еще называют коэффициентом запаса. Он учитывает сразу несколько факторов. Так, некоторые лампы имеют свойство по ходу эксплуатации тускнеть, терять в излучаемом световом потоке. Причем это снижение интенсивности свечения неодинаково для разных типов ламп. Кроме того, поправка учитывает степень помех для нормального распространения света. Правда, это касается в большей мере производственных помещений, где могут быть высокие уровни запыленности или концентрации пара. Если исходить из того, что у хороших хозяев в доме такого не наблюдается, то коэффициент запаса можно принять равным:

Типы ламп	Коэффициент запаса
Газоразрядные (люминесцентные) лампы	1.2
Лампы накаливания, обычные и галогенные	1.1
Светодиодные лампы	1

q — коэффициент неравномерности свечения. Эта величина особо важна при расчетах освещенности помещений, где планируется проведение точных работ, связанных с черчением, операциями с мелкими деталями, с большим объёмом чтения или набора текстов или выполнения рукописных записей.

Значения показаны в таблице ниже:

Тип применяемых ламп	Значение коэффициента неравномерности свечения
Лампы накаливания любые	1.15
Ртутные газоразрядные лампы	1.15
Цокольные люминесцентные лампы (энергосберегающие)	1.1
Светодиодные лампы	1.1

Nc — планируемое к установке количество светильников.

n — количество ламп (рожков) в одном светильнике.

Произведение последних двух параметров, вполне понятно, показывает общее количество ламп, которые будут участвовать в освещении помещения. Если планируется только один источник света, то, естественно, в формулу и там и там подставляются единицы.

При таком подходе, кстати (когда Nc = n = 1), можно определить и вообще весь суммарный световой поток, потребный для качественного освещения. Иногда целью расчета ставится именно это – а потом хозяева начинают «колдовать» над оптимальным размещением ламп или светильников различных номиналов, в соответствии с дизайнерской задумкой интерьерного оформления.

η — коэффициент использования светового потока.

Эта величину определить несколько сложнее – здесь придется учесть несколько критериев. Поэтому вынесем ее в отдельный подраздел статьи.

Определение коэффициента использования светового потока η

Эту величину можно определить по таблицам. Но прежде придётся разобраться с параметрами входа в эти таблицы.

• Для начала – определим промежуточный параметр. Его обычно называют индексом помещения. Он в необходимой степени учтет и размеры комнаты, и планируемую высоту расположения источника света. Вычисляется этот индекс по следующей формуле:

i = Sп / ((a + b) × h)

i — искомая величина, то есть индекс помещения.

Sп — уже ранее фигурировавшая в расчётах площадь комнаты (м²)

a и b — соответственно, длина и ширина помещения (м).

h — предполагаемая высота размещения источника света. Важный нюанс – не путать с высотой потолка в комнате! Имеется в виду именно высота светильника над поверхностью пола.

К примеру, планируется к установке подвесной светильник с длиной подвеса (или штанги), равной 0,6 м. А высота потолка в помещении – 3 метра. Значит, значение h для подстановки в формулу равно 3,0 – 0,6 = 2,4 м.

Провести арифметические вычисления нетрудно. Но еще проще – воспользоваться предлагаемым онлайн-калькулятором.

Цены на точечные светильники

точечный светильник

Калькулятор для определения индекса помещения

Перейти к расчётам

После того как индекс помещения рассчитан, его следует округлить в большую сторону до ближайшего значения из числа тех, что указаны в следующем списке:

0,5;  0,6;  0,7;  0,8;  0,9;  1,0;  1,1,  1,25;  1,5;  1,75;  2,0;  2,25;  2,5;  3,0;  3,5;  4,0;  5,0

Итак, один параметр для входа в таблицу у нас уже имеется.

• Идем дальше – теперь необходимо оценить отражающую способность поверхностей, в соответствии с имеющейся (или планируемой) интерьерной отделкой.

Коэффициенты отражения принимаются равными:

Оттенки интерьерной отделки	Коэффициент отражающей способности
Белый цвет	70%
Светлые тона	50%
Средние тона	30%
Темные тона	10%
Черный цвет	0%

Теперь необходимо в последовательности «потолок — стены — пол» записать значения этого коэффициента. Это – не так сложно. По сути, с белым цветом все однозначно. Другая крайность, то есть глубокий черный цвет, в интерьерном оформлении на больших площадях, как правило, не применяется. Значит, весь выбор органичен всего тремя вариантами – 50, 30 или 10%. Доля субъективности в оценке, безусловно, есть, но допустить сколь-нибудь серьезную ошибку – трудно.

Например, потолок белый, стены – свело-бежевые, пол – коричневый. Получится 70% — 50% — 10%.

• Далее, следует учесть тип светильника, и уже по нему выбрать таблицу, по которой и будет определяться искомое значение коэффициента использования светового потока η.

Возможные варианты светильников и соответствующие таблицы к ним сведены в следующую таблицу (простите за тавтологию).

• Все данные для входа в таблицу у нас имеются. А определить по ней коэффициент использования светового потока – совсем несложно.

Просто для примера:

— Планируется к установке подвесной светильник шарообразной формы, изучающий свет во все стороны. Открываем соответствующую таблицу (все таблицы увеличиваются кликом мышки).

— Предварительно проведённый расчет показал, что индекс помещения, округленный в большую сторону, равен 1,25.

— Заранее были определены коэффициенты отражающей способности: те самые 70% — 50% — 10%.

— Входим в таблицу. Для этого вначале по коэффициентам отражения находим нужный столбец:

Принцип пользования таблицей для определения коэффициента использования светового потока

— В крайнем правом столбце находим значение индекса помещения – 1,25. Это задаст строку.

— Пересечение строки и столбца приводит нас к искомому значению коэффициента использования светового потока η. В данном примере он равен 0,55.

Вот теперь у нас собраны уже все данные для основной формулы, позволяющей провести окончательный расчет необходимого светового потока для полноценного освещения комнаты.

Узнайте, для чего нужна подсветка пола и как сделать её самостоятельно из нашей новой статьи на нашем портале.

Чтобы не утруждать читателя расчетами, предлагаем ему воспользоваться встроенным онлайн-калькулятором.

Калькулятор расчёта необходимого светового потока

Перейти к расчётам

 

Укажите запрашиваемые значения и нажмите «РАССЧИТАТЬ НЕОБХОДИМЫЙ СВЕТОВОЙ ПОТОК ЛАМПЫ»

ПЛОЩАДЬ КОМНАТЫ, м²

ТИП ПОМЕЩЕНИЯ

— гостиная, спальная — детская — кабинет, мастерская. библиотека, биллиардная — кухня, спортивный или тенажерный зал — сауна, раздевалка, бассейн — гардеробная — ванная, санузел, душевая — прихожая, коридор, холл — кладовая, проходной вестибюль — лестница и лестничные площадки, технические помещения, — технические помещения, свпомогательные проходы — площадка у входа в дом — площадки у вспомогательных выходов

ПЛАНИРУЕМЫЕ К УСТАНОВКЕ ЛАМПЫ

ОПРЕДЕЛЕННЫЙ РАНЕЕ КОЭФФИЦИЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА η

ПЛАНИРУЕМОЕ КОЛИЧЕСТВО СВЕТИЛЬНИКОВ В КОМНАТЕ, шт

КОЛИЧЕСТВО РОЖКОВ (ЛАМП) В СВЕТИЛЬНИКЕ, шт

Итак, полученное значение нам прямо показывает, какими световым потоком должны обладать лампы, которые в данных условиях обеспечат полноценное освещение помещения. Или как мы уже говорили, если указать число светильников и ламп, равное единице, будет получено значение суммарного светового потока – и по нему можно ориентироваться при расстановке приборов освещения.

Для некоторых участков, например, рабочего стола или верстака в мастерской, можно тоже подойти с таким расчетом, но уже исходя из площади конкретной рабочей зоны, если для этих целей будет применяться отдельный светильник. При этом можно даже не учитывать общее освещение – если предполагается, что локального должно быть вполне достаточно для создания комфортных рабочих условий даже при выключенной основной подсветке комнаты.

А теперь давайте хотя бы вкратце посмотрим на основные характеристики наиболее распространенных ламп.

Что важно знать о лампах для осветительных приборов

Общие характеристики осветительных ламп

Если величина требуемого светового потока просчитана, то можно переходить к подбору ламп. Некоторые светильники не предполагают особого выбора – они напрямую рассчитаны под установку какого-то конкретного типа. Но большинство приборов все же позволяют рассмотреть несколько вариантов.

• Все лампы, независимо от их типа, могут различать цоколем. И если в планах хозяев уже намечены те или иные осветительные приборы, то выбор сузится конкретным типом цоколя.

На рисунке показано только несколько наиболее распространенных типов цоколей ламп. На самом деле их разнообразие этим перечнем не ограничивается.

В крупных светильниках чаще всего применяются резьбовые цоколи серии Е. А вот у приборов точечной подсветки может быть различное исполнение патронов — на это следует заранее обратить внимание.

• Потребляемая мощность – то есть количество энергии, которая затратит лампа при работе с полной нагрузкой за единицу времени. Здесь, как мы уже видели из таблиц выше, у различных типов ламп с равным показателем светового потока – очень большой разброс. Подробнее на этом остановимся чуть позже, при разборе конкретных типов ламп.
• Напряжение питания. Далеко не все лампы способны работать непосредственно от сети 220 В 50 Гц. Некоторые рассчитаны на подключение через понижающий трансформатор, например, на 12 В. Кроме того, отдельные разновидности требуют постоянного тока, то есть здесь важна еще и полярность подключения. Как правило, светильники с такими лампами комплектуются специальными блоками питания или драйверами, с разъемами, исключающими ошибки подключения. Это следует учитывать, так как для дополнительного оборудования придётся предусматривать место его скрытого размещения.
• Температура света. Это, сразу скажем, условная величина, которая к температуре нагрева лампы никакого отношения не имеет. Показатель температуры света характеризует визуальный эффект восприятия источника. С чисто физической точки зрения – это свечение абсолютно темного тела, разогретого до определённой температуры (выраженной по шкале Кельвина).

Лучше не вдаваться в рассуждения, а предложить наглядную таблицу – с ней все должно стать понятно:

Шкала, которая поможет с выбором лампы по температуре ее свечения

Когда-то, в эпоху полного господства ламп накаливания, о такой величине практически не вспоминали, и на маркировке ламп она чаще всего даже не указывалась. Сегодня же практически все изделия, любых типов, в перечне характеристик имеют и этот показатель.

Вот, например, что указано на упаковке произвольно взятой лампы:

Практически все необходимые характеристики можно отыскать на упаковке лампы.

1 — тип цоколя.

2 — потребляемая мощность (и примерный эквивалент потребляемой мощности лампы накаливания с такой же светоотдачей).

3 — температура свечения: в данном случае 4100 К.

4 — световой поток лампы, выраженный в люменах (540 лм).

Выбор лампы по температуре свечения, безусловно, делает сам покупатель, руководствуясь личными соображениями и предпочтениями. Но все же некоторые рекомендации станут нелишними.

Оптимальным диапазоном для восприятия, не вызывающим раздражения и быстрого утомления глаз, считаются температуры от 2600 до 5000 К. Иногда устанавливают лампы и с более высокой температурой свечения – когда это необходимо в связи с особенностями предназначения помещения.

Диапазон цветовой температуры	Примерное восприятие	Где рекомендуется использовать
2600 ÷ 3000 К	Теплый свет с красновато-оранжевым оттенком.	Создание уютной атмосферы в спальной или гостиной. Отлично подходит для прикроватных светильников, торшеров, установленным в местах отдыха хозяев.
3000 ÷ 3500 К	Теплый свет с желтоватым оттенком.	Основное освещение жилых комнат, детской. Хорошо подойдет для рабочего стола ребенка.
3500 ÷ 4000 К	Дневной белый свет	Основное освещение помещений квартиры, в том числе в подсобных и специальных помещениях. «Холодноват» для постоянного восприятия.
4000 ÷ 5000 К	Холодный белый свет	Иногда применяется для некоторых стилей интерьерного оформления (типа хай-тек), но уютную обстановку не создает – явное ощущение «больничной обстановки». Подойдет для освещения подсобных помещений, придомовой территории.
5000 ÷ 6000 К	Холодный свет с бело-синим оттенком	Используется для офисного освещения на больших площадях, в производственных помещениях. Может быть применен в мастерской для выполнения тонких работ, в чертежном кабинете. Нередко находит применение в подсветке теплиц, оранжерей и т.п. Способен вызывать утомляемость глаз. В жилых помещениях не используется.
Свыше 6000 К	Холодный белый с глубоким синим или сиреневым оттенком.	Только для уличного освещения. В жилых и специальных помещениях применения не находит.

• Наконец, созываемый лампой световой поток – именно та величина, которую мы рассчитывали с помощью калькулятора. Этот показатель должен быть указан на упаковке, на самой лампе или в ее паспорте.

Ниже вкратце пройдемся по основным типам осветительных ламп. Там будут приведено несколько таблиц с параметрами. Следует правильно понимать, что эти данные взяты исключительно для примера, и могут соответствовать только определенным моделям ламп. То есть раскрыть все разнообразие этих изделий в масштабе одной статьи – просто невозможно. В любом случае при выборе ламп следует внимательно изучать их паспортные характеристики.

Лампы накаливания

Когда-то господствовавшие безраздельно, они постепенно «сходят со сцены». Достоинство – низкая стоимость. А недостатков – хоть отбавляй. Крайне низкий КПД (обычно не превышающий 5%), то есть большая часть потребленной энергии уходит в совершенно ненужный нагрев. Срок службы – невысок, редко превосходит 1000 часов.

Ниже на иллюстрациях и в таблице представлены основные характеристики таких ламп. Оборите внимание на параметр световой отдачи – сколько люмен выдает изделие с каждого затраченного ватта потребленной энергии. Это напрямую влияет на экономичность использования того или иного типа ламп.

Всем знакомые лампы накаливания с прозрачной колбой

Показанная модель обладает температурой свечения порядка 2800 К (теплый свет). Класс энергопотребления – Е.

Характеристики в зависимости от мощности:

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Световой поток (лм)	Световая отдача (лм/Вт)
10	50	5,0
25	220	8,8
40	415	10,4
60	710	11,8
75	935	12,5
95	1300	13,6
100	1340	13,4

Лампы накаливания могут иметь и матовое исполнение стекла, для оптимального рассевания света. Правда, от этого несколько снижаются показатели светового потока.

Лампа накаливания с матовой колбой, с температурой свечения 2700 К.

Примерные характеристики показаны в таблице:

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Световой поток (лм)	Световая отдача (лм/Вт)
40	384	9.6
60	594	9.9
75	788	10.5
95	1290	13.5

Хотя лампы накаливания все еще широко представлены в продаже и привлекают невысокой стоимостью, все же они не являются оптимальным вариантом. Лучше выбирать что-нибудь более современное и эффективное.

Галогенные лампы

Галогенные лампы, по сути, работают тоже по принципу накала спирали. Однако имеют особенности в исполнении. В частности, это касается особого кварцевого стекла, способного выдержать очень высокие температуры нагрева, и заполнения колбы – здесь используются пары йода и брома, существенно повышающие долговечность спирали.

Выпускаются эти лампы в очень широком разнообразии, но в условиях дома или квартиры обычно находят применение компактные модели, рассчитанные на точечные светильники. Реже применяются осветительные приборы по типу прожекторов – обычно для освещения территории или построек сельскохозяйственного предназначения.

К достоинствам таких ламп относят их более высокий (по сравнению с обычными накаливания) КПД. Продолжительность службы доходит до нескольких тысяч часов. Привлекают компактность при высоких показателях световой отдачи, хорошо воспринимаемый диапазон световых температур – обычно в рамках 2800 ÷ 3000 К.

Цены на галогенные лампы

галогенная лампа

Недостатки тоже немалые.  Это очень высокие температуры нагрева во время работы. Лампы требуют очень бережного отношения при установке — касание рукой кварцевой колбы вызовет быстрое перегорания прибора. Стоимость «галогенок» – значительно выше, чем ламп накаливания. Газы, применяемые для наполнения колбы нельзя отнести к разряду безвредных. Так что налицо еще и проблема с безопасностью и с утилизацией отработавших ламп.

Для примера – одна из линеек галогенных ламп. Напряжение питания – 12 В. Цоколь — GU4. Температура свечения – 3000 К. Класс энергопотребления – В. Примерный срок службы – до 1500 часов.

Компактные галогенные лампы для точечных светильников

Характеристики этого модельного ряда показаны в таблице. Обратите внимание: здесь и далее появляется еще один столбец – примерное соответствие обычной лампе накаливания.

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Световой поток (лм)	Световая отдача (лм/Вт)	Примерный эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)
10	150	15	13
20	300	15	26
35	525	15	46
50	750	15	65
75	1125	15	75
100	1500	15	130
150	2250	15	150

Галогенные лампы могут применяться при освещении жилых помещений, но до оптимального варианта им все же далеко. Количество недостатков велико, показатели энергосбережения – не выдающиеся.

Люминесцентные лампы

Раньше этот тип был представлен хорошо известными всем длинными трубчатыми лампами. Довольно широко применяются они и теперь. Но все же в сфере домашнего освещения более популярными являются компактные лампы с цоколями под стандартные патроны. В обиходе они получили наименование «энергосберегающих». И действительно, еще до появления и широкого распространения светодиодных источников, такие лампы произвели буквально «революцию» в плане экономичности затрат на освещение домов и квартир.

Стеклянная колба таких ламп заполняется специальной смесью газов, которые при создании определённых условий вызывают свечение люминофора.

К достоинствам таких ламп можно отнести высокие показатели светоотдачи при умеренном потреблении электрической энергии. Они представлены в весьма широком диапазоне цветовых температур. Срок службы может доходить до нескольких тысяч часов.

Одна, и недостатков у них достаточно. Так, в заполнении колбы практически всегда присутствует ртуть – чрезвычайно опасный для здоровья человека химический элемент. То есть лампы требуют особого бережного отношения и правильной утилизации. КПД лампы хоть и высок, но все же далек от идеала – до 25% потребленной энергии расходуется на создание условий для появления свечения. Нередко заметно мерцание света, которое может усиливаться по мере постепенного технологического износа. Иногда отмечается неравномерность создаваемого светового потока, которая даже может визуально искажать восприятие натуральных цветов предметов. Лампы могут обладать инерционностью – для выхода в нормальный режим работы им требуется определенной время.

Для примера – характеристики одного из модельных рядов компактных люминесцентных ламп. Питание – 220 В. Цветовая температура – 2700 К. ориентировочный срок службы – от 8 до 10 тысяч часов. Класс энергопотребления – А.

Компактная люминесцентная лампа с цоколем Е40.

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Световой поток (лм)	Световая отдача (лм/Вт)	Примерный эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)
9	450	50	45
11	535	48	55
13	665	51	56
15	800	53	75
20	1170	58	100
26	1525	58	125
30	1900	63	150
35	2285	65	175
45	3080	68	225
55	3800	69	275
85	6700	78	425
105	6900	65	525

Применение таких ламп для освещения дома или квартиры можно считать вполне оправданным. И в се же по степени удобства, безопасности, долговечности, экономичности они проигрывают светодиодным.

Светодиодные лампы

Про разнообразие светодиодных ламп впору писать отдельную статью – настолько оно широко. Но при любом раскладе – их можно считать самым удачным вариантом среди всех упомянутых выше.

К достоинствам светодиодных ламп прежде всего относится высокая светоотдача при минимальном потреблении электрической энергии. КПД таких изделий обычно выше 90% — на ненужный нагрев расходуется совсем незначительное количество энергии. То есть эффект экономии – наивысший. Лампам могут придаваться любые формы, вплоть до самых компактных. Отсутствие деталей из кварцевого стекла делает такие изделия прочными, не боящимися умеренных ударных воздействий. Долговечность ламп оценивается десятками тысяч часов. Разнообразие используемых светодиодов позволяет исполнить лампу с практически любой температурой свечения. Само изделие не содержит никаких вредных для человека или окружающей среды веществ.

Недостатки светодиодных ламп, отмечаемые потребителями, по большей мере связаны с некачественным изготовлением. Приходится констатировать, что этот сегмент рынка насыщен низкопробными изделиями или даже подделками под известные бренды. Так что приобретать светодиодные лампы лучше в проверенных торговых точках, с заполнением паспорта и простановкой срока гарантии.

К недостаткам нередко относят высокую стоимость светодиодных ламп. Однако, во-первых, она оправдывается большим ресурсом работы и выраженно низким потреблением энергии. По сути, именно эти лампы в большей мере заслуживают названия «энергосберегающие», но уж как сложилось… А во-вторых, технологии изготовления не стоят на месте, и стоимость таких источников света в последние годы существенно снизилась, уже не выглядит пугающей. И эта тенденция удешевления светодиодных ламп пока не прекращается.

В таблице ниже будут показаны характеристики одного из модельных рядов – просто для сравнения.

Светодиодная лампа с «классической» формой колбы и со стандартным цоколем Е27.

Температура свечения – 3000 К. Класс энергопотребления – А. Ориентировочный срок службы лампы – до 40 тысяч часов.

Потребляемая мощность лампы (Вт)	Световой поток (лм)	Световая отдача (лм/Вт)	Примерный эквивалент мощности лампы накаливания (Вт)
3	250	83	40
4	280	70	40
5	340	68	40
6	440	73	50
7	520	74	60
8	550	68	65
10	850	85	75
12	1170	97	95
16	1600	100	150
20	2100	105	200

Одним словом, светодиодные лампы могут по праву считаться оптимальным вариантом. И разумнее всего на стадии создания своей системы освещения не пожалеть средств именно на них. Нет никаких сомнений, что эти затраты будут полностью оправлены.

Несколько рекомендаций напоследок

При планировании системы освещения помещений рекомендуется придерживаться еще нескорых советов, которыми делятся опытные мастера.

• Понятно, что расчеты, приведенные выше, направлены на создание освещенности, соответствующей установленным санитарным нормам. Но довольно часто такое количество света становится избыточным – просто исходя из текущего настроения, от желания отдохнуть хочется более приглушенной подсветки. Это, конечно, можно организовать «параллельной системой» — расположенными в нужных местах приборами локального освещения. Типичный пример – прикроватные бра. Но все равно, рекомендуется и основную систему освещения не делать с единственным источником света – в наше время в продаже достаточное разнообразие светильников, рассчитанных на несколько ламп. По мере необходимости можно будет задействовать только требуемое их минимальное количество.

Диммер – удобное устройство, дающее возможность плавно регулировать интенсивность светового потока

Кроме того, большую степень удобства в регулировках предоставляют диммеры – специальные приборы, способные плавно изменять интенсивность свечение ламп. При наличии желания, должного креатива и доступных средств, «диммирование» даже в масштабах одного просторного помещения можно дополнительно разбить по зонам.

Правда, следует иметь в виду, что далеко не все лампы поддаются такой регулировке. Например, с люминесцентными лампами подобный «номер» не проходит.

Цены на диммеры

диммер

• Не приветствуется использование в одном помещении ламп различных типов – эффект может быть совершенно непредсказуемым, но однозначно – негативным.
• Выше немало говорилось про потребляемую мощность ламп. В частности – про то, что она не должны становиться определяющим критерием при расчетах освещенности. Тем не менее, знать этот параметр необходимо. Дело здесь не в световых параметрах ламп, а в эксплуатационных возможностях планируемых к установке светильников.

Дело в том, что эти приборы имеют определённый предел по возможной электрической нагрузке. Во-первых, внутри их проложены провода, обычно – весьма небольшого сечения, и при слишком большой суммарной мощности ламп не исключается перегрев проводки, со всеми вытекающими последствиями. А во-вторых, в большинстве своем светильники собраны из полимерных деталей. Как мы видели, некоторые типы ламп значительное количество потреблённой энергии преобразуют в тепловую. И перегрев может вызвать размягчение, плавление пластика, деформацию деталей.

Так что при выборе ламп необходимо стразу просуммировать значение их мощностей. И если оно превосходит допустимый предел для конкретного светильника, придется подыскивать какое-то иное решение.

Для этой люстры, например, производитель установил порог суммарной мощности в 240 Вт. То есть шесть лампочек накаливания по 60 ватт в нее устанавливать никак нельзя.

• Если в результате проведенных расчетов получается такое значение светового потока лампы, которого просто нет в выпускаемом ассортименте, или же использование ламп становится невозможным по иным причинам (например, та же недопустимо завышенная потребляемая мощность), то ничего не поделаешь – придется пересматривать свою систему. Обычно это решается увеличением количества светильников, применением других типов ламп, другими методами. Выход обязательно найдется!

*  *  *  *  *  *  *
В завершение публикации – небольшой видеосюжет, который, возможно, позволит несколько расширить понятия читателей в области расчета оптимального освещения для жилых помещений.

Видео: Сколько света необходимо для комфортной и здоровой обстановки в комнате?

Расчет освещенности помещений (формулы + калькулятор)

При строительстве дома или его ремонте стоит уделить должное внимание расчету освещения. Вообще можно сделать оценочный расчет, а потом замерить итоговую освещенность, например с помощью смартфона, и подкорректировать мощность ламп. Другой способ – это сложный расчет с учетом формы светильников и формы их светового потока. От конструкции плафона зависит куда будет светить бра или люстра: во все стороны или направленно, узким пучком или широким…

Простой расчет по одной формуле

Световой поток измеряется в люменах, обозначается буквой «Ф, измеряется в Люменах (Лм). Освещенность измеряется в Лм/м или Люкс (Лк), обозначается буквой «Е» – это отношение количества Люменов, попадающего на 1 кв.м площади. Первая проблема с которой вы столкнетесь – это то, что в СНИПах указывается именно освещенность, а на лампочках указывается количество Люменов.

Освещение регламентируется государственным стандартами, например для России это СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».

Так происходит потому что конечная освещенность зависит от освещаемой площади, соответственно и он расстояния, которое освещается светильником. Здесь действует закон обратных квадратов. Если не вдаваться в подробности – то можно пользоваться формулой:

Ф=E*S*K_запаса

С Е и S всё понятно, а вот коэффициент запаса вызывает недоумение. Дело в том, что это величина которая зависит в первую очередь от источника света, для ламп накаливания или галогенок — 1, для светодиодных 1.1

После этих расчетов делают поправку на высоту потолков или место установки светильника — если эта величина больше чем 3 м — умножаем результат на 1.5

Еще один простой способ расчета освещения

Примерное количество лампочек можно получить исходя из номинально числа Ватт на квадратный метр, в этом случае исходят из мощности ламп накаливания. Это важно, поскольку у ламп накаливания в среднем 10 Люменов на 1 Ватт, а у светодиодных – около 100.

Сколько нужно ватт на 1 комнату

Суммарная мощность ламп зависит от размеров помещения и от того, что вы будете в этом помещении делать. Если это рабочий кабинет или мастерская, где работают с мелкими деталями — вам нужен яркий свет, если спальня — наоборот приглушенный.

Комната	Вт/м2
Спальня	10
Санузел	12-15
Кухня	15-20
Гостиная	20
Кабинет	20

Умножаем мощность на площадь комнаты и получаем результат.

Пример:
Гостиная 30 кв. М. 30*20 = 600 Вт. Итого 6 ламп накаливания на 100 Вт, или 6-7 светодиодных ламп по 10 Вт. Это при высоте потолков до 3-х метров.

Заключение

Ниже изложены только методы приблизительного расчета освещения, более точно вы можете посчитать программой Dialux (скачать). Полный просчет занимает много времени, потому что нужно учитывать целый ряд форм и типов светильников, высоту установки, тип ламп и даже цвет стен.

Расчет освещенности помещения онлайн

Нормы уровня освещенности для разных типов помещений показаны в таблице.

Возможности программы.

Расчет необходимой освещенности помещения.
Учет коэффициента освещенности в зависимости от высоты потолков.
Световой поток одного светильника.
Расчет примерной мощности ламп накаливания, люминесцентных или светодиодных ламп.

Нормы уровня освещенности N (lk)
Освещенность жилых помещений
Жилые комнаты, гостиные, спальни	150
Кухни, кухни-столовые, кухни-ниши	150
Детские	200
Кабинеты, библиотеки	300
Внутриквартирные коридоры, холлы	50
Кладовые, подсобные	300
Гардеробные	75
Сауна, раздевалки, бассейн	100
Тренажерный зал	150
Биллиардная	300
Ванные комнаты, санузлы, душевые	50
Помещение консьержа	150
Лестницы	20
Поэтажные внеквартирные коридоры, вестибюли, лифтовые холлы	30
Колясочные, велосипедные	30
Тепловые пункты, насосные, машинные помещения лифтов	20
Основные проходы технических этажей, подвалов, чердаков	20
Шахты лифтов	5
Освещение помещений административных зданий
Кабинеты, рабочие комнаты, офисы представительства	300
Проектные залы и комнаты конструкторские, чертежные бюро	500
Машинописные бюро	400
Помещения для посетителей, помещения обслуживающего персонала	400
Читальные залы	400
Помещения записи и регистрации читателей	300
Читательские каталоги	200
Лингафонные кабинеты	300
Книгохранилища, архивы, фонды открытого доступа	75
Переплетно-брошюровочные помещения, площадью не более 30 кв. м	300
Помещения для ксерокопирования, площадью не более 30 м	300
Макетные, столярные, ремонтные мастерские	300
Помещения для работы с дисплеями и видеотерминалами	400
Конференцзалы, залы заседаний	200
Фойе и тамбуры	150
Лаборатории органической и неорганической химии	400
Аналитические лаборатории	500
Весовые, термостатные	300
Лаборатории научно-технические	400
Фотокомнаты, дистилляторные, стеклодувные	200
Архивы проб, хранение реактивов	100
Моечные	300
Освещенность образовательных учреждений
Классные комнаты, кабинеты, аудитории школ	500
Аудитории, учебные кабинеты, лаборатории	400
Кабинеты информатики и вычислительной техники	200
Учебные кабинеты технического черчения и рисования	500
Лаборантские при учебных кабинетах	400
Лаборатории органической и неорганической химии	400
Мастерские по обработке металлов и древесины	300
Инструментальная, комната мастера инструктора	300
Кабинеты обслуживающих видов труда	400
Спортивные залы	200
Хозяйственные кладовые	50
Крытые бассейны	150
Актовые залы, киноаудитории	200
Эстрады актовых залов, кабинеты и комнаты преподавателей	300
Рекреации	150
Освещенность помещений гостиниц
Бюро обслуживания, помещения обслуживающего персонала	200
Гостиные, номера	150

мощность на квадратный метр, световой поток

Освещенность — световая величина, от нормального показателя которой будет зависеть общее самочувствие человека и его здоровье. Сколько люменов необходимо для освещения одного квадратного метра, как произвести расчет освещенности и какие существуют санитарные нормы, как правильно сделать расчет ламп на помещение? Об этом и другом далее.

Освещение, необходимое на 1 м

²

Мощность освещения является важным показателем, который измеряется в люксах и люменах, являющихся подъединицей люксов. Без правильно подобранного освещения невозможен комфортный отдых и нахождение в любой комнате. Для разного рода комнат необходимы свои вычисления. Их можно произвести, учитывая количество светоисточников и санитарные нормы для одного квадратного метра.

Единица измерения

Отвечая на вопрос, сколько единиц требуется для освещения одного квадратного метра и как рассчитать освещенность помещения светодиодными лампами, следует понимать предназначение конкретной комнаты. К примеру, для спальни требуется 100 люменов на один квадратный метр, а для санузла 150.

Как правило, все технические нормы освещенности даны в нормативных документах в люксах. При необходимости их можно перевести в люмены.

Сколько нужно люменов для одного квадратного метра

Расчет светового потока

Для того чтобы понять требуемый параметр светового потока и сделать расчет количества светодиодных светильников в помещении, необходимо нормативный показатель санпина перемножить на площадь комнаты и коэффициент с учетом высоты потолка (для потолка 2,7 метров это 1, а для 3 — 1,2). В итоге получается, что для освещения кухни и спальни необходимо 150 люксов, кабинета — 350 люксов, а санузла и прихожей — 50 люксов.

Далее при расчете следует опираться на мощность источников света, выраженную в люменах. Полученное значение по формуле следует поделить на мощность ламп и получится их количество.

Обратите внимание! Чтобы правильно рассчитать мощность светового потока, необходимо воспользоваться формулой соотношения удельной мощности на площадь комнаты, поделенного на число ламп.

Как подсчитать светопоток по формуле

Расчет количества светодиодных ламп для помещения

Согласно предыдущей информации узнать количество светодиодных ламп можно, подсчитав светопоток и поделив его на мощность ламп. К примеру, для кухни с площадью 20 квадратных метров и высотой потолков в 3 метра, где планируется поставить светодиодные люстры или подсветку в 900 люменов, необходимо 4 осветительных прибора по технологии подсчета.

В примере расчета стоит указать, что вычисления производились следующим образом: (150 люксов нормы освещения для кухни * 20 квадратных метров * 1,2 коэффициент потолка) / 900 люменов. Также вычислять необходимое число светоисточников можно по специальным онлайн-калькуляторам в сети.

Необходимое количество светодиодных ламп для помещения

Нормы светопотока помещений

На данный момент скачать документ, где представлены все пункты санитарных норм освещенности, можно на официальном сайте российского министерства здравоохранения. Там указаны разделы для промышленного, производственного и частного объекта. Это документ общего назначения, в котором принимались во внимание европейские стандарты. За основы брались единицы освещенности — люксы.

Что касается норм для бытовых условий, их можно посмотреть на схеме ниже. Это краткая выдержка из специального снипа, изданного в 1995 году.

Нормы освещенности

Условия для расчета

Основным и единственным условием для расчета освещения является наличие необходимых параметров, а именно площади, мощности светопотока и источников. Конечно же требуется иметь при себе актуальную информацию санитарных норм освещенности и принимать во внимание факторы, которые снижают или повышают светопоток, например, следует учитывать температуру.

Площадь комнаты как элемент для подсчета

Естественно перед расчетом освещения помещения нужно иметь также все необходимые формулы просчета.

Обратите внимание!

 Также можно пользоваться проверенным калькулятором или довериться опытному специалисту, который не только спроектирует освещение в помещении по нормам, но и сделает целый дизайнерский проект.

Ошибки при расчете

При расчете освещения важно понимать, что с изменением цвета настенных и напольных покрытий, сменой подвесного или натяжного потолка с его отражающей способностью меняется светопоток. Важно знать коэффициент отражения каждого цвета. Так белые поверхности способны отражать до 70% света, серые 30%, а черные — 0%. Также стоит отметить, что многие ошибаются с цветом лампочек, поскольку цвет самих светоисточников влияет на их пропускную способность и мощность.

Часто используются при расчетах советские стандарты и снипы, но нужно понимать, что они разрабатывались в то время, когда еще не были изобретены современные светоисточники. Особой заботы о том, в каком помещении нужно находиться человеку, тоже не было.

Обратите внимание! Ошибка нередко при расчете освещения возникает при сочетании разных световых источников, цвета и общей фактуры. Часто чрезмерное количество осветительного оборудования приводит к профициту освещения. Это так же плохо, как и дефицит, для глаз и общего самочувствия людей, которые будут находиться в этом помещении.

Зависимость освещенности от цвета ламп

Освещенностью называется величина, которая равняется светопотоку участка освещаемой поверхности. Измеряется в люксах, который равен одному люмену на квадратный метр. Понять, сколько нужно люменов на квадратный метр, можно, исходя из расстояния, длины и ширины помещения, а также мощности осветительных устройств.

Важно понимать, что сегодня существуют определенные санитарные нормы освещенности. Их нужно неукоснительно исполнять, чтобы было достигнуто хорошее самочувствие находящихся в помещении людей. Чтобы правильно подсчитать необходимое количество светоисточников и люменов, можно воспользоваться представленной выше формулой или онлайн-калькулятором.

Расчет мощности освещения для Вашего дома

Ниже в максимально понятном для читателей виде магазин «Лучший свет» рассказывает про основные факторы выбора количества и мощности светильников. Данная информация не даёт подробное описание расчёта для профессионалов, но рядовой покупатель сможет понять и выбрать наши товары, руководствуясь ею.

Обычно расчёт сводится к упрощённой форме, приведённой ниже.

Внимание! Внимание: в ряде случаев стоит знать, что для рабочих поверхностей в кухне или кабинете нужно использовать дополнительное (добавочное) местное освещение. Оценка света, даваемого лампой в зависимости от мощности здесь используется только в силу простоты. При ней использованы значения для стандартных ламп накаливания, если же у вас планируются к использованию другие лампы, нужно смотреть поправочные коэффициенты (за исключением светодиодов, для них вообще отдельные параметры).

Помещения, где используется приглушенный свет	Спальня	10-12W на квадратный метр или 100 — 150 Lm для LED
Помещения, где используется средний уровень света	Санузел, рабочий кабинет, детская	15-18W на квадратный метр или 150-200 Lm для LED
Помещения с самой яркой освещенностью	Гостиная	20W на квадратный метр или 200-230 Lm для LED

 

Для расчёта мощности на помещение нужно промерить его площадь, а затем рассчитать количество светильников, исходя из следующих параметров:

• Для помещений, использующих неяркий свет, например, спальни, используются светильники из расчёта мощности в 10-12 W на м² (для LED 100-150 Lm).

• Для самых ярких помещений, где требуется максимальный уровень, например, холлов, требуется обеспечить 15-18 W на м² (это 150-200 Lm LED).

• Для помещений среднего уровня освещённости, например, например, детских и рабочих кабинетов, используется расчёт в 20 W на м² (от 200 Lm LED).

Это общий стандарт для «ровных» комнат, имеющих светлые обои и стандартную (до трёх метров) высоту. Для других помещений следует внести коррективы: так, если ваши потолки выше, то получившееся в результате расчётов число нужно умножить на полтора. А если стены имеют матовое тёмное покрытие, то руководствоваться следует поправкой в большую сторону, исходя из здравого смысла.

• Для галогеновых ламп стоит учесть при расчёте, что они примерно в полтора раза мощнее, чем лампы накаливания.

• Для энергосберегающих и люминесцентных ламп используется коэффициент, равный пяти (одна такая лампа мощнее в 5 раз накаливания при одинаковом значении ватт).

• Для светодиодных ламп (которые тоже продаются в «Лучшем свете») следует считать значения, исходя из параметров Lm и избегать тех производителей, которые вообще не указывают их.

Стоит знать, что следует выбрать не только лампы, но светильник под лампы нужной мощности. Все расчёты и поправки проводить, исходя из расчёта лампы без дополнительных преломляющих поверхностей – абажуров или плафонов. Для оценки потерь света в виду формы или материала абажура лучше обратиться за консультацией к продавцу.       

Допустим, у нас есть детская, пять на шесть метров и высотой потолков в два с половиной метра. Тогда нам следует посчитать нужное количество светильников, исходя из требуемой мощности в 17 W на каждый м², или, суммарно на всё помещение в 510 W. Это примерно пять лампочек в люстре по 100 W, или семь галогеновых по 50 W, или восемь энергосберегающих по 11 W.

Как рассчитать количество и мощность ламп по метражу комнаты

Появление светодиодных источников света внесло серьезную неопределённость в расчеты необходимого количества ламп для освещения жилых помещений. Принятый ранее стандарт в 15-20 Вт на 1 м² комнаты больше не работает, а указание на упаковках светодиодных ламп об эквиваленте ее мощности и лампы накаливания часто носит рекламный характер и не соответствует действительности.

---

Основным параметром светодиодных источников света выступает световой поток, у которого нет прямой зависимости от мощности светодиодов. Отношение светового потока к мощности светодиодов называется световой отдачей. Именно от световой отдачи зависит мощность устанавливаемых источников света, количество которых определяет приведенная ниже упрощенная методика расчета.

Исходные данные для расчета

Основным параметром для расчета количества светодиодных ламп служит минимальный уровень освещенности, значения которого устанавливают строительные или санитарные нормы и правила. Так для гостиной или спальни этот показатель устанавливается в 150 люкс, для детской — 200 лк, а для освещения коридора достаточно 50 лк.

Также исходными данными для расчетов являются высота установки светильников над полом, цветовое решение комнаты и необходимый коэффициент запаса.

Алгоритм расчета количества и мощности ламп

Для определения требуемого уровня освещенности в выбранной комнате необходимо просто умножить нормативную освещенность на количество квадратных метров. Так, например, для детской комнаты площадью 20 м², необходимый уровень освещенности равен 4000 люкс (20 м²*200 лк).

В стандартном случае для комнаты с белыми стенами и высотой потолков 2,5 метра, количество светильников определяется простым делением полученной величины на световой поток одной выбранной лампы. Например вы выбрали лампу мощностью 8 Вт и световым потоком 800 люмен. Разделив 4000 люкс на 800 люмен получим 5 необходимых ламп. Общая их мощность составляет 40 Вт (5*8 Вт).

В случае расчетов при уже известном количестве ламп в одной люстре или светильнике, требуемую освещенность нужно просто разделить на количество осветительных приборов. Полученная величина покажет необходимый световой поток одной лампы.

Необходимо помнить, что поправочный коэффициенты запаса, отличное от белого цветовое решение стен и высота подвеса больше 2,5 метров всегда увеличивают мощность и световой поток выбранных приборов освещения.

Заключение

Учет всех светотехнических параметров помещения приводит к появлению достаточно громоздкой формулы, расчет которой требуются определенного объема технических знаний.

В перечень услуг компании Inventrade входит бесплатный расчет освещенности, что существенно упрощает получение необходимого результат без сложных светотехнических вычислений.

Как рассчитать освещенность помещения с целью экономии? + видео

Вечером с наступлением сумерек, а при неудачном положении окон и днем, приходится включать лампы, и возникает вопрос, как рассчитать освещенность помещения, чтобы экономить на электроэнергии и не сидеть в темноте.

Как рассчитать освещенность помещения правильно?

Комфорт в доме – это не только приятный микроклимат, радующий взгляд интерьер и потрескивающий в углу камин. Очень большое значение при создании уюта имеет правильное распределение ламп с тем, чтобы обеспечить не утомляющее глаза освещение или мягкий полумрак. В большой комнате возможно зонирование с помощью источников света, в маленькой может быть достаточно распределения их по уровням высоты, например: торшер, бра и люстра. Но, в любом случае, в каждый прибор обязательно нужно вставить наиболее подходящую по мощности лампочку. Выбирать ее придется из десятка различных вариантов, с тем, чтобы она не оказалась слишком яркой или тусклой.

Калькулятор освещённости

Укажите размеры комнаты и осветительные приборы.

При выборе оптимального уровня освещения комнат следует опираться на такие факторы, как наличие или отсутствие зеркал, цветовая гамма отделки помещения, цвет меблировки (темный или светлый). Даже высота потолков при выборе лампочек для люстры будет играть определенную роль. Также следует помнить о том, что освещение должно соответствовать назначению помещения. В спальне наилучшим вариантом будет приглушенный свет, в рабочем кабинете яркая лампочка понадобится только в районе письменного стола, в гостиной лучше использовать разные варианты. Мощность иллюминации обычно принимается на квадратный метр, пример можно увидеть в таблице далее.

Общепринятые нормы освещенности при высоте потолка помещения не более 3 м

Помещения с приглушенным светом	Спальня	10 – 12 Вт на квадратный метр
Помещения со средним уровнем света	Санузел, рабочий кабинет, детская	15 – 18 Вт на квадратный метр
Помещения с самой яркой иллюминацией	Гостиная	20 Вт на квадратный метр

Простейший способ, как рассчитать освещенность помещения, заключается в формуле P = (p ^. S)/N, в которой p является удельной мощностью, как правило принимаемое за 20 Вт/м², S – площадь помещения, а N – количество ламп. Однако эта формула даст лишь приблизительную цифру и не покажет достоверно необходимость добавить или, наоборот, убавить яркость света. Начать с того, что удельная мощность для каждой комнаты своя, и может изменяться в зависимости от того, какого типа лампочка вставлена в патрон. Убедиться в этом можно, заглянув в таблицу.

30-9070-8018-22

Тип помещения	Лампа накаливания	Галогеновая лампа	Лампа дневного света
Детская комната
Гостиная	10-35	25-30	7-9
Спальня	10-20	14-17	4-5
Коридор	10-15	11-13	3-4
Кухня	12-40	30-35	8-10
Ванная комната	10-30	23-27	6-8
Кладовая, гараж	10-15	11-13	3-4

Что нужно учесть при вычислении необходимой яркости ламп?

Итак, мы рассмотрели наиболее простой метод вычисления возможной мощности иллюминации в помещении. Но, опять же, это суммарная мощность. Можно вкрутить 2 лампочки по 100 Вт или 4 лампочки по 50, распределив их более широким фронтом. Что изменится? Количество источников света. Логично, что разместив двухрожковую и очень яркую люстру в центре комнаты, сидя к ней спиной за столом, вы будете видеть свою тень на рабочей поверхности. И несложно догадаться, что размещение 4 ламп с суммарной мощностью, идентичной предыдущему варианту по разным зонам помещения, включая и рабочую, даст куда больший эффект.

До того, как рассчитать количество светильников, следует учесть высоту потолка и рабочей поверхности. Выше приведена таблица норм яркости освещения комнаты для потолков до 3 метров. А если они гораздо выше? Тогда те же показатели следует умножить на 1.5, а после 4 метров – на 2. В идеале следовало бы учитывать при вычислениях и естественные источники освещения, то есть окна, но пересчитать количество проникающих через них люмен вряд ли представляется возможным. А вот для ламп это вполне осуществимо, если воспользоваться таблицей.

Источник	Мощность (Ватт)	Световой поток (люмен) (Фл)	Средний срок службы (часы)
Лампа накаливания теплый белый свет	15 25 40 60 75 100	90 230 430 730 960 1380	1000
Галогеновая лампа 12 В теплый белый свет	20 35 50 75	340 670 1040 1280	2000 — 4000
Галогеновая лампа 220 В теплый белый свет	100 150 200 300 400 500	1650 2600 3200 5000 6700 9500	2000 — 4000
Люминисцентная лампа теплый белый свет холодный белый свет нейтральный белый свет	4 6 8 13 15 16 18 36 58	120 240 450 950 950 1250 1350 3350 5200	7500 — 8500
Ртутная лампа теплый белый свет нейтральный белый свет	50 80 125 250 400	2000 4000 6500 14000 24000	8000 — 12000
Натриевая лампа желтый свет	35 50 70 100 150 250 400	2000 3500 5600 9500 15500 30000 51500	8000 — 10000
Металлогалогеновая лампа теплый белый свет холодный белый свет	39 75 150	3000 5100 12500	6000 — 9000

Поэтому обратим внимание не на внешние факторы, а на внутренние, то есть на свет ламп и его взаимодействие с отделкой. Матовое покрытие мебели и стен имеет свойство поглощать световые лучи, а глянцевое, как известно, отражает их. То же самое и с цветами, более темные требуют яркого освещения и наоборот. Удельную мощность из приведенной ранее формулы нужно брать, исходя из всех перечисленных факторов, и в этом поможет следующая таблица.

Помещение	Средняя мощность	Прямое освещение				Смешанное освещение				Отраженное освещение
		Отделка помещения
		светлая		темная		светлая		темная		светлая		темная
		А	Б	А	Б	А	Б	А	Б	А	Б	А	Б
Для ламп накаливания
Прихожая	60	10	16	12	20	11	20	14	24	12	24	10	32
Кабинет, гостиная	250	42	70	50	83	42	83	60	100	50	100	70	140
Спальня	120	20	32	24	40	20	40	28	40	20	48	32	64
Ванная, кухня	250	42	70	50	83	42	83	60	100	50	100	70	140
Кладовая	60	10	16	12	20	11	20	14	24	12	24	16	32
Подвал, чердак	60	10	16	12	20	11	90	14	24	12	24	16	32
Для люминесцентных ламп
Прихожая, лестница	60	3	5	4	6	3.5	6	4.5	7.5	4	7.5	5	10
Ванная, кухня, гостиная	250	13	21	17	25	15	25	19	31	17	31	21	42
Кладовая, подвал, чердак	60	3	5	4	6	3.5	6	4.5	7.5	4	7.5	5	10

Как рассчитать количество светильников на комнату?

Итак, мы знаем высоту потолка, допустим, 3.2 метра, в кабинете у нас стоит стол высотой 80 сантиметров. Как определить, сколько потребуется источников света? Здесь уже не обойтись простым методом, а потому воспользуемся более сложным вариантом, для которого потребуется ряд формул. А оперировать придется помимо Ватт такими единицами измерения, как люкс и люмен. Прежде всего, высчитываем площадь комнаты по стандартному пути S = a ^.b, где a и b – длины сопредельных сторон помещения. Допустим, требуемое значение будет 12 м².

Далее нужно узнать коэффициент использования осветительного прибора, для чего нам понадобится индекс помещения и коэффициенты отражения различных поверхностей. Формула для получения первого показателя используется следующая: φ=S/((h2 — h3) ∙ (a + b)). Здесь добавляются две новых переменных, h2 и h3, представляющие собой высоту от потолка до пола и от потолка до освещаемой рабочей поверхности стола. Что же касается коэффициентов, то они зависят от того, из какого материала выполнена поверхность, какую имеет фактуру и текстуру. Подходящие значения можно выбрать из таблицы.

Характер отражающей поверхности	Коэффициент отражения r, %
Поверхности из материалов с высокой степенью отражаемости; белый мрамор	80
Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами; белая фаянсовая плитка	70
Обои белые, кремовые, светло-желтые	65 — 85
Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок; сосновая древесина светлая	50
Дерево фанера	38
Дерево дуб светлый	33
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями; серые поверхности	30
Обои темные	25
Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями	10
Красный кирпич	8 — 10
Оконное стекло (толщина 1-2 мм)	8

Обычно принято брать коэффициенты отражения для потолка, стен и пола (преобразуются они в десятичные дроби, то есть значение 50 соответствует 0.5). По ним и результату вычисления индекса помещения не сложно найти еще одну переменную – индекс использования освещения U, который нам понадобится для дальнейших расчетов. Очередной коэффициент определяется по таблицам, которые существенно различаются в зависимости от использования той или иной марки лампы. Возьмем, к примеру, светильники с типом КСС М, то есть широким спектром освещения в пределах 180 градусов излучения максимальной яркости. Это как раз обычная бытовая лампочка.

Тип КСС	Значение U, %
	При rпотолка = 0.7, rстен = 0.5, rпола = 0.3 и φ равном:						При rпотолка = 0.7, rстен = 0.5, rпола = 0.1 и φ равном:
	0.6	0.8	1.25	2	3	5	0.6	0.8	1.25	2	3	5
М	35	50	61	73	83	95	34	47	56	66	75	86
	При rпотолка = 0.7, rстен = 0.3, rпола = 0.1 и φ равном:						При rпотолка = 0.5, rстен = 0.5, rпола = 0.3 и φ равном:
	0.6	0.8	1.25	2	3	5	0.6	0.8	1.25	2	3	5
М	26	36	46	56	67	80	32	45	55	67	74	84
	При rпотолка = 0.5, rстен = 0.5, rпола = 0.1 и φ равном:						При rпотолка = 0.5, rстен = 0.3, rпола = 0.1 и φ равном:
	0.6	0.8	1.25	2	3	5	0.6	0.8	1.25	2	3	5
М	31	43	53	63	72	80	23	36	45	56	65	75
	При rпотолка = 0.3, rстен = rпола = 0.1 и φ равном:						При rпотолка = rстен = rпола = 0.1 и φ равном:
	0.6	0.8	1.25	2	3	5	0.6	0.8	1.25	2	3	5
М	17	29	38	46	58	67	16	28	38	45	55	65

Узнав значение U, затем подставляем его в формулу N=(E∙S∙100∙K_з)/(U∙n∙Ф_л). В числителе у нас появились новые переменные: Е – минимальная освещенность, выражающаяся в люксах (лк), и К_з – коэффициент запаса, учитываемый исходя из старения лампочек в процессе эксплуатации. Последний является, по сути, константой, которую можно найти в СНиП, но в среднем этот показатель соответствует 1.5 для люминесцентных ламп и 1.3 для ламп накаливания. В знаменателе нам неизвестна n – количество источников света в электроприборе и Ф_л – излучение одной лампы, выражающееся в люмах (лм). Значение минимальной освещенности рассчитывается по формуле Е = Ф_л/S. Используя все параметры, приведенные в таблицах, а также результаты второстепенных формул, найти количество светильников N на комнату не составит труда.

Сколько бы лампочек ни было в люстре, на всю комнату она светить не способна, где-то обязательно останутся более темные участки, поэтому разумнее распределить источники освещения по всему помещению.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Справочник по измерениям освещенности

: геометрия измерений

Справочник по измерениям освещенности: геометрии измерений

Твердые уголки

Одна из ключевых концепций для понимания взаимосвязи между измерениями геометрия — это телесный угол или стерадиан. Сфера содержит 4p стерадианы. Стерадиан определяется как телесный угол, имеющий вершину в центре сферы, отрезает сферическую поверхность, равную квадрату радиуса сфера. Например, сечение в один стерадиан радиуса один метр сфера образует сферическую поверхность площадью один квадратный метр.Сфера, показанная в поперечном сечении на рисунке 7.1, иллюстрирует концепцию. Из сферы удален конус с телесным углом в один стерадиан. Этот удаленный конус показан на рисунке 7.2. Телесный угол, Вт, в стерадианах равна площади сферической поверхности A, деленной на квадрат радиуса, r.

Большинство радиометрических измерений не требуют точных расчетов площади сферической поверхности для преобразования между единицами измерения. Плоская поверхность оценки могут быть заменены сферической площадью, когда телесный угол равен меньше 0.03 стерадиана, что приводит к ошибке менее одного процента. Это примерно соответствует расстоянию, по крайней мере, в 5 раз превышающему наибольший размер детектора. В общем, если следовать правило пятикратного приближения к точечному источнику, можно смело оценивать с помощью плоской поверхности.

Излучение и световой поток

Лучистый поток — это мера радиометрической мощности. Поток, выраженный в Вт — это мера скорости потока энергии в джоулях в секунду. Поскольку энергия фотона обратно пропорциональна длине волны, ультрафиолетовое излучение фотоны более мощные, чем видимые или инфракрасные.

Световой поток — это мера мощности видимого света. Фотопикс поток, выраженный в люменах, взвешивается, чтобы соответствовать чувствительности человеческий глаз, наиболее чувствительный к желто-зеленому. Скотопический поток взвешивается с учетом чувствительности человеческого глаза в адаптированном к темноте состоянии.

Преобразование единиц: мощность

РАДИАНТНЫЙ ПОТОК:
1 Вт (ватт)
= 683,0 лм при 555 нм
= 1700.0 скотопический лм при 507 нм
1 Дж (джоуль)
= 1 Вт * с (ватт * секунда)
= 10 ⁷ эрг
= 0.2388 грамм * калорий
СВЕТОВОЙ ПОТОК:
1 лм (люмен)
= 1,464 x 10 ^-3 Вт при 555 нм
= 1 / (4p) кандела (только если изотропный)
1 лм * с (люмен * секунды)
= 1 талбот (Т)
= 1,464 x 10 ^-3 джоулей при 555 нм

л нм	Фотопикс. Световой Эффективность	Фотопикс. лм / Вт Преобразование	Scotopic Световой КПД	Scotopic лм / Вт Преобразование
380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 507 510 520 530 540 550 555 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770	0.000039 .000120 .000396 .001210 .004000 .011600 0,023000 0,038000 0,060000 .0 . 139020 .208020 .323000 .444310 0,503000 .710000 .862000 . 954000 .994950 1.000000 .995000 .952000 0,870000 .757000 .631000 0,503000 0,381000 .265000 0,175000 .107000 .061000 .032000 0,017000 .008210 .004102 .002091 .001047 .000520 .000249 .000120 .000060 .000030	0,027 0,082 0,270 0,826 2,732 7,923 15,709 25,954 40,980 62,139 94,951 142.078 220.609 303,464 343,549 484,930 588,746 651,582 679,551 683,000 679.585 650,216 594,210 517.031 430.973 343,549 260,223 180,995 119,525 73.081 41,663 21,856 11,611 5,607 2,802 1,428 0,715 0,355 0,170 0,082 0,041 0,020	0,000589 .002209 .009290 0,034840 .096600 .199800 .328100 .455000 .567000 .676000 .793000 . 0 . 982000 1.000000 .997000 . 935000 .811000 .650000 .481000 .402000 .328800 . 207600 .121200 .065500 0,033150 .015930 .007370 .003335 .001497 .000677 .000313 .000148 .000072 .000035 .000018 .000009 .000005 .000003 .000001 .000001	1,001 3.755 15,793 59,228 164,220 339,660 557,770 773,500 963.900 1149.200 1348.100 1536,800 1669.400 1700.000 1694.900 1589.500 1378.700 1105 000 817,700 683 000 558,960 352,920 206,040 111,350 56,355 27,081 12,529 5,670 2,545 1,151 0,532 0,252 0.122 0,060 0,030 0,016 .008 .004 .002 .001

Спектрорадиометрия — калиброванный анализ света от источников излучения, например солнце, лампы и другие источники света.

Фотометрия включает измерение излучения, видимого человеческим глазом.

Источник света	Принадлежность	Радиометрический блок	Фотометрический блок
Вольфрамовая галогенная лампа	Интегрирующая сфера	Мощность излучения [Вт / нм]	Световой поток [лм]
светодиод	светодиодный адаптер	Интенсивность излучения [Вт / ср нм]	Сила света [кд]
Солнце	Внешний оптический датчик	Энергия излучения [Вт / м 2 нм]	Освещенность [люкс]
Дисплей	Головка телескопа	Сияние [Вт / см 2 ср нм]	Яркость [кд / м 2]

Освещенность и освещенность:

Энергия излучения — это мера радиометрического потока на единицу площади или плотности потока.
Энергия излучения обычно выражается в Вт / см ² (Вт на квадратный метр). сантиметр) или Вт / м ² (ватт на квадратный метр).

Освещенность — мера фотометрического потока. на единицу площади или видимой плотности потока.
Освещенность обычно выражается в люксах. (люмен на квадратный метр) или фут-свечи (люмен на квадратный фут).

На рисунке 7.4 выше лампочка производит 1 канделу. Кандела является базовой единицей измерения освещенности и определяется следующим образом: источник света 1 кандела излучает 1 люмен на стерадиан во всех направлениях (изотропно).Стерадиан определяется как телесный угол, который, имеющий вершину в центре сферы, отрезает площадь, равную квадрат его радиуса. Количество стерадианов в пучке равно на площадь проекции, деленную на квадрат расстояния.

Итак, 1 стерадиан имеет проектируемую площадь 1 квадратный метр на расстоянии от 1 метра. Следовательно, источник света 1 кандела (1 лм / ср) будет аналогичным образом производят 1 люмен на квадратный фут на расстоянии 1 фут и 1 люмен на квадратный метр на 1 метр.Обратите внимание, что по мере того, как луч света распространяется дальше, от источника он расширяется, становясь менее плотным. На рис. 7.4, например, свет расширился с 1 лм / фут ² на расстоянии 1 фут до 0,0929 лм / фут ² (1 люкс) на расстоянии 3,28 фута (1 м).

Закон косинусов

По возможности измерения энергетической освещенности следует проводить лицом к источнику. Освещенность будет зависеть от косинуса угла между оптическая ось и нормаль к детектору.

Расчет расстояния до источника

Линзы искажают положение точечного источника.Вы можете решить для виртуального происхождения источника путем измерения освещенности в двух точках и решение для расстояния смещения X, используя закон обратных квадратов: E ₁ (d ₁ + X) ² = E ₂ (d ₂ + X) ²

На рис. 7.5 показана типичная установка для определения местоположения виртуальный точечный источник светодиодов (который находится за светодиодом из-за встроенного линза). Два измерения энергетической освещенности на известных расстояниях от эталона точка — это все, что нужно для расчета смещения виртуальной точки источник.

Преобразование единиц: плотность потока

1 Вт / см ² (Вт на квадратный сантиметр)
= 104 Вт / м ² (Вт на квадратный метр)
= 6,83 x 10 ⁶ люкс при 555 нм
= 14,33 грамма * калорий / см ² / мин

ОСВЕЩЕНИЕ:

1 лм / м ² (люмен на квадратный метр)
= 1 люкс (лк)
= 10 ^-4 лм / см ²
= 10 ^-4 фот (ph)
= 9,290 x 10 ^-2 лм / фут ²
= 9.290 x 10 ^-2 фут-свечей (fc)

Сияние и яркость:

Яркость — это мера плотности потока на единицу телесного угла обзора. выражается в Вт / см ² / ср. Сияние не зависит от расстояния для источника с расширенной областью, поскольку область выборки увеличивается с расстоянием, отмена обратных квадратов потерь.

Яркость L диффузной (ламбертовской) поверхности связана с лучистая выходная способность (плотность потока) M поверхности по соотношению:

L = M / p

Некоторые единицы яркости (апостиль, ламберт и фут-ламберт) уже содержать p в знаменателе, что позволяет упростить преобразование в единицы освещенности.

Пример:

Предположим, что диффузная поверхность с коэффициентом отражения r, 85% подвергается освещенности E 100,0 люкс (лм / м ² ) в плоскости поверхности. Какой будет яркость L этого поверхность, кд / м ² ?

Решение:

1.) Рассчитайте выходную светимость поверхности:
M = E * rM = 100,0 * 0,85 = 85,0 лм / м ²
2.) Рассчитайте яркость поверхности:
L = М / п
L = 85.0 / p = 27,1 лм / м ² / ср = 27,1 кд / м ²

Освещенность из расширенного источника:

Освещенность E на любом расстоянии от источника однородной протяженной области связана с яркостью L источника следующим соотношением: который зависит только от предполагаемого центрального угла обзора q, детектора излучения: E = p L sin ² (q / 2)

Итак, для протяженного источника с яркостью 1 Вт / см ² / ср, и детектор с углом обзора 3 °, освещенность на любом расстоянии будет 2.15 x 10 ^-3 Вт / см ² . Это предполагает, что Конечно, источник выходит за пределы угла обзора детектора. входная оптика.

Преобразование единиц: Сияние и яркость

СИЯНИЕ:

1 Вт / см ² / ср (ватт на кв. См на стерадиан)
= 6,83 x 10 ⁶ лм / м ² / ср при 555 нм
= 683 кд / см ² при 555 нм

ОСВЕЩЕННОСТЬ:

1 лм / м ² / ср (люмен на кв.см на стерадиан)
= 1 кандела / м ² (кд / м ² )
= 1 нит
= 10 ^-4 лм / см ² / ср
= 10 ^-4 кд / см ²
= 10 ^-4 стильб (сбн)
= 9,290 x 10 ^-2 кд / фут ²
= 9,290 x 10 ^-2 лм / фут ² / ср
= p апостиль (asb)
= p cd / p / m ²
= p x 10 ^-4 ламбертов (L)
= p x 10 ^-4 кд / пикс / см ²
= 2.919 x 10 ^-1 фут-ламбертов (fL)
= 2,919 x 10 ^-1 лм / п / фут ² / ср

Сияние и сила света:

Сила излучения — это мера радиометрической мощности на единицу телесного угла, выражается в ваттах на стерадиан. Точно так же сила света мера видимой мощности на телесный угол, выраженная в канделах (люменах). на стерадиан). Интенсивность связана с освещенностью обратным квадратичный закон, показанный ниже в альтернативной форме: I = E * d ²

Если вам интересно, как юниты отменяют, чтобы получить поток / ср из потока / площади умножить на квадрат расстояния, помните, что стерадианы — безразмерная величина. Телесный угол равен площади, деленной на квадрат радиуса, поэтому d ² = A / W, и замещение дает:

I = E * A / W

Самый большой источник путаницы в отношении измерений интенсивности связан с разница между Mean Spherical Candela и Beam Candela, оба из которые используют единицу канделы (люмен на стерадиан). Среднее сферическое измерения производятся в интегрирующей сфере и представляют собой общую мощность в люменах деленная на 4p ср в сфере. Таким образом, изотропная лампа в одну канделу дает один люмен на стерадиан.

Луч кандела, с другой стороны, имеет очень узкий угол и составляет всего лишь представитель люменов на стерадиан при максимальной интенсивности луч. Это измерение часто вводит в заблуждение, поскольку отбор проб угол определять не нужно.

Предположим, что два светодиода излучают в целом 0,1 лм узким лучом: Один имеет телесный угол 10 °, а другой — угол 5 °. В Светодиод 10 ° имеет яркость 4,2 кд, а светодиод 5 ° — яркость 16,7 кд. Они оба излучают одинаковое количество света, однако — 0.1 п.м.

Фонарик с лучом в миллион кандел звучит очень ярко, но если ширина его луча равна ширине луча лазера, поэтому от него мало пользы. С осторожностью относитесь к спецификациям, приведенным в канделах луча, потому что они часто искажают общая выходная мощность лампы.

Преобразование единиц: интенсивность

ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ:

1 Вт / ср (Ватт на стерадиан)
= 12,566 Вт (изотропный)
= 4 * p Вт
= 683 кандела при 555 нм

ИНТЕНСИВНОСТЬ СВЕТА:

1 лм / ср (люмен на стерадиан)
= 1 кандела (кд)
= 4 * p люмен (изотропный)
= 1.464 x 10 ^-3 Вт / ср при 555 нм

Преобразование геометрии

Преобразование между геометрическими единицами измерения затруднено и должно пытаться предпринимать только тогда, когда невозможно измерить в фактическом желаемом единицы измерения. Вы должны знать, что каждая из геометрий измерения неявно предполагает, прежде чем вы сможете преобразовать. Пример ниже показывает преобразование между люксами (люменами на квадратный метр) и люменами.

Пример:

Вы измеряете 22.0 люкс от лампочки на расстоянии 3,162 метра. Сколько света в люменах производит лампа? Предположим, что Лампа с прозрачной оболочкой является изотропным точечным источником, за исключением того, что основание блокирует телесный угол 30 °.

Решение:

1.) Рассчитайте энергетическую освещенность на 1,0 метре:
E ₁ = (d ₂ / d ₁ ) ² * E ₂
E _{1,0 м} = (3,162 / 1,0) ² * 22,0 = 220 лм / м ²
2.) Преобразование из лм / м ² в лм / ср на расстоянии 1,0 м:
220 лм / м ² * 1 м ² / ср = 220 лм / ср
3.) Рассчитайте телесный угол лампы:
Вт = A / r ² = 2 фазы / r = 2p [1 — cos (a / 2)]
W = 2p [1 — cos (330 / 2)] = 12,35 ср
4.) Рассчитайте общий световой поток:
220 лм / ср * 12,35 ср = 2717 лм

Предыдущий

Содержание

Как рассчитать освещение: авторитетное руководство (2020)

Наконец, давайте посмотрим, как рассчитать уровни освещения в вашем офисе и при работе за компьютером.

Расчеты здесь тоже очень элементарные.

По сути, этот метод предполагает вычисление количества ватт, необходимых для освещения используемой комнаты.

Но:

Чтобы упростить задачу, вам необходимо ознакомиться со всеми доступными инструкциями и рекомендациями специалистов по освещению в отношении офисного освещения и работы за компьютером.

Обратите внимание, что в отличие от обычных помещений, таких как жилые комнаты, офисы и компьютерные залы имеют особые потребности в освещении.

Например:

В любом офисе вам понадобится больше света, чтобы правильно читать и работать. Однако, если вы являетесь пользователем компьютера, слишком много света и воздействие на экран вашего ПК могут вызвать дискомфорт для глаз.

Итак, вам нужно найти здесь идеальный баланс.

И для этого вам понадобятся следующие рекомендации:

Шаг 1 : С помощью рулетки определите длину и ширину вашего пространства, чтобы вы могли рассчитать площадь поверхности.

Шаг 2 : Из рекомендаций по профессиональному освещению проверьте, какое из них лучше всего подходит для вашего офиса и типа. Эти рекомендации часто важны, потому что они предназначены для предложения оптимального количества света, которое не только способствует повышению производительности офиса, но и гарантирует, что офисные пользователи (особенно пользователи компьютеров) имеют удобное освещенное рабочее пространство.

Шаг 3 : После того, как вы найдете правильную рекомендацию по световому потоку для вашего офиса, следующим шагом будет выбор лучших точек в вашем помещении, которые можно использовать для освещения, с помощью калькулятора компоновки светодиодного освещения.Помните, что при размещении осветительных приборов необходимо обращать внимание на потребности вашего пространства в освещении и на наиболее важные части комнаты.

Шаг 4 : Разделите рекомендуемую яркость на количество подходящих точек освещения в вашем офисе, чтобы получить точное количество необходимых светильников.

Step 5 : Приобретите светильники, обеспечивающие желаемое количество люмен. Люкс светильника всегда указывается на его упаковке.

С учетом всего этого, вот практический пример:

Предположим, у вас есть офисное пространство 5 на 5 метров. Ваша площадь будет 25 м ² .

Сейчас:

Специалисты по освещению рекомендуют не менее 500 люмен на квадратный метр для офисных помещений с компьютерами.

Таким образом, ваши требования к световому потоку будут равны 12,500 люменов (получено из умножения 25 м ² на 500 л / м ² )

Если ваша комната может вместить только пять источников освещения, ваши требования к световому потоку на источник будут:

12500/5 = 2500 люмен каждый.

Имея в виду эту информацию, если вы решите купить светодиоды с номинальной мощностью 100 лм / Вт, ваши требования к мощности можно рассчитать по следующей формуле:

Мощность = Требуемая мощность в люменах на светильник / эффективность устройства

дюймов в этом случае это будет…

2,500 / 100 = 25 Вт на прибор

Да, это так просто.

Калькулятор освещения

Если вам не нравится идея расчета освещения и вы не знаете, с чего начать, мы вам поможем.Этот калькулятор ножных свечей дает вам оптимальный уровень освещения для каждой комнаты в вашем доме и определяет, сколько светильников вам нужно для этого. Кроме того, мы предоставим вам надежные формулы расчета освещения, которые упростят весь процесс планирования!

На первом этапе расчетов вам нужно выбрать тип области и деятельности, которые вы хотите осветить. Просто выберите один из вариантов из списка, и наш калькулятор освещения автоматически определит оптимальный уровень освещенности в люксах или фут-свече (то есть сколько света должно падать на поверхность).Интуитивно понятно, что окружающий свет в спальне не должен влиять на нашу подготовку ко сну и не будет таким интенсивным, как свет, необходимый для шитья.

Следующее, что вам нужно определить, это освещенная площадь. В случае спальни или ванной — это просто общая площадь комнаты. Если вы пытаетесь придумать светодиодное освещение для кухонной стойки, освещенная площадь будет рассчитана как длина стойки, умноженная на ее ширину.

Как только вы узнаете все эти значения, калькулятор футовых свечей определит, сколько люмен вам нужно всего.Мы используем следующее уравнение:

люмен = люкс * площадь

Можно использовать блоки освещения люкс или фут-свечи. Если вы хотите произвести пересчет между этими единицами, помните, что одна фут-свеча равна 10,764 люкс.

Формула расчета освещения

Как только вы узнаете, сколько люмен вам нужно, вы можете начать выяснять, сколько лампочек будет достаточно, чтобы осветить вашу поверхность. Для этого используйте формулу ниже:

лампы = люмен / BL

BL обозначает количество люменов, излучаемых лампочкой.Обычно вы можете найти этот номер на упаковке лампы. Это гораздо лучший индикатор яркости лампы, чем мощность, поскольку светодиодным лампам часто требуется меньше энергии, чем обычным лампочкам.

1. Выберите участок дома, который хотите осветить. Допустим, вы планируете освещение для своей кухни, включая кухонную стойку.

2. Проверьте оптимальный уровень освещения. Для всей кухни это 108 люкс, а для счетчика (подробные задания) — 538 люкс.

3. Определите размеры вашего освещенного помещения. Вся кухня представляет собой прямоугольник длиной 4 м и шириной 2,5 м, поэтому можно рассчитать площадь как

   .

A₁ = 4 * 2,5 = 10 м²

Прилавок длиной 4 метра и шириной 60 см:

A₂ = 4 * 0,6 = 2,4 м²

4. Умножьте требуемый уровень освещенности на площадь, чтобы определить, сколько люмен вам нужно:

L₁ = 108 * 10 = 1080 люмен

L₂ = 538 * 2.4 = 1291 люмен

5. Затем выберите тип лампочки, которую хотите использовать. Предположим, вы используете стандартную лампу, которая излучает 800 люмен для кухни, и маленькие светодиодные лампы, излучающие 200 люмен каждая над прилавком.

6. Разделите общее количество люмен на эффективность лампы и округлите в большую сторону, чтобы определить необходимое количество ламп:

n₁ = 1080/800 => 2 лампы

n₂ = 1291/200 => 7 лампочек

Вам понадобятся две лампочки (800 люмен каждая) для освещения всей кухни и дополнительные 7 светодиодных ламп (200 люмен каждая) над прилавком.

Если вам интересно, сколько вы будете платить за электричество при использовании всего этого освещения, взгляните на калькулятор стоимости электроэнергии!

Полное руководство по измерению освещенности

---

Это новое руководство покажет вам все, что вам нужно знать об измерении света.

Важно понимать различные термины, используемые для описания света. Это руководство охватывает все, от измерения света в электромагнитном спектре до понимания воспринимаемой яркости человеческим глазом, интенсивности света и инструментов, используемых для измерения света.

Погрузимся в …

Хотите узнать больше об измерении освещенности? Получите бесплатный PDF

Я пришлю вам копию, чтобы вы могли прочитать ее, когда вам будет удобно. Просто дайте мне знать, куда его отправить (занимает 5 секунд):

Содержание

Глава 1: Единицы света — Общие термины измерения освещенности

Глава 2: Радиометрия — Сколько там света

Глава 3: Фотометрия — Как вы видите свет (человеческое восприятие)

Глава 4: Спектрометрия — Измерение длины волны

Глава 5: Способы измерения света — Как измерить интенсивность света

Глава 6. Инструменты для измерения освещенности — Какие инструменты используются для измерения освещенности

Глава 1:

Единицы света

(Общие термины измерения освещенности)

В светотехнической промышленности для измерения света используются несколько различных единиц измерения, в зависимости от того, какая информация требуется.

Ниже приведены несколько наиболее распространенных единиц и терминов:

Поток (световой поток) — Произошедшее от латинского слова «Fluxus», означающего поток , поток — это количество энергии, излучаемой светом в секунду, измеряемое в люмен (лм) .

Когда дело доходит до освещения, необходимо учитывать Вт (Вт), (потребляемая энергия) по сравнению с люмен (лм), (яркость). Или потребление электроэнергии по сравнению с светоотдачей. Люмены оцениваются для человеческого восприятия, а ватты — нет.

• Люмен (лм) — единица светового потока в системе СИ, это единица светового потока.
• Вт (Вт) — единица измерения электрической мощности, это радиометрическое измерение.

Интенсивность света — Количество видимого света, излучаемого в единицу времени на единицу телесного угла

• Кандела (кд) — базовая единица измерения силы света в системе СИ. Это единица силы света источника света в определенном направлении.2 = 1 нит
  • Nit (nt) — Имя, данное для единицы яркости

Для облегчения понимания представьте себе лампу, излучающую свет.

• Свет от лампы измеряется в люменах (мера силы света)
• Свет, падающий на поверхность, выражается в люксах
• Человеческий глаз видит это визуально с точки зрения яркости или яркости, которая измеряется в канделах

Глава 2

Радиометрия — Сколько там света

Что такое радиометрия

В целом радиометрия — это наука об измерении электромагнитного излучения.Что касается оптики, это относится к обнаружению и измерению световых волн в оптической части электромагнитного спектра (инфракрасного, видимого и ультрафиолетового). Радиометрия также включает определение распределения абсолютной мощности излучения.

Почему важна радиометрия

Радиометрия охватывает широкий спектр потребностей в обнаружении и измерении света.

Вот несколько распространенных приложений:

[источник]

4 Традиционно используемые геометрические описания в радиометрии

Основная единица радиометрии называется Radiant Flux .

1. Radiant Flux / Power — Выраженный в ваттах, лучистый поток можно определить как полную оптическую мощность источника света. Его также можно определить как скорость потока лучистой энергии. Вы можете думать об этом как об общем количестве света, излучаемого лампочкой.

2. Интенсивность излучения — Также измеряется в ваттах, интенсивность излучения — это количество потока, излучаемого через известный телесный угол.

3. Энергия излучения — Энергия освещенности, измеряемая в ваттах на квадратный метр, представляет собой измерение лучистого потока на известной площади поверхности.

4. Сияние — Сияние измеряется в ваттах на квадратный метр, стерадиан. Сияние — это мера силы излучения, излучаемого из единицы площади источника.

Глава 3:

Фотометрия — как вы видите свет

(видимый свет)

Что такое фотометрия

Фотометрия — это разновидность радиометрии, которая применяется только к видимой части электромагнитного спектра. В то время как радиометрия фокусируется на измерении энергии излучения с точки зрения абсолютной мощности, фотометрия учитывает реакцию человеческого глаза и фокусируется на измерении света с точки зрения воспринимаемой яркости.

Фотометрия — это «наука об измерении силы света, где« свет »относится к общему интегрированному диапазону излучения, к которому чувствителен глаз.

Фотометрия отличается от радиометрии, в которой каждая отдельная длина волны в электромагнитном спектре обнаруживается и измеряется, включая ультрафиолетовое и инфракрасное ». Фотометрия. В EDU.photonics.com/Photometry: Ответ на вопрос о восприятии света Получено с https : //www.photonics.ru / a25119 / Photometry_The_Answer_to_How_Light_Is_Perceived

Почему важна фотометрия

Фотометрия измеряет видимый свет с точки зрения человека.

Общие приложения для фотометрии:

Как и радиометрия, применение фотометрии также разнообразно. Он используется в ряде отраслей для проверки интенсивности света, производимого дисплеями, приборными панелями, приборами ночного видения и т. Д.

Основной единицей фотометрии является люмен.Фотометрия состоит из четырех основных понятий:

1. Световой поток — Световой поток, измеряемый в люменах, представляет собой измерение общей воспринимаемой мощности, излучаемой источником света во всех направлениях.

2. Сила света — Сила света в канделах — это количество света, излучаемого источником в определенном направлении.

3. Освещенность — Освещенность измеряется в люменах на единицу площади; это количество света, падающего на поверхность.Освещенность также можно назвать фут-свечой.

4. Яркость — Яркость, измеряемая в канделах на квадратный метр или нит, представляет собой общий свет, излучаемый или отраженный от поверхности в заданном направлении. Он показывает, насколько ярко мы воспринимаем результат взаимодействия падающего света и поверхности.

Изображение предоставлено: J.C. Walker, Light Sources — Technology and Applications [CC Attribution-ShareAlike 3.0]

Глава 4:

Спектрометрия — Измерение длины волны

Спектрометрия известна наукой и использованием спектрометров для измерения и анализа.Это исследование взаимодействия между светом и веществом, а также реакций и измерения интенсивности излучения и длины волны .

На схеме ниже показано, как спектрометрия используется для анализа образца. Образец показан на этапе 2. Спектрометрия также может использоваться для анализа длин волн, присутствующих в данном источнике света. В этом случае между источником и дифракционной решеткой не было бы образца.

i кредит: По диаграмме спектрометрии публичной лаборатории [CC BY 2.0] (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/), с flickr

Используется для спектрометрии:

В статье «Что такое спектрометрия и для чего она используется», написанной ATA Scientific Instruments, подробно описаны современные способы использования спектроскопии:

• В астрономии мы можем использовать уникальные спектры для определения химического состава объектов в космосе.
• Мы также можем использовать его для определения свойств космических объектов: в основном их температуры, а также их скорости.
• Он применяется при скрининге метаболитов, а также для анализа и улучшения структуры лекарственных средств.

Биомедицинское использование света состоит из диагностических и терапевтических применений. Узнайте больше о спектроскопии в биомедицинских услугах.

Спектрорадиометрия — это «измерение энергии света на отдельных длинах волн в пределах электромагнитного спектра. Оно может быть измерено по всему спектру или в определенной полосе длин волн».

Спектрорадиометрия.В KonicaMinolta.us: Радиометрия, спектрорадиометрия и фотометрия Получено с: https://sensing.konicaminolta.us/learning-center/light-measurement/radiometry-spectroradiometry-photometry/

Две основные концепции спектрорадиометрии:

Spectral Radiance — яркость поверхности на единицу частоты или длины волны. Единицы СИ для спектральной яркости — стерадианный нанометр ватт / квадратный метр.

Спектральная освещенность — энергетическая освещенность поверхности на единицу частоты или длины волны.В системе СИ для спектральной освещенности используется ватт / кубический метр.

Глава 5:

Как измерить интенсивность света

Расчет интенсивности света зависит от источника света и направления, в котором он излучает свет. Количество света, падающего на поверхность, называется освещенностью и измеряется в люксах.

Sciencing написала пошаговую статью / эксперимент о том, как рассчитать интенсивность света с помощью силы света вокруг лампы, которая излучает свет одинаково во всех направлениях.В заключении уточняется, что «интенсивность света в вашей точке на сфере равна количеству ватт, которое излучает лампочка, деленному на площадь поверхности сферы». Полные расчеты можно найти здесь.

В фотометрии сила света является мерой мощности излучения, излучаемой объектом в определенном направлении , и зависит от длины волны излучаемого света.

Что наиболее важно с точки зрения измерения силы света , так это фактическое количество люменов, падающих на определенную поверхность ().

Измерение уровня освещенности

Как отмечалось выше, поток — это общий световой поток. Ватты относятся к абсолютной мощности, а люмены — к человеческому восприятию.

В чем разница между яркостью и освещенностью

«Яркость — это количество света, отраженного от освещаемой поверхности».

Освещенность — это количество света, падающего на поверхность.

Яркость — это то, что мы измеряем по поверхности, на которую падает свет.

Top Light Co назвала его лучшим …

Думайте об этом так: IL-яркость, IL, I = падающий свет. Освещенность измеряет падающий свет. Яркость — это то, что уходит с поверхности — L = уходит. Освещенность измеряет происшествие, яркость измеряет то, что уходит.

Глава 6:

Какие инструменты используются для измерения света

1. Фотометр

Фотометр — это прибор для измерения силы света.Его можно определить как прибор, измеряющий видимый свет.

Два типа фотометров:

1. Измерители яркости — определяют выходную видимую энергию источника света

Измерения яркости используются для таких продуктов, как светофоры и автомобильные задние фонари.

2. Измерители освещенности — измеряют видимую энергию, падающую на поверхность объекта.

Измерители яркости и колориметры

2.Интегрирующая сфера

«Интегрирующая сфера собирает электромагнитное излучение от источника, полностью внешнего по отношению к оптическому устройству, обычно для измерения потока или оптического ослабления».

Интеграция основ и приложений Sphere

3. Спектрометр

«Основная функция спектрометра состоит в том, чтобы улавливать свет, разбивать его на его спектральные составляющие, оцифровывать сигнал в зависимости от длины волны, считывать его и отображать через компьютер.”

Спектрометр

4. Измеритель освещенности

Люксметр — это прибор для измерения уровня освещенности . Уровень освещенности — это количество света, измеренное на плоскости.

Заключение

Когда дело доходит до мощности света и измерения света, используется множество терминов и технологий. Ключ к пониманию того, как сочетаются все эти уникальные аспекты.

Понимание измерения света помогает нам, как поставщику световых решений, соответствовать требованиям к яркости и однородности для ваших конкретных приложений.

Калькуляторы

Используйте эти калькуляторы, чтобы определить, что вам нужно, перед покупкой. Если вам нужна помощь в разработке чего-то, для чего у нас нет калькулятора, свяжитесь с нами.

Калькулятор количества света

Здесь вы можете рассчитать количество светильников, необходимое в комнате, в зависимости от типа и размера комнаты. Введите размер комнаты, выберите тип и выберите свет.

Примечания: Люкс : Люкс (освещенность) — это измерение силы света в любой точке.Он равен 1 люмену на квадратный метр.
Тип комнаты : Поставляется небольшой список типичных типов комнат и их рекомендуемых уровней освещенности. Если вам нужен другой тип номера, свяжитесь с нами.

Калькулятор люменов-люкс

Здесь вы можете преобразовать значение люменов для продукта в значение в люксах, если вы знаете угол луча и расстояние измерения. Введите расстояние и угол луча, затем введите значение люменов и нажмите «Преобразовать в люкс» или значение люкс и нажмите «Преобразовать в люмены».

Примечания:
Освещенность (люкс) : Освещенность — это мера силы света в любой точке. Интенсивность света экспоненциально падает по мере удаления от источника (расстояния).
Световой поток (лм) : Световой поток — это мера общего светового потока от источника. Например, источник света 1 кандела дает 1 люмен на квадратный метр на расстоянии 1 метр.
Угол луча : Угол луча — это угол излучения источника света.Например, угол луча 30 градусов означает, что свет имеет форму конуса, а его границы образуют угол 15 градусов с центральной осью. Изменение угла луча влияет на силу света (люкс) источника света, но не на световой поток (люмены).

Калькулятор светового потока

Здесь вы можете рассчитать распространение света как диаметр образовавшегося «пятна» и зону покрытия, исходя из угла луча и расстояния до поверхности. Введите расстояние и угол луча и нажмите «Рассчитать».

Примечания:
Распространение (м) : Распространение — это ширина луча при попадании на плоскую поверхность.
Зона покрытия (м ² ) : Зона покрытия — это размер круглой области, которую свет освещает на плоской поверхности.

Солнечная энергия

Солнечная энергия

Основы солнечной энергетики

Солнце -> Всегда там; много энергии

Какие Заставляет светить солнце? Термоядерная реакция; что-нибудь мы можем научиться делать позже на Земле и, таким образом, решить наши Энергетическая проблема.

Сколько фотонов (энергии) достигает поверхности Земля в среднем?

Энергетический баланс в атмосфере показан здесь:

Основные компоненты на этой диаграмме следующие:

• Коротковолновое (оптическое) излучение от Солнце достигает вершины атмосферы.
• Облака отражают 17% обратно в космос. Если земля получит больше облачно, как предсказывают некоторые климатические модели, будет больше радиации. отражается назад и меньше достигает поверхности
• 8% рассеивается назад молекулами воздуха:
• 6% фактически отражается от поверхности обратно в космос
• Итак, общая отражательная способность Земли составляет 31%.Это технически известный как Альбедо. Примечание что во время ледниковых периодов Альбедо Земли увеличивается как большая часть его поверхности является отражающей. Это, конечно, усугубляет проблема.

Что происходит с 69% поступающего излучения, которого не происходит отразиться назад:

• 19% поглощается непосредственно пылью, озоном и водой пар в верхних слоях атмосферы. Этот регион называется стратосферой. и нагревается этим поглощенным излучением. Потеря стратосферного озон со временем заставляет стратосферу остывать.
• 4% поглощается облаками, расположенными в тропосфере. Этот это нижняя часть земной атмосферы, где бывает погода.
• Остальные 47% солнечного света, падающего на верхнюю часть земная атмосфера достигает поверхности. Это не настоящий значительные потери энергии.

Сводка примечаний обрыва

Сколько солнечной энергии достигает поверхности Земля в среднем?

Обратите внимание, что мы измеряем энергию в ватт-часах.Ватт не единица энергии, это мера мощности. ЭНЕРГИЯ = МОЩНОСТЬ x ВРЕМЯ

1 киловатт-час = 1 кВт-ч = 1000 ватт, используемых в час = Осталось 10 лампочек мощностью 100 Вт на час

Падение солнечной энергии на землю:

• Среднее по всей Земле = 164 Вт на квадратный метр в сутки
• 8-часовой летний день, 40 градусов широты 600 Вт на кв. Метр

Таким образом, за этот 8-часовой рабочий день получается:

• 8 часов x 600 Вт на кв.м = 4800 ватт-часов на кв. м, что равняется 4,8 киловатт-часов на квадратный метр
• Это эквивалентно 0,13 галлона бензина.
• Для 1000 квадратных футов горизонтальной площади (типовая площадь крыши) это эквивалентно 12 галлонам газа или около 450 кВт · ч

Но чтобы перейти от полученной энергии к генерируемой, требуется преобразование солнечной энергии в другие формы (тепло, электричество) при некотором пониженном уровне эффективности.

Демонстрация эффективности фотоэлементов

Подробнее о фотоэлементах мы поговорим позже.На данный момент Единственное, что следует сохранить, это то, что они довольно низки по эффективности!

Сбор солнечной энергии

Количество захваченной солнечной энергии критически зависит от ориентации коллектор относительно угла Солнца.

• При оптимальных условиях можно достичь флюсов до 1000 Вт на кв. Метр
• Зимой в месте на 40 градусах широты солнце ниже в небе, и средний получаемый поток составляет около 300 Ватт на кв.метр

Типичное домашнее потребление энергии зимой составляет около 3000 кВтч. в месяц или примерно 100 кВтч в день.

Предположим, что наша площадь крыши составляет 100 квадратных метров (около 1100 квадратных метров). ноги).

Зимой в солнечный день на этой широте (40 ^o ) крыша будет получите около 6 часов освещения.

Итак, энергия, произведенная за этот 6-часовой период, составляет:

300 Вт на квадратный метр x 100 квадратных метров x 6 часов

= 180 кВтч (в день) больше, чем вам нужно.

Но помните о проблеме эффективности:

• КПД 5% 9 кВт / ч в день
• КПД 10% 18 кВт / ч в день
• КПД 20% 36 кВт / ч в день

В лучшем случае это представляет 1/3 от типичного ежедневного потребления энергии зимой, и это предполагает в этот день солнце светит на крыше в течение 6 часов.

С разумным энергосбережением и изоляцией и окнами, выходящими на юг, можно сократить ежедневное использование энергии примерно в 2 раза.В этом случае, если солнечная черепица становятся эффективными на 20%, тогда они могут обеспечить 50-75% ваших энергетические потребности

Другой пример расчета для солнечной энергии, который показывает, что относительная неэффективность можно компенсировать сборной площадкой.

Сайт в Восточном Орегоне получает 600 Вт на квадратный метр. метр солнечной радиации в июле. Предположим, что солнечная панели имеют КПД 10% и подсвечиваются на 8 часов.

Сколько квадратных метров потребуется для создания 5000 кВтч или электричество

каждый квадратный метр дает вам 600 х.1 = 60 Вт

через 8 часов вы получите gt 8×60 = 480 ватт-часов или около 0,5 кВтч на квадратный метр

Вы хотите 5000 кВт / ч

поэтому вам нужно 5000 / 0,5 = 10,000 квадратных метров сборной площади

Добавить ваши вопросы или комментарии по поводу данной лекции

Предыдущая лекция Следующая лекция Страница курса

___________________________________________________________________

Проект «Электронная Вселенная»

электронная почта: nut @ moo.uoregon.edu

Сколько энергии потребляет мое освещение? [Калькулятор]

Сколько энергии потребляет электрическая лампочка и как освещение влияет на ваш счет за электроэнергию? Сколько вам сэкономит модернизация освещения? Как начать оценивать потенциальную скидку на освещение?

Есть одна общая черта, которая проходит через каждый из этих вопросов: разница между ваттами (Вт), киловаттами (кВт) и киловатт-часами (кВтч). Вычисление ватт в киловатт-час может помочь вам понять ответы на поставленные выше вопросы.

Энергетическая отрасль почти так же плоха, как и светотехническая, в использовании сокращений и жаргона, поэтому мы попытаемся разбить каждую из них на нескольких практических примерах.

В этой статье я собираюсь использовать аналогию с приравниванием электричества к воде. Это обычная аналогия, которую мы не можем назвать своей собственной, но, надеюсь, наши конкретные примеры помогут объяснить, сколько энергии на самом деле расходуется на освещение.

Если вы уже знаете разницу между кВт и кВтч, щелкните здесь, чтобы перейти к калькулятору.

Что такое ватт (Вт)?

Вы, наверное, принимали множество решений по освещению в зависимости от мощности. Вы откручиваете перегоревшую лампочку, смотрите сверху и видите «60 Вт». Все, что у вас есть, — это лампочка с надписью «25 Вт», поэтому вы ее вкручиваете, и, к своему ужасу, она слишком тусклая. Вы идете в магазин и выбираете лампочку «60 Вт». Твой свет снова яркий. Кризис предотвращен.

Так что вообще такое ватт? Технически говоря, это единица электрической мощности, равная 1 джоуль в секунду.Лампочки измеряются в ваттах, чтобы указать, сколько энергии они потребляют.

Имеет ли какое-либо отношение мощность лампочки к яркости? Ну вроде как.

Долгое время многие из нас связывали мощность в ваттах с количеством света, излучаемого лампочкой. В общем, это хорошо работает с традиционными лампами накаливания. Лампа накаливания мощностью 60 Вт обычно дает около 650-800 люмен. Лампа накаливания мощностью 25 Вт обычно дает около 150 люмен — гораздо меньше света.

Однако с появлением более эффективного освещения нередко можно увидеть лампу «эквивалент 60 Вт», которая потребляет гораздо меньше энергии и излучает примерно такое же количество света.Вот разбивка:

	Лампа накаливания	Галоген	CFL	Светодиод
Мощность	60 Вт	42 Вт	13-16 Вт	5-9Вт
Люмен на ватт (LPW)	13	18.5	60	75-100 +

(Фотографии выше представляют технологию, а не конкретные технические характеристики продукта.)

Итак, сравнивая электрические лампочки, помните, что мощность — это мера того, сколько энергии лампочка будет использовать для производства света, а люмены дадут вам меру того, сколько света она будет производить.

Готовы купить лампочки? Щелкните здесь и используйте фильтры слева для сортировки по люменам.

Что такое киловатт (кВт)?

Так же, как ватты, киловатты — это мера того, сколько энергии что-то будет потреблять. Переход от ватт (Вт) к киловаттам (кВт) — это довольно простой расчет: 1 кВт равен 1000 Вт. Чтобы преобразовать Вт в кВт, разделите общую мощность на 1000.

Вот пример: если вы включите десять лампочек мощностью 100 Вт, это будет равняться 1 кВт потребляемой энергии.

10 лампочек x 100Вт = 1000Вт

1000 Вт / 1000 = 1 кВт

Также стоит отметить, что кВт может быть синонимом «спроса», если вы разговариваете с коммунальной компанией.Представьте, что вы одновременно включаете десять лампочек и сушилку для белья на 3000 ватт. Коммунальная компания должна иметь возможность поставлять достаточно электроэнергии для удовлетворения этих 4 кВт потребности в момент, когда вы все включаете.

Однако ваше потребление энергии зависит от того, как долго вы все держите включенным, что приводит нас к…

Что такое киловатт-час (кВтч)?

В чем разница между кВт и кВтч? Измерение кВтч — это способ количественно определить, сколько энергии используется за определенный период времени.Это можно рассчитать, умножив потребляемую мощность в кВт на общее количество часов работы освещения.

Давайте вернемся к примеру с десятью лампочками по 100 Вт. Сколько энергии вы бы использовали в течение месяца, если бы включали их на 10 часов в день?

Вот где в игру вступает кВтч. Вот разбивка:

10 лампочек X 100Вт = 1000Вт или 1кВт освещения

10 часов ежедневного использования X 30 дней в месяце = 300 часов использования

1 кВт X 300 часов использования = 300 кВт-ч энергопотребления

Итак, почему кВтч так важен, если вы можете сравнивать осветительные приборы по мощности и светоотдаче? В конце концов, значительная часть вашего счета за электричество основана на потреблении энергии в киловатт-часах.Если вы хотите подсчитать долларовую экономию, которую вы получите от модернизации до более эффективного освещения, вам пригодится кВтч.

кВт против кВтч: практический пример

Хорошо, хватит теории.

Как насчет практического примера, чтобы объяснить разницу между кВт и кВтч? (Вот здесь-то и приходит на помощь аналогия с водой.)

Давайте представим, что у нас есть два садовых шланга, один диаметром 3/8 дюйма, а другой — диаметром 5/8 дюйма.

Шланг диаметром 5/8 дюйма имеет большую пропускную способность, чем шланг диаметром 3/8 дюйма, поэтому он может пропускать больше воды в любой момент.Это идея кВт — способности использовать электроэнергию.

А теперь представим, что мы хотим наполнить двухгаллонную лейку. Количество воды, которое мы используем для наполнения банки, составляет два галлона. Это идея кВтч — общего количества энергии, потребляемой с течением времени.

Сколько времени нужно, чтобы наполнить лейку? Это зависит от того, какой шланг мы выберем. Шланг 5/8 дюйма — из-за большей емкости — наполнит лейку быстрее, чем шланг 3/8 дюйма.

Точно так же лампочка мощностью 100 Вт потребляет в общей сложности 10 кВт · ч энергии быстрее, чем лампа мощностью 60 Вт.

Вот параллельный пример:

	Вода	Энергия
Шаг 1: Вместимость	Давайте использовать наш шланг диаметром 5/8 дюйма, который, как мы предположим, пропускает 16 галлонов в минуту	Давайте использовать лампу накаливания мощностью 60 Вт (0,06 кВт)
Шаг 2: Время	Дайте поработать шланг на 20 минут	Даем лампочку поработать 2000 часов
Шаг 3: потребление	16 галлонов / мин x 20 мин = 320 галлонов израсходовано	0.06 кВт x 2000 часов = 120 кВтч потреблено

Давайте рассмотрим пример эффективности и сравним лампочку накаливания со светодиодной лампочкой:

	Энергия	Энергия
Шаг 1: Вместимость	Лампа накаливания 60 Вт (0,06 кВт)	5Вт (0.005кВт) Светодиодная лампа
Шаг 2: Время	Даем лампочку поработать 2000 часов	Дайте лампочке поработать 2000 часов.
Шаг 3: потребление	10,06 кВт x 2000 часов = 120 кВтч потреблено	0,005 кВт X 2000 часов = Потреблено 10 кВтч

В этом примере мы получили тот же световой поток, и мы использовали лампочки в течение того же времени, но общее потребление энергии за 2000 часов работы было на 110 кВтч меньше для светодиодной лампы.

Вт против кВтч при скидках на освещение

Программы скидок на освещение — это одна из областей, где мы обычно видим разницу между снижением мощности и сокращением потребления кВтч на регулярной основе.

Как правило, мы встречаем два вида скидок на освещение:

1. Скидки на освещение для снижения спроса

Некоторые скидки на освещение направлены на снижение мощности при модернизации. Если вы замените лампу PAR38 мощностью 100 Вт на более эффективную светодиодную лампу PAR38 мощностью 14 Вт, коммунальное предприятие выплатит скидку, исходя из 76 Вт уменьшенной энергии.

2. Скидки на освещение для сокращения использования

Прочие скидки на освещение направлены на общее снижение энергопотребления при модернизации.Если вы используете освещение в течение 4320 часов в год (12 часов в день, 360 дней в году), PAR38 мощностью 100 Вт будет использовать 432 кВтч в год, а светодиодный PAR38 мощностью 14 Вт будет использовать чуть более 60 кВтч в год.