Как рассчитать количество ватт от площади помещения. Как рассчитать освещение с помощью светодиодных светильников
Для правильной организации освещения дома недостаточно выбора мест, где будут расположены светильники. Нужно еще и правильно выбрать тип светильников и мощность ламп для них. Для этого выполняется расчет освещенности.
Существуют нормы для освещенности типовых помещений или освещаемых объектов в них. В читальном зале библиотеки, операционной, школьном кабинете света нужно больше, чем в коридоре, парадной или ванной. Для количественной оценки при расчетах используется физическая величина – освещенность, измеряемая в люксах.
Единица измерения освещенности – 1 (лк, lx). Второй физической величиной, используемой при расчетах освещенности, является световой поток, измеряющийся в (лм, lm). Они связаны друг с другом так: если на поверхность, площадью 1 м 2 падает световой поток в 1 лм, то ее освещенность будет равна – 1 лк.
Главная цель расчетов – создание комфортного для глаз уровня освещенности на рабочей поверхности. При недостаточной или избыточной освещенности глаза будут напряжены при работе, больше уставать и с годами зрение ухудшится.
Как сделать расчет необходимого уровня освещенности?
Приблизительно расчетную мощность источников света можно подсчитать по формуле:
P=pS/N , где
P (Вт/м 2) – удельная мощность освещения, зависящая от типов помещений и ламп. Наиболее часто используемые значения p приведены в таблице.
| Тип помещения | Лампа накаливания | Галогенная лампа | Лампа дневного света |
| Детская комната | 30-90 | 70-80 | 18-22 |
| 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 |
S (м 2)- площадь помещения;
N – количество светильников.
Из формулы видно, что большее количество светильников создают большую освещенность на той же площади при меньшей мощности ламп в них. Каждый источник света имеет свой световой поток. При одинаковой электрической мощности световой поток у ламп накаливания меньше, чем у люминесцентных, энергосберегающих, светодиодных, так как они работают на разных физических принципах. Этим и объясняется экономия электроэнергии: уровень освещенности, создаваемый лампой накаливания в 100 Вт, получается при использовании люминесцентной лампы 18 Вт.
Это – упрощенный вариант расчета, не учитывающий несколько важных факторов:
— расстояния от светильника до освещаемой поверхности. Освещенность уменьшается с квадратичной зависимостью от расстояния до светильника.
— конфигурации светильников. Некоторые светильники имеют отражатели, направляющие часть светового потока вниз. При отсутствии отражателей его функцию выполняет потолок. Чем больше его отражающая способность, тем большая часть светового потока будет перенаправлена.
— наличия естественного освещения . Чем больше оконных проемов, тем меньше нужно искусственного света.
— цвета и материала стен, напольных покрытий, влияющего на ощущения человеком освещенности.
Для упрощенных расчетов можно воспользоваться зависимостью освещенности от площади помещения, приведенной в таблице.
| Площадь помещения | Очень яркий свет | Яркий свет | Мягкий свет |
| кв.м. | 500 лк | 300 лк | 150 лк |
| менее 6 | 150W | 100W | 90W |
| 6-8 | 200W | 140W | 80W |
| 8-10 | 250W | 175W | 100W |
| 10-12 | 300W | 210W | 120W |
| 12-16 | 400W | 280W | 160W |
| 16-20 | 500W | 350W | 200W |
| 20-25 | 600W | 420W | 240W |
| 25-35 | 700W | 490W | 280W |
Здесь уже подобраны оптимальные значения мощности ламп накаливания, установленных по центру помещения. Требуемую мощность нужно уменьшить в 5-7 раз при использовании люминесцентных ламп и в 10 раз — для светодиодных. Более точные значения можно определить по упаковке лампы, на которой производитель указывает, какой мощности лампы накаливания соответствует данный световой прибор.
Как измерить уровень освещенности?
Для измерения фактического уровня освещенности используют специальный прибор –люксметр. Он состоит из фотодатчика с набором светофильтров и измеряющего устройства. Принцип работы люксметра состоит в измерении сопротивления фотодатчика, изменяющегося при разном уровне освещенности. Светофильтры предназначены для изменения пределов измерений прибора.
Порядок измерений освещенности люксметром:
1. Выбираем пределы измерений фотодатчика.
2. Размещаем фотодатчик на поверхности, на которой требуется измерить освещенность.
3. Включаем прибор.
4. Снимаем показания
5. Выключаем прибор
Применение люксметра позволяет узнать, соответствует ли фактический уровень освещенности требованиям, указанным, например, в. А при несоответствии – выработать меры для приведения освещенности в требуемые пределы.
Правильно организованное освещение в Вашем доме не только содействует сохранению здоровья глаз, но и создает удобство и комфорт в быту. Очень важно поэтому ответственно подойти к своего дома или квартиры, для последующего верного выбора светильников, люстр и мощности ламп для них.
При оценке освещения используются несколько параметров- сила света, яркость и т. п., но основным из них будет освещенность, которая означает величину освещения поверхности, по которой распределяется световой поток.
Для расчетов используются физическая величина измерения освещенности- Люкс (лк или международное обозначение- lx). Один Люкс равен освещённости поверхности площадью 1 м² при падающем световом потоке на неё излучения, равного 1 Люмен , который обозначается лм или lm и является единицей измерения светового потока.
Как сделать расчет необходимого уровня освещенности.
Для приблизительного расчета необходимой мощности светильников рекомендую воспользоваться формулой: P=pS/N , где p – удельная мощность освещения на метр квадратный. Эта величина будет различной для каждого типа ламп и помещений, ее можно узнать из таблицы ниже приведенной.
Величина S – это площадь в квадратных метрах для рассчитываемого помещения, а N — это количество светильников. В туалете или коридоре света нужно меньше, чем, скажем в гостиной. К тому же, лампы в зависимости от принципа работы так-же дают разное количество света (например, галогенная и люминесцентная лампы).
При расчетах обязательно учитывайте удаление источника света от освещаемой им поверхности. Знайте, что её освещённость обратно пропорционально уменьшается квадрату расстояния.
Согласно многочисленным исследованиям и нормам, действующим в Республике Беларусь, общая освещенность комнаты должна находится в пределах около 200 Люкс, а освещенность зоны рабочей поверхности стола – около 500 люкс.
Итак, теперь зная все параметры перейдем непосредственно к расчетам на примере . Для спальной комнаты площадью 10 квадратных метров- 10 умножаем на коэффициент для этого помещения 10-20 и получаем 100-200 Ватт (мощность лампы накаливания). Но не забывайте, что эта величина мощности будет относится к одному установленному по центру потолка светильнику.
Это все же упрощенный средний расчет не учитывающий множество факторов таких как, цвет и тон стен, пола, потолка, которые существенно влияют на восприятие человеком количества света в комнате. Так для помещений со светлыми покрытиями мебели, стен потолков и т. д. величина в 200 Люкс при расчетах может более, чем в 2 раза снижена.
Определить необходимый уровень освещенности в зависимости от площади помещения вам поможет таблица внизу.
Примечание:
в таблице указаны оптимальные значения для определения требуемого уровня мощности освещения при установке ламп накаливания в качестве основного источника света в центре помещения. При установке люминесцентных ламп соответственно мощность ламп должна быть уменьшена в 5-7 раз, а светодиодных- в 10 раз. Более точно Вы сможете определить по упаковке для ламп, на которой, как правило, производитель указывает сколько ламп накаливания заменяет одна энергосберегающая.
Я надеюсь, что Вы получили приблизительные представления как делать самостоятельно требуемые параметры расчетов для своей квартиры или дома. Учитывайте, что яркий свет нужен для работы и чтения, а для отдыха нужен более мягкий и не раздражающий свет.
Светодиодные осветительные установки являются самыми молодыми из всех, однако бурный всплеск их развития, имеющий место в двадцать первом веке, позволил им оставить всех конкурентов далеко позади. Безусловно, технология led (light emitting diode) сегодня является наиболее перспективной и способна заменить любые другие источники света в частном доме или квартире.
Какими бы совершенными осветительными приборами не было оснащено жилище, желаемого эффекта можно достичь только в случае их правильного применения. Грамотно организованное расположение светильников поможет обеспечить благоприятные условия для здоровья зрительного аппарата человека и создаст комфортную атмосферу для жизнедеятельности хозяев. Поэтому очень важно ответственно подойти к проектированию и расчету основных светотехнических параметров помещения.
При оценке необходимого освещения принимаются во внимание такие параметры, как освещенность (измеряется в люменах), яркость (оценивается в люксах) и сила света (единицей измерения является кандела). Первая величина считается наиболее важной и зависит от значения светового потока, который распределяется по рабочей плоскости.
Преимущества led технологий
Светодиодными лампами сейчас никого не удивишь. Изделия с хорошей светоотдачей, высоким коэффициентом полезного действия и низким энергопотреблением уверенно продолжают свой ход по планете семимильными шагами. Постепенно они вытесняют еще недавно популярные компактные люминесцентные лампы, а также приходят на замену лампам накаливания, эффективность которых уже давно стала вчерашним днем.
Едва ли не единственным недостатком светодиодок является их достаточно высокая стоимость. Однако их преимущества перед традиционными источниками фотонного излучения позволят им неоднократно окупить свою дороговизну.
К основным положительным качествам осветительных устройств типа led можно отнести:
- продолжительный срок эксплуатации (от 50 тыс. до 100 тыс. часов);
- отсутствие в составе паров ртути и других ядовитых веществ;
- надежность и безопасность использования;
- компактные размеры;
- стойкость к механическим вибрациям;
- отсутствие внешней пускорегулирующей аппаратуры;
- безопасность для экологии;
- возможность эксплуатации в условиях повышенной влажности;
- надежный запуск при низких температурах;
- хороший индекс цветопередачи;
- высокая эффективность светового потока (в современных образцах – от 60 до 140 Лм/Вт).
Основные виды светодиодного освещения
Под светотехническим расчетом в широком смысле слова, предполагается совокупность математических операций, которые связывают параметры осветительной установки (число, мощность и расположение светильников) и количественную меру светотехнических показателей.
Прежде чем рассмотреть расчет, стоит сказать существующих видах освещения, от которых напрямую зависят предъявляемые к нему требования. В светотехники традиционно выделяют три вида освещения:
- акцентированное,
- местное (функциональное),
- общее.
Первое зачастую используется для оформления интерьера, создания в комнате определенной атмосферы, интересной игры оттенков, дополнения комнаты уникальными визуальными эффектами. К данному виду не предъявляется особых требований, и он потребляет мало электроэнергии. Как правило, акцентированный тип выполняется компактными светодиодными светильниками направленного света и led-полосами различной длины и формы.
Группа местного освещения применяется для создания достаточного количества света на рабочей плоскости. К примеру, это может быть письменный или кухонный стол в квартире, фрезерный станок на заводе, конвейерная линия по сборке бытовой техники на фабрике и др. Также оно может применяться для зонирования комнаты.
Общий тип используется для поддержания определенного уровня света во всей квартире или помещения значительной площади.
Нормирование освещения и основные принципы расчета
В нашей стране существуют средние нормированные значения освещенности для различных классов помещений. Регламентируются они Строительными нормами и правилами (СНиП). Эти данные удобно будет представить в виде таблицы.
| Тип помещения | Необходимый уровень освещенности на 1м² |
| Прихожая | 100 люкс |
| Лестничная площадка | 100 люкс |
| Рабочий кабинет | 300 люкс |
| Учебная аудитория | 300 люкс |
| Спортивный зал | 400 люкс |
| Пункт общественного питания | 200 люкс |
| Офисные помещения | 380-490 люкс |
| Гостиная комната | 450 люкс |
| Спальня | 200 люкс |
Представленные выше значения освещенности соответствуют величине светового потока, которая приходится на 1 квадратный метр освещаемой площади и является достаточной для зрительного комфорта человека. При этом следует учесть, что приведенные данные берутся для помещений с высотой потолка 2,5-3,0 метра. Если же этажное перекрытие находится выше, то уровень освещенности в люксах можно принять в 1,5-1,7 раза больше. Обусловлено это тем, что освещенность изменяется прямо пропорционально квадрату расстояния до освещаемого объекта. Поэтому, чем ближе к рабочей плоскости будет расположена люстра с лампами, тем эффективнее будет использоваться полезный поток, излучаемый светодиодкой.
Пример расчета
Руководствуясь данными таблицы, выполнить расчет освещения дома светодиодными лампами не составит труда. В техническом паспорте каждого устройства led содержится информация о величине производимого им светового потока. Тогда, для того, чтобы определить требуемую величину освещения, достаточно будет умножить количество квадратных метров комнаты на нормированное СНиПом значение освещенности, а затем разделить полученное произведение на световой поток одной led лампочки в люменах.
Например, если имеется осветительное устройство со значением светового потока 400 люмен, то для спальной комнаты площадью 12 квадратных метров нужно 6 таких изделий:
(12м 2 х 200 люкс)/400 люмен=6 шт.
Либо 3 со световым потоком в 800 люмен:
(12м 2 х 200 люкс)/800 люмен=3 шт.
К сведению! Стандартная светодиодная лампочка с мощностью в 11 Вт имеет световой поток в 700-800 люмен и приравнивается к лампе накаливания на 75 Вт.
Таким образом, можно будет узнать, сколько лампочек потребуется для создания комфортного уровня света в помещении. Как правило, данное число получается не целым и нуждается в округлении в большую или меньшую сторону.
Неточности и погрешности: с чем они связаны
Предложенный выше способ оценки освещенности квартиры светодиодными источниками является упрощенным и не может учесть всех факторов, влияющих на качество света. К таким показателям относятся:
- коэффициенты светоотражения различных поверхностей,
- параметры светильников, рассеивателей и отражателей,
- индекс комнаты,
- КПД помещения и пр.
Однако даже квалифицированные инженеры не могут выполнить оценку требуемого уровня led освещения со стопроцентной точностью, потому как даже вычисления с применением точных методов предполагает введение ряда предположений и общепринятых усредненных множителей.
Кроме того, сами нормы освещенности не являются строго обоснованными, поэтому компромисс между желаемым и возможным результатом всегда сохраняется на определенном участке шкалы освещенностей.
Вконтакте
Свет является, на ряду с отделочными материалами, мебелью, предметами интерьера, важным элементом декора, придания помещению эстетической индивидуальности и обеспечения функционального назначения. Правильный подбор светильников позволит подчеркнуть, завершить оформление помещения и
дать возможность использовать его по назначению.
Для освещения помещения используются следующие типы светильников:
1. Светильники общего освещения - это светильники, дающие общий мягкий свет. Это светодиодные ленты, встраиваемые светильники с широким сектором освещения и т.п.
2. Светильники локального освещения - светильники, дающие направленный пучек света для освещения локального участка. Это точечные светильники, обычно с галогенным источником света.
3. Интерьерные светильники - светильники, которые кроме своей осветительной функции, соответствуют общему дизайнерскому стилю. Среди интерьерных светильников можно выделить как светильники общего освещения, так и направленного света.
Для гармоничного освещения помещения нужно использовать все три типа светильников в одном помещении и в оформлении каждой из зон. О принципах оформления помещений светильниками расскажем в следующих статьях.
Далее требуется подобрать светильники с расчетом степени освещенности. В международной практике существуют параметры, определяющие степень освещенности для каждого типа помещения. Понятно, что в спальной и в гостинной сила света должна быть разной. Профессиональные инженеры делают это, применяя сложные формулы. Мы упрощаем эти расчеты, и применяем в своей формуле следующие показатели, влияющие на силу света, который дает светильник:
1. Мощность светового элемента (лампочки) . На упаковке всегда пишут, сколько Ватт потребляет лампа.
2. Мощность светового потока
(Люкс). Важно знать, какую мощность светового потока дает 1 Ватт мощности лампы. Называют этот показатель ЛЮКС и рассчитывают как ЛЮМЕН/метр. кв (ЛЮМЕН - Сила светового потока). Далее приведены осредненные показатели для источников света
разного типа. На упаковке лампочек написаны их технические характеристики, тип лампы и потребляемая мощность позволят расчитать её силу света.
* Лампы накаливания - в среднем 1 Ватт дает 10 люкс
* Галогенные лампы - в среднем 1 Ватт дает 15 люкс
* Люминесцентные лампы - 1 Ватт дает около 80 люкс
* Светодиодные лампы - 1 Ватт дает около 110 люкс
3. Количество световых элементов (лампочек) в светильнике (КЛ). Светильники оборудованы патронами разных типов. Например для патронов E14 и Е27 производятся лампочки разных типов - и накаливания, и светодиодные, и галогенные. Более подробно о типах лампочек мы опишем в следующих статьях.
4. Коэфициент закрытости светового элемента (КОЭФ.З). В разных светильниках применяются разные абажуры, которые ограничивают проход света к пользователю. Для светильников без абажура или со стеклянным абажуром мы применяем КОЭФ.З =1, для полузакрытых световых элементов КОЭФ.З = 0,7, для сильно закрытых световых элементов КОЭФ.З принимаем за 0,5. Чем более закрыт источник света, тем более световых лучей он задерживает.
Таким образом формула выглядит следующим образом:
Сила света светильника = Мощность лампы * ЛЮКС * КЛ * КОЭФ.З
Например : Имеем светильник, состоящий из 5 полузакрытых плафонов, в патрон Е27 можно вставлять лампу не более 40 Ватт. Расчет имеем такой:
Сила света = 40*10*5*0,7 = 1400 ЛЮКС (Люмен/ метр кв).
Необходимо понимать, что свет исходящий от светильника обязательно будет светить до светонепроницаемой преграды, но сила его с растоянием будет ослабевать По этому важно размещать светильники в соответствии с зонированием помещения и специально подсвечивать зоны, требющие
большего освещения.
Далее нужно определить, какую площадь этот светильник осветит. Как говорилось ранее, существуют международные нормативы световой освещенности помещений разного назначения. Как любые нормативы для разных людей они менне или более комформны, так что все равно подбирать нужно индивидуально.
Вот нормативы для некоторых типов жилых и общественных помещений.
Рабочее место на кухне или в офисе, обеденный стол 700 люкс
Гостинная, столовая, кухння, ванная комната 500 люкс
Спальня, детская, офис общего назначения 300 люкс
Кладовые, холлы, коридоры, подсобные помещения 200 люкс
Далее заключительный этап - считаем суммарную силу света всех светильников, которые собираемся использовать в помещении и получившуюся сумму ЛЮКСОВ (Люмен/ метр. кв) делим на норматив освещенности помещения того типа, который требуется осветить.
Например
: Подобрали 5 светильников с общей световой отдечей 8500 Люксов. Для использования в столовой при нормативе 500 Люксов на метр получаем 21 метр квадратный. Собсветственно, если площадь комнаты больше требуется поменять светильники на более мощные, если меньше -
получим более яркое освещение.
Данный способ расчета бытовой и не претендует на профессиональную точность, но он позволяет быстро и просто понять, хватит ли выбранных светильников для освещения помещения, насколько комфортно будет находиться в нем. Все светильники из ассортимента нашего магазина в технических характеристиках имеют показатели силы светового потока и площади освещенности.
Размер помещения к мощности освещения
Расчет в таблице дан для ламп накаливания, таблица соответствия лампочек(накаливания, светодиодных, галогенных, люминисцентных, приведена ниже по тексту)
| Площадь помещения, кв.м: | Яркий свет | Средний свет | Тусклый свет |
| 1 кв.м | 20 W | 20 W | 15 W |
| от 2 до 5 кв.м. | 40 - 100 W | 40-100 W | 20 - 60 W |
| от 6 до 9 кв.м. | 120 - 180 W | 100-160 W | 60 - 100 W |
| 10 кв.м. | 200 W | 180 W | 120 W |
| 12-14 кв.м. | 240 - 280 W | 200-240 W | 120-160 W |
| 15 кв.м | 300 W | 255 W | 160 - 180 W |
| 20 кв.м | 400 W | 340 W | 220 W |
| 25 кв.м | 500 W | 425 W | 280 W |
| от 30 кв.м | от 600 W | от 510 W | от 340 W |
При самостоятельном расчете освещенности Вашего помещения,
С помощью данного калькулятора, Вы можите расчитать необходимую мощность, для освещения помещения, указав необходимую площадь, тип ламп и уровень освещённости.
На показатели стабильности и работоспособности, а также здоровья любого человека, постоянно или периодически находящегося в том или ином помещении, огромное влияние оказывает освещенность. Поэтому чрезвычайно важно выбрать светильники такой мощности, чтобы освещенность помещения была максимально удобной и комфортной для людей.
Освещенностью называется физическая величина, которая численно равняется световому потоку, попадающему на единицу рассматриваемой поверхности. Или, другими словами, освещенность представляет собой поверхностную плотность потока света, падающего на площадь. Измеряется освещенность в люксах.
Что же касается внутренней освещенности помещений, то она жестко регламентируется сегодня нормами охраны труда для любого предприятия (в частности, СНиП 23-05-95). При этом производственные помещения обязательно должны иметь естественное освещение (для чего они оборудуются окнами), а также разнообразные источники искусственного света достаточной мощности. Также должна быть внутренняя освещенность помещений не более чем на 5% ниже внешней освещенности здания.
В данной формуле: p – удельная мощность на освещение помещения, измеряется в Вт/м2 (зачастую используется в расчетах в данном качестве стандартная величина, равная 20 Вт/м2),
S – площадь рассматриваемого помещения, измеренная в квадратных метрах,
а N – количество установленных здесь светильников.
Естественно, что данный способ совершенно не точен и имеет множество погрешностей. Результаты, которые можно получить с его помощью, будут лишь приблизительными – хотя бы потому, что для помещений различного назначения степень освещенности также должна быть различной.
Кроме того, разные виды ламп, которых на сегодня существует немало, конечно также имеют разные показатели освещенности. А значит, использовать стандартное значение удельной мощности на освещение, равное двадцати, попросту нецелесообразно. Во всяком случае, тогда, когда речь идет об использовании светодиодных современных источников искусственного света.
Таким образом, для расчета освещенности, как производственного, так и жилого помещения, при условии использования здесь любых типов ламп: от обыкновенных ламп накаливания до светодиодных, намного полезнее и удобнее будет воспользоваться нашим специализированным калькулятором. Для того чтобы освещенность того или иного помещения была рассчитана правильно, следует задать необходимые параметры для калькулятора.
Используемые при расчете параметры, это:
- размеры помещения, в котором необходимо установить достаточное освещение. Длина, ширина, высота и коэффициенты отражения пола, стен и потолка;
- светильники. Расстояние между какой-либо рабочей поверхностью и источником света, коэффициент использования светильника:
- тип и мощность ламп;
- нормы освещенности для того или иного помещения.
При расчете освещенности помещения следует обратить внимание на то, что освещение разделяется на основное и местное. Основное освещение - это верхний свет, который дает освещение на все пространство помещения. Местное освещение - это торшеры, настольные лампы или бра, разнообразные светильники. Интенсивность светового потока, а также яркость и сила света у разных источников искусственного освещения значительно отличаются друг от друга.
Если речь идет об освещении жилых помещений, в качестве источников главного (или основного) света целесообразнее всего использовать люстры и светильники с универсальными плафонами, выполненными из матового стекла, которые делают свет немного рассеянным и мягким, равномерно распространяя его по всей комнате. Ну а в том случае, если необходимо осветить отдельную часть помещения, идеальным вариантом может стать специально подобранная лампа, на колбу которой был нанесен слой отражательной поверхности. Освещение, создаваемое такой лампой, благодаря этой поверхности будет носить более локальный характер. Если же в доме живут люди со слабым зрением, желательно также учесть это еще в процессе расчета освещенности помещений, увеличив значение требуемой мощности источника света.
Высокие коэффициенты отражения пола, стен и потолка способствуют созданию комфортных условий для работы и жизни. При расчете освещенности также следует помнить о том, что слишком сильная интенсивность и яркость света плохо влияет на зрение, и работать, и жить в таком помещении будет сложно и неудобно.
При условии четкого соблюдения всех этих требований и нюансов, можно произвести максимально верный и точный расчет освещенности любого производственного или жилого помещения, и на его основе оптимально подобрать типы светодиодных светильников, которые будут в данном помещении устанавливаться.
