Расчет освещения по удельной мощности
Метод расчета освещенности по удельной мощности является одним из упрощенных вариантов расчета освещенности с применением коэф-фициента использования.
Удельная мощность осветительной установки определяется: (12)
где РЛ — мощность одной лампы, Вт;
N — число ламп;
F — площадь, освещаемого помещения, м2.
Приняв удельную мощность в соответствии с заданными условиями, можно определить расчетное значение требуемой мощности одной лампы:
( 13)
по которому выбирается лампа ближайшей стандартной мощности.
В табл. 3.1-3.10 приводятся данные об удельной мощности для светильников прямого света с типовыми КСС .
Расчет по методу удельной мощности допускается производить только для общего равномерного освещения при отсутствии крупных затенений и в пределах тех данных, для которых составлены таблицы. При пользовании ими следует учитывать следующие особенности:
если значение освещенности и коэффициента запаса, принятых для расчета, отличаются от указанных в таблице, следует произвести пропорциональный перерасчет значения удельной мощности;
если значения коэффициентов отражения поверхностей помещения отличаются от принятых в таблице (помещения более темные или более светлые), допускается соответственно увеличить или уменьшить удельную мощность на 10 %;
значения удельной мощности для ламп накаливания указаны для напряжения 220 В;
в таблицах указаны значения удельной мощности для КПД светильника 100 %; для получения значения удельной мощности при меньшем КПД следует табличное значение разделить на выраженный в долях единицы КПД светильника;
при использовании для освещения помещения энергоэкономичных люминесцентных ламп мощностью 36 Вт допускается определять удельную мощность по таблице для стандартных люминесцентных ламп мощностью 40 Вт.
Перерасчет удельных мощностей с учетом фактических исходных данных можно производить по выражению (12.5 ).
Табл. 3.1-3.10 рассчитывались для светильников прямого света при отношении расстояний между ними или между их рядами к высоте подвеса L/Hp = 0,4 для КСС типов Г-3, К-1, К-2;
L/Hp = 1,0 для КСС типов Д-3, Г-1, Г-2;
L/Hp =1,5 для КСС типов Д-1, Д-2, а также при полном совпадении данных, для которых составлены эти таблицы . Более подробные таблицы указаны в технической литературе .
Расчет освещенности по методу удельной мощности осуществляется в следующем порядке: для освещаемого помещения определяются значения расчетной высоты Н, тип и число светильников, нормируемой освещенности. По соответствующей таблице находится значение удельной мощности, далее по формуле (13) принимается расчетное значение мощности одной лампы и подбирается лампа ближайшей стандартной мощности. Если расчетная мощность лампы оказывается большей, чем допускается в принятых светильниках, следует увеличить число светильников.
Таблица 3.1
Таблица 3.2
Таблица 3.3
Таблица 3.4
Какая мощность бывает у светодиодной лампы
Для внутреннего домашнего освещения используют изделия высокой (например, 12-ваттные) или малой мощности (3-ваттные). Светодиодные лампы максимальной мощности (более 15-ти ватт) применяют в промышленных помещениях, а также уличном освещении.
Например, вы хотите поменять на кухне привычный источник света номиналом 40Вт светодиодным. Сразу возникает вопрос: как рассчитать максимальную экономию потребляемой энергии с помощью светодиода допустимой мощности? С этой целью рекомендуем воспользоваться приведённой выше таблицей. Для этого случая световой поток составляет 400 Люмен, при этом мощность равняется 4-5 Ватт. Сопоставим в нашем случае 40Вт и 4Вт. Получается экономия электрической энергии меньше практически вдесятеро!
Делая выбор и монтаж светодиодов взамен иных источников внутреннего освещения, учитывают не только то, какая должна быть потребляемая мощность, но также целесообразность покупки. Несмотря на имеющиеся недостатки (например, высокая стоимость товара), преимущества энергосберегающих приборов являются очевидными. В первую очередь, это касается максимальной экономии потребления электроэнергии, а также комфортного уровня освещения за счёт оптимальной яркости.
Что такое освещенность и как ее связать со световым потоком
Согласно теории освещенность, которая измеряется в люксах (лк), – физическая световая величина, показывающая, какой силы равномерно распределенный световой поток падает на объект определенной площади.
Из вышесказанного очевидно, что от силы светового потока зависит освещенность объекта. Но освещенность – именно то, ради чего и создаются системы освещения. Как связать эти две величины? Ведь для практического применения той или иной лампы даже с известной величиной СП нужно знать, насколько хорошо она сможет осветить конкретный объект. Если курс начальной школы забыт не окончательно, связать освещенность с СП несложно, поскольку освещенность объекта равна отношению светового потока к площади этого объекта:
Е= Ф/S,
где:
- Е – освещенность в люксах;
- Ф – световой поток в люменах, падающий на объект заданной площади;
- S – площадь объекта в метрах квадратных.
Планируя освещение, к примеру, в офисе или квартире, обычно задаются нужной освещенностью на объекте известной площади и уже ее пересчитывают в требуемый для этого полный световой поток. Поэтому удобнее предыдущую формулу привести к виду:
Ф=Е*S.
Осталось решить два вопроса:
- Какую освещенность можно считать оптимальной.
- Как рассчитать площадь объекта.
Первая задача решается элементарно. Для этого достаточно заглянуть в нижеприведенную таблицу:
Таблица нормативов освещенности помещений различного назначения
| Производственные и общественные помещения | Бытовые помещения | ||
| Тип | Рекомендуемая освещенности, лк | Тип | Рекомендуемая освещенности, лк |
| Офис | 300 | Гостиная, кухня | 150 |
| Помещения для письменных и чертежных работ | 500 | Детская | 200 |
| Зал для конференций и заседаний | 200 | Санузел, квартирный коридор | 50 |
| Служебная лестница | 50-100 | Гардеробная | 75 |
| Коридор | 50-75 | Библиотека, рабочий кабинет | 300 |
| Архивное помещение | 75 | Бытовая лестница | 20 |
| Подсобное помещение, кладовая, склад | 50 | Бассейн, сауна | 100 |
Теперь по площади. Если светильник ненаправленный, а освещать нужно закрытое помещение, то достаточно в вышеприведенной формуле использовать дополнительную величину – поправочный коэффициент К, учитывающий высоту потолков:
Ф=Е*S*К,
где:
- К=1 при высоте потолка до 2.7 м;
- К=1.2 при высоте потолка 2.7-3 м;
- К=1.5 при высоте потолка 3-3.5 м;
- К=2 при высоте потолка выше 3.5 м.
В случае же с направленным светильником кроме СП придется учитывать и другие параметры, определяющие величину освещенности: телесный угол, в котором излучает лампа и расстояние от осветителя до объекта:
Предыдущая
Светильники, браКак установить точечные светильники в гипсокартон если вы делаете это впервые
Следующая
Светильники, браКакие светильники выбрать для подвесных потолков
Спасибо, помогло!Не помогло
Можно что-то сделать, чтоб повысить коэффициент мощности?
В случае отклонения значения cos φ от принятых норм, можно выполнить его коррекцию и привести коэффициент мощности в соответствие со стандартами. Корректировка коэффициента мощности предназначена для равномерного потребления фазовой мощности и исключения перепадов напряжения. Коррекция выполняется при помощи установки дополнительных устройств – реактивного элемента или дросселя.
Для того чтобы светодиодные лампы соответствовали принятым стандартам, их производством должны заниматься профессионалы с учетом всех нюансов, которые в различной степени могут повлиять на качество готовой продукции. Если некоторые элементы осветительной техники не будут соответствовать установленным техническим нормам или приборы будут использоваться не по назначению, все достоинства светодиодной продукции могут свестись на нет. Еще один элемент светодиодной лампы, который может повлиять на эффективность применения современной продукции, является источник питания (драйвер). От его параметров будут зависеть технические характеристики светильника, в том числе, коэффициент мощности.
Относительно высокая цена светодиодов вполне нивелируется быстрым сроком окупаемости проекта по установке светодиодного освещения. Цифры говорят сами за себя:
- коэффициент мощности, определяющий качество светодиода, приближен к единице;
- нормативный срок эксплуатации более 90 000 часов в зависимости от производителя;
- индекс цветовой передачи Ra = 85%;
- срок окупаемости установки светодиодного освещения составляет от одного до двух лет.
Методы расчета освещения
Расчету подлежит как естественное, так и искусственное освещение. При этом, если задачей расчета первого является определение требуемой площади световых (то есть оконных) проемов, то для расчета потребности в искусственном свете существует целый ряд методов:
- метод коэффициента,
- точечный метод,
- метод удельной мощности.
Каждый из них нуждается если не в подробном рассмотрении, то хотя бы в ознакомлении с главными его принципами.
Метод коэффициента
Метод коэффициента является основным способом расчета общего равномерного освещения. Он применим, в первую очередь, для производственных и общественных помещений с небольшим количеством мебели и иных предметов, поверхности стен, пола и потолка которых обладают достаточно большим коэффициентом отражения.
Расчет освещения
Этот метод включает в себя определение следующих параметров:
- расчетная высота подвеса светильников;
- расстояние между рядами светильников;
- число рядов светильников;
- расстояние от крайнего ряда до стены;
- расчет количества светильников в одном ряду;
- определение мощности каждого светильника.
Как вы можете понять, данный метод расчета помогает полностью воссоздать картину оптимально расположения осветительных приборов на потолке и определиться с выбором их мощности.
Точечный метод
Точечный метод применяется для расчета локализованного и местного освещения, освещения наклонных поверхностей, а также для уточнения и проверки расчета равномерного общего освещения для помещений с малыми коэффициентом отражения. В соответствии с указанной методикой, освещенность рассчитывается в каждой точке рассматриваемой поверхности с учетом каждого источника освещения. Трудоемкость такого метода невероятно высока.
Метод удельной мощности
Метод удельной мощности является наиболее простым из всех перечисленных и при этом наименее точным методом. Поэтому его можно считать не столько расчетным, сколько оценочным. Несмотря на это, данный способ определения необходимого в комнате освещения нашел широкое применение при планировании схемы монтажа осветительных приборов в квартирах, частных домах и офисных помещениях.
Освещение светодиодными лампами
Для реализации описываемого метода расчета освещения по площади помещения следует воспользоваться нижеприведенными таблицами.
Первая из них дает информацию о примерном световом потоке, создаваемым той или иной лампочкой, одновременно сравнивая по мощности различные их виды.
| Мощность источника света, Вт | Световой поток, Лм | ||
| Лампа накаливания | Люминесцентная лампа | Светодиодная лампа | |
| 25 | 5-7 | 2-3 | 250 |
| 40 | 10-13 | 4-5 | 400 |
| 60 | 15-16 | 6-10 | 700 |
| 75 | 18-20 | 10-12 | 900 |
| 100 | 25-30 | 12-15 | 1200 |
| 150 | 40-50 | 18-20 | 1800 |
| 200 | 60-80 | 25-30 | 2500 |
Другая, в свою очередь, содержит данные о нормативной, соответствующей Строительным нормам и правилам (СНиП), освещенности помещений в зависимости от их назначения.
Соблюдение норм освещения
| Тип помещения | Норма освещенности, Лк |
| Жилые комнаты и кухни | 150 |
| Детские комнаты | 200 |
| Ванные, душевые, туалеты, санитарные узлы | 50 |
| Коридоры и холлы | 50-75 |
| Гардеробные | 75 |
| Кабинеты, библиотеки, офисы | 300 |
| Лестницы | 20 |
| Сауны и бассейны | 100 |
| Подсобные и кладовые помещения | 50 |
Важно! Норма освещенности – это количество света на единицу площади помещения, необходимое для комфортного освещения. Иными словами, освещенность – это световой поток, освещающий единицу площади, т.е. 1 Люкс (Лк) = 1 Люмен (Лм)/ 1 кв.м
1 Люкс (Лк) = 1 Люмен (Лм)/ 1 кв.м.
Норма освещенности
Столярный измерительный инструмент
Большинство контрольно измерительных инструментов носят универсальный характер, используются мастерами разных профессий. Однако есть такие, которыми пользуются только в столярных мастерских. Это:
- Метр складной. Может быть деревянным или из нержавеющей стали.
- Треугольник. Его углы должны быть равны обязательно 90° и 60/30° или 2 по 45°.
- Кронциркуль используется для разметки деревянных конструкций.
- Нутромер незаменим, когда нужно выполнить разметку паза, отверстия или измерить их параметры. Особенно в труднодоступных местах.
- Угломер состоит из дуги со шкалой и линейки, соединенных между собой шарнирным устройством и закрепленных на пластинке.
- Рейсмус простой, или оснащенный нониусом, необходим для нанесения на заготовку параллельных линий, для измерения и разметки деталей сложной конструкции.
В арсенале профессионала любого уровня всегда есть измерительные инструменты и приборы, без которых невозможно хорошо сделать работу
Важно не только уметь правильно ими пользоваться, но также обеспечить достойные условия для хранения. Инструменты из металла и дерева следует беречь от попадания влаги, пластмассовые – от прямых солнечных лучей и высокой температуры. А лучше всего, когда у каждого предмета есть чехол или специальный короб
А лучше всего, когда у каждого предмета есть чехол или специальный короб.
Всякий инструментарий требует периодических проверок, поверок. Некоторые измерители надо подвергать калибровке. О такой необходимости указывает производитель в паспорте на изделие или прибор. Грамотное отношение к измерителям – это качественное выполнение работ и долгий срок службы инструмента.
Вариант – люстры не будет
При отсутствии люстры по центру комнаты, все освещение организуется только за счет точечных светильников по всей поверхности потолка.
Сначала высчитываете площадь.Далее, определяете общую мощность светодиодного освещения исходя из правила 1м2=5Вт.
Таким образом, на все освещение комнаты необходимо 100Вт светодиодной мощности. Только после этого можно приступать к подбору самих светодиодных светильников.
Ассортимент по мощностям у них очень большой. Например, у популярных моделей Ecola, Gauss и других производителей, под стандарт GX53 есть разновидности:
6Вт
8Вт
10Вт
15-20Вт
При больших площадях, не нужно впадать в крайности и смотреть на самые маленькие модели. Чаще всего, выбор делают в сторону чего-то среднего или чуть выше.
Оптимальным вариантом для нашего случая будут 10 ваттные GX53.
Теперь расчетную итоговую мощность в 100Вт нужно разделить на мощность одной выбранной лампочки в 10Вт.
Получается, что на зал площадью 20м2 необходимо установить 10 светоточек мощностью 10Вт каждая.
Если же вам захочется, чтобы светильников было больше и данное количество вас не устраивает, то выбирайте 6 ваттные модели.
Эта же формула действует и в обратную сторону. Хотите уменьшить число светильников, подбирайте их большей мощности – 15Вт.
Вот таким простым способом высчитывается количество точечных светодиодных источников света, если у вас нет люстры.
Как выбрать
Выбор освещения для помещения должен быть сделан, исходя из выбора системы освещения, определения по законодательным нормам количество света, материала настенных и напольных поверхностей, типа и числа осветительных устройств, коэффициента пульсации
Важно отметить, что итоговый результат будет зависеть от того, какой цвет имеют сами светильники. Кроме того, есть типы осветительных устройств, которые имеют плохую освещенность, это, например, лампы накаливания
Хорошим будет выбор в пользу люминесцентных и светодиодных приборов.
Обратите внимание! Сегодня в сети нашли большое распространение различные калькуляторы, в которые уже встроены необходимые формулы. Все, что нужно пользователям, это подставить свои значения или выбрать конкретный вид светильника, а затем нажать соответствующие клавиши
Еще одним альтернативным способом подсчета всех необходимых данных будет использование профессиональной помощи электрика, который не просто сможет подобрать по санитарным нормам освещенность, но и порекомендовать лампы, которые будут экономично тратить электроэнергию. В результате, пользователь получит не только грамотный расчет, но и дальнейшее экономное использование осветительного оборудования.
Определение нормированного значения освещенности на рабочем месте
Даже за последние годы нормы освещенности рабочего места сильно изменились. Это связано с появлением и улучшением новых видов светильников и регулирования освещения, а также с новейшими исследованиями в сфере здоровья. Подробнее о нормах освещенности тут.
Показатели, которые нужно учитывать:
- яркость светового потока;
- освещенность;
- сила света;
- коэффициент отражения поверхности;
- теплота цвета.
Первый показатель определяется световым ощущением человека из-за воздействия на глаза лучистой энергии
Чтобы подобрать подходящую яркость светового потока, необходимо обратить внимание на число люменов, на которые рассчитана лампа
Освещение рабочего места напрямую влияет на работоспособность
Освещенность определяется как рассеянная плотность светового потока. Она измеряется в люксах и высчитывается как отношение светового потока к площади, на которую падает освещение. В рамках гигиенических норм выделяют 8 типов помещений:
- для чертежных работ;
- большие по площади;
- общего назначения (в них используются компьютеры);
- для конференций;
- лестницы, эскалаторы;
- архивы, библиотеки;
- кладовые хранилища.
Обычно осветительные приборы обладают неравномерным распределением света. Поэтому для определения освещенности нужно знать силу светового потока, направленного на освещаемую плоскость. В процессе определения освещенности важным показателем становится и коэффициент отражения, который показывает степень яркости конкретной поверхности. Он характеризуется тем, насколько светлым оказывается материал или покрытие освещаемых плоскостей, выражается в нитах и является отношением количества отраженного светового потока к общему количеству света от ламп. Стоит дополнительно учитывать освещенность от компьютера и окон.
Кроме показателей осветительных приборов, внимание уделяют самому характеру работы
В первую очередь важно определить степень травматичности и уровень точности труда. Основным фактором является минимальный размер обрабатываемых объектов. Например:
Например:
Основным фактором является минимальный размер обрабатываемых объектов. Например:
- точки для бухгалтеров, писателей, копирайтеров и т.д.;
- толщина самой тонкой линии для чертежников и художников;
- наименьшие детали (транзисторы, гайки и пр.) для инженеров и других конструкторских профессий.
В местах с работой наивысшей точности освещенность может достигать 1250 Лк и зависит от того, производится ли на месте постоянная работа или она имеет периодических характер либо же только выражается в общем наблюдении за процессами.
При работе с мелкими деталями требует повышенная освещенность
Расчет освещения производственного помещения калькулятор производит по специальным таблицам с указанием необходимых коэффициентов (использования, отражения, рекомендуемого уровня освещенности) следующим образом:
- нужно знать длину, ширину и высоту помещения;
- учесть коэффициент отражения пола, потолка и стен;
- отметить нормы соответствия размерам комнаты, цеха и выполняемой в них работе;
- знать мощность, яркость светового потока лампы и ее тип (при этом учитывается безопасность использования конкретного светильника в необходимых условиях.
Какие параметры учитывают при расчете освещенности светодиодными светильниками?
Как рассчитать количество светильников? Для этого используют специальную формулу, итоговый результат которой будет зависеть от отдельных параметров. Давайте подробно рассмотрим, какие факторы повлияют на расчет.
Нормы освещения
Для каждого типа помещения действуют свои нормы освещения. К примеру, в производственном цехе, где выполняют высокоточные работы, требуется больше света, чем в прихожей или санузле.
Нормы освещения в зависимости от типа помещения
| Тип помещения | Свет, в люксах |
| офис | 300-500 |
| конференц-зал | 200 |
| кухня, спальня, зал для гостей | 150 |
| прихожая, кладовая, санузел | 50 |
| детская | 200 |
| библиотека или кабинет | 300 |
Приведенные нормы освещения формируются в Люксах. Люкс — единица, созданная для сопоставления света прибора с 1 кв. м. площади. То есть, свет в 1 Люкс соответствует светимости в 1 Люмен на 1 м. кв. помещения.
Тип помещения
В нормах СНиП всегда будет присутствовать тип комнаты, для которой требуется подобрать осветительный прибор. Разумеется, в офисных помещениях, библиотеке и детской комнате создают более яркий свет. Коридоры, лестничная клетка, санузел не требуют повышенной яркости ламп.
Параметры помещения
Для выполнения расчетов понадобится узнать площадь комнаты. Рассчитывается она по формуле, известной нам со школьной скамьи: S= a*b, где S — площадь помещения (м. кв.), a — длина комнаты (м), b — ширина (м).
Кроме того, учитывают коэффициент поправки. Он формируется с учетом высоты потолка. Чем более высокой будет стена, тем значительнее будет рассеиваться свет на пути к подсвечиванию рабочих поверхностей и пола.
Мощность светодиодных светильников
Этот параметр подбирается после расчета освещения. Правильный выбор мощности осветительного оборудования обеспечит комфортные условия пребывания в помещении.
Как быть, если производитель не указал светимость led-ламп? Ориентируйтесь на следующую таблицу.
Соответствие мощности световому потоку
| Мощность, Ватт | Величина светового потока, Люмен |
| 3-4 | 250-300 |
| 4-6 | 300-450 |
| 6-8 | 450-600 |
| 8-10 | 600-900 |
| 10-12 | 900-1100 |
| 12-14 | 1100-1250 |
| 14-16 | 1250-1400 |
Тип рассчитываемого светильника
Существует несколько типов светодиодных светильников: точечные, промышленные, потолочные, уличные. Формула расчета освещенности каждого из них имеет свои отличия.
Алгоритм расчета
Расчет светового потока проводится достаточно просто. Формула предполагает всего 3 составляющих, которые перемножаются между собой.
Достаточно перемножить 3 параметра:
- Норму освещения.
- Площадь помещения.
- Коэффициент поправки.
Пример расчета освещенности помещения
Необходимо подобрать led-светильник для кухни в 15 кв. м с высотой потолка 2,6 м. Какой мощности будет осветительный прибор?
Расчет
Норма освещения кухни — 150 Лк. Тогда световой поток составит показатель: 150*15*1= 2250 Люмен.
На основе таблицы соответствия мощности световому потоку выбираем количество лампочек и их мощность. К примеру, можно приобрести 2 лампы мощностью 12 Вт каждая или 4 лампы по 8 Вт каждая.
Как видите, расчет освещенности совершается по совершенно несложной формуле!
Сравнительная характеристика лампы накаливания и светодиодной
Разница «в возрасте» этих типов ламп составляет почти сотню лет. Тем не менее, «старушка» с вольфрамовой нитью в колбе до сих пор остается самой востребованной на рынке.
Светодиодные лампы Navigator Filament
Давайте проведем небольшой сравнительный анализ основных технических характеристик двух типов ламп – накаливания и светодиодной. Ведь не только мощностью отличаются равные по световому потоку изделия.
Светоотдача
Светоотдача лампы определяется как отношение светового потока к мощности. Измеряется этот параметр в Лм/Вт. Светоотдача лампы накаливания колеблется в пределах 8-10 Лм/Вт. Ее светодиодный сородич имеет диапазон 90-110 Лм/Вт. Следовательно, эффективность последнего явно выше.
Цветовая температура
При проектировании освещения дома или офиса специалисты рекомендуют руководствоваться следующей таблицей:
| Площадь помещения, кв. м |
Требуемая мощность лампы, Вт |
|
|
Накаливания |
Светодиодная |
|
| Менее 6 | 150 | 18 |
| 10 | 250 | 28 |
| 12 | 300 | 33 |
| 20 | 500 | 56 |
| 30 | 700 | 80 |
Теплоотдача
Не менее важной характеристикой, подлежащей сравнению, является теплоотдача от изделия. Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов
Лампы накаливания могут разогреваться до 250 градусов.
Правда, в основном этот параметр держится в пределах 170 градусов.
Разогретая стеклянная колба является потенциальным источником пожара, поэтому при монтаже осветительной сети в деревянном доме использовать традиционную лампочку не рекомендуют.
В этом плане светодиодная ламп находится в более выигрышном положении: она может нагреться не выше 50 градусов. Следовательно, никаких ограничений в ее применении не существует.
В этой статье речь идет об общих случаях. Для помещений категории повышенной взрыво-пожароопасности выпускаются соответствующая продукция, имеющая высокую степень защищенности.
Срок службы
Светодиодные лампы характеризуются отменной живучестью. Производители утверждают, что прослужить их изделие может более 50 тысяч часов. Лампы накаливания живут намного меньше – всего 1000 часов. Поэтому гораздо выгоднее один раз купить дорогую лампочку, которая прослужит несколько лет, чем каждые 3 месяца менять дешевую.
Типы светодиодных ламп
Однако долговечность светодиода не отражает одного прискорбного факта: со временем интенсивность его свечения снижается. Примерно через 4000 часов работы свет от него заметно потускнеет.
Деградация светодиода тем выше, чем ниже его качество. Много нареканий в этом плане возникает у потребителей к китайской продукции.
КПД
Коэффициент полезного действия ламп освещения говорит о том, какой процент потребленной электроэнергии превращается в свет, а какой – в тепловую энергию. КПД светодиодов составляют примерно 90%, лампа накаливания может похвастаться лишь семью-девятью процентами.
Thomson Filament — светодиодные лампы нового поколения
Цена
В интернете бурно спорят противники и сторонники светодиодов. Предмет их спора – стоимость. Ведь стоят светодиодные лампы более чем в 10 раз выше обычных. В пользу первых говорит малая мощность, а, следовательно, низкое энергопотребление.
Для наглядности сведем показатели экономичности ламп разного типа в таблицу:
| Наименование показателя | Лампа накаливания | Люминесцентная | Светодиодная |
| Мощность, Вт | 60 | 12 | 5 |
| Стоимость изделия, руб. | 30 | 150 | 300 |
| Энергопотребление за год, кВт*ч | 175 | 35 | 14 |
| Стоимость потребленной энергии*, руб./год | 526 | 105 | 44 |
Таблица составлена на основе следующих исходных данных: в среднем лампочка горит около 8 часов в сутки или 8 х 365 = 2920 часов; стоимость 1 кВт*ч принята за 3 рубля.
Из таблицы видно, что даже без учета долговечности ламп светодиодная по сравнению с лампой накаливания занимает явно выигрышное положение.
Прочие характеристики
- силе тока;
- механической прочности;
- цветовой температуре и некоторым другим показателям.
Давайте сравним две лампы:
- светодиодную мощностью 9 Вт;
- накаливания на 60 Вт.
Результаты сравнения сведем в таблицу:
| Наименование параметра | Светодиодная, 9 Вт | Накаливания, 60 Вт |
| Сила тока, А | 0,072 | 0,27 |
| Эффективность светоотдачи, Лм/Вт | 53,4 | 10,3 |
| Световой поток, Лм | 454,2 | 612 |
| Цветовая температура, К | 5500-7000 | 2800 |
| Рабочая температура, С | 70 | 180 |
| Чувствительность к низким температурам | отсутствует | Присутствует у некоторых ламп |
| Чувствительность к влажности | отсутствует | Присутствует у некоторых |
| Механическая прочность | Высокая – можно трясти | Низкая – при сотрясении может оборваться нить или лопнуть стекло |
| Тепловое излучение, БТЕ/ч | 3,4 | 85 |
Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.
Как рассчитать освещение точно и правильно
Прежде чем взяться за математику, соберем все данные для расчета освещенности в помещении. Нам нужно выяснить:
- Нормы освещенности для конкретного помещения (жилое, офис, коридор и т. п.).
- Коэффициент использования светового потока именно в этом помещении.
- Тип светильника (светильников).
Выяснение норм освещенности
С нормами все просто. Они прописаны в СанПиН 2.21/2.1.1/1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий».
Приведем основные из них:
Нормы искусственного освещения в жилых и общественных помещениях
| Тип помещения | Норма освещенности, лк |
|---|---|
| Жилые (гостиная, спальня, кухня, столовая) | 150 |
| Кабинет, библиотека | 300 |
| Детская | 200 |
| Коридоры, холлы | 50 |
| Кладовые, подсобные | 30 |
| Санузел | 50 |
| Лестницы | 20 |
| Комнаты для чертежных работ | 500 |
| Помещения для работы с ПК | 400 |
| Конференц-залы | 200 |
| Классные комнаты, аудитории | 300 |
| Торговые залы супермаркетов | 500 |
Расчет коэффициента использования
Коэффициент использования придется рассчитать. Он зависит от геометрических размеров помещения (высота, длина, ширина), коэффициента отражения поверхностей (пол, стены, потолок) и типа светильника (потолочный, подвесной).
Для начала вычисляем индекс помещения i, который зависит от его геометрических размеров. Индекс рассчитываем по формуле:
Где:
- i – индекс помещения;
- S – площадь помещения в м2;
- А – длина помещения в м;
- В – ширина помещения в м;
- h – расстояние между светильником и поверхностью, для которой рассчитывается освещенность, в м.
Теперь оцениваем коэффициент отражения потолка, стен и пола – ρп1, ρc, ρп2:
- белая поверхность – 70%;
- светлая – 50%;
- серая – 30%;
- темная – 10%.
Тип светильников обычно выбирают из стандартного списка:
| Категория | Внешний вид светильника | Описание |
| 1 | Размещены на поверхности потолка. Основное направление света – вниз. | |
| 2 | Подвешены на потолке или на стене, оснащены плафонами с преимущественным распространением света вниз. | |
| 3 | Подвесные с плафонами, обеспечивающими равномерное распределение света по всем направлениям. Такой же эффект дают и лампы без плафона. | |
| 4 | С плафонами, преимущественно направляющими свет в сторону потолка для отражения от потолочной поверхности. | |
| 5 | С малопрозрачными или непрозрачными плафонами, дающими узкий направленный поток света в выделенной области. |
Осталось полученные данные подставить в таблицу и найти коэффициент использования.
Светильники категории 1
Светильники категории 2
Светильники категории 3
Светильники категории 4
Светильники категории 5
Расчет необходимого светового потока
Все данные получены, осталось посчитать световой поток для обеспечения нужной нам освещенности. Для этого воспользуемся формулой:
Где:
- E – необходимая освещенность, лк;
- S – площадь помещения, м2;
- n – коэффициент использования;
- F – необходимый световой поток, лм.
Диапазон измерения освещенности
Специальный прибор для измерения освещенности, люксметр, выбирают с учетом предполагаемой рабочей области. Нет смысла в избыточной трате энергетических ресурсов без действительной необходимости. Профессиональные расчеты выполняют с учетом особенностей отдельных операций: от общего наблюдения до действий с мелкими деталями высшей точности.
Нормативная освещенность объектов
| Объект | Нормативная освещенность в люксах (лк) |
| Кухня | 150 |
| Детская комната | 200 |
| Гостиная, столовая | 150 |
| Входная группа, коридоры между комнатами | 50 |
| Библиотека, кабинет | 300 |
| Межэтажные лестничные пролеты | 20 |
| Площадка перед лифтом | 30 |
| Тепловой пункт | 20 |
| Фойе, приемные | 150 |
| Проектные организации | 500 |
| Ремонтные и сервисные мастерские | 300 |
| Серверная комната, операционный зал в банке | 400 |
| Помещение для сейфа | 150 |
| Аудитории высших учебных заведений | 400 |
| Спортивные залы | 200 |
| Бильярдные комнаты | 300 |
| Бассейн | 150 |
| Торговый зал в магазине | 500 |
| Склад в прачечной | 50 |
| Муниципальная автомобильная дорога с проходимостью 500-1000 транспортных средств за час | 15 |
| Центральные аллеи на выставках | 10 |
Существенное значение имеет чувствительность человеческого глаза к определенным участкам спектра. Современные приборы для измерения света создают с учетом соответствующих особенностей. Обычно проверяют видимый диапазон. Однако надо помнить о том, что незаметное ультрафиолетовое излучение при большой интенсивности оказывает негативное влияние на сетчатку.
Также проверяют пульсации с частотой до 300 Гц. Они заметны для человеческого зрения. Подобные изменения амплитуды излучения вызывают дискомфорт, вплоть до болезненных ощущений. Необходимо помнить о вреде избыточной освещенности. В подобных условиях значительно возрастают общие нагрузки, так как активизируются обменные процессы в организме.
Интересно. Отдельно следует упомянуть уход за растениями. Освещенность для роз и пальм устанавливают выше 14 000-16 000 люкс. Неприхотливым фикусам достаточно 8 000-11 000 люкс.
Контроль освещения позволяет при разумных затратах энергии получать хорошие показатели урожайности в круглогодичном режиме
Итоги: как сделать выбор
Выбор электрической лампочки для бытовых нужд не представляет сложности, если покупатель представляет себе, в каком осветительном приборе она будет использоваться, и какой уровень светоотдачи должна обеспечивать. Высокая светоотдача светодиодных ламп позволяют заменить любой из ранее существовавших источников света, значительно экономя при этом на потреблении электроэнергии.
Исключения составляют дизайнерские «лампы Эдисона», которые невозможно имитировать с использованием светодиодов, хотя, некоторые попытки к этому предпринимаются. Тонкую вольфрамовую нить заменяют филаментными светящимися стержнями.