Как выполнить расчет освещенности помещения светодиодными лампами?

Нормы освещенности комнат

Интенсивность излучения в квартире изменяется в зависимости от предназначения комнаты. При создании одинаково яркого или более рассеянного освещения в каждом помещении существенно уменьшается комфорт проживания в доме.

Перечислим средние значения уровня освещенности для разных комнат в квартирах или частном доме с высотой потолка 2-2,5 м:

• гостиная – 150 лк;
• спальня – 200 лк;
• прихожая и коридор – 100-200 лк;
• рабочий кабинет – 300 лк;
• детская – 200 лк;
• кухня – 150-200 лк;
• санузел – 50-150 лк.

Это лишь приблизительные значения, поскольку для определения достаточной яркости требуется учитывать габаритные размеры комнаты (высоту, ширину, длину) и разновидность освещения (основное, дополнительное, функциональное или декоративная подсветка).

Расчёт освещения от светодиодной лампы

Чтобы подобрать LED-аналог обычному источнику излучения, применяют таблицы соответствия мощности, доступные для обозрения в интернете. В пользу решения о замене говорит всеобщее признание наибольшей безопасности светодиодов для человека сравнительно с другими источниками. Заглянув в паспорт прибора, можно посчитать, сколько лампочек потребуется для обеспечения хорошей видимости в помещении:

• определить площадь комнаты;
• нормативное значение яркости взять из справочника строительных регламентов СНиП;
• воспользоваться формулой расчёта количества лампочек R =П*Н/ F, где П — квадратура помещения (м2), Н — предписанная освещённость в люксах (лм/м2), а F — значение яркости из паспорта прибора, люмен.

Для коридора размером 12 м² Н=100 лк, а F =550 лм у LED-прибора мощностью 6 Вт. Необходимое количество источников R =12*100/550=2,2. используя правило округления, можно принять к установке 2 светодиодных лампочки по 6 W.

Расчет освещенности помещения

Укажите необходимые размеры в метрахY — Длина помещенияX — Ширина помещенияZ — Высота потолковL — Количество светильниковN — Уровень освещенности помещения на 1 квадратный метр

Возможности программы.

Расчет оптимальной мощности светодиодных ламп

Проводить расчет оптимальной мощности освещения рекомендовано при ремонте и установке светильников. Так, вы всегда будете знать, какой мощности вам необходимо приобретать лампы и на сколько их хватит. В том случае, если вам необходимо знать, какая мощность должна быть у светодиодов в одном помещении, необходимо знать определенные параметры:

• Уровень освещенности;
• Площадь одной комнаты;
• Количество ламп, которые необходимо установить;
• Световой поток;
• Уровень освещенности помещения.

Для расчета светового потока, который исходит от одной лампы, необходимо использовать следующую формулу:

Если же вам необходимо узнать уровень освещенности на один квадратный метр, то воспользуйтесь формулой:

Соответствие мощности светодиодных ламп и ламп накаливания

Если вы хотите получить световой поток (яркость) определенного значения и сравниваете светодиодные лампы и лампы накаливания, то первые имеют меньшую мощность. Соответственно, при использовании светодиодного освещения увеличивается количество потребляемой электроэнергии.

Данная таблица поможет вам самому выбрать светодиодные лампы для эффективной замены старого освещения.

По световому потоку лампе накаливания на 60Вт соответствует светодиодная лампа 9Вт. Помимо меньшей потребляемой мощности при той же светоотдачи, светодиодная лампа имеет и другие преимущества. Энергоэкономичность светодиодных ламп в 7,5 раз большая. Это при освещении светодиодным источником света и лампами накаливания одной и той же мощности.

Эффективность замены ламп накаливания светодиодными очевидна. Вы получаете яркий белый свет, экономите на электричестве благодаря соответствию мощности и покупке новых ламп.

Сравнительная таблица Лампы накаливания 40W, люминесцентной 15W и светодиодной лампы 5W

Сравнительная таблица Лампы накаливания 60W, люминесцентной 20W и светодиодной Лампы 9W

Cравнительная таблица лампы накаливания 100W, люминесцентной 25W и светодиодной лампы 12W.

Как правильно подбирать лампы

Лампы не стоит выбирать только по одному показателю даже в том случае, если он очень важный.

Кроме люменов, необходимо учесть и другие критерии:

• температуру цвета;
• экономичность источников света (мощность);
• вид источника питания (220 В, 12 В);
• возможность диммирования;
• соответствие цоколей патронам светильников, размеров лампочек плафонам;
• срок службы ламп.

Первыми выбираются самые экономичные источники света, к ним подбираются рациональные светильники, только потом определяется, сколько света требуется по площади. Желательно учесть отражающую способность стен и предметов интерьера и запас, который может потребоваться при выходе из строя отдельных ламп. По окончании расчетов создается эскиз системы.

Особое внимание вычислениям необходимо уделить при планировании светодиодного освещения. Эти лампочки на данный момент самые экономичные. Например, светодиодная лампа с мощностью 14 Вт дает такой же световой поток, как лампочка накаливания на 100 Вт

Например, светодиодная лампа с мощностью 14 Вт дает такой же световой поток, как лампочка накаливания на 100 Вт.

Цветовая температура

Этот показатель относится к тем, что прямо влияет на психологическое состояние людей. Лампочки на 2500-300 К подходят для спален, установки вместе с люстрой в торшеры и бра в гостиных. Источники на 3000-4000 К – лучший вариант для жилых помещений. Лампы на 4000-5000 К следует купить для рабочего места кухни и уголков чтения в жилых комнатах.

Световой поток

Световой поток при падении на тело разделяется на 3 части: поглощенную, отраженную и пропущенную. Для того, чтобы расчеты были максимально точными, используются соответствующие коэффициенты, что усложняет процесс вычисления. Для определения полезной производительности светового потока лучше использовать люксы, позволяющие определить, какая часть излученного лампочкой доходит до каждого квадратного метра конкретной площади.

Чтобы определить, сколько лампочек нужно, чтобы достичь желаемого уровня освещенности, сначала рассчитывается поток света. Необходимо умножить норму, взятую из таблицы. На площадь помещения, потом – на коэффициент, зависящий от высоты потолков (для 2-7-3 м это 1,2, для 3-3.5 м – 1,5).

Чтобы определить их количество, достаточно разделить полученный при расчетах результат на количество люменов, указанных на заводской упаковке лампочек.

Если окончательный результат не целое число, оно округляется вверх.

Однако при таком способе расчета надо принимать во внимание, что свет в помещении будет тем ровнее, чем больше источников света. Поэтому если Вы предполагаете делать дизайнерское освещение с несколькими светильниками, встраиваемыми в потолок, то мы бы рекомендовали использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и распределить их по потолку на равном расстоянии друг от друга, либо сконцентрировав их в наиболее нужной зоне помещения

Тип рассеивателя

Основное предназначение рассеивателя (в быту это абажур) – равномерно распределить поток света, идущий от лампочки. Выбор зависит от того, какие люстры предпочитают члены конкретной семьи. Лампочки в них могут «смотреть» как вниз, так вверх. При первом варианте световой поток направляется на пол, абажур не позволяет ему осветить углы, что требует установки дополнительных местных светильников.

При втором варианте световой поток сначала направляется на потолок, только потом равномерно рассеивается по площади. Это значит, что люстры с лампочками, которые «смотрят» вверх, более комфортны для людей.

Важно так же правильно подобрать материал абажуров. Их производят из стекла, пластиков, металлов и даже бумаги. При выборе не стоит делать акцент на декоративных качествах, безопасность важнее

Например, если использовать в люстре с пластиковыми абажурами лампочки накаливания, она прослужит не долго

При выборе не стоит делать акцент на декоративных качествах, безопасность важнее. Например, если использовать в люстре с пластиковыми абажурами лампочки накаливания, она прослужит не долго.

Два метода расчета количества светильников

Существует 2 способа определить количество светильников для нормального освещения комнаты:

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

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

Метод расчета по электрической мощности

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

Пример

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

Расчет светильников:

17*20 = 340 Вт

340/60 = 5,6 ламп.

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

Метод расчета по световой мощности

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

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

Неточности и погрешности при расчёте светодиодного освещения

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

Основная причина таких казусов – отсутствие учета коэффициента отражения поверхностей.

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

Для определения коэффициента отражения принято учитывать такие коэффициенты:

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

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

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

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

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

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

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

Примеры расчета освещения помещения

Первый пример будет основываться на методе применения коэффициента использования. В качестве исходных данных примем:

Дина помещения (a) = 6,0 м. Ширина помещения (b) = 5,8 м. Высота помещения h1 = 2,8 м. Площадь помещения S = 5,8 × 6,0 = 34,8 м².
Для кабинетов, рабочих комнат, офисов, представительств нормируемая освещенность E = 400 Лк. Значение берется из таблицы 2 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03

Здесь же обращаем внимание на графу «Рабочая поверхность и плоскость нормирования КЕО и освещенности (Г — горизонтальная, В — вертикальная) и высота плоскости над полом, м». В нашем примере Г — 0,8 означает, что h2 = 0,8 м.
Световой поток используемых ламп в светильнике Фл = 1350 лм (лампа 18 Вт)

Количество ламп в светильнике n = 4.
Примем, что коэффициент запаса Кз = 1,5.
Примем, что коэффициенты отражения равны: потолок 50, стены 30, пол 20.

Рассчитаем индекс помещения:k = (a × b) ⁄ ((h1 – h2) × a × b) = (5,8 × 6,0) ⁄ ((2,8 – 0,8) × 5,8 × 6,0) = 1,47 ≈ 1,5.

С учетом коэффициентов отражения и индекса помещения определим коэффициента использования (U) по специализированным таблицам, разработанным производителями под конкретный тип лампы.

Пример таблицы для определения коэффициента использования:

Исходя из таблицы U = 0,47. Теперь, зная все переменные, можно рассчитать требуемое количество светильников: 

N = (E × S × Kз) ⁄ (U × n × Фл) = (400 × 34,8 × 1,5) ⁄ (0,47 × 4 × 1350) = 8,22 ≈ 8 шт.

В качестве второго примера рассмотрим упрощенную методику, примененную в онлайн калькуляторе освещения. Исходные данные:

• Имеется жилая комната площадью 18 м² с высотой потолков 2,7 м.
• Для освещения будут использоваться светодиодные лампы мощностью 10 Вт. Из таблиц определяем, что световой поток одной лампы ≈ 900 Лм.

Для расчета воспользуемся формулой освещенности 1 Лк = 1 Лм ⁄ 1м². Соответственно 1 Лм = 1 Лк × 1м. Норма освещенности для жилых комнат 150 Лк. Также нам известна площадь помещения 18 м². И так как высота потолков 2,7 м, то поправочный коэффициент равен 1.

Получаем требуемый световой поток  для комнаты:

2700 Лм = 150 Лк × 18 м² × 1 (поправочный коэффициент).

Теперь можно вычислить необходимое количество светодиодных ламп. Для этого делим общее значение светового потока на величину светового потока в одной лампы.

2700 Лм ⁄ 900 Лм = 3 светодиодных лампы мощностью 10 Вт понадобиться для комфортного освещения жилой комнаты площадью 18 м².

Нормы освещенности

Если вас не отпугнули несовершенства светодиодного освещения — двинемся дальше.

В зависимости от назначения помещения для него действуют свои нормы освещенности, прописанные в нормативных документах. Несложно догадаться, что в цехе, где паяют электронные платы, должно быть светлее, чем в общественном туалете или межкомнатном коридоре.

Некоторые помещения не нуждаются в ярком свете

Вот действующие нормативы освещенности:

Что это за единица — люкс, и как он соотносится со светимостью источников света? Все очень просто: освещенность в один люкс соответствует светимости в люмен на 1 м2. 1000-люменовая лампочка в спальне площадью 10 квадратных метров в общем случае даст освещенность в 100 Лк.

Взаимосвязь между единицами светимости и освещенности

Почему «в общем случае»? Этот вопрос вплотную подводит нас к следующему разделу статьи.

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.

Расчет освещения светодиодными светильниками, калькулятор онлайн

Здесь используются очень простые формулы:

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

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

Расчет светодиодного освещения на квадратный метр:

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

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

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

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

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

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:

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

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:

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:

Все вышеприведенные таблицы позволяют составить общее представление о преимуществах и недостатках светодиодов и лампочек накаливания.

Определение уровня освещенности

Рассмотрим, как рассчитать интенсивность свечения для конкретной комнаты. Формула выглядит следующим образом: Ф = R * S * L, где:

• R – освещенность на 1 кв. м;
• S – площадь помещения;
• L – коэффициент запаса.

Для примера рассмотрим расчет интенсивности свечения в спальне площадью 8 кв. м. Освещенность (R) берется из списка выше (глава «Нормы освещенности комнат»).

В качестве примера можно рассмотреть расчет светодиодного освещения спальни:

Ф = 200 * 8 * 1,1 = 1760 лм

Исходя из полученного значения, приходим к выводу: суммарная величина светового потока всех используемых источников света должна быть приближена к 1760 лм. Напоминаем о негативном влиянии как избыточного, так и недостаточного освещения.

Технические характеристики светодиодных светильников

Светоизлучающие диоды стали популярными благодаря множеству положительных характеристик. Такие средства обладают:

• маленькой потребляемой мощностью и излучают яркий свет;
• изготовленным стандартным цоколем, подходящим для обыкновенных люстр и бра;
• световым тоном теплого излучателя — 2700 К, а холодного — 4500 К;
• работает при напряжении от 12 вольт, обязательна установка блока питания;
• сроком службы, который определяется в зависимости от разновидности источника, измеряется в часах. Приборы отличаются долговечностью;

• хорошей светоотдачей светодиодных ламп.

Расчет освещения светодиодными светильниками часто делают по формуле. О том, как получить точное значение смотрите в нашей прежней статье.

Пример расчета

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

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

СП=150*20*1=3000 Люмен.

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

N=3000:700=4.28571

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

150 (X) * 20 (Y) * 1 (Z) = 3000 Люмен.

Теперь согласно таблице №2 подбираем лампу, которая подойдет в установленные осветительные приборы, и которыми мы хотим осветить нашу комнату. Предположим, мы берем все лампы в 10 Ватт, имеющие световой поток в 800 Люмен, то для освещения нашей комнаты такими светодиодными лампами нам потребуется не менее 3000/800=3,75 лампочек. В результате математического округления получаем 4 лампочки по 10 Ватт.

Важно помнить, что желательно в помещении добиться равномерного распределения света. Для этого лучше располагать несколькими источниками света

В случае если вы планируете создавать художественное освещение с несколькими светильниками, монтируемыми в потолок, мы советуем использовать 8 светодиодных лампочек по 5 Ватт каждая и равномерно распределить их по потолку.

Обратите внимание то за основу производимых расчетов мы взяли нормы СНиП принятые в нашей стране. Поскольку нормы эти разработаны и приняты были давно, многие наши клиенты говорят, что уровень освещения согласно этих норм для них мал и света явно недостаточно

Поэтому мы рекомендуем увеличивать эти нормы в 1,5-2 раза при этом устанавливая несколько выключателей, разделяя их по зонам помещения и по количеству светильников. Это позволит включить часть светильников и получить мягкое, не очень яркое освещение. а в случае необходимости, включить полное яркое освещение.

Похожие записи:

Особенности расположения бра Виды гофр для электрических кабелей: советы по выбору и правила расчета размера гофры. 145 фото современных гофр Электропроводка в металлических трубах в стиле «лофт» Как правильно выбрать хороший утюг и непрогодать Дрель-шуруповерт makita df331d Как происходит установка светодиодных светильников в потолок