Какой мощности выбрать лампочку, чтобы освещенность была 300 Лк?

Освещенность помещений: в чем измеряется?

Номинальная освещенность помещения в численном выражении – это световой поток, который опускается на плоскость под углом 90 градусов из расчета на одну единицу площади.

Если же падение света происходит под острым углом, то параметр освещенности изменится.

Полученный показатель будет уменьшаться прямо пропорционально упомянутому выше углу.

Единица измерения уровня освещенности — люксы. При этом один люкс равен одной единице светового потока (люмена) на квадратный метр.

Если рассматривать физическую единичную систему, то единица измерения освещенности — фоты. При этом 1 фот = 10 000 люксов.

Параметр освещенности будет меняться пропорционально силе света, исходящей от самого источника. Чем дальше находится освещаемый предмет, тем ниже его освещенность.

К примеру, в США и Англии единица освещенности другая. Там принято использовать «фут-канделу». Этот параметр отображает, что сила света, которая равна одной канделе, освещает предмет на расстоянии один фут от источника света.

В теории применяется еще несколько видов единиц измерений, но, как правило, они устарели, не признаются международной системой или представляют собой обычные производные от основного параметра (люкса).

Сила света

Безусловно, свет от разных источников распространяется не равномерно. Один светильник бьет очень узким пучком света, а другой наоборот максимально широким.

Но если сравнить их паспортные данные, оба они могут иметь одновременно одинаковое количество люмен.

Именно поэтому ориентироваться только на люмены, в корне не правильно.

Например, при покупке светильника через интернет, можно получить вовсе не то освещение, на которое изначально рассчитывали.

Еще раз запомните, световой поток показывает только КОЛИЧЕСТВО света, без учета направления его распространения.

Поэтому здесь еще нужно учитывать и другую характеристику – силу света. Что это такое?

Это величина светового потока разделенного на телесный угол, внутри которого он распространяется.

Проще говоря, если световой поток это количество света, то сила света – это его ”плотность”.

Измеряется сила света в канделах – Кд.

1 кандела – это 1 люмен распространяющийся в пределах конуса с углом в 65 градусов.

Чтобы визуально представить себе силу в 1 канделу, посмотрите опять же на обыкновенную свечу. Именно поэтому определение кандела произошло от латинского слова ”candela” – что в переводе означает свеча.

Кстати, теоретически человеческий глаз может увидеть свет от такого источника на расстоянии почти 50км!

Однако из-за кривизны поверхности земли, данное расстояние фактически сокращается до 5км.

Особенности требований к освещению европейцев

Несмотря на тот факт, что нормы для определения оптимального уровня освещенности разрабатывались на основании показателей зрительного анализатора человека, в разных странах они могут носить несколько отличимый рекомендательный характер. К примеру, нормы, принятые в Европе. Они несколько отличаются от привычных нам, но в принципе находиться в том же рекомендательном диапазоне.
Европейские нормы, которые были приняты еще в 1989 году, создавались Европейским комитетом (CEN).

На сегодняшний день в CEN входят следующие страны: Германия, Дания, Бельгия, Ирландия, Франция, Финляндия, Италия, Исландия, Греция, Люксембург, Голландия, Мальта, Норвегия, Австрия, Швеция, Португалия, Испания, Швейцария, Англия и Чехия. На территории этих стран девствуют все нормы, которые касаются освещенности в соответствии с принятыми документами и поправками к ним (EN 12464-1).
Нормы освещенности, указанные в европейских документах (EN 12464-1 и т.д.) приведены для следующих помещений:

жилых сооружений (квартир, домов);

Освещение в квартире

нежилых сооружений (отелей, магазинов, офисов и т.д.).

Без учета этих требований на территории вышеперечисленных государств не планируются и не возводятся ни одни зданий или сооружения. В нашей стране также некоторые здания, ориентированные на иностранцев с этих стран, также возводятся с учетом этих рекомендаций

При этом во внимание берутся и нормы СНиП и других регламентирующих документов

Единицы измерения освещённости

Единицей измерения светового потока является Люмен (лм), характеризующий количество света от источника. Этот показатель должен указываться на коробке с любыми источниками света.

Виды источников света

Люкс – это показатель освещенности поверхности, который равен количеству светового потока, падающему на единицу площади. 1 лк = 1 лм /1 кв. м. Нагляднее представлено на рисунке:

Промышленность выпускает большое количество различных видов источников света.

1. Лидером по популярности является лампочка накаливания, которая имеет излучение приятного желтого цвета. Имеет низкую стоимость и может использоваться повсеместно и в широком диапазоне температур, но к существенным минусам причисляют большую потребляемую мощность и малый срок службы.
2. Галогенные лампочки обладают сниженным на 20-25% энергопотреблением относительно ламп накаливания и немного большим сроком эксплуатации. Ряд моделей выпускаются компактного размера для эксплуатации в декоративном освещении гостиных или холлов.
3. Люминесцентные лампы стали первыми доступными энергосберегающими источниками света. Выпускаются с разными цветовыми температурами от холодных до тёплых тонов. К негативным факторам относят легкое мерцание и прерывистость спектра излучения. При длительном воздействии на человека могут привести к ухудшению самочувствия. Лучше применять для общего освещения жилья. В связи со сложностью утилизации и бурным развитием LED — технологий постепенно уходят из оборота.
4. Светодиодные (LED) источники света – самые безопасные и энергоэффективные. Отличаются большими сроками службы, высоким КПД и приемлемой стоимостью. Прекрасно подходят как для общего электроосвещения помещений, включая детские комнаты и кабинеты, так и для декоративного применения.

Для чего нужно делать расчет освещенности?

Расчет количества светильников и выбор их мощности производится с целью создания комфорта для человека, находящегося в условиях искусственного освещения. Дело в том, что чрезмерно яркий свет или наоборот его недостаток вынуждают наши глаза напрягаться. Частое напряжение зрительных органов приводят к утрате зрения. Кроме того, ученые доказали, что плохое освещение негативно влияет на психоэмоциональное состояние человеческого организма.

Идеальный свет для наших глаз несут природные источники освещения (утренний, дневной и вечерний свет). Ключевой задачей проектирования систем освещения выступает создание условий, при которых искусственный свет в помещении будет максимально приближен к естественному.

Результаты преобразования электрической энергии в электромагнитное излучение воспринимается нашим зрительным органом как свет. В СНиП присутствуют правила, согласно которым подбираются осветительные приборы для различных типов помещений.

Нюансы освещения помещений

Для подсвечивания комнат ориентируются на площадь помещения, выбранную схему размещения светильников (к примеру, с люстрой и точечными светодиодными лампами) и мощность осветительных приборов. Свет должен равномерно рассеиваться по квартире или офису.

Что такое Люмен и люкс

Любой источник света можно охарактеризовать силой излучения. В международной системе она измеряется в канделах (Лд). Производной от канделы является величина, характеризующая световой поток – люмен, сокращенно – Лм. То есть, Люмен – это единица измерения светового потока.

1 — 2 величины

Какое-то количество световых лучей, измеряемых в Лм, падает на поверхность с определенной площадью, от чего она становится освещенной. Люкс – это и есть единица измерения освещенности, которая тесно связана с люменом.

Отличие же Ватта заключается в том, что он обозначает количество потребляемой энергии. Это значение показывает не число испускаемых лучей, а сколько энергии будет тратиться при работе светодиода. Например, лампочка мощностью 200 Вт потребляет больше электроэнергии, чем 100 Вт.

Мощность лампочек в Ватт

Обратите внимание! На современных лампах и продукции со светодиодами указывается величина испускаемого света в люменах, либо значение светоотдачи в Лм на Вт. На упаковке продукции обязательно находится информация о том, какое количество света она дает

Можно заметить, что показатель ламп накаливания равен 12 Люмен к 1 Ватту, в то время, как светодиодные устройства дают до 90 Люмен на каждый Ватт. У люминесцентных ламп максимальное освещение при потреблении энергии – 60 Лм на Вт

На упаковке продукции обязательно находится информация о том, какое количество света она дает. Можно заметить, что показатель ламп накаливания равен 12 Люмен к 1 Ватту, в то время, как светодиодные устройства дают до 90 Люмен на каждый Ватт. У люминесцентных ламп максимальное освещение при потреблении энергии – 60 Лм на Вт.

Вам это будет интересно Особенности системы уравнения

Упаковки лампочек

Важно! Воспользовавшись таким подходом, не всегда можно получить верные результаты, ведь даже у продукции одинакового типа с эквивалентной мощностью может быть разное соотношение. Ниже приведена таблица, где представлены точные значения перевода Ватт в люмены для лампочек:

Ниже приведена таблица, где представлены точные значения перевода Ватт в люмены для лампочек:

Лампа накаливания, мощность в Ватт	Люминесцентная лампа, мощность в Ватт	Светодиодная лампочка, мощность в Ватт	Световой поток в люменах
20	5–7	2–3	250
40	10–13	4–5	400
60	15–16	8–10	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

Из таблицы следует, что светодиодная лампа со световым потоком 600 Лм не является эквивалентом лампы накаливания 60 Вт, а 1000 Лм – не эквивалент прибора освещения в 100 Вт.

Расчета количества лампочек на квадратный метр

Узнать количество точечных светильников на квадратный метр можно с помощью формул или автоматически (онлайн калькулятор). Оба варианта очень просты, т.к. можно подставить свои показатели и получить результат за считанные секунды.

Формула

Формула выглядит так:

N=(S+W)/P

Разберем каждый показатель:

1. N – количество светильников, которое потребуется для конкретной комнаты.
2. S – размер помещения в метрах квадратных.
3. W – мощность светового потока, которая подбирается по установленным нормам.
4. Р – мощность одного точечного светильника.

При расчетах нужно учитывать и такой показатель, как угол освещения. Некоторые точечные светильники захватывают небольшое пространство, поэтому лучше подбирать модели с небольшой мощностью, чтобы расположить их ближе друг к другу.

В принципе, этого достаточно для использования дома, применять более сложные варианты нет смысла. Но чтобы получить более точный результат, нужно учесть еще один аспект.

Обязательно учесть высоту потолка в комнате, от этого зависит поправочный коэффициент. Если она 250-270 см, то результат останется таким же. При высоте от 270 до 3 м следует увеличить значение на 20%. Если потолок от 3 до 3,5 м, то надо умножить итоговое число на 1,5, а если высота очень большая – от 3,5 до 4,5 метров, то результат увеличивается в 2 раза.

Чем выше потолки – тем больше светильников потребуется.

Как учитывать коэффициент отражения поверхностей

Отделка пола, потолка и стен влияет на степень освещенности, так как по-разному отражает свет. Это зависит как от фактуры поверхности, так и от ее цвета. На общие показатели оформление влияет и очень сильно, поэтому нужно учитывать данный фактор при расчетах.

Показатель, который характеризует свойства того или иного материала называют коэффициентом отражения. Есть 5 основных групп, которые используются при расчетах:

1. Черный – 0%.
2. Темные оттенки – 10%.
3. Серый и приближенные к нему – 30%.
4. Светлые и пастельные тона 50%.
5. Белый цвет – 70%.

Но эти показатели сами по себе ничего не дают. Чтобы рассчитать средний коэффициент отражения, надо учесть цвет пола, потолка и стен. Например, в комнате темный пол, пастельные обои и белый потолок. То есть, нужно сложить 10%, 50% и 70%, получается 130%. Результат делится на 3, получается примерно 43 или 0,43. Результат, полученный по формуле нужно умножить на коэффициент и получится точная цифра, которую и нужно использовать при выборе количества светильников.

Чем темнее поверхности, тем больше поправочный коэффициент.

Неточности и погрешности при расчёте светодиодного освещения

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

Основная причина таких казусов – отсутствие учета коэффициента отражения поверхностей.

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

Для определения коэффициента отражения принято учитывать такие коэффициенты:

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

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

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

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

Пример:

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

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

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

Задача №1 — расчёт мощности светильника

Я столкнулся c первой задачей. То есть я решил, каким образом будут располагаться светильники и для осуществления моей задумки, я расположил девять светильников в виде буквы «П»:

Соответственно мне необходимо было определить, каким световым потоком должен обладать светильник, чтобы обеспечить требуемую освещённость на кухне, а по световому потоку выбрать марку и модель светильника.

Для расчёта требуемого количества светильников нам необходимо знать нормативную освещённость, которая устанавливается СНиП 23-05-95* — «Искусственное и естественное освещение». Согласно данного СНиПа для кухни Е_н=150 лк

Площадь моей кухни равна 5 кв.м, S=5

Количество светильников: N=9

Теперь осталось разобраться с коэффициентами:

К – коэффициент запаса, также как и нормативная освещённость принимается по СНиП 23-05-95 (для жилых помещений 1,4 – 1,5), я принял К=1,4

Z – коэффициент неравномерности, принимается в зависимости от типа ламп и находится в пределах 1,0-1,2, для светодиодных светильников допускается принять Z=1,0

η – коэффициент использования светового потока, зависит от индекса помещения, отражающих поверхностей и типа ламп. Вообще данный коэффициент принимается по специальным таблицам, их можно найти на сайтах производителей ламп. На данный момент, я смог найти таблицы только для люминесцентных и ртутных ламп, всё-таки светодиодные лампы только набирают обороты, и информации для расчётов практически нет, но при всём этом, одну из таких таблиц активно используют сайты, продающие светодиодное оборудование: вот один из них — http://diode-system.com/kak-rasschitat-kolichestvo-svetilnikov.html А если используют профессионалы, то почему бы не воспользоваться и нам?

Таблица коэффициентов использования светового потока:

Теперь нужно понять, как ей пользоваться. Мы видим, что коэффициент использования светового потока зависит от индекса помещения и от коэффициентов отражения поверхностей потолка, стен и пола. Для коэффициентов отражения приведены наиболее распространённые варианты. Например: схема 0,7-0,5-0,3 (четвёртый столбик таблицы) соответствует помещению с белым потолком, светлыми обоями, и напольным покрытием, которое темнее обоев (это наиболее распространённый вариант)

Примерные коэффициенты отражения приведены в таблице ниже:

Согласно таблицы, для моей кухни подойдёт схема 0,7-0,5-0,3

Теперь рассчитаем индекс помещения — i. Этот параметр напрямую зависит от габаритов помещения и высоты рабочей поверхности. Если рабочей поверхностью считают стол, то обычно hраб=0,8 м. Для кухни рабочей поверхностью является: стол, плита, столешница, мойка, а они, как правило, имеют высоту 0,8-1,0 м, поэтому я принимаю hраб=0,8 м

Теперь рассчитаем расчётную высоту. Расчётная высота – это расстояние от светильника до рабочей поверхности, в моём случае светильники точечные встраиваемые, то есть расчётная высота будет измеряться от плоскости потолка до рабочей поверхности:

Сам индекс помещения рассчитывается по формуле:

a и b – соответственно ширина и длина помещения.

Округляем индекс помещения в большую сторону из ряда: 0,6; 0,8; 1,00; 1,25 и т.д. (смотрите второй столбец таблицы). Соответственно я принимаю 0,8

Теперь у нас есть все данные, чтобы определить коэффициент использования светового потока, пользуемся таблицей и получаем, что η = 0,39

И так, подставляем все данные в формулу для определения светового потока одного светильника:

То есть световой поток одного светильника будет равен 299 люмен. Это ориентировочно светодиодные светильники мощностью 3,5-4 Вт (см. таблицу ниже)

То есть для моей кухни подойдёт 9 светодиодных ламп мощностью 3,5 — 4 Вт (≈ 299 лм). Заходим в интернет и находим светильники соответствующей мощности, на всякий случай смотрим такой параметр, как световой поток (чтобы он был не менее нашего расчётного).

Вот, что удалось найти сразу:

Самое главное не ошибитесь с типом лампы, её цоколем и патроном. В своих точечных светильниках я использовал лампы с типоразмером MR16 и цоколем GU-5.3

Способы расчёта

Их можно выделить два:

1. По электрической мощности (в Ваттах).
2. По световой (в Люменах).

Для каждого варианта предусмотрены свои нормы, формулы и единицы измерения. Оба имеют свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более детально.

Считаем в Ваттах

Этот способ рассчитать освещённость помещения самый простой, привычный, но не самый точный. Для его применения необходимы следующие данные:

• площадь комнаты;
• требуемая мощность на квадратный метр.

Площадь находим по простой школьной формуле S=a*b. Далее, берём данные о необходимом количестве Ватт на 1 м2 — в среднем это 20 Вт — и множим на площадь. Математически это будет выглядеть так: P=S*p, где P — общая мощность, p — номинальная для 1 м2. Теперь можно высчитать количество лампочек в помещении. Просто делим общую мощность на этот же показатель для одной лампы. То есть, если вы хотите осветить помещение, которое требует в общем 300 Вт с помощью лампочек в 75 Вт, то: 300/75=4 — именно столько источников света вам понадобится.

Рациональное использование источников освещённости позволит улучшить атмосферу в помещении

Следует отметить, что норма 20 Вт — очень приблизительна. И чтобы повысить точность, желательно использовать отдельные показатели по каждому типу помещения:

• гостиная — 10–35 Вт;
• кухня — 12–40 Вт;
• ванная комната — 10–30 Вт;
• спальня — 10–20 Вт.

Все данные о мощностях мы умышленно привели для обычных ламп накаливания, как самых распространённых в наших краях. Производители более дорогих и в то же время экономичных видов зачастую указывают на упаковке какой по мощности лампе накаливания соответствует этот экземпляр.

Считаем в Люменах

Этот способ, с одной стороны, более точный, с другой — менее привычный. Хотя, если разобраться в единицах измерения, то ничего сложного в нём нет. Сложность заключается в том, что большинство из нас ассоциирует всё связанное с освещением с Ваттами. Но на самом деле эта единица измерения показывает лишь сколько ваша лампа потребляет электрической энергии. А сколько она при этом даёт света, её световой поток, измеряется в Люменах (Лм). В свою очередь, освещённость помещения измеряется уже в Люксах (Лк). 1 Лк равен 1 Лм на 1 м2. Объясняем проще. Если с помощью светового потока в 1 Лм осветить поверхность площадью в 1 м2 — такая освещённость будет равна 1 Лк.

Дальше действуем по тому же алгоритму. Берём общую площадь, множим её на необходимую освещённость для 1 квадратного метра и получаем мощность светового потока, которая нужна для освещения всего помещения. Формула почти такая же, как и раньше: P=S*E. Где S по-прежнему площадь, P — общая мощность (теперь в Лм), а E — освещённость 1 м2 в Лк.

Помните об эффективности каждого источника освещения

Чтобы воплотить эту формулу в жизнь понадобятся нормы по освещённости того или иного типа помещения. По разным нормативным документам они составляют:

• гостиная — 100–200 Лк;
• кухня 150–300 Лк;
• ванная комната — 50–200 Лк;
• спальня — 100–200 Лк.

Осталось произвести расчёт количества светильников. Для этого общую мощность (P) делим на световой поток от одного источника (F) — n=P/F. Здесь тоже потребуются определённые цифры. А именно световая мощность разных видов ламп. Почти всегда эти сведения можно найти на упаковке. Но на всякий случай основные из них приведём и здесь:

Тип лампы	Потребляемая мощность (Вт)	Мощность светового потока (Лм)
Лампа накаливания	15 25 40 60 75 100	90 230 430 730 960 1380
Галогенная лампа 12 В	20 35 50 75	340 670 1040 1280
Галогенная лампа 220 В	100 150 200 300 400 500	1650 2600 3200 5000 6700 9500
Светодиодная лампа	2–3 4–5 8–10 10–12 12–15 18–20 25–30	250 400 700 900 1200 1800 2500
Люминесцентная лампа	4 6 8 13 15 16 18 36 58	120 240 450 950 950 1250 1350 3350 5200

Подставив данные из таблицы в формулу над ней, вы сможете рассчитать количество источников света при использовании разных типов ламп.

Как мы и говорили, если внимательно отнестись к единицам измерения и не путать Люмены и Люксы — сам расчёт ничего сложного собой не представляет. При достаточном уровне ответственности и внимания произвести его сможет каждый. Но если эта информация вас немного озадачила — можем предложить произвести подсчёт онлайн. Для этого используйте специальный калькулятор освещённости помещения.

Необходимая освещенность для рассады и расчет световой мощности ламп.

Необходимая освещенность для большинства растений, которые мы выращиваем рассадным способом, должна быть выше 8000лк. А где брать эти люксы и как их вычислить на упаковке ламп в магазине не пишут. Более того об этом не пишут и большинство советчиков рассуждающих о преимуществах той или иной лампы. Вот и получается, что вроде и лампа “правильная”, а растениям плохо. Они вытягиваются, перерастают…

Особенно часто такое бывает, когда начинающий огородник, начитавшись о достоинствах специальных “фитоламп”, решает устроить рассаде праздник и устанавливает 1 лампу над пятью рядами стаканчиков с рассадой! Это можно сравнить с попыткой накормить одним бутербродом с икрой всех приглашенных гостей… Ведь для растений свет — это жизнь! А хороший свет – роскошная жизнь!

Теперь мы знаем, что люксы характеризуют, насколько «светло» растениям, а люмены характеризуют лампы, которыми вы освещаете эти растения. И именно количество люменов указано на маркировке ламп.

Рассчитаем сколько люменов нужно чтоб растения получали освещенность в 8000лк или выше на ВАШЕМ подоконнике или столике для рассады.

1. для начала рассчитываем площадь, которую будет занимать рассада: Например это стол длиной 1.5м и шириной 1м S=1.5*1=1.5м2

2. теперь определим световой поток в люменах, который нам надо создать. Для этого умножим необходимую нам освещенность на площадь освещаемой поверхности: 8000лк*1.5м2=12000Лм минимум нам нужно чтоб осветить наш стол.

3. Учтем потери, при подвешивании на высоту около 30см они составляют около 30%, значит световой поток должен быть примерно в 1.5раза больше 12000*1.5=18000лм.

Итак, мы рассчитали минимальный световой поток, который должны создавать лампы, предназначенные для досвечивания рассады размещенной на столе длиной 1.5м и шириной 1м.