Расчёт светодиодного освещения по площади помещения, методы и формулы

Расчет производственного освещения в чем его необходимость.

Как правило говоря про производственное освещение все начинают рассказывать про самочувствие сотрудников и работоспособность. Давайте будем честными те кто это пишут дай бог один раз в жизни бывали на производстве, а то и не были вовсе.

Если посмотреть на проектирование систем освещения в целом и проектирование производственного освещения в частности, с практической точки зрения, а не с точки зрения среднестатистического продавца недорогих светильников. То мы сможем составить перечень требований, которые хотел бы удовлетворить любой собственник, заказчик, промышленного объекта.

• Экономичность.
• Долгий срок службы
• Стоимость (при условии, что мы понимаем, что качественная продукция стоит денег
• Хорошие эксплуатационные характеристики.

И если подвести итог этих требований, то мы приходим к выводу, что стоит начать с грамотного и точного расчёта промышленного освещения. Который бы включал в себя не только основные светотехнические характеристики, но и сравнительный анализ характеристик.

Нормы освещенности для жилых помещений

В квартирах и частных домах соблюдение норм не обязательно, но это не значит, что их нельзя использовать при расчетах на этапе разработки проекта. Это примерные показатели, которые помогают сориентироваться, если вычисления осуществляются самостоятельно.

Нормы освещенности определены законодательно (в СНиП 23-05-95).

Объект	Средний показатель (лк)
Читальный, компьютерный зал	400
Рабочая комната, кабинет в офисе	300
Зал заседаний в офисе	200
Архив, хранилища книг	75
Учебные классы в школах и других учебных заведениях	500
Бассейны	150
Спортзалы	75
Детская комната в квартире	200
Жилая комната, кухня	150
Прихожая, ванная, туалет	50
Вестибюль, холл	30
Лестница	20

В жилых домах нормы можно менять в ту или другую сторону, так как никто никакие проверки не проводит. Пример: если владелец квартиры считает, что для кухни показатель 150 лк не подходит, он может его повысить или снизить.

Формула расчета количества лампочек на квадратный метр

Узнать количество точечных светильников на квадратный метр можно с помощью формул. Этот вариант проще, т.к. можно подставить свои показатели и получить результат за считанные секунды. 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.

Семь раз подумай перед просчётом освещения

Зачем нужны подсчёты по свету и что следует знать

Комфортная среда нахождения в доме для человека создаётся искусственным светом от ламп. При недостаточности или излишках ощущения света возникает дополнительное напряжение зрения и раздражение глаз, появляется потребность в очках, снижаются ресурсы с упадком сил, ухудшается самочувствие. Поэтому делается обязательный расчёт освещения помещения, определяется соответствие установленным санитарным нормам, подбирается оптимальный вариант источников света близкий к естественному освещению.

По оформлению и способам распределения необходимого в доме, в помещениях света, везде электроосвещение подразделяют на 3 вида: общее, акцентированное, местное. Бывает сложно разобраться с вычислениями общего освещения светодиодными лампами для жилого дома. При расчёте потребуется понимание основных параметров и определений объекта-света.

Основные световые характеристики, единицы измерения

Свет можно измерить и описать, как и многое другое на «свете». В физике освещённость – есть величина «интегральная», определяемая многими параметрами, изучаемыми наукой фотометрией.

Таблица 1. Используемые физические понятия света, обозначения и единицы измерения:

Характеристика	Обозначение	Единица измерения
Световой поток	Ф	Лм люмен
Сила света	I	Kд кандела, «свеча»
Яркость	L	Kд/м² нит (нт)
Освещённость	E	Лк люкс
Световая температура	K	Кельвин
Световая отдача	H	лм/Вт.

Основные параметры светоизлученияИсточник infourok.ru

Люмены потока света – энергия волн от источника, излучаемая по всем направлениям, воспринимаемая как «яркость» по зрительному ощущению. Световые потоки по распределению лучей света бывают отражёнными, рассеянными, прямыми. Определяется тем большее число люменов, чем больше весь учитываемый поток света.

Сила света (I) похожа на плотность в пространстве потока света, его интенсивность. При определении I световой поток (Ф) делится на телесный угол (ꭥ) в стерадианах по направлению потока.

Понятие освещённости связывает количество света (светового потока) приходящегося на площадь освещаемой поверхности (E=Ф/S). Величина люксов прямо зависит от силы света источника и обратно пропорционально от квадрата расстояния до источника (при условии перпендикулярности потока к поверхности).

Прослеживается при определении величин света их взаимосвязь и качественное различие: что сам светильник ярче при больших люменах, а поверхность освещена больше при достаточно высоких величинах люксов.

Источник характеризуется эффективностью преобразования электроэнергии в свет (световая отдача Н). Она измеряется в люменах на ватт.

Светотехнические величиныИсточник rusenergetics.ru

Обмен энергией (излучением света) между электрическим источником и внешним помещением (по яркости) – по сути, работа в физическом представлении (1 Джоуль = 1 Ватт * 1 сек). Работой считается мощность излучения, умноженная на время. При известном усреднённом значении световой отдачи (Н) лампы можно примерно определить световой поток. Более ярким будет источник света при большей мощности освещения. Из источников с равной силой света (I) потребляют меньшую электрическую мощность светодиодные лампы.

Сравнение по светоотдаче источников:

1. Вакуумная лампа накаливания с вольфрамовой нитью – от 8 до 10 лм/Вт..
2. Галогеновая лампа – от 12 до 15 лм/Вт.
3. Люминесцентная лампа с преобразованием напряжения в цоколе – от 50 до 70 лм/Вт.
4. Светодиодные современные светильники – от 100-120 лм/Bт.

Для визуального понимания предмета каждому человеку важно воздействие света и цвета (особенно для художников). Определённое восприятие зрительным нервом конкретного установленного цвета спектра и фиксирует понятие цвета

Цветовая температура (К) обозначает цветность излучения света. Обычная температура и цветовая температура – разные понятия; у неба зимой, в мороз, цветовая температура составляет 12000К, у зажжённой свечи в 10 раз меньше – 1200К.

Цветовая температураИсточник ds04.infourok.ru

Применяют в практике определения цветности белого света:

• дневного света – более 5000 К,
• нейтрального – от 3300 до 5000 К,
• тёплого – менее 3300 К.

Глаз так устроен, что наличие синих оттенков в излучении источника снижает яркость его визуального восприятия.

Погрешности в расчетах

Обычно лампочки накаливания меняют на светодиодные в процессе проведения ремонта, и впоследствии освещение оказывается недостаточным. Главная причина этого в том, что при расчете количества необходимых светодиодных элементов не учитывался коэффициент отражения от различных поверхностей.

Например, на существенное снижение освещенности в комнате могут повлиять:

• темные обои;
• ламинат, линолеум темных цветов;
• подвесные потолочные конструкции с матовым полотном.

В данной ситуации предполагается общий показатель освещенности.

Световая интенсивность на рабочем столе от светодиодного осветителя, установленного над ним, может быть вполне достаточной. Но уже лежа на диване, читать книгу будет некомфортно, если стеновые поверхности практически не будут отражать световой поток, направленный от потолочного прибора освещения.

Коэффициент отражения можно установить исходя из цветовых оттенков поверхности:

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

Расчет освещенности

Для расчёта необходимого количества осветительных приборов существует две основные формулы – простая и сложная, дающая более точный расчёт. На практике достаточно простой формулы. Она не требует серьёзных знаний и вполне решаема даже без калькулятора.

Шаг первый – рассчитать величину светового потока, требуемого для помещения (измеряется в Люменах).

Для этого стоит прибегнуть к простой формуле А * B * C, где:

1. Норма освещённости выбранного объекта.
2. Площадь объекта.
3. Коэффициент высоты потолков. При высоте потолков от 2.5 до 2.7 метров он равен 1, от 2.7 до 3 метров – 1.2, от 3 до 3.5 метров – 1.5 и от 3.5 до 4.5 метров – равен 2.

Вторым шагом будет расчёт нужного количества ламп и их мощности. Для этого необходимо разделить полученное в первых расчётах число на величину светового потока указанную на лампах в подобранных осветительных приборах

При этом важно помнить, что чем больше используется приборов, тем равномернее освещение

Пример расчёта 1

Дано: жилая комната площадью 20 квадратных метров с потолком высотой 2.7 метра и осветительными приборами, оснащёнными лампочками накаливания мощностью 60 Вт.

Сначала рассчитываем необходимый световой поток для данного помещения:

150 * 20 * 1 = 3000 Люмен.

Затем узнаем необходимое количество ламп для нормальной освещённости комнаты. Для этого сначала надо уточнить световой поток 60 Вт лампочки накаливания. В среднем они выдают от 600 до 800 Люмен.

Возьмём среднее значение в 700 Люмен:

3000 : 700 = 4.28571

Округляем в большую сторону – до 5 – это и будет необходимым количеством осветительных приборов, оснащённых одной лампочкой. Мощностью 60 Вт. Но стоит иметь ввиду, что большее количество менее мощных ламп позволяет получить более равномерную засветку.

Более сложная, но с этим и более точная формула требует перед началом расчётов собрать некоторое количество данных:

1. Первым делом надо измерить комнату, для которой рассчитывается освещение. Необходимы такие параметры, как высота, длина и ширина комнаты.
2. Затем по нормативам необходимо определить коэффициент отражения стен, потолка, и пола.
3. Следующим шагом будет нахождение коэффициента применения. Для этого рассчитывается расстояние от рабочей поверхности до светильника. Также на этом этапе необходимо определиться с типом и мощностью установленной в нём лампочки.
4. По таблице из СНиП определяем норму освещённости помещения.

Рассчитываем площадь помещения (S):

S = a * b

где:

a – длина помещения;

b – ширина помещения.

Рассчитываем индекс помещения (Ф):

Ф = S / (( h1 – h2 ) * ( a + b ))

где:

h1 – высота от пола до потолка;

h2 – высота от рабочего места до потолка.

Рассчитываем количество осветительных приборов (N):

N = ( E * S * 100 * Кз ) / ( У * p * Fi )

где:

E – освещённость помещения;

S – площадь помещения;

Кз – коэффициент запаса;

У – коэффициент использования ламп;

p – количество ламп;

Fi – поток света одной лампы.

Необходимый уровень освещения в разных комнатах

Пример расчёта 2

Дано: жилая комната размером 9 на 6 метров с потолком высотой 3.2 метра. Осветительными приборами были выбраны четыре люминесцентные лампы по 18 Вт каждая. Расстояние от рабочей поверхности до пола 0.8 метра, коэффициент запаса – 1.25, коэффициент отражения пола равен 10, стен – 30, потолка – 50.

Производим расчёт площади:

S = 9 * 6 = 54 кв. м

Далее узнаём индекс помещения:

Ф = 54 / (( 3.2 – 0.8 ) * ( 6 + 9 ) = 1.5

Коэффициент использования ламп в жилых комнатах – У – равен 51.

Производим дальнейшие, окончательные расчёты:

N = ( 300 * 54 * 100 * 1.25 ) / ( 51 * 4 * 1150 ) = 8.63

Всегда округляем в большее число – получаем 9. Это и есть необходимое для правильной организации освещения количество ламп.

Что такое световой поток

В старые добрые времена, основным параметром по которому выбирали лампочку в прихожую, на кухню, в зал, была ее мощность. Никто никогда и не задумывался спрашивать в магазине про какие-то люмены или канделы.

Говоря простыми словами, световой поток – это количество света, которое дает светильник.

Однако не путайте световой поток светодиодов по отдельности, со световым потоком светильников в сборе. Они могут существенно отличаться.

Надо понимать, что световой поток это всего лишь одна из множества характеристик источника света. Причем его величина зависит:

от мощности источника

Вот таблица этой зависимости для светодиодных светильников: 

А это таблицы их сравнения с другими видами ламп накаливания, люминесцентных, ДРЛ, ДНаТ: 

Однако есть здесь и нюансы. Светодиодные технологии до сих пор еще развиваются и вполне возможен вариант, когда светодиодные лампочки одинаковой мощности, но разных производителей, будут иметь абсолютно разные световые потоки.

Просто некоторые из них ушли более вперед, и научились снимать с одного ватта больше люмен, чем другие.

Кто-то спросит, для чего нужны все эти таблицы? Для того, чтобы вас тупо не обманывали продавцы и производители.

На коробочке красиво напишут:

мощность 9Вт

светопоток 1000Лм

аналог лампы накаливания 100Вт

Но с такой мощностью вам и близко не будет хватать прежнего света. Начнете ругаться на светодиоды и технологии их несовершенства. А дело то оказывается в недобросовестном производителе и его товаре.

от эффективности

То есть, насколько эффективно тот или иной источник преобразует электрическую энергию в световую. Например, обычная лампа накаливания имеет отдачу 15 Лм/Вт, а натриевая лампа высокого давления уже 150 Лм/Вт. 

Получается, что это в 10 раз более эффективный источник, чем простая лампочка. При одной и той же мощности, вы имеете в 10 раз больше света!

Измеряется световой поток в Люменах – Лм.

Что такое 1 Люмен? Днем при нормальном свете, наши глаза больше всего чувствительны к зеленному цвету. К примеру, если взять два светильника с одинаковой мощностью синего и зеленого цвета, то для всех нас более ярким покажется именно зеленый.

Длина волны зеленого цвета равна 555 Нм. Такое излучение называется монохроматическим, потому что содержит в себе очень узкий диапазон.

Конечно, в реалии зеленый дополняется и другими цветами, чтобы в итоге можно было получить белый.

Но так как чувствительность человеческого глаза максимальна именно к зелени, то и люмены привязали к нему.

Так вот, световой поток в один люмен, как раз таки и соответствует источнику, который излучает свет с длиной волны 555 Нм. При этом мощность такого источника равняется 1/683 Вт.

Почему именно 1/683, а не 1 Вт для ровного счета? Величина 1/683 Вт возникла исторически. Изначально, основным источником света была обычная свечка, и излучение всех новых ламп и светильников как раз таки и сравнивались со светом от свечи.

В настоящее время эта величина 1/683 узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно.

Это напрямую влияет на зрение человека.

Более сложный и точный расчет освещенности

В профессиональных расчетах используют более сложный способ расчетов, который применяется для ламп всех видов. Общие принципы вычисления в обоих способах совпадают, но для большей точности учитывают дополнительные коэффициенты, такие как:

• k — коэффициент запаса, который учитывает запыленность светильников и ухудшение их возможности пропускать свет, снижение уровня светового потока от лампы   с течение времени, ухудшение состояния отражающей способности стен и потолка. Поскольку светодиодные светильники обладают длительным периодом службы без ухудшения качества, то для них коэффициент запаса составляет 1.1.
• z — показатель соотношения среднего освещения к минимальному Eср/Emin, то есть неравномерность уровня освещения. У светодиодных ламп благодаря ровному свечению этот показатель равен 1.
• Φ — световой поток светодиодных ламп, Лм, который узнается на упаковке или из сопроводительной документации к лампам освещения.
• η — коэффициент использования светового потока, то есть КПД источника освещения. В высокоэффективных светодиодных лампах он практически равен 1.
• E — норма освещенности в Лк, из таблиц или непосредственно из СНиП.

Также в сложном расчете более точно вычисляют корректирующую высоту потолка. Для ее расчета определяют:

• h — общую высоту помещения
• h1 — длину или высоту подвеса у потолочного светильника
• h2 — высота от пола до основной рабочей поверхности (стол, кровать)

Такой сложный расчет производится исходя из того, что в большинстве случаев источник освещения располагается ниже потолка, а наибольший уровень освещения необходим не на уровне пола, а на высоте рабочей поверхности.

Формула расчета имеет следующий вид:

hp = (h – (h1 + h2)), где hp — расчетная высота помещения, нуждающаяся в освещении

Данный показатель наравне с длиной, шириной и общей площадью участвует в расчете индекса помещения, то есть геометрических характеристик помещения.

Формула индекса (i) помещения рассчитывается следующим образом:

i = S / (hp × (a + b)), где a и b — длина и ширина, а S площадь.

В итоге общая формула для расчета освещенности помещения светодиодными лампами и определения необходимого количества ламп выглядит следующим образом:

N = (E × S × k × z × 100)/(n × Ф × η)

Такие сложные расчеты обычно производят в ходе проектирования помещения и разработки его технических характеристик. В быту используют методы попроще.

Первый вариант расчетов

При определении числа светодиодных приборов используют метод коэффициента светового потока испускаемого источником света.

Светодиодная модель

Суть этого способа заключается в вычислении коэффициента для комнаты, в основе которого берется ее размер, а также светоотражающие свойства поверхностей (потолка, пола и стен).
Чтобы произвести расчеты данным методом, необходимо знать следующие параметры:

• а – длина комнаты;
• b – ее ширина;
• h1 – высота потолка.

Также вам понадобятся такие показатели:

• коэффициент применения осветительного прибора;
• коэффициенты отражения света от поверхности потолка, стен и пола;
• расчетная высота – расстояние, находящееся между рабочей поверхностью (hp) и светильником;
• вид используемой лампочки;
• мощность используемых лампочек;

Виды лампочек

нормы освещенности.

Все эти параметры можно узнать из соответствующих нормативных актов для каждого конкретного помещения.
Алгоритм расчета включает следующие этапы:

• определение площади помещения. Для этого ширину (b) умножаем на длину (а);
• вычисляем индекс комнаты φ = S / (h — Кз) * (a + b);

Обратите внимание! Для вычисления индекса помещения вам понадобится знать такие показатели:

• S – площадь комнаты;
• h – ее высота;
• Кз – вычисленный ранее коэффициент запаса;
• а и b – ширина и длина комнаты.
• затем определим коэффициент для применения прибора. Этот показатель можно узнать из таблиц серийности осветительной продукции. Для этого нужно знать индекс помещения и коэффициент отражения.

Теперь все готово для того, чтобы определить требуемое число осветительных приборов, используя формулу:
N = (E х S) / (U х n х Фл х Кз)
Значения из формулы расшифровываются так:

• Е – необходимая освещенность для горизонтальной плоскости (Лк);
• S – площадь (м2);
• U – коэффициент применения осветительного прибора;
• n — число лампочек, вкрученных в одно изделие;
• Фл – световой поток, указанный для одной лампы (Лм);
• Кз– коэффициент запаса. Этот коэффициент определяет снижение яркости свечения лампочки по причине ее износа и/или загрязнения осветительных элементов, а также загрязнения пространства освещаемых поверхностей.

После этого определяем коэффициент использования прибора. Вставляем все полученные значения в формулу и поучаем конечный результат.
Полученное число представляет собой оптимальное количество светильников, необходимое для создания качественного уровня освещенности для конкретной комнаты.

Расчет освещения квартиры и что нужно учесть.

Следует помнить, что разные лампы и светильники ввиду их конструкции могут дать различные световые потоки, интенсивность, яркость. Основное освещение не всегда способно равномерно осветить все помещение, то есть отдельные части помещения могут оказаться более «темными». Чтобы добиться более равномерного освещения используют дополнительные источники света в виде торшеров, бра и т.д.

Светильники

Для основного освещения лучше использовать люстры и потолочные светильники, у которых плафоны из матового либо опалового стекла. Свет, пройдя через такую поверхность, будет более рассеянным, т.е. мягким. Такой источник света сможет более равномерно осветить все пространство помещения.

Цветовая температура

Посмотрите на эту комнату с теплыми белыми, нейтральными белыми и холодными белыми полосами. По этим фото вы можете судить, как цветовая температура света влияет на внешний вид всей комнаты. Это полностью зависит от личных предпочтений и общего стиля, вы сразу  почувствуете, что комната изменилась.

Теплый белый — создает уют, уютный уголок. Обычно он используется в помещениях, где все собираются для отдыха (гостиные, спальни, столовые и т. Д.).

Нейтральный или натуральный белый — создает естественный эффект дневного света. Это самая продаваемая полоса, которая имитирует естественный дневной свет и удобно используется в любом месте дома.

Холодный белый —  дополняет современный стиль, излучая яркий, свежий блеск. Холодный белый цвет отлично подходит для рабочего освещения, так как это более яркий и более сфокусированный свет. Яркие, прохладные цвета больше всего используются в ванных комнатах и ​​на кухнях.

Для того чтобы определить каким должен быть нормируемый уровень освещения. Следует использовать СНИПы (строительные нормы и правила).

• Строительные Нормы и Правила (СНиП) используются при непосредственном проектировании зданий, требования к освещению в них закладывается еще на этапе рабочих чертежей;
•  В России нормы СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* (СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*).
• Санитарные Правила и Нормы (СанПиН) являются уточняющим документов СНиП и применяются уже к организации конкретных мест в уже построенных зданиях.
• Нормы МГСН 2.06-99 «Естественное, искусственное и совмещенное освещение»

Роль фактуры натяжного потолка в освещении помещения

Материал для натяжного потолка и его фактура оказывают сильное влияние на выбор осветительных приборов. Натяжные потолки бывают следующих видов:

• тканевые;
• ПВХ.

Натяжные потолки из ПВХ восприимчивы к теплу. Они могут начать плавиться под воздействием высокого температурного режима. При этом тканевый натяжной потолок устойчив к температурам вплоть до 80 градусов. Поэтому они допускают установку мощных светильников в большем количестве.

ПВХ-пленка тоже выпускается в нескольких видах:

1. Глянцевый натяжной потолок хорошо отражает свет. Даже несколько точечно установленных лампочек дадут хороший эффект, и полностью обеспечат помещение светом.
2. Матовая поверхность натяжного потолка поглощает больше света, поэтому потребует установки более ярких ламп.

Как решить проблему уязвимости натяжных потолков к теплу:

1. Следует выбирать светодиодные лампы. Подойдут также лампочки накаливания с низкими показателями мощности, галогенные и энергосберегающие устройства. Можно купить осветительные приборы, вмонтированные в специальные корпуса, препятствующие проводимости жара. Существуют также модели светильников со встроенными отражателями.
2. Ширина корпусов светильников для натяжных потолков примерно варьируется в пределах от двух до 7 сантиметров. Слишком широкие светильники займут много места за натяжным потолком, и его потребуется монтировать ниже необходимого. В помещениях с небольшой высотой стен это сильно скажется на обстановке. Чтобы пространство в комнате не скрадывалось, лучше выбирать устройства с максимально тонким корпусом.
3. Можно предусмотреть проблему освещенности, купив светильники, позволяющие регулировать их яркость. Такие лампочки должны быть рассчитаны на подключение к диммеру.

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

Какие данные необходимы для расчета уровня освещенности

Существует несколько способов, с помощью которых можно рассчитать   количество и мощность светодиодных ламп. Прежде чем приступать к расчетам, необходимо разобраться, какие показатели будут в них участвовать.

Перечень переменных и постоянных величин, на основании которых производится расчет светодиодного освещения, состоит из следующих пунктов:

• Площадь помещения, то есть произведение длины на ширину комнаты. Расчеты производятся исходя из того, что помещение имеет прямоугольную форму. При более сложной архитектуре, необходимо условно разделить пространство на правильные фигуры и сложить их площади.
• Поправочный коэффициент, в котором учитывается высота потолков. Поскольку свет распространяется не только по площади, но и по всему объему помещения, яркость освещения напрямую зависит от высоты потолков.   Пользуются специальной таблицей коэффициентов. Например, высота потолков от 2.5 до 2.7 м — это коэффициент 1, до 3 м —   равен 1.2, до 3.5 м — 1.5, дальше используется корректировочный показатель — 2.
• Еще один норматив — это уровень освещенности, для расчета которого также составлены специальные таблицы для жилых, подсобных, коммерческих и производственных помещений. Показатель измеряется в Лк (люксах).

Наиболее популярные показатели выглядят следующим образом:

1. ванная, туалет, подвал, коридор приравниваются к подсобным помещениям, и уровень освещенности в них колеблется от 20 Лк (в подвале) до 50 Лк (в коридоре).
2. жилые комнаты оцениваются в пределах от 150 до 300 Лк, минимальные показатели в спальной и кухне — 150 Лк, максимальный уровень в рабочем кабинете и детской комнате — 300 Лк.

Дополнительно при расчетах могут использоваться такие показатели, как:

• чистота помещения (уровень запыленности);
• отделочные материалы и потолки (темные, светлые, глянцевые).