Расчет количества светодиодных светильников

В этой статье я хочу поделиться методом расчёта освещения, который будет показан на примере моей кухни, где установлены точечные светодиодные светильники.

Введение. Основные формулы

Для начала немного информации для общего развития. Освещённость поверхности – величина, равная отношению светового потока, падающего на малый участок поверхности, к площади этой поверхности. Освещённость измеряется в люксах (лк) Ниже приведена формула:

• E – освещённость, лк
• Ф – световой поток, измеряется в люменах, лм
• S – площадь поверхности, кв. м

Тогда из данной формулы несложно выразить световой поток:

Именно на основании вышеуказанной формулы и будет производиться дальнейший расчёт.

Для расчёта количества светильников нам необходимо преобразовать формулу, чтобы учесть необходимые параметры. Вот как будет выглядеть нужная нам формула:

Мы видим, что в новой формуле добавились новые параметры, но и старые при этом сохранились:

• Ф_N в отличие от Ф – это световой поток от одного светильника, лм.
• N – количество светильников, шт.
• К, Z и η – коэффициенты, но о них немного позже.

То есть по данной формуле мы можем рассчитать световой поток одного светодиодного светильника, а затем выбрать его марку.

Определяемся с целью расчёта

Нам нужно определиться, что мы хотим рассчитать:

1. Мощность светильника, зная при этом количество, которое вы хотите поставить
2. Количество светильников, зная марку и характеристики конкретного светильника

Для решения первой задачи используем вышеуказанную формулу.

Для решения второй задачи выражаем N через остальные параметры:

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

Задача №2 — расчёт количества светильников

Обратная задача. Как я уже говорил выше, может стоять другая задача, вы определились со светодиодными лампами, они вас устраивают по цене, вы знаете их характеристики, а вам нужно рассчитать кол-во таких ламп, чтобы обеспечить требуемую освещённость в помещении, тогда используйте формулу:

Только теперь вместо количества светильников, нам нужно подставить световой поток одного светильника.

Например, у вас в магазине появились дешёвые светодиодные лампы мощностью 3 Вт, световой поток которых 215 лм (лампа с такими параметрами действительно существует) и вы решили их приобрести. Пользуемся вышеуказанной формулой, все параметры остаются прежними:

Я думаю, что в данном случае можно округлить в меньшую сторону, то есть принять 12 ламп, чтобы расположить светильники в три ряда по четыре штуки.

Источник: remsovet.com

Расчет освещенности для разных помещений

Степень освещенности для каждой конкретного помещения в зависимости от его целевого назначения рассчитывается в индивидуальном порядке. К примеру, рабочий кабинет, в котором большая часть времени проходит за чтением, написанием каких-либо документов, требует максимальной освещенности, а вот в прихожей данный показатель не актуален.

Самый простой вариант рассчитать количество светильников на замену лампам накаливания — по световому потоку.

Таблица соответствия мощности лампы накаливания световому потоку

Таблица требуемой освещенности помещений

Пример:

• в зале установлена потолочная люстра с тремя лампочками накаливания по 150 Вт каждая;
• площадь помещения — 25 м²;
• общий световой поток такого прибора освещения — 1800 х 3 = 5400 лм;
• освещенность помещения — 5400/25 = 216 лм/м² (люкс).

Расчет светодиодных элементов для освещения помещения

Расчет количества светодиодных светильников осуществляется по достаточно простой формуле.

Число осветителей определяется в зависимости от площади помещения и требуемой освещенности.

• Общий световой поток прибора определяется степенью освещенности, умноженной на площадь помещения и поделенной на число лампочек.

Расчет освещения светодиодными источниками на 1м²:

• Степень освещенности равна количеству лампочек, умноженному на значение светового потока одной лампы и поделенному на освещаемую площадь.

Какое количество осветителей на диодах понадобится на квадратный метр, будет зависеть от варианта монтажа самого устройства.

Например:

• если светодиодные элементы вставляются в стандартную потолочную люстру, тогда их световой поток нужно подбирать в зависимости от требуемой световой интенсивности;
• в случае монтажа точечного оборудования по всему периметру помещения нужно разделить требуемый показатель освещенности на значение светового потока осветительного источника, который планируется в дальнейшем использовать.

Важно! Необходимо помнить, что максимально эффективный угол подачи светового потока для светодиодных элементов составляет 120°. Соответственно, число осветителей на м² должно обеспечивать равномерное, без перепадов, освещение. Этого можно добиться путем увеличения числа световых элементов с прямо пропорциональным понижением их мощности.

Также стоит учитывать, что источники, вмонтированные непосредственно в потолочную конструкцию, приблизительно на 25 см расположены выше, если сравнивать с подвесной полочной люстрой. Соответственно, световая интенсивность должна быть выше на 20 %.

К сведению! Для быстрого расчета освещения помещений при помощи светодиодных источников можно воспользоваться онлайн-калькулятором в интернете.

Как правильно подбирать лампы

Подбирая световые источники на диодах, необходимо обязательно обращать внимание на максимально критичные параметры, являющиеся принципиальными для качественной освещенности:

• цветовую температуру;
• световой поток;
• вариант рассеивателя.

Цветовая температура

Категории цветовой температуры светодиодных элементов:

• W — белый (3000-4200 К);
• WW — белый теплый (2500-3000 К);
• CW — белый холодный (от 4500 К).

Важно! Чем больше цветовая температура, тем визуально ярче световой поток осветителя. При одинаковой мощности CW визуально ярче, чем WW примерно на четверть.

Световой поток

На данный параметр тоже обязательно стоит обращать внимание при выборе светодиодной лампы. Световой поток, как правило, зависит от качества, типа матриц диодов.

Тип рассеивателя

Данный элемент конструкции осветительного диодного устройства может быть прозрачного или матового исполнения. Более равномерно распределяет свет матовый рассеиватель, но при этом ему присущи значительные потери световой интенсивности — до 30 %. Поэтому для освещения больших площадей практичнее использовать приборы, оборудованные прозрачными рассеивателями. А вот для настольной лампы, торшера однозначно стоит использовать источник с матовым рассеивателем.

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.

К сведению! Для определения заданной освещенности при разных коэффициентах отражения существует множество таблиц, которые свободно можно найти в интернете.

Источник: cdelct.ru

Этап №1 расчета.

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп. 

Формулой = X * Y * Z рассчитывается показатель необходимой величины светового потока (Люмен) при этом:

• X – установленная норма освещенности объекта в зависимости от типа помещения. Нормы приведены в Таблице №1,
• Y – соответствует площади помещения в квадратных метрах,
• Z — коэффициент поправки значений в зависимости от высоты потолков в помещении. При высоте потолков от 2,5 до 2,7 метра коэффициент равен единице, от 2,7 до 3 метра коэффициент соответствует 1,2; от 3 до 3,5 метров коэффициент составляет 1,5; 3,5 до 4,5 метров коэффициент равен 2.

Таблица №1 "Нормативы освещенности офисных и жилых объектов по СНиП"

Этап №2 расчета.

Получив необходимые данные о величине светового потока, мы можем вычислить необходимое количество светодиодных ламп и их мощность. В таблице №2 указаны значения мощности светодиодных ламп и соответствующие им показатели по световому потоку. Итак, делим полученное на этапе №1 значение светового потока на величину светового потока в люменах по подобранной лампе. В результате имеем нужное количество светодиодных ламп определенной мощности для помещения.

Таблица №2 "Значения светового потока светодиодных ламп разной мощности"

Пример расчета освещения.

Для примера предлагаем рассчитать количество и мощность светодиодных ламп для жилой комнаты в многоквартирном доме, размером 20 квадратных метров при высоте потолков 2,6 метра.

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.

Источник: www.calc.ru

Что влияет на расчет led-освещенности производственных помещений

В зависимости от типа помещения, его площади и назначения определяется индивидуальный уровень освещенности. В производственных машинных цехах, зонах, где работают люди, и торговых помещениях этот показатель отличается. Существуют установленные нормы для конкретных зданий. Они определяются исходя из параметров:

• разряд зрительных работ;
• характеристика зрительных работ;
• минимальный размер объекта различия;
• контраст объекта различия с фоном;
• характеристика фона.

Нарушение норм может привести к производственным травмам или даже летальному исходу. При расчете учитываются также условия работы – наличие влаги, пыли, концентрация взрывоопасных веществ, строительные характеристики помещения. Светодиодные светильники подходят для освещения всех типов помещений благодаря их безопасности, простоте установки, экономичности и долговечности.

Расчет освещенности светодиодными светильниками

Необходимый уровень освещенности в помещениях зависит от высоты и площади. На показатели также влияет тип освещения – основной, локальный, резервный. Государственные стандарты четко определяют уровень освещенности для помещения разной площади и назначения. Их можно узнать из отраслевых справочников или по данным калькулятора расчета светодиодного освещения на нашем сайте.

Зная рекомендуемый уровень освещенности помещения и световой поток одной лампы, легко рассчитать число необходимых светильников.

Методы расчета параметров led-освещенности на производственном объекте:

1. Метод коэффициента использования светового потока. Применяют при использовании всех типов светильников для расчета равномерного освещения горизонтальной поверхности.
2. Удельной мощности. С помощью метода предварительно определяют мощность установки для освещения.
3. Точечный метод используют для расчета освещения при установке светильников прямого света.

Простой способ быстро рассчитать количество светильников без сложных формул –воспользоваться калькулятором на сайте «Центра светодиодного освещения». Для определения числа приборов достаточно знать размеры помещения, его тип, выбрать подходящий светильник на сайте. Система самостоятельно рассчитает нужное количество осветительных приборов, исходя из установленных норм освещенности и характеристик светильников.

Как выбрать светодиодные светильники для помещения

При самостоятельном выборе осветительных приборов нужно учитывать параметры оборудования, которые влияют на качество света. Основные характеристики светильников:

1. Тип рассеивателя влияет на интенсивность и равномерность распределения света. Он может быть матовым или прозрачным. Матовый создает мягкий рассеянный свет, но снижает интенсивность. Его лучше использовать для установки на рабочих местах и в небольших комнатах. Прозрачный не задерживает световой поток и подходит для освещения больших площадей.
2. Цветовая температура. Её часто обозначают маркировкой: W-белый, WW-теплый белый, CW-холодный белый. Теплый свет светодиодов используют для зон отдыха, нейтральный белый подходит для работы, холодный белый для складов, промышленных зон, ресторанов, кухонных помещений, санузлов.
3. Величина светового потока зависит от количества светодиодов, их эффективности и потребляемой мощности. При использовании ламп холодного света обычно эффективность выше, чем в приборах с теплым светом.

Чтобы создать комфортное равномерное освещение в помещении, нужно продумать расположение led-светильника исходя из его светового потока. Чем выше этот показатель, тем дальше должны располагаться друг от друга приборы. Эффективный угол освещения светодиодов – около 120 градусов. Монтировать оборудование нужно таким образом, чтобы свет был равномерным и без перепадов.

Возможные неточности и погрешности при расчете освещенности

После самостоятельной замены классических светильников на светодиодные может оказаться, что света недостаточно. Качество света ухудшается, когда стены, потолок и пол в помещении окрашены в разные цвета. Темный фон уменьшает интенсивность светового потока, поэтому при расчетах светодиодного освещения нужно учитывать коэффициент отражения. Его показатели:

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

Существуют таблицы для определения освещенности поверхности при разном типе поверхностей. Её величина соответствует нормам и стандартам для конкретного помещения.

Расчет освещенности объекта в «Центре светодиодного освещения»

Компания помогает оснастить светильниками любые офисы и бизнес-центры, крупные торговые центры, промышленные цеха. Для этого специалист готов бесплатно выехать на объект, произвести осмотр и предварительные замеры. На их основе инженер готовит светотехнический расчет, в котором учитывается тип помещения, назначение, архитектурные особенности. После расчета освещенности определяется место размещения, вид светодиодных светильников и их количество.

Мы гарантируем эффективность выбранного оборудования и качественную установку светильников. В процессе эксплуатации осветительные приборы не теряют своих качеств, обеспечивают равномерный свет, который соответствует всем стандартам.

Источник: www.ledit.ru

Другие статьи по теме:

Точечные светильники на натяжном потолке Как проверить лампу дневного света Как заменить лампу в точечном светильнике Расчет светильников Почему при выключении света светодиодные лампочки горят Как подключить диодную ленту