Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Формула расчета тока освещения

Как рассчитать освещение магазина: подсказки экспертов

Стимул – реакция: этот поведенческий закон справедлив и для простейших микроорганизмов, и для человека.

Так, инфузории и люди в темноте реагируют на свет одинаково: приближаются к освещенным объектам. Пример упрощенный, но объясняет принцип торгового освещения: покупателям в магазине должно быть комфортно, то есть свет в них не тусклый, но и не слепит глаза, а ценники и товары хорошо видны.

Освещение для магазина: главный параметр в организации подсветки

Посетители магазина не задумываются над тем, правильно ли выполнено освещение в торговом зале.

Люди просто ощущают комфорт или, наоборот, неудобство, двигаясь между стеллажами, разглядывая витрины, выбирая продукты. Вряд ли покупатель еще раз придет в магазин, в котором ему не понравилось. Поэтому при организации подсветки нужно сразу позаботиться о правильном выборе светильников.

Ключевой параметр для торгового света – уровень освещенности в зале.

Важно, чтобы посетители и сотрудники магазина не напрягали зрение под тусклыми светильниками и не щурились от излишне яркого света.

Нормы освещенности прописаны в Санитарных нормах и правилах.

Уровни освещенности в магазинах:

  • торговые центры: 1000–2000 Лк;
  • торговые залы супермаркетов и магазинов самообслуживания: 500–1500 Лк;
  • верхний свет бутиков: 400–800 Лк, но акцент делается на витринах и манекенах: 1500–2500 Лк;
  • кассовые зоны: 1500–2000 Лк;
  • примерочные кабинки: 300–500 Лк.

Простая формула расчета уровня освещенности

Перед тем, как рассчитать освещение магазина и определить, сколько светильников потребуется, сначала нужно узнать высоту потолка и площадь торгового зала.

Формула проста: расчетное количество в люксах (определяется согласно СНиП) умножается на площадь магазина.

Например, уровень освещенности в бутике одежды с торговым залом на 60 «квадратов» высчитывается так: 500 Лк х 60 м2 = 30 000 Лм. Это при условии, что высота потолков – до 2,7 м.

Если потолки – 3 м, полученное число умножается на коэффициент 1,2. Для стен высотой 3,5 м берется коэффициент 1,5, если потолки 4 м, то полученное число умножается на два.

Сколько светильников потребуется

Когда определились с общим световым потоком, можно приступать к расчету количества светильников.

Если планируете использовать светодиодные лампы, то сложностей не возникнет: на упаковке каждого прибора указывается яркость (световой поток) в люменах. Например, 30-ваттный светильник излучает световой поток до 3000 Лм.

Остается только разделить общий уровень освещенности на световой поток одного светильника. Вот так: 30 000 Лм : 3000 Лм = 10. В результате получаем: на освещение бутика площадью 60 м2 потребуется 10 LED-светильников мощностью 30 Вт.

Вот так просто. Однако перед тем, как отправляться на сайт LED Factor за светильниками, рекомендуем также определиться с оттенком свечения, типом и дизайном светильников.

Стоит потратить время на расчет и проектирование освещения магазина, чтобы готовая подсветка работала исключительно на привлечение посетителей!

Формула расчета тока освещения

Единицы измерения: Лм, Лк, Вт, мкмоль/м2

Для определения параметров светового потока используются несколько величин – люмены, люксы и ватты. Электрическая мощность источника освещения измеряется в ваттах (Вт), световая мощность (световой поток) – в люменах (Лм), освещенность единицы площади – в люксах (Лк). Световой поток (Лм) характеризует непосредственно источник света, а освещенность (Лк) является характеристикой поверхности, на которую этот свет падает. У потребителей часто возникает масса вопросов: как перевести люмены в ватты или люмены в люксы? Чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим взаимосвязь величин более детально.

Что такое люмен?

Светодиод излучает свет при прохождении через него электрического тока. Мощность (P, измеряется в ваттах), потребляемая светодиодом, равна произведению силы тока (I, измеряется в амперах) на падение напряжения (U, разность потенциалов между выводами светодиода, измеряется в вольтах). Формула для расчета мощности светодиода: P=I*U. Например, если через светодиод протекает ток, равный 0,1 А, а падение напряжения составляет 3 В, то мощность равна 3В*0,1А=0,3Вт.

Для измерения мощности светового потока также можно использовать ватты, но результат такого измерения не дает наглядной картины. Дело в том, что глаз проявляет разную чувствительность к световому излучению разных длин волн. При одинаковой мощности зеленый свет будет казаться ярче, чем темно-красный или фиолетовый. Для измерения световой мощности используется другая единица – люмен (Лм). Чтобы перевести люмены в ватты, используются специальные таблицы для различных видов ламп.

Люмен определяется как сила света определенного эталонного источника. В качестве эталонного источника взят белый свет, примерно соответствующий дневному, максимальной спектральной интенсивности длиной волны 555 нм при силе светового потока 683 люмена.

Мощность такого источника излучения составляет 1 Вт. Если условно принять, что вся электроэнергия на 100% преобразуется в свет (идеальные условия), то эффективность излучения составит примерно 680 Лм/Вт.

Световая эффективность излучения

Эффективность свечения измеряется как отношение световой мощности (Лм) к электрической мощности источника (Вт). Соотношение Лм/Вт – это показатель экономичности источника освещения. При равном потреблении электрической энергии светодиодные лампы излучают более мощный световой поток по сравнению с лампами накаливания. Эффективность излучения светодиодов гораздо выше по сравнению с обычными лампочками. Например, яркость светодиода мощностью 8 Вт примерно равна яркости лампы накаливания мощностью 40 Вт. Таким образом, LED-светильники позволяют экономить электроэнергию без ущерба для яркости освещения.

Читать еще:  Пахнет от выключателя света

Что такое люксы и как перевести люмены в люксы?

Люмен характеризует световое излучение источника безотносительно к площади освещения. Но яркость освещения напрямую зависит от того, на какое пространство распространяется свет. В качестве примера можно привести обычный фонарик, который светит на стену. При удалении фонарика от стены площадь освещения увеличивается, а яркость света снижается, освещение становится менее интенсивным. Чем дальше от стены размещается фонарик, тем более тусклым становится свет на поверхности стены. При этом общая сила света, измеряемая в люменах, не меняется. Также константой остается произведение яркости на площадь освещенной зоны.

Чтобы раскрыть зависимость силы света от площади, введена еще одна единица измерения – люкс (Лк). Если 1 квадратный метр освещается световым потоком силой 1 люмен (Лм), то освещенность составляет 1 люкс (Лк). Зависимость описывается следующим образом: 1 Лк=1Лм/1м 2 . Для вычисления освещенности и перевода люменов в люксы необходимо световой поток разделить на освещаемую площадь. Для наглядного представления, что такое люкс, приведем пример: в ночное время при полной луне освещенность составляет 0,2Лк, а в солнечный день при чистом небе этот параметр достигает нескольких сотен тысяч люкс.

Основываясь на вышесказанном, приведем расчет характеристик светодиода белого цвета, описанного в начале статьи. Допустим, эффективность этого источника составляет 150Лм/Вт. Световой поток равен 150Лм/Вт*0,3Вт=45Лм. Если источник освещает площадь 1 квадратный метр, то его освещенность равна 45Лм/м 2 =45Лк.

Подведем итоги. Взаимосвязь люксов и люменов с яркостью освещения можно охарактеризовать следующим образом: чем больше люменов, тем ярче светит лампа. И чем больше площадь, которую освещает лампа, тем ниже освещенность этого участка, и наоборот. Для перевода люменов в люксы, достаточно разделить люмены (световой поток) на площадь поверхности, которую освещает лампа. Чтобы определить, насколько ярко будет светить светодиодная или другая лампа по сравнению с лампой накаливания, можно воспользоваться специальной таблицей перевода люменов в ватты.

Лампа накаливания,
потребляемая мощность в Вт

Люминесцентная лампа,
потребляемая мощность в Вт

Светодиодная лампа,
потребляемая мощность в Вт

Методы расчета освещенности: коэффициент использования светового потока, удельная мощность и точечный метод

Искусственное освещение – неотъемлемая часть архитектуры. Организация правильного освещения – трудоемкий процесс с массой нюансов, однако человек неискушенный воспринимает освещение, как должное. От правильного расчета освещенности помещения зависит здоровье людей, производительность труда, а порой даже жизни сотрудников, если речь идет о производственном помещении.

Недостаток освещения так же, как и его избыток, негативно сказывается в первую очередь на зрении человека, пребывающего в помещении. Сильное напряжение глаз приводит к скорой утомляемости и эмоциональной нестабильности.

Основная задача при планировании освещения в помещении – максимально приблизить искусственное освещения к тому, которое является максимально комфортным для человека, к естественному солнечному. Для этого существуют определенные нормы освещенности, регламентированные для каждого типа помещений в отдельности.

То, что мы привыкли воспринимать, как искусственное освещение, это продукт преобразования электрической энергии в конкретный вид электромагнитного излучения. Это преобразование происходит в осветительных электроустановках – люстрах, лампах, торшерах и так далее.

Правильное освещение напрямую влияет на работоспособность

Существует несколько видов расчета освещенности помещения.

Метод расчета освещенности по коэффициенту использования светового потока

Метод коэффициента использования светового потока применяется, чтобы рассчитать равномерность освещения поверхностей расположенных в горизонтальных плоскостях, независимо от типа используемых светильников.

Метод светового потока позволяет вычислить коэффициент каждого отдельного помещения, опираясь на основные характеристики, а также на свойства светоотражения материалов отделки. Его используют для расчета внутреннего освещения.

Освещение помещения во многом регулируется поверхностями, исполняющими ограждающую функцию. Они отражают большой процент потока света. Отражающими поверхностями выступают стены, пол и потолок, а также объекты и оборудование внутри помещения. Чем выше коэффициент отражения ограничивающих поверхностей, тем больше внимания необходимо уделить учету этого аспекта освещения. Отраженные потоки могут сравниться по мощности с прямыми и, если это не было взято в расчет на этапе планирования, могут существенно нарушить общий световой фон помещения.

Рассчитывая коэффициент необходимо учитывать такие факторы:

Система освещения. При выборе конкретного варианта нужно учесть функциональное предназначение помещения и правильно рассчитать точность зрительных работ, выполняемых в нем. Существует три основные системы: общее, местное и комбинированное освещение.

Источник света. Выбор источника обуславливается параметрами строительства, состоянием воздушной среды, дизайнерскими и экономическими соображениями.

  • Всем известные лампы накаливания – источник низкого качества. Они малоэкономичны, при этом показатели их светоотдачи варьируются от 7 до 26 лм/Вт. Спектр излучения этого типа ламп искаженный. Подробнее о технических характеристиках ламп накаливая тут.
  • Более дорогим и эффективным источником являются люминесцентные лампы, показатели светопередачи которых достигают 75 лм/Вт, а срок службы 10000 часов. Этот вариант более сложен в эксплуатации и утилизации.
  • Для больших помещений, высотой свыше 7 метров применяются лампы типа ДРЛ и металлогалогеновые лампы типа МГЛ.
  • В последнее время стали популярны светодиодные лампы, которые имеют немало преимуществ среди аналогов. Однако пока они не распространены в виде высокой стоимости. О технических характеристиках светодиодов читайте тут.

Тип светильника. Существует множество вариантов светильников. Выбор конкретного зависит от светотехнических и экономических требований. Светильники отличаются показателями распределения света. Выделяют такие типы:

  • Прямое распределение,
  • Преимущественно прямое,
  • Рассеянное,
  • Отраженное,
  • Преимущественно отраженное.
Читать еще:  Сечения кабеля току устройстве

Также они отличаются по показателям кривой силы света. Среди вариантов:

  • Концентрированный тип,
  • Равномерный,
  • Глубокий,
  • Синусный,
  • Косинусный,
  • Широкий,
  • Полу широкий.

Расчет необходимого светового потока каждой лампы отдельно и всех источников света в целом производится по формуле. Коэффициент использования светового потока формула:

где Еmin — норма минимальной освещенности;

k — коэффициент запаса;

S — площадь, которая будет освещена в м2;

Z — коэффициент минимальной освещенности (коэффициент неравномерности освещения);

N — общее число светильников;

n — число ламп в каждом светильнике;

h — коэффициент использования светового потока в долях единицы.

Таблица – Расчетные значения светового потока наиболее распространенных источников света Фл

Тип лампыФЛ, лмТип лампыФЛ, лмТип лампыФЛ, лм
ЛДЦ 40-41995ЛДЦ80-43380ДРЛ 803200
ЛД 40-42225ЛД 80-43865ДРЛ 25011000
ЛХБ 40-42470ЛХБ 80-44220ДРЛ 100050000
ЛТБ 40-42450ЛТБ 80-44300ДРИ 25018700
ЛБ 40-42850ЛБ 80-44960ДРИ 40032000
ЛХБЦ 40-12000ДРИ 100090000

Целью расчета является определение необходимого численности светильников, которые могут обеспечить минимальный уровень нормированной освещенности.

Минусом данного метода можно считать сложность расчета и не лучший показатель точности.

Метод удельной мощности

Этот вариант расчета не самый точный, поэтому его используют при ориентировочных расчетах. Его преимуществом является простота. Расчет освещения методом удельной мощности ведется по этой формуле:

где р — показатель удельной мощности, Вт/м2;

S — площадь освещаемого помещения в м2;

n — количество ламп в осветительной установке.

Удельная мощность – это частное от деления общей мощности лампы на площадь помещения. Она также зависит от типа светильника, высоты его подвеса, свойств отражающих поверхностей и выбранной нормы освещения.

Размещение светильников в помещении

Н – высота помещения; hс – высота свеса (расстояние от перекрытия до светильника); hп – высота светильника над полом; hр – высота рабочей поверхности (расстояние от пола до рабочей поверхности); h – расчетная высота (расстояние от светильника до рабочей поверхности); Lа – расстояние между светильниками в ряду; Lв – расстояние между рядами светильников; l – расстояние от крайних светильников или их рядов до стены.

Существуют нормированные показатели удельной мощности разных ламп. Чем меньше площадь освещаемого помещения, тем больше значение удельной мощности каждой лампы.

Если выбранный тип светильника не отвечает стандартным требованиями мощности, его следует заменить на ближайшую по значению стандартную большую лампу. Для жилых и производственных помещений существуют разные нормы – от 3,5 до 12 Вт/м2 и от 3 до 10 Вт/м2 соответственно.

В интернете или литературе можно найти таблицы расчетов методом удельной мощности.

Точечный метод расчета освещения

Т очечный метод расчета искусственного освещения позволяет установить уровень освещенности каждой точки в помещении, независимо от расположения в горизонтальной, вертикальной и наклонной плоскостях.

Этот метод невероятно трудоемкий, однако результат стоит затраченных усилий. Он позволяет получить наиболее точные данные и зависит лишь от того, насколько добросовестно инженер выполнит все расчеты.

Расчет освещения точечным методом также используется для расчета неравномерного освещения: общего, местного, наружного, локализованного. Освещенность помещения, согласно расчету, должна в любой точке достигать значения нормы даже при условии, когда срок службы источника света подходит к концу.

За основу расчета берется основной закон светотехники. Формула произведения расчета зависит от светового прибора и характеристик объекта. В расчете используются специальные вспомогательные номограммы, графики и таблицы.

где I — сила света в направлении от источника к точке, кд;
cos а — косинус угла падения луча на плоскость;
R — расстояние между источником и точкой, м.

Прежде чем начать расчет необходимо вычертить схему размещения осветительных приборов в масштабе. Это позволит определить геометрические соотношения и углы падения света.

К расчету освещения точечным методом. С — светильник, О — проекция светильника на расчетную плоскость, А — контрольная точка.

Представленные методы расчета освещенности помещений наиболее часто используются специалистами. Выбор конкретного метода должен быть обусловлен функциональным предназначением помещения, а также количеством средств, которые будут вложены в освещение.

Расчет освещенности помещения крайне важен для будущей эксплуатации здания.

Можно самостоятельно рассчитать освещение, однако если Вы не уверены в своих силах, стоит нанять специалиста. От правильности произведенных расчетов зависит очень многое.

Главное управление строительства разработало специальные нормативные правила, занесенные в специальную документацию под названием СНиП. При произведении расчетов необходимо опираться на этот документ.

Помните, что от правильного расчета освещенности и подбора осветительного оборудования будет зависеть здоровье, а иногда и жизни людей. Нужно крайне ответственно отнестись к этому процессу, несмотря на то, что качественное его исполнение может отнять достаточно значительный промежуток времени и большое количество сил. Помните, что здоровье человека превыше всего и оно явно стоит затраченных на это усилий.

§ 5. Расчет искусственного освещения.

Точечный метод. Метод-ватт. Графический метод. Метод коэффициента использования светового потока.

Расчет искусственного освещения в помещениях можно производить следующими четырьмя методами: точечным, ватт (по таблицам удельной мощности), графическим и методом коэффициента использования светового потока.

Читать еще:  Подключение выключателя света с двумя клавишами два провода

Точечный метод применяется для расчета осветительной установки при локализованном размещении светильников. Этим методом можно определить освещение наклонных плоскостей, а также проверить расчет равномерного общего освещения (без учета отраженного светового потока).

Метод-ватт (по таблицам удельной мощности) является наиболее простым, но и наименее точным из всех методов расчета освещения, поэтому применяется для ориентировочных расчетов. Этот метод дает возможность определить мощность каждой лампы (Вт) для обеспечения в помещении нормируемой освещенности:

где P л — мощность одной лампы, Вт; Р — удельная мощность, Вт/м 2 ; S — площадь помещения, м 2 ; N — количество ламп в осветительной установке.

Удельная мощность зависит от величины нормативной освещенности, площади и высоты помещения, типа и размещения светильника и коэффициента запаса. Ее значения приводятся в таблицах и могут изменяться в больших пределах, например при освещенности до 200 лк — от 8 до 28 Вт/м 2 .

Графический метод проф. А. А. Труханова дает наибольшую точность при расчете осветительных установок с направленным светом. Расчет по этому методу ведется по номограммам.

Метод коэффициента использования светового потока наиболее применим для расчета общего равномерного освещения помещений в условиях эксплуатации промышленных предприятий. При расчете этим методом учитывается как прямой свет от светильника, так и свет, отраженный от стен и потолка:

Выбирают способ размещения светильников, который может быть симметричным или локализованным. При симметричном размещении светильники располагаются как вдоль, так и поперек помещения на одинаковом расстоянии, по углам прямоугольника или в шахматном порядке (рис. 40, а, б). Симметричное размещение светильников обеспечивает одинаковое освещение оборудования, станков, рабочих мест и проходов, но требует большого расхода электроэнергии. При локализованном расположении светильники размещают с учетом местонахождения станков, машин, оборудования, мест контроля и рабочих мест. Такое расположение светильников, сокращающее расход электроэнергии, применяют в цехах с несимметричным размещением оборудования.

Рис. 40. Схемы расположения светильников в производственных помещениях:

а — в плане; б — в разрезе над освещаемой поверхностью по высоте подвески

Далее определяют отношение расстояния между светильниками L к высоте их подвеса H с . В зависимости от типа светильника это отношение L/H c при расположении светильников прямоугольником может быть принято равным 1,4-2,0, а при шахматном расположении -1,7-2,5.

Высота расположения светильника над освещаемой поверхностью

где Н — общая высота помещения, м; h c — высота от потолка до нижней части светильника, м; h р — высота от пола до освещаемой поверхности, м.

Чтобы уменьшить ослепляющее действие светильников общего освещения, высоту подвеса их над уровнем пола устанавливают не менее 2,5-4 м при лампах мощностью до 200 Вт и не менее 3-6 м при лампах большей мощности.

Потребное число светильников (ламп) n= S/L 2 (при L a = L b ).

На следующем этапе расчета определяют показатель помещения

где а, б — соответственно длина и ширина помещения, м.

По найденному показателю помещения i и коэффициентам отражения потолка и стен определяют по таблицам коэффициент использования светового потока η осветительной установки. Под коэффициентом использования светового потока η принимают отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность к световому потоку источников света. Его величина зависит от КПД и кривой распределения силы света светильника, высоты его подвеса H с , показателя помещения i, коэффициента отражения потолка ρ п и стен ρ ст .

При одинаковом коэффициенте отражения потолка и стен, равном 0,7, коэффициент использования светового потока в зависимости от показателя помещения имеет следующие значения:

Хорошее освещение производственных помещений и рабочих мест зависит не только от правильного выбора места расположения светильника, его типа и мощности ламп, но также и от окраски помещений и оборудования. Потолки надо окрашивать в белый цвет, а стены и оборудование — в светлые тона.

Затем определяют величину коэффициента неравномерности, который представляет собой отношение средней освещенности Е ср к минимальной E мин . Величина его зависит от отношения L/H, расположения, типа светильника и имеет значение от 1,1 до 1,5.

Коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки, определяют по табл. 10.

Примечание: Коэффициенты запаса установлены с учетом регулярной очистки светильников не реже двух раз в месяц для освещения объектов, указанных в п. 1; не реже одного раза в месяц — в п. 2; не реже одного раза в три месяца — в п. 3 и 4а; не реже одного раза в шесть месяцев — в п. 4б.

Получив все исходные данные, определяют световой поток одной лампы.

По найденному значению светового потока каждой лампы определяют ее мощность по ГОСТ 2239-70 и ГОСТ 6825-70, извлечения из которых приведены в табл. 11.

Примечание: Буквенные обозначения указывают типы ламп. Первые буквы определяют вид лампы: Н — накаливания, Л — люминесцентные. Далее, по лампам накаливания: В — вакуумные, Б — биспиральные, Г — газонаполненные; по люминесцентным: Д — дневного света, Ц — улучшенной цветопередачи, Б — белого цвета.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector