Как рассчитать освещение с помощью светодиодных светильников

Светодиодные осветительные установки являются самыми молодыми из всех, однако бурный всплеск их развития, имеющий место в двадцать первом веке, позволил им оставить всех конкурентов далеко позади. Безусловно, технология led (light emitting diode) сегодня является наиболее перспективной и способна заменить любые другие источники света в частном доме или квартире.

Содержание

• 1 Для чего необходимо выполнять расчет
• 2 Преимущества led технологий
• 3 Основные виды светодиодного освещения
• 4 Нормирование освещения и основные принципы расчета
  • 4.1 Пример расчета
• 5 Неточности и погрешности: с чем они связаны

Для чего необходимо выполнять расчет

Какими бы совершенными осветительными приборами не было оснащено жилище, желаемого эффекта можно достичь только в случае их правильного применения. Грамотно организованное расположение светильников поможет обеспечить благоприятные условия для здоровья зрительного аппарата человека и создаст комфортную атмосферу для жизнедеятельности хозяев. Поэтому очень важно ответственно подойти к проектированию и расчету основных светотехнических параметров помещения.

При оценке необходимого освещения принимаются во внимание такие параметры, как освещенность (измеряется в люменах), яркость (оценивается в люксах) и сила света (единицей измерения является кандела). Первая величина считается наиболее важной и зависит от значения светового потока, который распределяется по рабочей плоскости.

Преимущества led технологий

Светодиодными лампами сейчас никого не удивишь. Изделия с хорошей светоотдачей, высоким коэффициентом полезного действия и низким энергопотреблением уверенно продолжают свой ход по планете семимильными шагами. Постепенно они вытесняют еще недавно популярные компактные люминесцентные лампы, а также приходят на замену лампам накаливания, эффективность которых уже давно стала вчерашним днем.

Едва ли не единственным недостатком светодиодок является их достаточно высокая стоимость. Однако их преимущества перед традиционными источниками фотонного излучения позволят им неоднократно окупить свою дороговизну.

К основным положительным качествам осветительных устройств типа led можно отнести:

• продолжительный срок эксплуатации (от 50 тыс. до 100 тыс. часов);
• отсутствие в составе паров ртути и других ядовитых веществ;
• надежность и безопасность использования;
• компактные размеры;
• стойкость к механическим вибрациям;
• отсутствие внешней пускорегулирующей аппаратуры;
• безопасность для экологии;
• возможность эксплуатации в условиях повышенной влажности;
• надежный запуск при низких температурах;
• хороший индекс цветопередачи;
• высокая эффективность светового потока (в современных образцах – от 60 до 140 Лм/Вт).

Основные виды светодиодного освещения

Под светотехническим расчетом в широком смысле слова, предполагается совокупность математических операций, которые связывают параметры осветительной установки (число, мощность и расположение светильников) и количественную меру светотехнических показателей.

Прежде чем рассмотреть расчет, стоит сказать существующих видах освещения, от которых напрямую зависят предъявляемые к нему требования. В светотехники традиционно выделяют три вида освещения:

• акцентированное,
• местное (функциональное),
• общее.

Первое зачастую используется для оформления интерьера, создания в комнате определенной атмосферы, интересной игры оттенков, дополнения комнаты уникальными визуальными эффектами. К данному виду не предъявляется особых требований, и он потребляет мало электроэнергии. Как правило, акцентированный тип выполняется компактными светодиодными светильниками направленного света и led-полосами различной длины и формы.

Группа местного освещения применяется для создания достаточного количества света на рабочей плоскости. К примеру, это может быть письменный или кухонный стол в квартире, фрезерный станок на заводе, конвейерная линия по сборке бытовой техники на фабрике и др. Также оно может применяться для зонирования комнаты.

Общий тип используется для поддержания определенного уровня света во всей квартире или помещения значительной площади.

Нормирование освещения и основные принципы расчета

В нашей стране существуют средние нормированные значения освещенности для различных классов помещений. Регламентируются они Строительными нормами и правилами (СНиП). Эти данные удобно будет представить в виде таблицы.

Тип помещения	Необходимый уровень освещенности на 1м?
Прихожая	100 люкс
Лестничная площадка	100 люкс
Рабочий кабинет	300 люкс
Учебная аудитория	300 люкс
Спортивный зал	400 люкс
Пункт общественного питания	200 люкс
Офисные помещения	380-490 люкс
Гостиная комната	450 люкс
Спальня	200 люкс

Представленные выше значения освещенности соответствуют величине светового потока, которая приходится на 1 квадратный метр освещаемой площади и является достаточной для зрительного комфорта человека. При этом следует учесть, что приведенные данные берутся для помещений с высотой потолка 2,5-3,0 метра. Если же этажное перекрытие находится выше, то уровень освещенности в люксах можно принять в 1,5-1,7 раза больше. Обусловлено это тем, что освещенность изменяется прямо пропорционально квадрату расстояния до освещаемого объекта. Поэтому, чем ближе к рабочей плоскости будет расположена люстра с лампами, тем эффективнее будет использоваться полезный поток, излучаемый светодиодкой.

Пример расчета

Руководствуясь данными таблицы, выполнить расчет освещения дома светодиодными лампами не составит труда. В техническом паспорте каждого устройства led содержится информация о величине производимого им светового потока. Тогда, для того, чтобы определить требуемую величину освещения, достаточно будет умножить количество квадратных метров комнаты на нормированное СНиПом значение освещенности, а затем разделить полученное произведение на световой поток одной led лампочки в люменах.

Например, если имеется осветительное устройство со значением светового потока 400 люмен, то для спальной комнаты площадью 12 квадратных метров нужно 6 таких изделий:

(12м2 х 200 люкс)/400 люмен=6 шт.

Либо 3 со световым потоком в 800 люмен:

(12м2 х 200 люкс)/800 люмен=3 шт.

Таким образом, можно будет узнать, сколько лампочек потребуется для создания комфортного уровня света в помещении. Как правило, данное число получается не целым и нуждается в округлении в большую или меньшую сторону.

Для расчета мощности в различных видах помещений вы можете воспользоваться нашим онлайн-калькулятором расчета мощности ламп.

Неточности и погрешности: с чем они связаны

Предложенный выше способ оценки освещенности квартиры светодиодными источниками является упрощенным и не может учесть всех факторов, влияющих на качество света. К таким показателям относятся:

• коэффициенты светоотражения различных поверхностей,
• параметры светильников, рассеивателей и отражателей,
• индекс комнаты,
• КПД помещения и пр.

Однако даже квалифицированные инженеры не могут выполнить оценку требуемого уровня led освещения со стопроцентной точностью, потому как даже вычисления с применением точных методов предполагает введение ряда предположений и общепринятых усредненных множителей.

Кроме того, сами нормы освещенности не являются строго обоснованными, поэтому компромисс между желаемым и возможным результатом всегда сохраняется на определенном участке шкалы освещенностей.