Расчёт и применение светодиодного освещения для квартиры
Ремонт идет своим чередом, но вопрос освещения обязательно остро встанет на определенном этапе. При проектировании будущей схемы проводки необходимо задуматься о снабжении жилья рациональным и качественным освещением. Чтобы на финишной стадии не обнаружилась нехватка освещенности, необходимо выполнить ряд простых расчетов.
Даже при беглом обзоре существующего ассортимента и рекомендаций в этой отрасли, можно легко запутаться в выборе. Просто необходимо разобраться в базовых принципах освещения и их расчете, если есть желание научиться грамотно и с умом подбирать освещение для комнат. Также это позволит сэкономить средства на вызове специалиста по расчету и на будущих счетах за электричество.
Светодиодные лампы против привычных ламп накаливания
При проектировке освещения, первым делом, важно определиться с выбором типа ламп, которые будут освещать помещение. Самым технологически современным и наиболее практичным является светодиодное освещение. Рекомендую в расчетах и в быту использовать именно его. Несмотря на огромное множество мифов, которыми обросли названные типы ламп, они действительно соответствуют своей цене. Характер самого свечения значительно выше, чем у старого собрата – лампы накаливания, да и потребляемая мощность у светодиодной лампы, примерно, в 10! раз ниже, а света дает столько же. И это только на одной лампочке. Освещая же таким способом квартиру, приобретаем десятикратную экономию электричества, а это достаточно немалые деньги.
Служит такая лампочка несоизмеримо дольше, потребляет несоизмеримо меньше. Окупившись спустя 5-6 месяцев – начинает приносить доход своему обладателю. Ведь сэкономленные деньги – это заработанные деньги.
Нормы освещения и выбор параметров
В качестве расчетной площади, как пример для расчета, возьмем кухню. Выбор пал не случайно — эта комната наиболее капризная к применяемому освещению. Вызвано это необходимостью освещать, в разной степени, ту или иную часть этого помещения.
Количество света, необходимое для освещения уголка со столом, отличается от количества света, которое необходимо для комфортного использования рабочей столешницы. Наша задача — выбрать оптимальный тип светильников, на основе принятых показателей рассчитать нужную мощность ламп и сделать пребывание на кухне комфортным для глаз.
Параметры разных типов ламп первое, на что следует обратить внимание. Выбирать стоит тот источник света, который вам, как хозяину помещения, подходит больше всего. А параметры выбранной лампы будут использованы в расчётах.
Параметры типов ламп:
- Мощность (Вт). Этот параметр указывает количество энергии, которое потребляет элемент. Измеряется в Ваттах.
- Цветопередача (К). Оттенок света у источников колеблется в разном диапазоне. От низкого — 1800 К (красный) до высокого — 16000 К (синий).
Обращая внимание на этот параметр, можно подобрать приятный для восприятия тон свечения. Чем ниже показатель, тем тон теплее, например, свечение лампы накаливания. Чем ближе к синему, тем цвета более холодные. Отличный пример такого свечения — светодиодные лампы для дома. Единица измерения — Кельвины.
Из справочников можно узнать примеры цветопередачи:
- 2000 К — Свеча
- 2200-2800 К — Лампа накаливания
- 3000 К — Теплый LED свет
- 5000 К — Люминесцентная лампа
- 6000 К — Холодный LED свет
Световой поток (лм). Это количество света отдаваемое лампочкой. Измеряется в люменах. В паре с этим показателем нужно говорить о световой отдаче. Это показатель эффективности лампочки. Соотношение количества света к мощности, которую «берет» лампа. Чем этот показатель выше, тем эффективней лампочка применяет свою мощность. Световой поток — очень важный показатель, поэтому рассмотрим подробней.
Лампа накаливания 40 Вт: 415 лм, светоотдача 10,4 лм/Вт
Люминесцентная лампа 40 Вт: 3350 лм, светоотдача 84 лм/Вт
Светодиодная лампа 40 Вт: 3440 лм, светоотдача 86 лм/Вт
По указанным табличным данным видно, что светодиодные лампы имеют показатели, которые превышают показатели других ламп. Впрочем, все приведенные тут цифры, в полной мере, указаны на упаковке выбранной лампы. Но для сравнения и выбора в магазине, указанные данные будут вам полезны.
Далее, нужно знать сколько освещения требует кухня. Все подобные нормативные правила и цифры разработаны, просчитаны и прописаны в документациях СНиП — Строительные нормы и правила.
Нас не интересуют параметры всех помещений, а только актуальные для наших расчетов. Отдельно стоит пояснить, что освещенность — необходимый поток света на один метр квадратный комнаты. Освещенность измеряется в Люксах (Лк). 1 люкс = 1 люмен * 1 м2.
Заглянув в СНиП можно сделать оттуда следующую выписку:
Ванная комната: 30 лк
Холл квартиры: 50 лк
Библиотека: 300 лк
Из этой выписки напрашивается следующий логический вывод – чем ответственней помещение для работы глаз, тем больше освещенности нужно предоставить.
Алгоритм расчета освещенности
С общими понятиями разобрались, теперь можно приступить к расчету нашей условной кухни.
Предположим у нас кухня общей площадью 12 м2, разделенная на условные 3 зоны:
— зона отдыха (бирюзовый цвет)
— общая зона (оранжевый цвет)
— рабочая зона (розовый цвет)
Будем на всей кухне применять светодиодное освещение. По центру установим общий светильник, а по потолку разместим точечные светильники. Над рабочей зоной, по желанию, можно смонтировать светодиодную ленту. Как дополнительное освещение она подходит идеально.
В целом для рабочей зоны отдельное освещение не является обязательным условием, но так намного удобней работать, поскольку стоящий около столешницы загораживает сам себе основной свет с потолка. К тому же дизайн интерьера от такого решения только выиграет.
Применяя светильники потолочные светодиодные, можно не только избавиться от слишком мощных лампочек на основной люстре по центру, но и распределить свет по всей площади равномерно. Такой параметр тоже учитывается в профессиональных расчетах, поэтому, распределив поток света равномерно, мы этот параметр можем упустить.
Согласно нашей выписке со СНиП, норма освещенности кухни 150 Люкс на 1 м2.
Общая площадь: 12 м2.
Высчитываем: 150 Лк * 12 м2 = 1800 Лк
Следовательно, для освещения указанной площади необходимо добиться освещенности равной 1800 люксов.
Зная, что 1лк = 1лм и ориентируясь на приведенные выше значения, рассчитаем нужную суммарную мощность всех светодиодных ламп.
1 Ватт дает освещения: 3440/40 = 86 лм = 86 лк.
Следовательно, мощность всех ламп для 12 м2 составляет: 1800 лк/86 лк = 20,93 Вт
Округляем в пользу большего значения и накидываем еще 3 Вт для компенсации поглощения света стенами и отбивание от поверхностей 20,93+ 3 = 23,93 Вт, окончательно нужно принять 24 Вт.
Теперь размещаем светильники по потолку. Ставим над зоной отдыха 2 точечных светильника по 4 Вт. Для указанных на схеме 3,0 м2 этого вполне достаточно. Один основной светодиодный светильник мощностью 9 Вт по центру. Он будет оснащен матовым плафоном, поэтому цифру немного увеличим, чтоб компенсировать потерю света. Еще размещаем 2 точечных светильника между рабочей зоной и основным плафоном. По 4 Вт каждый.
Подведем итог наших основных расчетов.
Для полного, равномерного и качественного освещения, нужно применить 25 Вт светодиодной подсветки для кухни площадью 12 м2.
Светодиодная лента как дополнительное освещение
По желанию для рабочей зоны можно применить диодную ленту. Для декоративного эффекта и усиления локального освещения она подходит идеально. В магазине выбрали ленту, например, SMD3528. Как правило, она продается мотками по 5 метров и потребляет 4,8 Вт на один свой метр длины. Допустим, мы приняли длину 3 метра. Отрезаем лишнее и устанавливаем ленту над рабочей зоной.
Мощность нашей ленты составляет: 4,8 Вт*3м = 14,4 Вт. Нужное для ленты напряжение составляет 12 В, поэтому применение ленты подразумевает установку блока питания. Трансформаторы создают дополнительные неудобства в покупке и монтаже конструкции, но если учесть ее еще на стадии проектировки, то проблем возникнуть не должно.
Мощность блока питания принимаем на 20% больше расчетной, для запаса: 14,4+20%=17,28 Вт. Зная мощность, блок выбирается по каталогу с числом приближенным найденному. Но не меньше!
В итоге мы имеем кухню со следующей схемой размещения светильников и мощностей.
Пользуясь предоставленным алгоритмом и основными показателями о нормах и параметрах, можно рассчитать своими руками освещение для любой комнаты. Не стоит тратить дополнительные деньги на заказ проекта освещения и на неэффективное его применение.
Видео на тему «как определить качественную светодиодную лампу»:
Похожие записи:
- Виды ламп освещения
- Как правильно установить и подключить электросчетчик
- Напольные светильники в интерьере: виды, предназначение и нюансы выбора
- Схема подключения проходного выключателя
Расчет освещенности помещения со светодиодными светильниками
Покупка новой квартиры или ремонт старого жилья — это замечательный способ пересмотреть свое отношение к теме освещения, отказаться от традиционных массивных люстр и лампочек накаливания.
Дизайн современного жилья и возможности строительных технологий позволяют придумать и осуществить любые схемы освещения в зависимости от назначения помещения. Основное удовольствие состоит в том, что каждый может подобрать тип, количество и мощность осветительных приборов под свои требования по уровню освещенности.
Но кроме наших желаний, существуют нормы и требования, которых необходимо придерживаться.
Требования и пожелания по устройству освещенности
Прежде, чем приступать к планированию и расчету осветительной системы помещения, необходимо сформулировать каким основным критериям она должна отвечать.
Основные из них — это:
- Комфортная освещенность, то есть достаточно светло для чтения, общения, домашних занятий, но не режет глаза. Данный показатель у каждого свой, так как он зависит от состояния зрения, привычек и предпочтений.
- Удобное размещение светильников, которые должны давать свет на всю площадь помещения, но уровень освещенности может отличаться в разных частях комнаты.
- Экономичность, а именно, сумма ежемесячной платы за электроэнергию, стоимость самих лампочек (за одну и за все количество), сроки службы лампочек (как часто их придется покупать).
Если учитывать все эти требования, то оптимальным решением станет выбор светодиодных ламп. Они по уровню света приравниваются к лампам накаливания, но потребляют значительно меньше электроэнергии и служат по несколько лет. По сравнению с энергосберегающими люминесцентными лампами светодиодные аналоги отличаются более компактной формой и приятным свечением. Теперь необходимо сделать расчет освещенности помещения светодиодными лампами, чтобы вычислить, сколько и какой мощности ламп необходимо для достаточного освещения.
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:
- ванная, туалет, подвал, коридор приравниваются к подсобным помещениям, и уровень освещенности в них колеблется от 20 Лк (в подвале) до 50 Лк (в коридоре).
- 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).
Самый простой способ расчета освещенности помещения светодиодными лампами
Проще всего сделать расчет освещенности помещения светодиодными лампами следующим способом:
Рассчитаем нужную величину светового потока (в люменах).
Для этого просто перемножим известные величины:
площадь помещения × норму освещенности × корректировочный коэффициент по высоте потолка.
Например, площадь помещения — 15 м², высота потолков — 2.5 м, а значит коэффициент равен единице, помещение — кухня, для которой норма освещенности составляет 150 Лк
В результате получаем:
15 × 150 × 1 = 2250 люмен (лм).
Второй шаг в расчете — это вычисление количества и мощности светодиодных лампочек. Здесь можно поступить двумя противоположными способами.
- Разделить общий световой поток на мощность ламп, чтобы получить их количество. При этом мощность светового потока обычно указывается на упаковке лампочки, и она не равняется мощности. Например, лампа мощностью 10 Вт дает поток 800 люмен. То есть, в результате получаем 2250 / 800= 2.8 или 3 лампы.
- Более обоснован другой способ расчета. Расчет строится исходя из количества точек освещения, установленных в помещении. Например: 2250/6 ламп = 375 люмен. Такой поток дают лампы мощностью 5 Вт.
При последнем варианте помещения увеличение количества ламп меньшей мощности приводит к более равномерному распределению света по помещению.
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.
Калькулятор расчет освещения светодиодными светильниками
Чтобы без хлопот и затруднений определить количество светодиодных ламп и их мощность для конкретного помещения, можно использовать калькулятор «расчет освещения светодиодными светильниками». После команды рассчитать программное обеспечение самостоятельно произведет все необходимые расчеты и выдаст готовые результаты. С полученными данными можно отправляться в магазин за лампами или оформить заказ здесь же на сайте.
Калькулятор находится в разработке, надеемся на ваше понимание!
Видео по теме
Источник https://samsmogy-remont.ru/electricity/svetodiodnoe-osveshhenie-dlya-kvartiryi/
Источник https://profazu.ru/svet/compute/kalkulyator-raschet-osveshheniya-svetodiodnymi-svetilnikami.html