Площадь освещения светодиодных ламп – Расчет освещения светодиодными светильниками

Содержание

Светодиодное освещение теплиц. Правильный расчет освещения

Для выращивания растений зимой, важно не только создать нужный микроклимат: температуру и влажность, но и организовать правильное освещение теплицы. Из-за удлинения темного времени суток, короткого светового дня для здорового роста культур становится явно недостаточно. Чтобы уберечь растения от болезней, увеличить сроки созревания, повысить урожайность устанавливают специальные светодиодные лампы, излучающие свет в требуемом спектре.

Все большее распространение получают светодиодные светильники для теплиц. Они обладают рядом преимуществ перед своими предшественниками: неоновыми газоразрядными, нитридными или люминесцентными подсветками.

Светодиодное освещение теплиц

О достоинствах LED-излучателей, их особенностях и пойдет речь ниже. Кроме этого, приводятся рекомендации по расчету.

Преимущества освещения теплиц светодиодами

Основной плюс светодиодного освещения теплиц заключается в возможности создания необходимого баланса синего и красного спектра, что делает их использование универсальным решением для всех видов культур и цветочных растений. Конструктивно это выполнятся совмещением излучателей разного типа в одном корпусе.

К другим положительным характеристикам светодиодов для теплиц относят:

Низкое энергопотребление;
высокая интенсивность светового потока, в сравнении с другими типами ламп;
долгий срок службы, до 80 тысяч часов и более;
КПД от 95%;
низкая пульсация;
безопасность для человека и окружающей среды: LED не излучает ультрафиолета, не вырабатывает озона и не содержит ртути и других вредных веществ.

Светодиодный светильник для теплиц

Устройство светодиодного осветителя

Светодиодные лампы для теплиц состоят из полупроводниковых излучателей красного или синего спектра, собранных в одну цепь. В небольших светильниках фитодиоды соединяют последовательно, в крупных – последовательно-параллельно. Поскольку мощные LED-элементы при работе сильно нагреваются, их помещают на радиатор-теплоотвод – дюралюминиевую пластину. Подробнее про расчет и изготовление радиаторов для светодиодов.

Питание осуществляется через драйвер – устройство, снабженное импульсным выпрямителем напряжения и ограничителем тока (как сделать драйвер). Некоторые модели также оснащают микроконтроллером, с помощью которого происходит управление светильником: задается время включения и выключения или настраивается интенсивность светового потока.

Все компоненты освещения помещают в герметичный корпус. С рабочей стороны устанавливают прозрачный рассеиватель из оптического поликарбоната (как сделать рассеиватель). Подключение к сети производится напрямую, с помощью силового кабеля, без промежуточного оборудования.

Конструкция тепличного LED светильник

Хорошее сравнение светодиодных ламп для освещения теплиц:

Расчет светодиодных светильников для теплиц

Если предполагается самостоятельная организация искусственного освещения, перед проектировкой и расчетами, следует учесть следующие данные:

Высота размещения светильников;
мощность используемых ламп;
сорт выращиваемого растения – требуемая интенсивность освещения для разных видов культур неодинакова;
площадь освещаемого участка.

Зная эту информацию, можно переходить к вычислениям. Для расчета светодиодного освещения теплиц используют упрощенную формулу:

F = (E * S) / К_И

В этой формуле F — интенсивность светового потока, Лм; E — уровень освещенности, Лк; S — площадь освещаемого участка, кв.м; К_И – коэффициент использования светового потока. Значение коэффициента равно 0,4 для систем с внешним отражателем и 0,8 – с внутренним.

Пример расчета тепличного освещения

Поскольку в нашем случае производится освещение теплиц светодиодными лампами, расчет будет предполагать использование стандартную зависимость светового потока от электрической мощности. Погрешностью на производителя можно пренебречь.

Пример. Требуется осветить площадь в 10 квадратных метров тепличных томатов, минимально допустимым уровнем 6000 Люкс.

Расчет. В случае использования светильников с внутренним отражателем, получается следующие вычисления:

F = (6000 * 10) / 0,8 = 75000 люмен.

Т.е. требуемый суммарный световой поток составляет 75000Лм. Используя таблицу, определяется количество требуемых для выполнения задачи ламп определенной мощности: 30 штук категории 25-30 ватт.

Аналогичные действия выполняют и для моделей с внешними отражателями, подставляя соответствующий коэффициент — 0,4.

Важно! Полученный нами световой поток 75000Лм идет из расчета высоты размещения освещения 1м. Высота монтажа светодиодных светильников для теплиц определяется эмпирическим методом.

При увеличении/уменьшении высоты размещения светильников, световой поток изменяется согласно правилу обратных квадратов. При высоте освещения 2м — освещенность на уровне земли упадет в 4 раза; 3м — в 9 раз; 0,5м — вырастет в 4 раза и т.д.

Также нужно учитывать, что с уменьшением расстояния установки снижается полезная площадь освещения. Иногда поиск компромисса занимает довольно много времени, а факт неправильного подвеса обнаруживается по внешним признакам растений.

Внешние признаки недостатка или избытка света для растений

По этой причине, при размещении искусственного освещения теплиц светодиодными лампами, целесообразно предусмотреть возможность последующей регулировки по высоте.

Как подобрать люстру по площади освещения и мощности

Выбирая светильники в квартиру или дом кроме стиля и внешнего вида светильника важно определиться еще и с его мощностью. В описании светильников указывается такой параметр как мощность лампы, соответственно возникает вопрос, какая она должны быть и в соответствии с чем ее нужно рассчитывать? В статье мы ответим на этот вопрос, а также расскажем, как подобрать люстру по площади помещения и как правильно рассчитать количество светильников.

Какая должна быть мощность светильника в зависимости от помещения?

Необходимый уровень освещенности зависит, в первую очередь, от того в какое помещение он предназначается, так как для коридора и кухни нужно разное количество света. Тут также стоит упомянуть о таких факторах, как высота потолков, величина комнаты, доминирующий цвет в интерьере.

Кроме этого надо учитывать какую роль в световой композиции должен выполнять светильник, будет ли он организовывать рабочее освещение либо дополнительную декоративную подсветку.

В таблице приведены усредненные нормы мощности в соответствии с высотой потолка не более 3м.

Наименование комнаты	Необходимая мощность
Спальня	12-14 Вт на 1кв.м.
Кладовая, застекленный балкон/лоджия	10-12 Вт на 1кв.м
Коридор	10 Вт на 1кв.м
Ванная комната	14-16 Вт на 1 м.кв.
Детская	15-18 Вт на 1 м.кв.
Кухня	15-18 Вт на 1 м.кв.
Гостиная комната	20 Вт на 1 м.кв.
Рабочий кабинет	20 Вт на 1 м.кв.

Как выбрать лампы по мощности в люстру?

На каждом осветительном приборе прописано значение максимальной мощности 1 лампочки накаливания. В основном, ограничение распространяется на материал самого патрона в люстре: керамика либо пластик. Обычно этот показатель колеблется в пределах 40Вт — 60Вт.

Обратите внимание! Чем выше мощность самой лампы, тем больше нагреваются электропровода и составляющие самого осветительного прибора. Нельзя использовать лампы с большей мощностью, чем мощность, указанная производителем светильника.

Прежде чем приобретать лампы для своих люстр и светильников желательно хотя бы в общих чертах понять преимущества и недостатки типов осветительных приборов.

В один и тот же цоколь, рассчитанный на определенную мощность, можно вкручивать разные виды ламп, но при этом эффективность освещения и энергозатрат будет разная. Люминесцентная лампа хороша тем, что она практически не нагревает цоколь, потребляет в 5 раз меньше электроэнергии чем лампа накаливания и служит в 10 раз больше. Что касается светодиодных ламп – это лампы нового поколения, их преимущества, это долгий срок службы от 12 до 30 лет, высокая экономия электроэнергии, а также отсутствие нагрева цоколя. Однако цена разных видов ламп также совершенно разная, как и разная площадь освещения светильника.

Мы составили таблицу, которая подскажет соответствие мощностей разных ламп для светильников:

Лампа накаливания	20 Ватт	40 Ватт	60 Ватт	75 Ватт	100 Ватт	150 Ватт	200 Ватт
Люминесцентная лампа	5-7 Ватт	10-13 Ватт	15-16 Ватт	18-20 Ватт	25-30 Ватт	40-50 Ватт	60-80 Ватт
Светодиодная лампа	2-3 Ватт	4-6 Ватт	7-10 Ватт	10-12 Ватт	12-16 Ватт	17-20 Ватт	20-30 Ватт

Для экономии электроэнергии и безопасности эксплуатации рекомендуют приобретать энергосберегающие люминесцентные лампы и светодиодные.

Как рассчитать площадь освещения светильника

Расчет количества светильников по площади №1

Приведем пример расчета ламп для освещения детской спальни с высотой потолка 2,7 метра и общей площадью 10 кв.м. Для общего освещения комнаты берем мощность лампы накаливания 17Вт на один квадратный метр. Получаем 17 * 10=170 Вт. Соответственно, общая освещенность должна быть не менее 170 Вт. Т.е., приобретаем люстру с тремя лампами накаливания мощностью в 60Вт либо 4 точечных светильника минимум по 60 Вт каждый. Также можно рассчитывать на энергосберегающие лампы мощностью не менее 11Вт.

Расчет необходимой мощности по площади №2

Если необходимо осветить гостиную с высотой потолка в 2,6 метра и общей площадью комнаты в 20 кв. м нам нужно получить 400 Вт (20Вт на 20кв.м). Для этого мы приобретаем люстру с пятью лампами накаливания мощностью минимум 80Вт либо 6 точечных светильников минимум по 60Вт.

Расчет количества светильников по площади считается наиболее эффективным методом подбора осветительных приборов.

Советы по подбору люстры и светильников по площади

Для освещения больших комнат не достаточно установить много мощных точечных светильников или люстр с множеством ламп. В этом случае может быть только слишком большой поток света, которые не выполнит основную функцию, а будет скорее напрягать зрение. Лучше обеспечить общее освещении из расчета количества Вт по площади в сочетании с дополнительным освещением в виде торшеров, бра и настенных светильников, которые позволят точечно осветить необходимые зоны и при необходимости создать комфортную атмосферу.

В зависимости от типа комнаты, можно подобрать теплое или холодное освещение. В спальне будут уместны лампы теплого желтого света, а для рабочего помещения больше подойдет холодный. Наиболее комфортный для восприятия считается комбинированный белый и желтый спектр.
Чтобы не утруждать себя рассчетами уровня освещенности и необходимой мощности, обращайтесь к нашим консультантам. Мы сделаем рассчеты под ваше помещение с учетов его особенностей и с готовностью поможем подобрать Вам подходящие светильники.

novayalampa.ru

Расчёт количества и мощности точечных светодиодных светильников

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

Содержание статьи:

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.

Световой поток измеряется в люменах (лм), но не всегда указывается на упаковке лампы, так что в некоторых случаях придётся искать информацию на сайте изготовителя, а также вы можете воспользоваться таблицей №1, в которой указан ориентировочный световой поток лампы в зависимости от её мощности

Определяемся с целью расчёта

Нам нужно определиться, что мы хотим рассчитать:

Мощность светильника, зная при этом количество, которое вы хотите поставить
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.

remsovet.com

Как светит светодиодный прожектор 30 вт: расчет освещения

О том, что светодиодные светильники стали быстро внедряться в нашу повседневную жизнь, говорить не стоит. Это данность, которая зависит от большого количества достоинств этих источников света. В этой статье же нас будет интересовать другой, более конкретный, вопрос – как светит светодиодный прожектор 30 Вт? Давайте разбираться.

Во-первых, начнем с того, что сам вопрос в чисто физическом понятии (по физическим законам) лишен смысла. Ведь нам известно, что сам световой поток распространяется равномерно и бесконечно. Поэтому, скорее всего, вопрос необходимо перефразировать – как далеко от светодиодного прожектора 30 Вт будет светло? Хотя надо будет определиться в понятии «светло». Для этого придется ввести в тему такой термин, как освещенность, которая измеряется в люксах. Так вот есть специальные рекомендованные стандарты, которые используются для освещения различных по предназначению помещений. К примеру:

в спортивном зале освещенность должна быть 200 люкс;
в читальном зале 200-300 люкс.

Для примера и сравнения, свет от ночной луны составляет всего лишь 0,27 люкс. Есть и еще один параметр, связанный со светом, это яркость освещения. По сути, это количество света, приходящегося на один метр квадратный освещаемой площади. Отсюда и соотношение: 1 люкс=1люмен/м².

Возвращаясь к основному вопросу статьи, необходимо уяснить, для каких целей необходим светодиодный прожектор мощностью 30Вт. В принципе, его предназначение – это создать условия ночью, при которых можно было бы свободно и комфортно ориентироваться. Поэтому предварительно можно провести небольшой расчет.

Расчет освещения

Считается, что освещенность ночью в 10 люкс – оптимальный вариант. Это практически в 35 раз мощнее света луны. Светодиодные прожекторы обеспечивают на один ватт мощности 100 люмен яркости светильника. А так как наш прожектор светодиодный имеет мощность 30 ватт, то его яркость будет составлять 3000 люмен.

Чтобы найти площадь комфортного освещения, надо фактическую яркость светильника разделить на стандартную, то есть, 3000/10=300 м². Именно такую площадь прожектор светодиодный мощностью 30 ватт будет освещать нормально. На этой территории будет комфортно находиться и ориентироваться.

Но тут есть один нюанс, который касается конструкции осветительного прибора. Все дело в том, что раскрытие пучка света будет зависеть от конструкции линзы-рассеивателя. Это может быть угол в 60º или 120º. Чаще всего светильники этого типа и этой мощности имеют угол рассеивания в 120º, отсюда и будем рассматривать световой поток. Нас интересует, на каком расстоянии от источника света световой поток образует площадь, равную 300 м² с освещенностью в 10 люкс.

Для этого придется воспользоваться вот этой формулой:

R=5,65√W/L. Здесь W – это мощность осветительного прибора, и L – это стандартная освещенность. То есть, конечная формула: R=5,65 х √30/10= 9,8 м. Округляем до 10 м.

Обратите внимание, что этот расчет подходит к тем светодиодным прожекторам, которые устанавливаются на потолке или подвешиваются на горизонтальные уличные конструкции. Установка под наклоном (на стене) уменьшает яркость света, потому что его часть уходит на освещение самих стен.

Если для освещения улицы используется светодиодный прожектор 30W с пучком направленного светового потока под углом 60º, то в формулу вместо коэффициента 5,65 ставиться другой показатель – 10,67. Кстати, площадь освещения светильниками данного типа рассчитывается по стандартной формуле:

S=πR².

Когда рассчитывается освещаемая площадь от прожектора с углом направленного пучка в 60º, то в формулу обязательно добавляется коэффициент 0,25. Формула будет выглядеть вот так:

S=0,25 πR². То есть, радиус пучка, отображаемый на земле, будет в два раза меньше.

Что получаем в итоге? Итак, осветительный прибор мощностью 30 ватт на светодиодах необходимо подвесить над землей на высоте 10 метров. И таким образом он будет освещать территорию площадью 300 м². По сути, это площадка 15х20 м, и на ней будет светло, для того чтобы свободно перемещаться или просто находиться.

Заключение по теме

Прожекторы на светодиодах – это идеальный современный вариант освещения. При небольшой мощности светильника он освещает достаточно большие территории, при этом потребляя минимум электроэнергии. Для сравнения: прибор с энергосберегающей лампой выдает практически точно такое освещение, как и светодиодный агрегат. Только при мощности последнего 30 ватт, первый имеет мощность 75 ватт. Вот такая существенная разница.

onlineelektrik.ru

Площадь освещения светодиодных ламп – Расчет освещения светодиодными светильниками | Калькулятор