Расчет светового потока для помещения калькулятор: Онлайн калькулятор для расчет светодиодных светильников и светодиодного освещения.

Онлайн калькулятор для расчет светодиодных светильников и светодиодного освещения.

Этот калькулятор поможет Вам рассчитать, какое количество светильников будет необходимо установить на Вашем объекте, для достижения необходимого уровня освещенности.

Замена классических светильников на светодиодные позволяет существенно экономить на электричестве. Благодаря эффективности приборов потребление электроэнергии снижается до 70%. При этом цена светильников оправдана быстрой окупаемостью – в большинстве случаев, затраты на закупку и установку возвращаются в течение первого же года эксплуатации. Для грамотного определения количества светильников, места их размещения необходимо верно рассчитать суммарный световой поток. Специалисты «Центра светодиодного освещения» начинают проект с подробного расчета освещенности, который помогает правильно подобрать и установить светодиодное оборудование в конкретном помещении.

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.

Расчет освещенности помещения онлайн

Нормы уровня освещенности для разных типов помещений показаны в таблице.

Возможности программы.

Расчет необходимой освещенности помещения.
Учет коэффициента освещенности в зависимости от высоты потолков.
Световой поток одного светильника.

Расчет примерной мощности ламп накаливания, люминесцентных или светодиодных ламп.

Нормы уровня освещенности N (lk)
Освещенность жилых помещений
Жилые комнаты, гостиные, спальни 150
Кухни, кухни-столовые, кухни-ниши 150
Детские 200
Кабинеты, библиотеки 300
Внутриквартирные коридоры, холлы 50
Кладовые, подсобные 300
Гардеробные 75
Сауна, раздевалки, бассейн 100
Тренажерный зал 150
Биллиардная 300
Ванные комнаты, санузлы, душевые 50
Помещение консьержа 150
Лестницы 20
Поэтажные внеквартирные коридоры, вестибюли, лифтовые холлы 30
Колясочные, велосипедные 30
Тепловые пункты, насосные, машинные помещения лифтов 20
Основные проходы технических этажей, подвалов, чердаков
20
Шахты лифтов 5
Освещение помещений административных зданий
Кабинеты, рабочие комнаты, офисы представительства 300
Проектные залы и комнаты конструкторские, чертежные бюро 500
Машинописные бюро 400
Помещения для посетителей, помещения обслуживающего персонала 400
Читальные залы 400
Помещения записи и регистрации читателей 300
Читательские каталоги 200
Лингафонные кабинеты 300
Книгохранилища, архивы, фонды открытого доступа 75
Переплетно-брошюровочные помещения, площадью не более 30 кв. м 300
Помещения для ксерокопирования, площадью не более 30 м 300
Макетные, столярные, ремонтные мастерские 300
Помещения для работы с дисплеями и видеотерминалами 400
Конференцзалы, залы заседаний 200
Фойе и тамбуры 150
Лаборатории органической и неорганической химии 400
Аналитические лаборатории 500
Весовые, термостатные 300
Лаборатории научно-технические 400
Фотокомнаты, дистилляторные, стеклодувные 200
Архивы проб, хранение реактивов 100
Моечные 300
Освещенность образовательных учреждений
Классные комнаты, кабинеты, аудитории школ 500
Аудитории, учебные кабинеты, лаборатории 400
Кабинеты информатики и вычислительной техники 200
Учебные кабинеты технического черчения и рисования 500
Лаборантские при учебных кабинетах 400
Лаборатории органической и неорганической химии 400
Мастерские по обработке металлов и древесины 300
Инструментальная, комната мастера инструктора 300
Кабинеты обслуживающих видов труда
400
Спортивные залы 200
Хозяйственные кладовые 50
Крытые бассейны 150
Актовые залы, киноаудитории 200
Эстрады актовых залов, кабинеты и комнаты преподавателей 300
Рекреации 150
Освещенность помещений гостиниц
Бюро обслуживания, помещения обслуживающего персонала 200
Гостиные, номера 150

Калькулятор расчета освещенности помещения, калькулятор онлайн, конвертер

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»

Расчет освещения

Расчет электрического освещения производится в целях установления мощности и количества осветительных приборов, которые нужны для создания в помещении качественной освещенности.

Значения, рекомендованные для общественных, жилых, торговых, производственных, вспомогательных и иных помещений, прописаны в законе.

Расчет освещения помещения

При проектировании общего освещения помещения искомое значение рассчитывается способом удельной мощности. Такой вариант актуален для случаев, когда требуется установить критерии необходимых световых приборов.

В данном случае расчет освещения помещения производится по такой формуле:

P = w*S/N

Р — мощность источника, Вт;

w — удельная мощность света, Вт/м2;

S — площадь пространства, м2;

N — количество осветительных приборов, шт.

Для разных видов светильников и ламп удельная мощность различна. Данный показатель можно найти в специальных таблицах.

Расчет искусственного освещения

Искусственное освещение, применяемое на рабочих местах, должно удовлетворять запросам гигиены труда и нуждам производственного процесса. Лучше всего, когда по качеству оно схоже с натуральным.

Поэтому выполняя расчет светодиодного освещения или освещения, созданного с помощью люминесцентных ламп, важно принимать во внимание нормативные требования. Расчет искусственного освещения можно выполнить не только методом учета удельной мощности. Также применяются следующие способы:

Также применяются следующие способы:

Расчет искусственного освещения можно выполнить не только методом учета удельной мощности. Также применяются следующие способы:

  1. с учетом коэффициента применения светового потока;
  2. точечный.

Первый вариант рекомендован, если предусматривается применение разных ламп на горизонтальной поверхности. Его сущность заключается в определении коэффициента для конкретного помещения

Во внимание принимаются, в том числе характеристики отделки

Точечный способ подходит для случаев и общего, и местного освещения. Рабочая поверхность может быть при этом вертикальной или горизонтальной.

Удобнее всего производить расчет освещения, используя специальный калькулятор. Это позволит не только сэкономить время, но и получить максимально точные цифры. Такой калькулятор можно найти на сайте продавца осветительных приборов. 

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.

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 %.

Как рассчитать освещение на кухне, в жилой комнате, офисе или придомовом помещении?

Мы предлагаем вашему вниманию Калькулятор интерактивного расчета нужного количества осветительных элементов с учетом норм.

1)Необходимо просто ввести площадь помещения и выбрать его тип.

2)В результате проверки будет выводиться необходимое количество световых элементов для освещения указанного вами помещения, согласно государственным нормам и стандартам.

В карточке товара динамично отображаются данные калькулятора.

С данным Калькулятором вы сможете подобрать оптимальное для ваших помещений освещение, а так же у вас будет возможность проверить достаточное ли в ваших помещениях освещение и сверить их с общепринятыми нормами.

Всем известно, что от количества света в помещении зависит наше самочувствие, сопротивляемость стрессам, вялости, физическим и интеллектуальным нагрузкам на работе. Если помещение, в котором вы работаете, плохо освещено, это может повлиять на состояние вашего зрения. От уровня физического и психологического состояния работников или посетителей зависит работоспособность и общая атмосфера в коллективе.

Хорошо освещенное помещение — залог общего благополучия.При этом в помещениях разного назначения условия по освещенности должны отличаться

При расчете освещенности помещения рассудительно принимать во внимание свойства рабочего процесса, осуществляемого человеком в этом помещении, его периодичность и продолжительность. При проектировке и монтаже различных осветительных систем необходимо уделить особое внимание данному вопросу

Главным нормируемым коэффициентом считается освещенность на рабочем месте. Он рассчитывается для всех рабочих мест внутри помещений и для рабочих мест за пределами помещений, на которых выполняется определенная работа. Величина нормируемой освещенности находится в зависимости от характера выполняемой работы. Освещенность – показатель, которому обязаны отвечать офисные и другие нежилые строения. Также устанавливаются нормы света для жилых помещений.  Для величины освещенности существуют определенные отечественные и международные общепризнанные нормы.

В Украине главным документом, устанавливающим параметры освещения помещения, являются Строительные нормы и правила СНиП 23-05-95. Согласно существующим нормам и ГОСТов нормы освещения для кухни, для спальни, для офиса, для школы и ВУЗов должны быть четко определены. При искусственном освещении в помещениях обеспечивается поддержка необходимого уровня естественного освещения.

Скрипт калькулятора расчета светильников для сайта

Если вы хотите установить данный онлайн-калькулятор расчета светильников на свой сайт — скопируйте код, приведенный ниже, и вставьте его в нужное место страницы.

Этот калькулятор поможет Вам рассчитать, какое количество светильников будет необходимо установить на Вашем объекте, для достижения необходимого уровня освещенности.

Обращаем ваше внимание, что онлайн-калькулятор не учитывает многих факторов, влияющих на результаты освещённости. Полученные результаты являются предварительными

Рекомендуем доверить расчет нам. Мы сделаем его абсолютно бесплатно!

Обращаем ваше внимание, что онлайн-калькулятор не учитывает многих факторов, влияющих на результаты освещённости. Полученные результаты являются предварительными

Рекомендуем доверить расчет нам. Мы сделаем его абсолютно бесплатно!Так же Вы можете распечатать результат или сделать новый расчет

Замена классических светильников на светодиодные позволяет существенно экономить на электричестве. Благодаря эффективности приборов потребление электроэнергии снижается до 70%. При этом цена светильников оправдана быстрой окупаемостью – в большинстве случаев, затраты на закупку и установку возвращаются в течение первого же года эксплуатации. Для грамотного определения количества светильников, места их размещения необходимо верно рассчитать суммарный световой поток. Специалисты «Центра светодиодного освещения» начинают проект с подробного расчета освещенности, который помогает правильно подобрать и установить светодиодное оборудование в конкретном помещении.

Калькулятор расчета освещения

Длина помещения, м

 

Ширина помещения, м

Расчетная высота подвеса светильников (от рабочей поверхности), м

Коэффициенты отражения помещения (*)

Пол — 0%, стены — 0%, потолок — 0%Пол — 10%, стены — 30%, потолок — 30%Пол — 10%, стены — 30%, потолок — 50%Пол — 10%, стены — 50%, потолок — 50%Пол — 20%, стены — 50%, потолок — 70%Пол — 10%, стены — 30%, потолок — 80%Пол — 30%, стены — 50%, потолок — 80%Пол — 30%, стены — 80%, потолок — 80%

Тип светильника

ГВП05-250-001ГВП05-250-002ГВП05-250-003ГВП05-400-001ГВП05-400-002ГПП05-250-001ГПП05-250-002ГПП05-250-003ГПП05-400-001ГПП05-400-002ГСП17-700ГСП17-1000ГСП17-2000ЖВП05-250-001ЖВП05-250-002ЖВП05-250-003ЖВП05-400-001ЖВП05-400-002ЖПП05-250-001ЖПП05-250-002ЖПП05-250-003ЖПП05-400-001ЖПП05-400-002ЛВО10-4х18 OpalЛВО10-4х18 RastrЛПО46-1х18-003/004/603/604/701/702ЛПО46-1х18-801ЛПО46-1х36-003/004/603/604/701/702ЛПО46-1х36-801ЛПО46-2х18-003/004/603/604ЛПО46-2х18-701/702/703/704ЛПО46-2х18-801ЛПО46-2х36-003/004/603/604ЛПО46-2х36-504ЛПО46-2х36-701/702/703/704ЛПО46-2х36-801ЛПО46-4х18 OpalЛПО46-4х18 RastrЛПО46-4х18-801ЛСО02-1х36 UniversalЛСО02-1х58 UniversalЛСО02-2х36 UniversalЛСО02-2х58 UniversalЛСО46-1х14 ModulЛСО46-1х18 ModulЛСО46-1х28 ModulЛСО46-1х35 ModulЛСО46-1х36 ModulЛСО46-1х49 ModulЛСО46-1х54 ModulЛСО46-1х58 ModulЛСО46-1х80 ModulЛСО46-2х14 ModulЛСО46-2х18 ModulЛСО46-2х28 ModulЛСО46-2х35 ModulЛСО46-2х36 ModulЛСО46-2х49 ModulЛСО46-2х54 ModulЛСО46-2х58 ModulЛСО46-2х80 ModulЛСП02-2х36-001ЛСП02-2х36-001+Р2ЛСП02-2х36-002+Р2ЛСП02-2х36-003ЛСП02-2х58-001ЛСП02-2х58-001+Р2ЛСП02-2х58-002+Р2ЛСП02-2х58-003ЛСП22-1х58-002ЛСП22-2х36-002ЛСП22-2х58+Д2ЛСП22-2х58+Д2+Р2ЛСП22-2х58+ДО2ЛСП22-2х58+ДО2+Р2ЛСП22-2х58-002ЛСП44-1х36-001/002/003ЛСП44-1х36-005/015ЛСП44-2х28ЛСП44-2х35ЛСП44-2х36-001/002/003ЛСП44-2х49ЛСП44-2х54ЛСП44-2х80ЛСП67-2х36-001/011НПП03-100-001/003НПП03-2х40-001/003НПП03-60-001/003ПВЛМ П-1х36+Д1/ДО1ПВЛМ П-1х36+Д1+Р1ПВЛМ П-1х36+ДО1+Р1ПВЛМ П-1х36-002ПВЛМ П-2х36+Д2/ДО2ПВЛМ П-2х36+Д2+Р2ПВЛМ П-2х36+ДО2+Р2ПВЛМ П-2х36-002РВП05-250-001РВП05-250-003РВП05-400-001РПП05-250-001РПП05-250-003РПП05-400-001РСП05-125РСП05-250РСП05-400РСП05-700РСП05-1000ФСП05-26ФСП05-32ФСП05-42

Тип подходящих ламп

GE F26DBX (цоколь G24q-3, 26W, 1710лм)Philips PL-C26W, SYLVANIA Lynx-DE 26W, OSRAM DULUX D/E 26W (цоколь G24q-3, 26W, 1800лм)

Коэффициент запаса

Очень чистые помещения, а так же осветительные установки с малым временем использования (k=1.25)Чистые помещения с трехгодичным циклом обслуживания (k=1.50)Наружное освещение, трехгодичный цикл обслуживания (k=1.75)Внутреннее и наружное освещение при сильном загрязнении (k=2.00)

Требуемая освещенность (по СНиП 23-05-95)

(5 лк) Чердаки, шахты лифтов и т.д.(20 лк) Лестницы, проходы технических этажей, лифты и т.д.(30 лк) Поэтажные внеквартирные коридоры(50 лк) Хозяйственные кладовые, душевые и т.д.(75 лк) Зрительные залы кинотеатров, архивы и т.д.(100 лк) Палаты, спальни, главные лестничные клетки и т.д.(150 лк) Гостиные, фойе, комнаты кружков и т.д.(200 лк) Конференц-залы, актовые залы, приемные и т.д.(300 лк) Кабинеты, офисы, мастерские и т.д.(400 лк) Читальные залы, лаборатории, аудитории и т.д.(500 лк) Проектные комнаты, конструкторские, торговые залы и т.д.(750 лк) Пошивочные и закройные цехи, отделения ремонта одежды и т.д.


Результаты расчета

Необходимое количество светильников:

Световой поток одного светильника:

За природой происхождения существует два вида освещения – это природное и искусственное. Природное освещение создается естественным источником света, т.е. солнцем, а вот искусственное требует вмешательства науки, электротехники. В большинстве случаев, расчет освещения производится для помещений производственного характера, когда света мало или вовсе отсутствует. Расчет производственного освещения довольно ответственное мероприятие в процессе проектирования помещений. Калькулятор освещения только на нашем сайте даст самые точные результаты, какие только можно получить при расчете. И для этих целей созданы разные методики, позволяющие организовать точность, чтобы расчет искусственного освещения производственных помещений был верный. Калькулятор освещения на нашем сайте удобен и прост в пользовании.

Цель расчета освещения

При выполнении расчета освещенности помещения онлайн, будут учтены общие требования. Во-первых, расчет выполняется для исключения возможных контрастов, что негативно сказывается на зрении трудящихся. Во-вторых, будет устранена возможность возникновения теней на поверхности, что плохо сказывается на работоспособности, этот факт может снизить концентрацию внимания. В-третьих, наш калькулятор расчета освещения поможет обеспечить правильные данные для постоянного, равномерного освещения, с определенной яркостью.

Есть ряд параметров, которые принимаются во внимание при расчетах. Первое, это световой поток, единицы измерения — люмены, характеризует мощность лучистой энергии в 1 Вт. Освещенность единицы измерения люксы, характеризует отношение светового потока к площади поверхности. Сила света, единицы измерения — канделы, характеризует плотность светового потока. Далее, светимость характеризует отношение светового потока к источнику света и последнее, это яркость, характеризует отношение силы света к поверхности.

Расчёт искусственного освещения

Для осуществления расчета на нашем сайте, можно применять четыре основные методики.

Метод коэффициента использования света. Этот способ используется, что бы осуществить расчёт искусственного равномерного освещения помещения любым источником света. При расчете сначала определяются с видом освещения для конкретного участка или рабочей поверхности, а потом выполняется сам расчет.

Следующий, это метод удельной мощности, который используется для предварительной оценки мощности осветительной установки. Если после расчета оказалось, что нет соответствующей табличной величины, выбирают приблизительную большую величину.

Предпоследним методом является точечный расчет освещения в помещении , он используется для определения общего и локализованного местного освещения, когда часть источников света закрыто оборудованием, а так же для помещений с темными стенами и потолком.

И последний метод – это комбинированный или общий метод, который применяется в том случае, когда источники света не принадлежат к классу прямого света, а МКС не может быть использован.

Подводя итог, можно сказать, что расчет наружного освещения на нашей сайте с помощью калькулятора – это сложный и ответственный этап проектирования, правильное проведение которого зависит от многих факторов, одним из которых можно смело считать выбор методики и сайта для расчета и программа расчета освещенности помещения .

Калькулятор освещенности / Сервис / Geliomaster

 

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА

 

 

Коэффициенты отражения.

Коэффициенты отражения характеризуют отражающие способности элементов помещения:

первая цифра — коэффициент отражения потолка;

вторая цифра – коэффициент отражения стен;

третья цифра – коэффициент отражения пола.

 

Данные для расчета коэффициентов отражения.

Поверхность

Покрытие

Коэффициент отражения, %

Потолок

Потолок белый

70

Потолок серый

50

Потолок темный

30

Стены

Стены светлые

50

Стены серые

30

Стены темные

10

Пол

Пол светлый

30

Пол темный

10

Например, для офисных помещений с белым потолком, светло-серыми стенами и светлым полом, 

лучше применить значение «70-50-30», а если потолок серый, стены серые, пол темный,

то необходимо применить коэффициент отражения «50-30-10».

 

 

Коэффициент запаса.

В процессе эксплуатации осветительного оборудования возможен спад освещенности. Для компенсации этого спада

при проектировании вводится коэффициент запаса (КЗ), значение которого варьируется от 1,0 до 1,7. 

Коэффициент запаса учитывает снижение светового потока источника света к концу срока службы, покрытие светильника

пылью, загрязнение, износ и уменьшение с течением времени отражающих качеств интерьера помещений.

 

Данные для расчета коэффициента запаса.

Тип помещения

Коэффициент запаса

Офисные помещения, торговые залы

1,1

Механические, сборочные цеха

1,3

Кузнечные, сварочные цеха 

1,6

Литейные цеха, цементные цеха

1,7

 

 

Уровень освещенности.

Разные типы помещений имеют разный нормативный уровень освещенности, определяемый СНиП.

 

Нормативный уровень освещенности типов помещений согласно СНиП.

Типы помещений

Требуемый уровень освещенности (Люкс)

Рабочие кабинеты, офисы

300

Проектные и конструкторские бюро

500

Учебные аудитории и классы

300

Кабинеты в медицинских учреждениях

300

Конференц-залы

200

Помещения общественного питания

200

Торговые залы магазинов

400

Спортивные залы

200

Коридоры

75

Сан узел

50

Литейные цеха

200

Кузнечные цеха 

200

Сварочные цеха 

200

Механические, инструментальные цехи

300

Участки ОТК

500

 

Рекомендуем уточнять необходимый уровень освещенности 

для Вашего конкретного помещения у наших менеджеров по телефону 8(8552)54-45-75

или по электронному адресу [email protected]

 

Расчет освещенности, полученный на калькуляторе, является приблизительным.   

Для получения точного расчета необходимо  направить заявку

на светотехнический расчетна электронный адрес: [email protected]

Наши специалисты бесплатно сделают его в профессиональной программе Dialux с учетом всех нормативных требований.

 

 

Расчет освещенности помещения светодиодными светильниками. Калькулятор освещенности онлайн

Светодиодные светильники безопасны, надежны и долговечны. Их использование для организации освещения выгодно экономически. Однако, при организации освещения, кроме экономии материальных ресурсов, следует учитывать множество разных факторов. Как рассчитать количество светильников, необходимых для определенного пространства? Наш онлайнкалькулятор поможет сориентироваться. Для расчета освещенности вам потребуется ввести следующие данные в соответствующие поля:

  • длину, ширину, высоту и площадь комнаты;
  • норму освещенности, установленную для конкретного производства;
  • желаемую модель светодиодных светильников;
  • коэффициенты отражения для пола, стен и потолка;
  • коэффициент запаса;
  • высоту рабочей поверхности.

Если с размерами помещения все понятно, то остальные пункты требуют разъяснений. Остановимся подробнее на каждом.

Нормы освещенности

Существующие санитарные нормативы регулируют такие параметры, как:

  • освещенность рабочего места;
  • пульсацию светильников;
  • индекс цветопередачи.

Светодиодные светильники «Транском» соответствуют нормам СанПиН и СНиП, имея крайне низкий коэффициент пульсаций (меньше 1%) и индекс цветопередачи не ниже 80. Требования к освещенности разных объектов — промышленных зданий или офисных центров — неодинаковы. В цехах, где работники имеют дело с мелкими деталями, работают с чертежами, значение освещенности должно быть 500 лк. В производственных помещениях общего назначения — 400 лк. В офисах, оборудованных компьютерами, — 300 лк. Для коридоров, складов, гаражей допустима освещенность на уровне 50-75 лк. Нормы освещенности для конкретного объекта прописаны в СНиП 23-05-95.

Коэффициенты отражения поверхностей

Человек видит предметы благодаря отраженному от них свету. Различные поверхности могут отражать световые волны в большей или меньшей степени или вообще поглощать их. Чем больше в помещении отражающих и окрашенных в светлые оттенки площадей, тем светлее кажется комната, поэтому мощность светильников может быть ниже, чем для пространств с обилием темных поверхностей.

Коэффициент светоотражения зависит от цвета поверхности:

  • белый цвет отражает 70% света;
  • светлый (бежевый, розовый) — 50%;
  • серый — 30%;
  • темный — 10%;
  • для черных поверхностей этот коэффициент равен 0.

Калькулятор расчета количества светильников включает поле, куда вносятся данные о трех самых значительных по площади поверхностях в помещении. Это пол, стены и потолок. Например, если потолок — белый, стены — светло-зеленые, а пол покрыт серым кафелем, в форму необходимо внести значения: 70 50 30.

Коэффициент запаса

В зависимости от количества пылевых взвесей в производственном помещении, чистоты корпуса светильника, загрязнений основных отражающих поверхностей уровень освещенности со временем может падать. Чтобы нивелировать эти факторы, алгоритм светотехнического расчета включает коэффициент запаса, величина которого варьируется от значения 1,25 — для относительно чистого помещения, при условии регулярной очистки рассеивателей осветительных приборов, до 2 — для пыльных производств.

Обратите внимание, коэффициент запаса для светодиодных светильников не учитывает уменьшение светового потока светильников со временем, т.к. даже в конце срока службы, который равен 100 тысячам часов или 11 годам непрерывной работы, качество освещения остается прежним.

Высота рабочей поверхности

Обдумывая, как рассчитать освещенность помещения, определитесь с его оснащенностью мебелью и оборудованием. Количество света, падающего на рабочий стол, за которым сотрудник сидит или стоит, отличается. Чем ближе к полу — тем темнее. Но, если на полу никаких операций не производится, или все работники трудятся за высокими столами, то зачем переплачивать за лишнюю мощность светильников? Чтобы учесть подобные нюансы в светотехническом онлайн-калькуляторе есть поле, куда вводится высота, на уровне которой выполняются производственные действия. К примеру, обычный компьютерный стол имеет среднюю высоту 0,85 м, именно это значение берется в расчет.

Заказать светотехнический расчет

Специалисты компании «Транском» окажут бесплатную квалифицированную помощь в расчете осветительного оборудования для внутренних помещений и внешних территорий.

Для удалённого проведения светотехнического расчета, необходимо отправить запрос на электронную почту [email protected] Далее с вами свяжется закреплённый за вами сотрудник для обсуждения задачи и выявления необходимости присутствия на объекте. В случае необходимости проведения выездных мероприятий, согласует дату и время.

Перед встречей вам необходимо подготовить план помещения с размерами, тарифы за электроэнергию и техобслуживание, выделить сотрудника для сопровождения на объекте и обеспечить доступ к нужным помещениям.

Возврат к списку

Онлайн калькулятор расчета светового потока светодиода

Современные приборы освещения отличаются не только энергоэффективностью, в сравнении с теми же лампами накаливания, но и параметрами работы. Так, для обеспечения достаточного уровня освещенности в каком-либо помещении необходимо использовать значительно меньшее количество лампочек или устанавливать устройства меньшей мощности. Которых  будет достаточно для создания нужного вам уровня освещенности. Эта величина определяется для каждого светодиодного светильника индивидуально.

Чтобы определить  величину светового потока в Люменах (Лм) или Канделах (Кн) используется онлайн калькулятор. Данная опция позволяет пересчитать размерность светового потока светодиода.

Чтобы перевести световой поток из Кн в Лм выполните такие действия:

  • Введите в соответствующее окошко величину силы света в миликанделах;
  • Укажите в окошке ниже половинный угол яркости для данного типа светодиода;
  • Нажмите кнопку «Вычислить» и в соответствующем окошке появится величина светового потока в милилюменах.

Если же вам известны Лм, а получить нужно Кн, то воспользуйтесь второй половиной онлайн калькулятора:

  • Введите в соответствующем поле значение светового потока в милилюменах;
  • В поле ниже укажите половинный угол яркости для соответствующего светодиода;
  • Нажмите кнопку «Вычислить», после чего в соответствующем поле появится величина силы света в миликанделах.

Обратите внимание, что вся размерность должна приводиться к указанным параметрам. Если результат необходимо перевести в Лм или Кн, умножьте полученную величину на 1000.

Все вычисления в калькуляторе расчета светового потока светодиода производятся по формуле: F = i*2*π*(1-cos a)

Для пересчета в обратной последовательности, величину силы света определяют по такой зависимости:   i = F / (2*π*(1-cos a))

Где,

  • F – это величина светового потока;
  • i – величина силы света;
  • a – значение угла половинной яркости;
  • π – константа.

Калькуляторы

Используйте эти калькуляторы, чтобы определить, что вам нужно, перед покупкой. Если вам нужна помощь в разработке чего-то, для чего у нас нет калькулятора, свяжитесь с нами.

Калькулятор количества света

Здесь вы можете рассчитать количество светильников, необходимое в комнате, в зависимости от типа и размера комнаты. Введите размер комнаты, выберите тип и выберите свет.

Примечания: Люкс : Люкс (освещенность) — это измерение силы света в любой точке.Он равен 1 люмену на квадратный метр.
Тип комнаты : Поставляется небольшой список типичных типов комнат и их рекомендуемых уровней освещенности. Если вам нужен другой тип номера, свяжитесь с нами.

Калькулятор люменов-люкс

Здесь вы можете преобразовать значение люменов продукта в значение люкс, если вы знаете угол луча и расстояние измерения. Введите расстояние и угол луча, затем введите значение люменов и нажмите «Преобразовать в люкс» или значение люкс и нажмите «Преобразовать в люмены».

Примечания:
Освещенность (люкс) : Освещенность — это измерение силы света в любой точке. Интенсивность света экспоненциально падает по мере удаления от источника (расстояния).
Световой поток (лм) : Световой поток — это мера общего светового потока от источника. Например, источник света 1 кандела дает 1 люмен на квадратный метр на расстоянии 1 метр.
Угол луча : Угол луча — это угол излучения источника света.Например, угол луча 30 градусов означает, что свет имеет форму конуса, а его границы образуют угол 15 градусов с центральной осью. Изменение угла луча влияет на силу света (люкс) источника света, но не на световой поток (люмены).

Калькулятор светового потока

Здесь вы можете рассчитать распространение света как диаметр образовавшегося «пятна» и зону покрытия, исходя из угла луча и расстояния до поверхности. Введите расстояние и угол луча и нажмите «Рассчитать».

Примечания:
Распространение (м) : Распространение — это ширина луча при попадании на плоскую поверхность.
Зона покрытия (м 2 ) : Зона покрытия — это размер круглой области, которую свет освещает на плоской поверхности.

Расчет освещенности помещений онлайн

Нормы освещенности для разных типов помещений приведены в таблице.

Особенности программы.

Расчет необходимой освещенности помещения.
Интегрирующий коэффициент света в зависимости от высоты потолков.
Световой поток одной лампы.
Расчет примерной мощности ламп накаливания, люминесцентных или светодиодных ламп.

Нормы освещения N (лк)
Освещение помещений
Гостиные, жилые комнаты, спальни 150
Кухня, кухня-столовая, кухонная ниша 150
Детские 200
Аудитории, библиотеки 300
Разделение коридоров, холлов 50
Кладовые, хозяйственные 300
Гардеробные 75
Сауна, раздевалки, бассейн 100
Спортзал 150
Бильярдная 300
Ванные комнаты, ванные комнаты, душевые 50
Комната консьержа 150
Лестница 20
Этаж внеквартирные коридоры, лифтовые холлы, холлы 30
Колясочное, цикл 30
Теплообменники, насосы, лифты машинного отделения 20
Основные переходы технических этажей, подвалов, чердаков 20
Шахты лифтов 5
Освещение административных зданий
Офисы, рабочие помещения, офисы представительства 300
Дизайн залов и помещений, проектирование, чертежное бюро 500
Машинописцы 400
Помещения для посетителей, обслуживающий персонал 400
Читальные залы 400
Помещение учета и учета читателей 300
Справочники чтения 200
Языковые классы 300
Библиотеки, архивы, фонды открытого доступа 75
Жилые помещения до 30 кВ.м 300
Помещение для копирования, не более 30 м 300
Планировка, столярные изделия, ремонтные мастерские 300
Офисные помещения для дисплеев и видеотерминалов 400
Конференц-залы, переговорные 200
Фойе и тамбуры 150
Лаборатория органической и неорганической химии 400
Аналитические лаборатории 500
Вес термостатический 300
Научно-техническая лаборатория 400
Фотокомнаты, дистилляторные, стеклянные 200
Архив образцов, реактивов, хранилище 100
Мойка 300
Освещение учебных заведений
Аудитории, лаборатории, аудитория школ 500
Аудитория, аудитории, лаборатории 400
Кабинеты информатики и вычислений 200
Учебные кабинеты, технический рисунок и живопись 500
Лабораторские кабинеты 400
Лаборатория органической и неорганической химии 400
Мастерские по металлу и дереву 300
Инструментальная, кабинет Мастер-инструктор 300
Офисы по обслуживанию рабочих мест 400
Спортивные залы 200
Непродовольственные кладовые 50
Крытые бассейны 150
Банкетные залы, кинотеатры 200
Эстрада конференц-залы, классы и комнаты для учителей 300
Отдых 150
Осветительное оборудование гостиниц
Бюро обслуживания, обслуживающий персонал 200
Гостиные, комнаты 150

Калькулятор освещения

Если вам не нравится идея расчета освещения и вы не уверены, с чего начать, мы вам поможем. Этот калькулятор ножных свечей дает вам оптимальный уровень освещения для каждой комнаты в вашем доме и определяет, сколько светильников вам нужно для этого.Кроме того, мы предоставим вам надежные формулы расчета освещения, которые упростят весь процесс планирования!

На первом этапе расчетов вам нужно выбрать тип области и деятельности, которые вы хотите осветить. Просто выберите один из вариантов из списка, и наш калькулятор освещения автоматически определит оптимальный уровень освещенности в люксах или фут-свече (то есть сколько света должно падать на поверхность). Интуитивно понятно, что окружающий свет в спальне не должен влиять на нашу подготовку ко сну и не будет таким интенсивным, как свет, необходимый для шитья.

Следующее, что вам нужно определить, это освещенная площадь. В случае спальни или ванной — это просто общая площадь комнаты. Если вы пытаетесь придумать светодиодное освещение для кухонной стойки, освещенная площадь будет рассчитана как длина стойки, умноженная на ее ширину.

Как только вы узнаете все эти значения, калькулятор футовой свечи определит, сколько люмен вам нужно в целом. Мы используем следующее уравнение:

люмен = люкс * площадь

Можно использовать блоки освещения люкс или фут-свечи.Если вы хотите произвести пересчет между этими единицами, помните, что одна фут-свеча равна 10,764 люкс.

Формула расчета освещения

Когда вы узнаете, сколько люмен вам нужно, вы можете начать выяснять, сколько лампочек будет достаточно, чтобы осветить вашу поверхность. Для этого используйте формулу ниже:

лампочек = люмен / BL

BL обозначает количество люменов, которое излучает лампочка. Обычно вы можете найти этот номер на упаковке лампы.Это гораздо лучший индикатор яркости лампы, чем мощность, поскольку светодиодным лампам часто требуется меньше энергии, чем обычным лампочкам.

  1. Выберите участок дома, который хотите осветить. Допустим, вы планируете освещение для своей кухни, включая кухонную стойку.

  2. Проверьте оптимальный уровень освещения. Для всей кухни это 108 люкс, а для счетчика (подробные задания) — 538 люкс.

  3. Определите размеры вашего освещенного помещения.Вся кухня представляет собой прямоугольник длиной 4 м и шириной 2,5 м, поэтому площадь можно рассчитать как

    .

A₁ = 4 * 2,5 = 10 м²

Прилавок длиной 4 метра и шириной 60 см:

A₂ = 4 * 0,6 = 2,4 м²

  1. Умножьте требуемый уровень освещенности на площадь, чтобы определить необходимое количество люмен:

L₁ = 108 * 10 = 1080 люмен

L₂ = 538 * 2,4 = 1291 люмен

  1. Затем выберите тип лампочки, которую хотите использовать.Предположим, вы используете стандартную лампу, которая излучает 800 люмен для кухни, и небольшие светодиодные лампы, излучающие 200 люмен каждая над прилавком.

  2. Разделите общее количество люменов на эффективность лампы и округлите в большую сторону, чтобы определить необходимое количество ламп:

n₁ = 1080/800 => 2 лампы

n₂ = 1291/200 => 7 лампочек

Вам понадобятся две лампочки (800 люмен каждая) для освещения всей кухни и дополнительные 7 светодиодных ламп (200 люмен каждая) над прилавком.

Если вам интересно, сколько вы будете платить за электричество при использовании всего этого освещения, взгляните на калькулятор стоимости электроэнергии!

Как рассчитать освещенность | Sciencing

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автор S. Hussain Ather

При установке лампочек или регулировке яркости экрана компьютера понимание яркости света может помочь вам определить, насколько они эффективны.

Яркость поверхности, отличная от яркости , измеряет, сколько света падает на нее, а яркость — это количество света, отраженного или испускаемого от нее.Четкое понимание терминологии, касающейся яркости и электричества, может помочь вам принять более правильные решения.

Расчет освещенности

Вы измеряете освещенность как количество света, падающего на поверхность в единицах фут-свечей или люкс . 1 люкс (единица СИ) равен примерно 0,0929030 фут-канделе. 1 люкс также равен 1 люмен / м 2 , в котором люмен является мерой светового потока , количества видимого света, излучаемого источником в единицу времени, и 1 люкс также равен.0001 фот (ph). Эти устройства позволяют использовать широкий диапазон шкал для определения освещенности для различных целей.

Вы можете рассчитать освещенность E относительно светового потока «фи» Φ , используя

E = \ frac {\ Phi} {A}

на заданной площади A . Это уравнение обозначает световой поток с Φ , тот же символ для магнитного потока, и показывает сходство с уравнением для магнитного потока

\ Phi = BA

для площади поверхности, параллельной магниту A и напряженность магнитного поля B .Это означает, что освещенность параллельна магнитному полю в том смысле, как его рассчитывают ученые и инженеры, и вы можете преобразовать единицы освещенности (поток / м 2 ) непосредственно в ватты, используя интенсивность (в канделах).

\ Phi = I \ times \ Omega

для потока Φ , интенсивности I и углового диапазона «Ом» Ом для углового диапазона в стерадиан (ср) , или квадратный радиан, а полная сфера имеет угловой размах .Свет, рассчитанный по освещенности, падает на поверхность и распространяется, заставляя объект становиться ярким, поэтому освещенность можно использовать в качестве меры яркости.

Например: Освещенность поверхности составляет 6 люкс, а поверхность находится в 4 метрах от источника света. Какова интенсивность источника?

Поскольку свет распространяется по излучающей схеме, вы можете представить, что источник света — это центр сферы с радиусом, равным расстоянию между источником света и объектом.Это означает, что соответствующая площадь поверхности для использования — это площадь поверхности сферы, которая соответствует этому расположению.

Умножение площади поверхности сферы на радиус 4 как 4π4 2 м 2 на освещенность 6 люмен / м 2 дает 1206,37 люмен потока Φ . Свет распространяется прямо на поверхность, поэтому угловой размах Ом составляет кандел, а, используя Φ = I x Ом, интенсивность I равна 15159.69 люмен / м 2 .

Расчет других значений

Кандела, используемая в угловом диапазоне, используется для измерения количества света, излучаемого источником света в диапазоне в трехмерном диапазоне. Как показано в примере, угловой диапазон измеряется через стерадиан над площадью поверхности, на которую распространяется свет. Стерадиан полной сферы составляет кандел. Не перепутайте люкс и канделу.

В то время как кандела — это измерение углового диапазона, люкс, — это освещенность самой поверхности.В точках, более удаленных от источника света, яркость в люксах ниже, поскольку в эту точку попадает меньше света. Это важно в реальных приложениях и точных расчетах, которые должны учитывать точный источник света, который может быть, например, в вольфрамовой проволоке лампочки, а не в самой лампочке. Для небольших лампочек, таких как определенные светодиодные источники света, расстояние может быть незначительным в зависимости от масштаба ваших расчетов.

Один стерадиан сферы радиусом в один метр охватывал бы поверхность размером 1 м 2 .Вы можете получить это, зная, что полная сфера покрывает кандел, поэтому для площади поверхности (из 4πr 2 с радиусом 1) стерадиан поверхность сфера покрывает 1 м 2 . Вы можете использовать эти преобразования, вычислив реальные примеры лампочек и свечей, излучающих свет, используя площадь поверхности сферы для учета геометрии света. Затем их можно связать с яркостью.

В то время как освещенность измеряет свет, падающий на поверхность, яркость — это свет, излучаемый или отраженный этой поверхностью в канделах / м 2 или «нитах».Значения яркости L и люкс E связаны через идеальную поверхность, излучающую весь свет, с уравнением E = L x π .

Использование таблицы измерения в люксах

Если вам может показаться сложным иметь столько разных способов измерения одних и тех же величин, онлайн-калькуляторы и диаграммы выполняют вычисления для преобразования между разными единицами, чтобы упростить задачу. RapidTables предлагает калькулятор люмен в ватт, который рассчитывает мощность для различных стандартов освещения.В таблице на веб-сайте показаны эти значения, поэтому вы можете увидеть, как они соотносятся друг с другом. Обратите внимание на единицы люмен и ватт при выполнении этих преобразований, которые также используют световую отдачу по «eta» η.

EngineeringToolBox также предлагает методы расчета освещенности и освещенности для эталонов лампочек и ламп наряду с таблицей измерения люкс. Освещение — это еще один метод расчета освещенности, в котором используются электрические эталоны лампы или источника света вместо экспериментальных измерений испускаемого света.Он задается уравнением для освещенности I как

I = \ frac {L_I \ timesC_u \ timesL_ {LF}} {A_I}

для яркости лампы L l (в люменах), коэффициент коэффициент использования C u , коэффициент световых потерь L LF и площадь лампы A l (в м 2 ).

Эффективность освещения

Согласно расчетам веб-сайта RapidTables, световая эффективность излучения является распространенным способом описания того, как лампочка или другой источник света хорошо использует свои энергетические ресурсы, но это официальный метод определения эффективности света. Источники — это световая отдача источника, а не радиация.

Ученые и инженеры обычно выражают эффективность освещения как процентное значение с максимальным теоретическим значением эффективности освещения 683,002 лм / Вт, которое излучает свет с длиной волны 555 нм. В качестве одного примера, типичный современный белый ватт, «освещенный», может достигать эффективности более 100 лм / Вт с эффективностью 15%, что на самом деле больше, чем у многих других типов источников света.

При измерении яркости и освещенности в науке и технике учитываются способы, которыми сами глаза воспринимают яркость света, чтобы получить более точные и объективные измерения.Изучая распределение яркости света с помощью экспериментов, попытайтесь понять, вызвана ли реакция на яркость сигналами конических или стержневых фоторецепторов в человеческом глазу.

Другие исследования, такие как фотометрические, направлены на обнаружение определенных форм излучения на основе линейности их отклика. Если два световых потока Θ 1 и Θ 2 должны были дать два разных сигнала, фотометрические детекторы измеряют сигнал, генерируемый в результате линейного сложения обоих потоков.Линейность отклика является мерой этой зависимости.

Объяснение измерений освещенности | LEDwatcher

Что такое люмен? Как измерить свет? Сколько ватт потребляет светодиодная лампа? Это лишь некоторые из тем о свете, затронутых в этой статье. Мы попытались объяснить основы света и способы измерения различных аспектов света на реальных примерах, выделив наиболее важные формулы, используя информационные изображения, графики и таблицы, а также сделали несколько калькуляторов для упрощения расчетов.Надеюсь, вы найдете эту статью полезной, и если у вас есть какие-либо комментарии, предложения или дополнения, не стесняйтесь использовать форму комментариев под статьей.

Вот содержание со ссылками на темы, затронутые в этой статье, для упрощения навигации:

  1. ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ (световой поток, сила света)
  2. ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС И НОЖНЫЕ СВЕЧИ
  3. КАК ИЗМЕРИТЬ СВЕТ?
    1. Световые метры
    2. Приложения для экспонометра
  4. ЛЮМЫ И ВОДА
    1. Калькулятор световой отдачи
    2. Люмен в ватт на калькуляторе
    3. Калькулятор ватт в люмен
    4. Люмен диаграмма

ЛЮМЫ И КАНДЕЛИ

Что такое просвет?

Световой поток или сила света измеряет общее количество света, излучаемого источником света за период времени.Проще говоря, световой поток показывает, сколько света излучает лампа во всех направлениях в секунду, световой поток выражается в единицах, называемых люмен, (лм) . Световой поток измеряет только свет, излучаемый человеческим глазом в видимых длинах волн в диапазоне примерно 400-750 нм.

Световой поток — люмен (лм) — единица измерения светового потока или силы света. Один люмен равен количеству света, излучаемого источником света (излучающим равное количество света во всех направлениях) через телесный угол в один стерадиан с интенсивностью 1 кандела.

Световой поток (в люменах) обычно указывается на упаковке лампочки (или его можно найти в специальных каталогах лампочек) и используется в качестве объективного измерения светоотдачи источника света для лучшего сравнить различные типы лампочек. Однако, поскольку люмен измеряется на определенном расстоянии во всех направлениях от источника света, это не лучшее измерение, чтобы описать, насколько ярким будет свет в определенной области. Для описания этого используется термин «освещенность» и единицы измерения, называемые люкс или фут-свеча.

Сила света (кандела)

Сила света — это сила света или количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении на единицу телесного угла. Сила света измеряется в канделах (кд) , что является базовой единицей СИ. По сути, он измеряет количество видимого света, излучаемого под одним определенным углом от источника света, что является полезным измерением при сравнении устройств, производящих сфокусированный луч света, таких как прожекторы, фонарики и лазерные указки.

Определение канделы — кандела (кд) — единица измерения силы света в СИ. Кандела заменил старую единицу, которая использовалась для выражения силы света — силы свечи. Одна обычная свеча излучает приблизительно 1 канделу силы света, поэтому канделу в прежние времена называли свечой.

Поскольку свеча не была самым точным источником света для измерения силы света, были определены гораздо более строгие правила и определения для измерения силы света, официальное определение канделы:

Кандела — это сила света в заданном направлении источника, который испускает монохроматическое излучение с частотой 540 x 1012 герц и имеет силу излучения в этом направлении 1/683 ватт на стерадиан.
Из http://physics.nist.gov/cuu/Units/current.html

Пояснение

Напомним, световой поток измеряет, сколько всего видимого света излучается источником света, единицей светового потока является люмен (лм) . Сила света измеряет, сколько света излучается источником света в одном направлении, единицей силы света является кандела (кд) . Итак, в основном, если вам нужна лампочка, которая излучает свет во всех направлениях (например, потолочный светильник в доме) , посмотрите на люмены при сравнении различных ламп, однако, если вам нужен свет, который может сфокусировать максимальное количество яркости в луч меньшего размера, такой как прожектор или фонарик, смотрите на свечи при сравнении таких огней.Помимо этих двух, освещенность также является важным показателем, измеряющим количество света, падающего на заданную поверхность (измеряется в люксах или фут-канделах) , но позже с этим.

Классический пример объяснения люменов и кандел. Представьте, что вы помещаете прозрачную сферу радиусом 1 метр над свечой. Свеча дает силу света в 1 канделу и равномерно излучает свет во всех направлениях. Если вы прорежете в сфере отверстие размером 1 квадратный метр, из этого отверстия будет выходить 1 люмен света.Это дает в виде уравнения:

1лм = 1кд * ср

где:

  • 1 лм = один люмен;
  • 1 кд = одна кандела;
  • sr = стерадиан (квадратный радиан, один квадратный радиан общей сферы можно рассчитать с помощью уравнения A = r², где r — радиус сферы) .

Так в данном случае:

1лм = 1кд * 1

1 люмен = 1 кандела; источник света с интенсивностью 1 кандела дает световой поток 1 люмен в сфере с площадью поверхности 1 квадратный метр.

Мы также можем рассчитать световой поток всей сферы, используя то же уравнение. Для этого сначала нам нужно знать площадь поверхности сферы, ее можно рассчитать по формуле:

4π r² = 4 * 3,14 * 1 = 12,56sr

Итак, если мы возьмем предыдущее уравнение 1lm = 1cd * sr и знаем, что интенсивность света составляет 1cd , а площадь поверхности сферы составляет 12,57 м² , мы можем вычислить:

1лм = 1кд * 12,57ср
лм = 12,57 ; источник света с интенсивностью 1 кандела излучает световой поток 12,57 люмен в сфере с радиусом 1 метр (или площадью поверхности 12,57 м²).

То же уравнение можно преобразовать для вычисления кандел:

1 кд = 1 лм / ср

Давайте посмотрим на новый пример, у нас есть лампочка, излучающая 700 люмен света равномерно во всех направлениях, с той же прозрачной сферой с радиусом 1 м над лампочкой.

Теперь, если мы возьмем преобразованную формулу 1 кд = 1 лм / ср и узнаем, что световой поток равен 700 лм , а площадь поверхности сферы равна 12,57 м² , мы можем вычислить силу света лампы:

1лм / ср = 1кд
700лм / 12,57лм / 12,57лм ≈ 56 кд

Но если мы хотим вычислить интенсивность света в определенном направлении, скажем, проходя через один стерадиан , как в первом примере, мы можем использовать ту же формулу:

700лм / 1ср ≈ 700 кд; это подтверждает первое правило, что 1 люмен = 1 кандела, когда свет проходит через сферу в 1 стерадиан.

Чтобы еще лучше проиллюстрировать разницу между световым потоком (люмен) и силой света (кандел) , представьте себе лампочку, которая производит 1 канделу или 12,57 люмен, если вы закроете одну сторону лампы, она все равно будет производить такая же сила света в 1 кандела, но вдвое меньше светового потока — 6,28лм. Это связано с тем, что свечи измеряют мощность света, насколько яркий свет будет в определенном направлении, поэтому в этом случае покрытие половины лампы не повлияет на интенсивность света (если она измеряется на непокрытой части лампы. ) .Но поскольку люмены измеряют общее количество видимого света от источника, покрытие половины лампы уменьшит общее количество видимого света вдвое.

Вот почему вам следует сравнивать кандели при покупке точечного светильника или фонарика с концентрированным световым лучом и люмен (или люкс) при покупке внутреннего освещения, такого как потолочные светильники или наружное прожекторное освещение.

Эти предыдущие расчеты и формулы в основном относились к источнику света, который является изотропным или, другими словами, излучает свет равномерно во всех направлениях.Теперь давайте посмотрим, как рассчитать канделы и люмены в лампочках под определенными углами.

Люмен, кандел, углы обзора

В том же уравнении 1cd = 1 лм / ср sr указывает угол обзора (также называемый углом при вершине) , через который излучается свет при вычислении силы света и светового потока. В предыдущих примерах мы рассчитывали люмены и свечи, предполагая, что свет излучается равномерно во всех направлениях (или в одном примере через телесный угол в один стерадиан, где 1 люмен равен 1 канделе) , но обычно мы покупаем осветительные приборы, которые освещают свет в под определенным углом прожекторы освещают под более узким углом, чтобы обеспечить более сфокусированный луч, в то время как прожекторы освещают под более широким углом, чтобы покрыть большую площадь поверхности.

Рассматривая то же уравнение 1cd = 1 лм / ср , мы можем сделать вывод, что, увеличивая силу света (кандел) , мы должны уменьшить угол обзора (стерадианы) для получения того же светового потока (люменов). ) .

И наоборот, если мы уменьшим силу света (кандел) , мы должны увеличить угол обзора (стерадианы) , чтобы получить тот же световой поток (люмен) .Таким образом, мы можем сказать, что сила света обратно пропорциональна углу обзора, что означает, что, увеличивая одно значение с той же скоростью, другое будет уменьшаться.

В то же время при расчете светового потока, если мы увеличиваем либо силу света, либо угол обзора, световой поток увеличивается, и наоборот, если мы уменьшаем силу света или угол обзора, световой поток также будет уменьшаться. .

Итак, как мы можем определить этот угол при вершине светового луча?
По сути, угол при вершине — это угол между осью источника света, который дает самую высокую силу света, и осью, где сила света уменьшается до 50%.Формула для вычисления телесного угла (Ом) в стерадианах (ср) :

Ом = 2π (1 − cos (α / 2))

где α — угол при вершине, измеренный в градусах.

Так, например, если вы хотите вычислить телесный угол (Ом) в стерадианах (ср) , чтобы вычислить люмены или канделы светового пути, скажем, для светового луча с углом при вершине 40 ° , используя приведенное выше уравнение, получаем:

Ом = 2π (1 − cos (40/2))
Ом ≈ 2 * 3,14 * (1-0,94)
Ом ≈ 6,28 * 0,06
Ом ≈ 0,38sr

Теперь, если мы хотим рассчитать световой поток источника света с интенсивностью 1 кандела и углом обзора 40 ° , мы можем вставить ранее рассчитанный телесный угол Ом ≈ 0,38sr в основное уравнение :

1 лм = 1 кд * ср
лм = 1 * 0,38
лм ≈ 0,38

Полное уравнение для расчета светового потока (люмен) источника света, если нам известна сила света (кандел) и угол при вершине (стерадианы) :

Φ = I2π (1 − cos (α / 2))

люмен = канделы * 2π * (1-cos (угол при вершине / 2))

  • Φ — световой поток (лм)
  • I — сила света (кд)
  • π — постоянная (≈3,14)
  • α — угол при вершине (°)

Для расчета силы света (кандел) , если известны световой поток (люмен) и угол при вершине (стерадианы) , используйте это уравнение:

I = Φ / (2π * (1 − cos½ * α))

кандел = люмен / (2π * (1-cos½ * угол при вершине))

Теперь давайте проверим это уравнение на более практическом примере.Допустим, у нас есть лампа, которая дает силу света 3cd при угле при вершине 40 ° , и мы хотим рассчитать люмены для этой лампы. Мы можем использовать предыдущее уравнение:

Φ = I2π (1 − cos (α / 2))
лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (40 ° / 2))
лм = 18,84 * 0,06
лм ≈ 1, 13 (осветительный прибор с силой света 3 кд при угле при вершине 40 ° будет производить световой поток примерно 1,13 люмен)

Если мы увеличим угол обзора с 40 ° до 70 ° и оставим силу света на уровне 3cd , общий световой поток должен увеличиться:

лм = 3cd * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 3,39

Итак, это правда, если мы увеличим угол наклона лампы, сохраняя при этом силу света той же самой, световой поток также увеличится.

Мы также можем проверить это наоборот, оставив угол при вершине 70 ° , но уменьшив интенсивность света вдвое, с 3cd до 1,5cd . Теперь лампа должна давать меньше люмен:

лм = 1,5 кд * 2 * π * (1-cos (70 ° / 2))
лм ≈ 1,69

Так оно и есть, 3,39 лм> 1,69 лм.

Сводка люменов и кандел

Подводя итог, световой поток измеряет общее количество видимого света, излучаемого во всех направлениях, единицей светового потока является люмен (лм) .Сила света измеряет количество видимого света, излучаемого источником света в заданном направлении под телесным углом, единицей силы света является кандела (кд) . Уравнение для расчета люменов, когда известны канделы и телесный угол источника света: 1lm = 1cd * sr .

Канделы в основном используются для описания яркости осветительных приборов, которые создают сфокусированный луч света под более узким углом в одном направлении, например, лазерная указка, фонарик и прожектор.Люмены используются для сравнения лампочек или осветительных приборов, которые освещают под широким углом и должны производить свет одинаково во всех направлениях, например потолочные светильники и некоторые типы пищевых светильников. Как правило, чем шире угол луча света, тем ниже его интенсивность, а чем уже угол луча, тем выше интенсивность света.

ОСВЕЩЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ, ЛЮКС, НОЖНАЯ СВЕЧА

Освещенность

Освещенность — это количество света или светового потока, падающего на поверхность.Освещенность измеряется в люкс (люмен на квадратный метр) или фут-канделах (люмен на квадратный фут) с использованием американских и британских метрик. Освещенность не зависит от типа поверхности, на которую она освещается, и зависит только от количества света, падающего на эту поверхность, поэтому она будет одинаковой при освещении на стене, земле, полу, дереве или любом другом объекте. Освещенность (в отличие от люменов и других показателей освещения) можно легко измерить с помощью простого устройства, называемого люксметром, или даже с помощью смартфона, на котором установлено специальное приложение.

Люкс

Определение люкс — люкс (лк) — это единица измерения освещенности, люкс измеряет световой поток на единицу площади или количество света, падающего на заданную поверхность. По сути, люкс определяет, насколько яркой будет освещенная поверхность. Один люкс равен одному люмену на квадратный метр площади поверхности:

1лк = 1лм / м²

или

1 люкс = 1 кд * ср / м²

, потому что 1 лм = 1 кд * ср

В приведенных выше формулах м² представляет собой целевую площадь поверхности, на которую падает свет.

Фут-свеча

В британских и американских системах измерения вместо люкс используется термин фут-свеча (fc) . Фут-свеча также измеряет количество света, падающего на поверхность, но вместо люмен на квадратный метр, используемых для измерения люкс, люмен на квадратный фут используются для измерения фут-свечки. Одна фут-свеча составляет прибл. 10,764 лк. Фут-свечи рассчитываются по формуле:

1fc = 1 лм / фут²

Пояснение

Освещенность можно легко рассчитать, если известны световой поток (люмен), выходного источника света и площадь освещаемой поверхности.Например, сконцентрированный луч света со световым потоком 400 люмен осветит большую площадь 1 квадратный метр с освещенностью 400 люкс:

лк = 400 лм / 1 м²
лк = 400

Однако, если мы увеличим площадь поверхности, на которую падает свет в два раза, с 1 квадратного метра до 2 квадратных метра и оставим световой поток на уровне 400 люмен , освещенность на этой площади уменьшится в два раза :

лк = 400 лм / 2 м²
лк = 200

Это означает, что чем дальше расстояние от освещаемой поверхности или больше угол освещения, тем ниже будет освещенность света, падающего на поверхность.

Освещенность полезна при выборе подходящих лампочек или осветительных приборов для определенных областей, таких как спальня, гостиная, офис, магазин, театры, сцены и тому подобное. Люкс также является важным показателем при выборе освещения для выращивания растений в помещении.

Яркость

Яркость — это сила света, которая отражается или излучается от объекта на единицу площади в определенном направлении. Яркость зависит от того, сколько света попадает на объект и от отражения света от этой поверхности.Единица измерения яркости — кандела на квадратный метр — кд / м² .

В основном, яркость используется для расчета того, сколько световой мощности будет излучаться от данной поверхности под определенным углом обзора и обнаруживаться человеческим глазом, или, другими словами, насколько яркой будет данная поверхность для человеческого глаза. Яркость — это фактически единственная световая форма, которую мы можем видеть. Яркость используется, например, при оформлении дорожных знаков и дорожного освещения.

КАК ИЗМЕРИТЬ СВЕТ?

Люмен

Многие думают, что люмены для лампочки или осветительного прибора можно легко измерить с помощью дешевого люксметра или даже мобильного приложения, но на самом деле для этого требуется специальное устройство, называемое интегрирующей сферой , , подключенное к спектрометру и компьютеру, на котором установлено специальное программное обеспечение. должен быть установлен, который может отображать несколько показателей, таких как световой поток или люмен, световая отдача, распределение светового спектра, цветовая температура и другие характеристики освещения.На самом деле люмен-метр — это не маленькое портативное устройство, которое вы можете приобрести за пару долларов, а больше похоже на лабораторию для измерения люменов и других показателей лампочек.

Вот видео от Diode Dynamics, демонстрирующее интегрирующую сферу, используемую для измерения люменов.

Световые метры

Существуют также другие типы счетчиков для измерения различных световых метрик:

  • люксметр для измерения освещенности (люкс или фут-свечи) ;
  • измеритель силы света для измерения силы света кандел ;
  • измеритель яркости для измерения яркости.

Люксметры — самые распространенные из них, которые используются для измерения освещенности или количества света, падающего на поверхность. Люксметр используется для измерения количества света при фото- и видеосъемке в отдельных домах и многих общественных местах, таких как офисы, магазины, библиотеки, музеи и другие места, чтобы определить, имеет ли место достаточный уровень яркости в целях безопасности. условия труда сотрудников (в офисах) или просто в целях дизайна (в художественных галереях), а также для определения видимости на открытых площадках, например, при выборе подходящего уличного освещения.

Измеритель яркости

часто называют экспонометром из-за его популярности по сравнению с другими устройствами для измерения освещенности. На рынке доступен широкий ассортимент люксметров в зависимости от их цены, функциональности и точности, от пары долларов до нескольких сотен долларов за более продвинутые счетчики. Есть даже множество приложений для измерения освещенности (бесплатные и платные) , доступных на устройствах iOS и Android, которые могут измерять освещенность, и некоторые из этих приложений на самом деле довольно хороши для основных задач измерения освещенности.

Приложения для экспонометра

Вот несколько самых популярных приложений для экспонометров для устройств iOS или Android, которые вы можете протестировать самостоятельно.

Приложения для экспонометра iOS:

  1. Карманный измеритель освещенности (от Nuwaste studios) ;
  2. myLightMeter Free (Дэвид Куилс).

Приложения для экспонометра Android:

  1. LightMeter Free (Дэвид Квилс) ;
  2. люксметр (Borce Trajkovski) ;
  3. Измеритель света beeCam (FM.Bee Corp.).

ЛЮМЫ И МОЩНОСТЬ

Измерение, которое описывает соотношение между люменами и ваттами, составляет световой отдачи . Световая отдача — это соотношение между световым потоком и электрической мощностью источника света, оно измеряет, насколько эффективен источник света при преобразовании электрической энергии в видимый свет. Единица световой отдачи — лм / Вт (люмен на ватт) .

Калькулятор световой отдачи

Световую отдачу можно легко рассчитать по формуле:

Световая отдача (лм / Вт) = световой поток (лм) / мощность (Вт)

Так, например, световая отдача лампы 10 Вт , производящей 600 люмен, , будет 60 лм / Вт :

600 лм / 10 Вт = 60 лм / Вт


Калькулятор преобразования

люмен в ватт

Мы также можем преобразовать это уравнение для расчета мощности лампочки, если мы знаем световой поток (люмен) и световую отдачу этой лампы.Возьмем тот же пример, если мы знаем, что лампочка дает 600 люмен, с эффективностью 60 лм / Вт , используя уравнение:

мощность = люмен / люмен на ватт-час

600 лм / 60 лм / Вт = 10 Вт

мы можем подсчитать, что лампочка потребляет 10 ватт электроэнергии, чтобы произвести 600 люмен света.


Калькулятор преобразования

ватт в люмены

Аналогичным образом мы можем рассчитать световой поток (люмен) лампочки, если мы знаем мощность и световую отдачу лампы, преобразовав ту же формулу:

люмен = мощность * люмен на ватт-час

10 Вт * 60 лм / Вт = 600 лм


Люмен Сравнение

Количество люмен в ватте зависит от типа лампы, используемой в осветительном приборе.В среднем старые вольфрамовые лампы накаливания производят 15 люмен на ватт, а эффективные светодиодные лампы — около 75 люмен на ватт.

Среднее преобразование люмен в ватт для светодиодных, CFL, галогенных ламп и ламп накаливания:

  • LED КПД лампы накаливания ≈ 75 люмен на ватт (лм / Вт) ;
  • CFL КПД лампы ≈ 65 люмен на ватт (лм / Вт) ;
  • Галогенная лампа КПД лампы ≈ 20 люмен на ватт (лм / Вт) ;
  • Лампа накаливания Эффективность лампы накаливания ≈ 15 люмен на ватт (лм / Вт) .

Люмен диаграмма

Здесь мы составили сравнительную таблицу люменов для светодиодных, CFL, галогенных ламп и ламп накаливания (с использованием среднего значения люмен на ватт для каждого типа лампы) .

Как определить количество люменов, необходимое для правильного освещения вашего пространства — Language of Lighting

Вы когда-нибудь задумывались, сколько светодиодных ламп или светодиодных люменов нужно, чтобы осветить комнату?

Просвет — это просвет. Итак, строго говоря, светодиоды в 600 люменов обеспечивают такое же количество света, как и 600 люменов накаливания.

Хотя это правда, что люмен — это просто единица измерения света, светодиодные фонари обеспечивают более высокий индекс цветопередачи (CRI), поэтому в комнате, освещенной светодиодными люменами, можно видеть с большей четкостью по сравнению с освещенной с эквивалентным числом. люминесцентных, ламп накаливания или галогенных люменов.

Сколько света достаточно?

Сам по себе вопрос может быть сложным, и, столкнувшись с необходимостью подсчитать, сколько светодиодного освещения вам нужно для создания хорошо освещенного пространства, он может стать еще более сложным.Вот как определить, сколько люмен вам нужно, чтобы правильно осветить пространство.

Ключевые термины

люменов
люменов, также известных как яркость или светоотдача, представляет собой меру общего количества видимого света, излучаемого источником света в единицу времени, взвешенного в соответствии с чувствительностью человеческого глаза к длинам световых волн, исследование из которых известна как функция световой отдачи. Ориентир: стандартная лампа накаливания мощностью 100 Вт дает около 1500 — 1700 люмен.

Вт
Не показатель яркости; вместо этого это показатель того, сколько электричества (или энергии) потребляет лампочка, чтобы достичь заявленной яркости. Каждый тип источника света, светодиодный, люминесцентный, галогенный или лампа накаливания, имеет разное соотношение люмен на ватт. Ниже мы будем использовать люмены в качестве меры, чтобы убедиться, что у нас достаточно света для пространства.

Эквивалент мощности
Поскольку мы объединили ватты и люмены, проще говорить о лампах в ваттах.Так, если 100-ваттная лампа накаливания дает 1500 люмен, а 10-ваттный светодиод делает то же самое, 10-ваттный светодиод может рекламировать на своей этикетке «100-ваттный эквивалент».

Вот диаграмма эквивалентности мощности, но обратите внимание, что соотношение люмен на ватт может незначительно варьироваться даже от светодиодов к светодиодным продуктам.

Эффективность
Количество люменов, производимых лампой на каждый потребляемый ватт. Чем выше число, тем эффективнее лампа. Например, осветительные приборы, отмеченные знаком ENERGY STAR, считаются высокоэффективными, что означает, что они обладают теми же функциями, но потребляют меньше энергии.

Пробой — сколько света достаточно?

Определить площадь помещения в метрах. Умножьте длину на ширину комнаты, чтобы получить площадь комнаты в квадратных футах. Например, если комната имеет ширину 10 футов и длину 10 футов, площадь комнаты будет составлять 100 квадратных футов.

Определите фут-свечи по типу помещения или назначению помещения. Фут-свеча — это яркость света в одном футе от источника. Требования к освещению различаются в зависимости от типа освещаемой комнаты.Например, для ванной или кухни потребуется больше фут-свечей, чем для гостиной или спальни.

Рекомендуемые свечи для ног, необходимые для свободного пространства

Комната Требуются ножные свечи
Офисы: средний уровень чтения и письма 50-75
Офисы: Коридоры 10-20
Офисы: комнаты с компьютерами 20-50
Аудитория / собрание 15-30
Больницы: общие помещения 10-15
Лаборатории / лечебные кабинеты 75-100
Библиотеки 50–100
Школы 30–100
Комната Требуются ножные свечи
Гостиная 10-20
Кухня Общая 30-40
Кухонная плита 70-80
Кухонная мойка 70-80
Столовая 30-40
Спальня 10-20
Прихожая 5-10
Ванная 70-80
См. Полный указатель требований к ножным свечам в приложении

Определите необходимые люмены Люмен — это единица измерения света.Чтобы определить необходимые люмены, вам нужно будет умножить площадь вашей комнаты в квадратных футах на требуемую площадь в футах-свечах. Например, для гостиной площадью 100 квадратных футов, для которой требуется 10–20 футовых свечей, потребуется 1000–2000 люмен. Столовая площадью 100 квадратных футов, для которой требуется 30-40 фут-свечей, потребует 3000-4000 люмен. См. PDF-файл и полный индекс футовых свечей.

Резюме
Для средней площади в 250 квадратных футов вам потребуется примерно 5000 люмен в качестве основного источника света (20 люмен на 250 квадратных футов).В столовой вам понадобится около 30 люмен на квадратный фут на вашем обеденном столе (чтобы видеть, а не исследовать пищу), поэтому, если размер вашего стола 6 x 3 фута, это 540 люмен.

Однако имейте в виду, что эти числа относятся к типичным условиям. Если у вас особенно темные стены и мебель или вы используете светильники с плафоном, вам потребуется примерно 10 дополнительных люмен на квадратный фут. В своих расчетах мы использовали потолки высотой 8 футов. Наконец, личные предпочтения будут играть большую роль в вашем решении.Если вы хотите, чтобы комната была особенно светлой, вы можете добавить к нашим числам еще 10–20%. Фактически, лучший подход для большинства помещений — это стремиться высоко и устанавливать диммеры, чтобы снизить уровень освещенности до желаемого уровня.

Калькулятор люменов

Комментарии

Дэвид П. Хакими

Дэвид Хакими — консультант по освещению и соучредитель Alcon Lighting. Выпускник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе работает над созданием энергоэффективного освещения, позволяя архитекторам, дизайнерам и инженерам по свету перейти на устаревшее освещение.Дэвид особенно гордится конструкторскими, энергетическими и строительными знаниями Alcon, прослеживая свою приверженность и приверженность Alcon качеству, инновациям, подотчетности и ценности урокам, полученным от своего отца, который уже более двух десятилетий занимается продажей осветительных приборов и консультантом в Южной Калифорнии. Увлеченный защитой окружающей среды, Дэвид особенно искусен в обеспечении того, чтобы каждый клиент и заказчик соответствовал как быстро меняющимся строительным нормам, так и целям проекта.

Конвертер силы света и светового потока

Конвертер силы света и светового потока

Введение

Много лет назад, когда лампы накаливания широко использовались и почти не использовались. стандартный источник света для повседневного использования, выбор подходящей лампы был довольно просто: нужно было «всего лишь» выбрать наиболее подходящую мощность для предполагаемое приложение.Сегодня все намного сложнее: есть стандартные лампочки накаливания, галогенные лампы, компактные люминесцентные лампы, люминесцентные лампы и светодиоды лампы самых разных видов. Все эти лампы имеют разный КПД и разные формы свечения, что позволяет выбор намного сложнее.

Просто глядя на мощность лампы в ваттах, мало что можно сказать об эффективном световой поток. Для решения этой проблемы сила света I v (выраженная в канделах) и световой поток F (в люменах) являются лучший выбор, но, к сожалению, лишь немногие люди привыкли к этим агрегатам и их значение иногда неверно истолковывают.Производители ламп часто указывают на упаковке одну из этих цифр, но редко и то и другое, поэтому сравнивая лампу мощностью 1000 лм с другой произвести 250 кд непросто: будут ли они светиться такая же яркость? Цель этого калькулятора — помочь преобразовать люмены в канделы для выбор соответствующего источника света.


Эта компактная люминесцентная лампа потребляет 20 Вт электроэнергии и обеспечивает (номинальный) световой поток 1’300 лм. Предположим, что диаграмма направленности направлена ​​во всех направлениях (угол конуса 360 °), с с помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить силу света около 103 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 65 лм / Вт. (нажмите для увеличения)


Эта светодиодная лампа потребляет 4 Вт электроэнергии и производит (номинальную) сила света 350 кд в конусе с полным углом 36 °. С помощью калькулятора, представленного ниже, вы можете оценить световой поток около 108 лм. Вы можете рассчитать эффективность лампы 27 лм / Вт. (нажмите для увеличения)


Почему фотометрические единицы?

В физике используется радиометрических единиц: например, заданное излучение (световой) источник излучает определенную мощность P (измеряется в ваттах) и мы можем легко вычислить интенсивность излучения Дж (измеряется в Вт / стер) или освещенность E (измеряется в Вт / м 2 ), если мы хотим знать количество мощности, излучаемой в заданном направлении (телесный угол) или в заданном поверхность соответственно.

Но когда мы говорим о видимом свете, мы должны учитывать чувствительность человеческого глаза, потому что ощущение яркости зависит от цвета (спектра) света. Поэтому предпочтительнее фотометрических прибора .

Фотометрический эквивалент мощности излучения — световой поток. (или сила света) F (измеряется в люменах). Тогда сила света I v (выраженная в канделах) соответствует световому потоку в заданном телесном угле Ом (1 кд = 1 лм / стер), а освещенность E v (измеряется в люксах) соответствует световому потоку на заданной площади (1 лк = 1 лм / м 2 ).

Радиометрические единицы Фотометрические единицы
Мощность излучения
P
Вт
[Вт]
Световой поток
F
Люмен
[лм]
Интенсивность излучения
Дж
Ватт на стерадиан
[Вт / стер]
Сила света
I v
Кандел
[кд = лм / стер]
Энергия излучения
E
Ватт на квадратный метр
[Вт / м 2 ]
Освещенность
E v
Люкс
[лк = лм / м 2 ]

Зависимость силы света от светового потока

В фотометрии световой поток является мерой всего воспринимаемого света. сила света, в то время как сила света является мерой воспринимаемого мощность, излучаемая источником света в определенном направлении на единицу твердого тела угол.Это означает, что максимальная сила света зависит от общей освещенности. поток источника света, но также и его диаграмма направленности (то, как свет источник излучает во всех направлениях).


Общий световой поток — это сумма всех излучаемых потоков направления, независимо от диаграммы направленности источника света.


Сила света — это световой поток в заданном телесном угле. Вот два примера разной силы света в двух произвольных конусах, предположим, что диаграмма направленности этой лампы неоднородна.

Итак, один и тот же источник света, излучающий одинаковый световой поток (одинаковые люмены) может давать разную силу света (разные свечи) в зависимости от его способность концентрировать свет. Если поставить линзу перед лампой, чтобы сосредоточить свет в одном направлении, сила света в этом направлении увеличится, а общая световой поток остается прежним. Чем выше способность концентрировать свет в одном направлении, тем терка сила света.


Эти 2 светодиода имеют один и тот же чип, обеспечивающий одинаковый световой поток 0.2 лм при токе 30 мА. У того, что слева, есть линза, которая концентрирует свет в узком конусе. 15 °, в то время как тот, что справа, имеет другую линзу, концентрирующую свет в конусе 30 °. В результате сила света светодиода слева составляет 3,7 кд. и 0,9 кд для правого. (нажмите, чтобы увеличить)


Те же 2 светодиода проецируются на экран на расстоянии около 5 см. Обратите внимание, что светодиод слева дает меньшее и яркое пятно.К сожалению, на этом HDR-изображении разница в яркости едва заметна. видимый. (нажмите для увеличения)


Точное преобразование силы света в световой поток

Чтобы точно рассчитать общий световой поток F , нам необходимо учитывать диаграмму направленности I (θ) светового источник. Без диаграммы направленности выполнить преобразование невозможно. Точные числовые данные диаграммы направленности доступны очень редко, но если у кого-то есть шанс иметь таблицу с красивым графиком диаграммы направленности, бесплатную программу, такую ​​как Engauge Digitizer, можно использовать для преобразования графика в числовые значения.Практически все источники света имеют симметричную диаграмму направленности, поэтому мы используйте только данные от 0 ° до 180 ° (от 0 до π), и мы предполагаем, что это будет остается неизменным, если устройство вращается вокруг своей оптической оси.

Зная I (θ) , мы можем вычислить эквивалентный телесный угол Ом (в стерадианах):

Чтобы вычислить этот интеграл, вам потребуется числовая вычислительная программа, например MATLAB, бесплатный Scilab или, возможно, даже электронная таблица. В любом случае это недоступно для простого калькулятора JavaScript, такого как тот, который вы найдете на этих страницах.

Обратите внимание, что I (θ) необходимо нормировать по амплитуде перед вычисляя вышеуказанный интеграл, что означает, что макс (I (θ)) = 1 .

Ом представляет собой телесный угол, передающий постоянный и однородный поток равен потоку, передаваемому I (θ) в 4π стерадианах (вся поверхность сферы).

Фактически это должен быть двойной интеграл в θ и φ . покрывает всю сферу вокруг источника света, но из-за симметричная диаграмма направленности большинства источников света, интеграл в φ можно упростить до коэффициента 2π.

Теперь легко рассчитать световой поток F в люменах:

Где I v — максимальная сила света, измеренная в кандела (компакт-диск).


Простой преобразователь силы света / потока

Очень часто диаграмма направленности лампы неизвестна, но если мы знаем ширина луча (расходимость луча) , которая представляет собой угол конуса излучаемого света, мы можем сделать приблизительный расчет.Это приблизительное значение, поскольку оно предполагает, что вся мощность равномерно распределена. распределяется внутри этого конуса, и снаружи не излучается энергия. Ширина луча обычно определяется как полный угол конуса , который равен двойной угол конуса θ между осью и конусом.


На этом чертеже вы можете видеть синим цветом угол конуса θ и в красный конус полный угол .

В этом приближении мы предполагаем, что весь поток равномерно распределен в указанный конус и что снаружи нет излучения.Это, конечно, не очень точно. Имейте в виду, что реальные цифры могут значительно отличаться, но это лучшее, что вы можете получить только с углом конуса. Но обычно порядок величины правильный. Преимущество в том, что преобразование теперь легко и может быть выполнено с помощью карманный калькулятор или этот конвертер JavaScript.

Зная ширину луча , мы можем легко вычислить соответствующий телесный угол Ом в стерадианах с:

Затем мы можем использовать то же уравнение, что и раньше, для преобразования между светящимися поток F и максимальная сила света I v :

Следующий калькулятор выполнит вычисления за вас:

Мобильная версия доступна здесь, если вы нужно делать преобразования при покупке ламп…

Введите все известные данные в калькулятор ниже и оставьте поля на вычислить пустое значение, затем нажмите кнопку «вычислить», чтобы вычислить и заполнить бланки. Возможны не все комбинации; если данных недостаточно; всплывающее окно коробка предупредит вас. Убедитесь, что неизвестные поля полностью пусты: пробел не будет Работа.


А как насчет силы излучения?

Теперь, когда мы знаем световой поток F , можем ли мы вычислить мощность излучения P или наоборот? Что ж, теоретически да, но это не так просто, потому что вам нужно знать спектр P (λ) излучаемого света для расчета соответствующий коэффициент преобразования.Иногда производители предоставляют вам красивый график спектра, в противном случае вам нужно измерить его с помощью оптического спектрометра (и если он у вас есть, вы, вероятно, не нужны пояснения на этой странице). Без точных спектральных данных преобразование из F в П .

Предполагая, что вы знаете P (λ) (измерено, оцифровано с графика предоставлено производителем), первое, что вам нужно сделать, это нормализовать его в поверхности (поверхность под кривой должна быть равна единице):

Опять же, это недоступно для этого калькулятора JavaScript, и вам понадобится мощная числовая вычислительная программа.

Убедившись, что P (λ) нормализовано, вы можете рассчитать коэффициент преобразования лучистого потока в световой η v :

Где В (λ) — стандартное функция яркости (фотопическое зрение), и вы должны интегрировать весь видимый спектр (скажем, от λ мин = От 380 нм до λ макс = 770 нм) или не менее часть, где P (λ) отлична от нуля.

Зная η v , теперь возможно преобразование между лучистый и световой поток со следующим соотношением:

Обратите внимание, что η v выражается в лм / Вт, но не эффективность лампы, это просто мера видимости света для человеческого глаза. Эффективность лампы, выраженная также в лм / Вт, также учитывает потери лампы.

Другими словами, если у вас есть точные спектральные данные и подходящий числовой вычислительное программное обеспечение, вы можете это сделать, но все же вам нужно много мотивации чтобы преодолеть эти два препятствия.И не нужно просто покупать лампочку…


Световая отдача лампы

Световая отдача лампы — это соотношение между производимой световой отдачей. поток и используемая электрическая мощность и выражается в люменах на ватт. (лм / Вт), чем выше, тем лучше. В основном это зависит от технологии изготовления ламп: у старых ламп накаливания очень низкий КПД, галогенные лампы немного лучше, люминесцентные лампы и светодиоды имеют лучшая эффективность (для белого света) на сегодняшний день (2013 г.).

Обратите внимание, что используемая электрическая мощность отличается от (и всегда выше, чем) мощность излучения обсуждалась ранее. Чтобы вычислить эффективность лампы, нет необходимости вычислять или знать лучистая сила.


Эта старинная лампа накаливания потребляет 75 Вт электроэнергии и обеспечивает (номинальный) световой поток 950 лм. Предположим, что диаграмма направленности направлена ​​во всех направлениях (угол конуса 360 °), с С помощью калькулятора, приведенного выше, вы можете оценить силу света около 76 кд.Вы также можете рассчитать эффективность лампы 13 лм / Вт. (нажмите для увеличения)

Лампы накаливания, независимо от того, галогенные они или нет, лучше подходят для большие силы, потому что чем горячее нить накала генерирует более видимый свет. Таким образом, одна лампочка мощностью 75 Вт с ее мощностью 13 лм / Вт более эффективна. чем две лампы мощностью 40 Вт с мощностью всего 10 лм / Вт.

Цветные лампы накаливания имеют очень низкий КПД, потому что большинство свет отфильтровывается цветным стеклом, оставляя только одну часть спектр.С другой стороны, цветные газоразрядные лампы или светодиоды обладают очень высокой эффективностью. потому что излучается только требуемый цвет и не делается никаких компромиссов получить белый свет. По этой причине во многих странах уличные фонари желтые: натриевые лампы. имеют очень хорошую светоотдачу, но излучают уродливый желтый свет.

Для белых ламп, как правило, наиболее эффективны газоразрядные или светодиодные лампы. излучают холодный (голубоватый) свет и плохо передают цвета; это может изменения в будущем.

Наконец, прозрачные лампы имеют лучшую эффективность, чем диффузные, но они иногда тревожно смотреть. Добавление диффузора к прозрачной лампе, конечно, снизит ее эффективность.

В следующей таблице приведены обычные значения световой отдачи обычного белого цвета. домашние лампы:

Тип лампы: Световая отдача:
Эталонные лампы накаливания 8 … 15 лм / Вт
Галогенные лампы накаливания 15…20 лм / Вт
Компактные люминесцентные лампы 30 … 60 лм / Вт
Люминесцентные лампы 60 … 110 лм / Вт
Современные светодиодные лампы 60 … 100 лм / Вт

Практически для всех типов ламп, кроме светодиодных, световая отдача больше или меньше. менее стабильный уже много лет, и здесь нет больших сюрпризов. Для светодиодов эффективность постоянно повышается: десять лет назад эффективность Светодиодные лампы были сравнимы с галогенными лампами, первые эффективные светодиоды имели очень низкие уровни мощности и были практически бесполезны.Сегодня (в 2013 году) можно купить хорошие светодиодные лампы с превышением КПД. 100 лм / Вт в местном универсальном магазине, и эта цифра продолжает расти.


Заключение

Два основных фотометрических понятия, световой поток и сила света, имеют были кратко описаны и простой примерный калькулятор для преобразования между два доступны на этой странице. Чем отличаются некоторые аспекты преобразования лучистого потока в световой поток. было объяснено, но, к сожалению, нет простого способа конвертировать между их.Наконец, была обсуждена световая отдача лампы. Цель состоит в том, чтобы помочь сравнить лампы или источники света в целом после завершения технические данные отсутствуют.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *