Как определить необходимую мощность светодиодной лампы: простой способ расчета без ошибок

При проектировании световых систем после ремонта или возведения офисного либо жилого пространств, задачей является достижение достаточного светового потока. Независимо от того, применяются ли лампы накаливания, компактные люминесцентные или светодиодные источники, итог должен обеспечивать комфортные условия восприятия света для человека.

При замене ламп накаливания на светодиодные не составляет проблемы подобрать источники по соответствующему световому потоку: для конкретного номинала известен средний световой поток накаливания, а светодиодные лампы обладают сопоставимым значением, которое обычно читается на упаковке.

Мощность лампы накаливания, Вт Световой поток, Лм Мощность светодиодной лампы, Вт 5 20 — 10 50 — 15 120 — 25 220 3 40 415 4-6 60 710 6-9 75 935 10 100 1340 14-16 150 2160 — 200 3040 —

Но как следует поступать, если требуется современная световая система на базе светодиодов, способная существенно снизить расходы на электроэнергию?

Как подобрать светодиодные лампы нужной мощности и в нужном количестве, чтобы освещенность оказалась верной? Сколько ламп и какой мощности следует разместить в том или ином помещении? Как определить требуемую мощность светодиодной лампы для конкретного помещения?

Эти вопросы рассмотрим далее: как рассчитать мощность корректно, чтобы обеспечить качественное и комфортное освещение.

Если требуется освещение комнаты или офиса прямоугольной формы, расчеты упрощаются. При сложной геометрии можно приблизительно разделить помещение на прямоугольники и для каждой части вычислить необходимую освещенность, что позволяет получить достаточно точное представление о требуемой мощности светодиодов и количестве источников.

Напомним, освещенность измеряется в люксах (Лк), а световой поток — в люменах (Лм). Поэтому следует сначала определить общий световой поток на основании СНиП, где зафиксированы нормативы освещенности для различных помещений, учитывая площадь и высоту потолков, затем распределить световой поток между светодиодными лампами и определить мощность каждой из них.

Упрощенная формула для вычисления светового потока:

Ф = E*S*K,

где Ф — суммарный световой поток в люменах; E — нормативная освещенность в люксах; S — площадь помещения в квадратных метрах; K — коэффициент, учитывающий высоту потолков.

Значение коэффициента К тем выше, чем выше потолки (чем выше над освещаемой поверхностью расположена лампа), поскольку световой поток рассеивается на площади под лампой. В зависимости от высоты потолков коэффициент K принимает следующие значения:

• K = 1 при высоте потолка от 2,5 до 2,7 метров;
• K = 1,2 при высоте потолка от 2,7 до 3 метров;
• K = 1,5 при высоте потолка от 3 до 3,5 метров;
• K = 2 при высоте потолка от 3,5 до 4,5 метров.

Нормативная освещенность E берется из СНиП 23-05-95 (изначально) «Естественное и искусственное освещение». Вот некоторые значения освещенности в люксах для жилых и офисных объектов:

• Е = 500 Лк — офисы, где выполняются чертежные работы;
• Е = 300 Лк — офисы общего назначения с использованием компьютеров;
• Е = 300 Лк — кабинеты и библиотеки;
• Е = 200 Лк — конференц-залы, переговорные комнаты, детские комнаты;
• Е = 150 Лк — жилые комнаты и кухни;
• Е = 100 Лк — сауны, бассейны, лестницы, эскалаторы;
• Е = 75 Лк — гардеробные, архивы, офисные коридоры и холлы;
• Е = 50 Лк — санузлы, ванны, квартирные холлы и коридоры;
• Е = 20 Лк — освещение лестниц.

Площадь S берется в квадратных метрах, исходя из того помещения, которое будет освещаться светодиодными лампами, в зависимости от конкретных потребностей.

В итоге, вычислив Ф, можно подобрать светодиодные лампы в нужном количестве, разделив Ф на световой поток каждой выбранной лампы, и определить мощность каждой лампы по её световому потоку. Ниже приведена иллюстративная таблица. Количество ламп определяется исходя из общей потребности и условий размещения.

Рассмотрим примеры. Гостиная размером 3 × 5 метров образует прямоугольник, площадь S = 15 м². Высота потолка 2,4 м, следовательно, К = 1. Нормативная освещенность E принята как 150 Лк согласно регламенту СНиП.

Итак, параметры задачи: E = 150; S = 15; K = 1. Следовательно: Ф = E*S*K = 150*15*1 = 2250 Лм.

Из полученного величин можно подобрать лампы. Например, при выборе 6 ламп суммарный световой поток каждой лампы должен быть 2250/6 = 375 Лм. Рекомендуется использовать светодиодные лампы мощностью 5 Вт по шесть штук, равномерно размещенных по площади потолка.

Важно помнить: чем больше точек освещения размещено в помещении, тем более равномерным и комфортным будет свет. При необходимости равномерности лампы размещают с одинаковым шагом; для фокусировки на отдельной зоне лампы могут комбинироваться, чтобы подчеркнуть именно эту область.

Следует учитывать, что нормативы СНиП не всегда удовлетворяют индивидуальные предпочтения. Кто-то предпочитает более яркое освещение, кто-то — более мягкое. В связи с этим разумно ориентироваться на личные предпочтения. При желании создать очень сильное освещение можно умножить нормативное значение E на 2.

Для тонкой настройки освещения в разное время суток рекомендуется зональное освещение или применение диммируемых светодиодных ламп совместно с диммером.