Как найти мощность осветительной установки

1. Расчет и выбор мощности осветительных установок методом удельной мощности

Метод удельной мощности применяют для
расчета мощности осветительных установок
при общем равномерном освещении
горизонтальных поверхностей.

Под удельной мощностью понимают отношение
суммарной мощности источников света к
площади освещаемой поверхности. Этот
способ разработан на основе метода
коэффициента использования светового
потока, дает более простое решение
задачи, но и менее точное. В его основе
лежит формула

, (10)

где Р_л– мощность лампы, Вт;

Р_уд– удельная мощность, Вт/м²;

А – площадь помещения, м²;

N– число ламп в осветительной
установке.

Удельная мощность осветительной
установки служит функцией следующих
переменных:

• нормированной освещенности,

• коэффициента использования светового
  потока,

• типа источника света,

• типа и размещения светильников,

• размеров помещения,

• коэффициентов отражения его поверхностей.

В справочной литературе /6/ даны таблицы
удельных мощностей, составленные для
ламп накаливания при коэффициенте
запаса К=1,3
и для люминесцентных ламп приК=1,5.

При этом напряжение питания равно 220 В.
Если напряжение осветительной установки
127 В, то табличные значения удельной
мощности необходимо умножить на 0,86.

Удельная мощность прямо пропорциональна
коэффициенту запаса. Поэтому при
значениях этого коэффициента, отличных
от тех, для которых составлены таблицы,
табличные значения удельной мощности
должны быть пропорционально пересчитаны.

Для газоразрядных источников света
таблицы удельных мощностей составлены
только для одного значения освещенности
100 лк, поскольку между освещенностью и
удельной мощностью существует прямая
пропорциональная зависимость.

Метод удельной мощности по сравнению
с методом коэффициента использования
светового потока дает погрешность
расчета 20 %, что
допустимо при определении мощности
осветительной установки.

Последовательность расчета осветительной
установки методом удельной мощности:

• выбор источника света;

• выбор типа светильников;

• размещение светильников на плане
  помещения;

• определение нормированной освещенности;

• определение по справочным таблицам
  удельной мощности;

• определение мощности осветительной
  установки.

При необходимости по формуле (10)
рассчитывают мощность лампы, по справочным
таблицам подбирают ближайшую стандартную
лампу и по ее мощности окончательно
рассчитывают мощность всей осветительной
установки.

Пример расчета осветительной установки
методом удельной мощности.

Рассчитать методом удельной мощности
освещение помещения для кормления
поросят в возрасте 4…6 мес. размеры
помещения 20123
м³. В качестве источника света
взять лампу накаливания со светильником
типа ППД. Принять коэффициент запасаk=1,3.

Решение.

В светильнике типа ППД косинусное
светораспределение. Оптимальное
относительное расстояние между
светильниками =1,6
(таблица 12.1 /6/).

Примем высоту свеса светильников h_c=0,4
м. расчетная высота подвеса приh_p.л.=
0 составляет

h_p=3-0,4=2,6
м.

Оптимальное относительное расстояние
между светильниками

L’=2,61,6=4,16 м.

С отклонением от этого значения на 4 %
примем L=4 м, что существенно облегчит
выполнение установки.

Определяем число рядов светильников

n₁₂=12/4=3.

Определяем число светильников в ряду

n₂₀=20/4=5.

Определяем общее число светильников
в помещении

N=35=15.

Принимаем расстояние между светильниками
4 м и расстояние от светильников до стен
2 м.

Нормированная освещенность /6/ в помещении
Е_min=30 лк.

По таблице 5.9 /6/ для светильников ППД
находим удельную мощность Р_уд=6,1
Вт/м².

Расчетная электрическая мощность всей
осветительной установки

Р’=Р_удА=6,12012=1464
Вт.

Мощность одной лампы

Р_л=1464/15=97,6
Вт.

По приложению 5 /6/ выбираем ближайшую
стандартную лампу, например Б220-230-100,
мощность которой превышает расчетную
на F=(100-97,6)100/97,6=2,5
%, что меньше допустимого значения +20 %.

Определяем окончательно мощность всей
установки

Р=10015=1500 Вт.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Как определить расчетную мощность осветительных установок, коэффициент спроса

Определение установленной мощности осветительных установок

В результате выполнения светотехнических расчетов и выбора ламп определяется установленная мощность осветительной нагрузки.

Установленная мощность (Руст) состоит из мощности ламп выбранных для освещения помещений. При подсчете Руст ламп следует суммировать отдельно мощность ламп накаливания (SРлн), люминесцентных ламп низкого давления (SРлл), дуговых ртутных ламп высокого давления (SРрлвд).

Определение расчетной мощности осветительных установок, коэффициент спроса

Для получения расчетной мощности вводится поправочный коэффициент спроса (Кс) к установленной мощности, так как в зависимости от характера производства и назначения помещений часть ламп по разным причинам может быть не включена.

Расчетная нагрузка для ламп накаливания определяется умножением установленной мощности ламп на коэффициент спроса:

В осветительных установках с разрядными лампами при определении расчетной мощности необходимо учитывать коэффициент спроса и потери мощности в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА): для люминесцентных ламп низкого давления:

Нижнее значение 1,08 принимается для ламп с электронными ПРА; 1,2 – при стартерных схемах включения; 1,3 – в схемах быстрого зажигания с накальным трансформатором;

Расчетная мощность для дуговых ртутных ламп ДРЛ, ДРИ:

Коэффициент спроса для рабочего и аварийного освещения

Значение коэффициента спроса для сети рабочего освещения производственных зданий принимается:

1,0 – для мелких производственных зданий;

0,95 – для зданий, состоящих из отдельных крупных пролетов;

0,85 – для зданий, состоящих из малых отдельных помещений;

0,8 – для административно-бытовых и лабораторных зданий промышленных предприятий;

0,6 – для складских зданий, состоящих из многих отдельных помещений.

Коэффициент спроса для расчета сети освещения аварийного и эвакуационного освещения 1,0.

Определение расчетной нагрузки при питании сети освещения от понижающих трансформаторов

Расчетная нагрузка от понижающих трансформаторов с вторичным напряжением 12, 24, 36, 42 В складывается из осветительных приборов, установленных стационарно и нагрузки переносного освещения исходя из мощности одного ручного осветительного прибора 40 Вт с коэффициентом спроса 0,5…1,0, принимаемым в зависимости от степени использования переносного освещения.

В зависимости от нагрузки применяются однофазные понижающие трансформаторы ОСОВ-0,25; ОСО-0,25; однофазные комплектные ЯТП-0,25; АМО-3-50 и трехфазные ТСЗ-1,5/1; ТСЗ-2,5/1.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Описание установленной и расчетной мощности

Количество потребляемой электрической энергии ежегодно возрастает. Основываясь на актуальной статистической информации, даже обычное кухонное оборудование стало потреблять в несколько раз больше энергии, по сравнению с предыдущими годами. Кроме того, в повседневной жизни люди используют компьютеры и многие другие приборы, работающие от сети. Сети электроснабжения часто не могут справиться с такими запросами. Здесь важно разбираться в рассматриваемых понятиях, какой максимальный уровень нагрузки способна выдержать сеть.

Что такое установленная мощность?

Многие модели электротехнического оборудования имеют специальную маркировку, которая указывает на количество тока, выдаваемое во время их нормальной работы в штатном режиме (номинальная величина).

Приборы энергопотребления

Чтобы выполнить расчет, суммируются номинальные значения этих показателей для всех устройств, работающих от электричества и размещенных на объекте. Под рассматриваемым понятием понимают ту мощность, которая генерируется или потребляется промышленным предприятием, территориальной единицей или обособленной отраслью. В качестве номинала может быть взят активный или полный показатель.

Действующая электроустановка

В энергетической промышленности под этим понятием подразумевают наибольшую активность электрической установки при работе в течении длительного промежутка времени без зафиксированных перегрузок, согласно технической инструкции.

Важно! Расчет рассматриваемой величины играет важную роль в процессе проектирования электрических установок. Полученные данные станут залогом бесперебойной работы оборудования на протяжении долгого времени.

Что такое расчетная мощность?

Под этим определением понимают установленный показатель, позволяющий подключить некое количество единиц техники одновременно. Если превысить их допустимое число, защитная автоматическая система может выйти из строя. Расчет установленной мощности выполняется путем суммирования этого показателя, которым характеризуется каждый подключенный прибор в системе.

Важно! Межэтажное пространство жилого дома снабжено электрощитом и вводным устройством, от которого проложены кабели до каждой квартиры. В случае, когда система располагается в жилом помещении, в него прокладывают кабель с необходимым сечением. Для защиты разводящих линий устанавливают автомат, счетное устройство и щит для равномерного распределения нагрузок на каждой линии.

Отличия расчетной мощности от установленной

Нередко возникает вопрос: «Чем отличается установленная мощность от расчетной?». Номинальное значение установленной величины указывается на упаковке оборудования самим изготовителем. Оно дает представление о том, как прибор будет работать в бесперебойном режиме на протяжении долгого времени. Расчетная же величина говорит о фактической величине, которая изменяется в процессе колебания нагрузок по наибольшему возможному воздействию на единицу электросистемы.

Несмотря на различия, оба понятия, все же связаны друг с другом. Такая связь учитывается при осуществлении проектных работ. Установленное значение вычисляется на основе расчетного, с учетом коэффициентов для единовременного включения всех нагрузок в системе.

Как повысить расчетную мощность

Для увеличения расчетных данных вводят дополнительный кабель с нужным сечением, величину которого определяют специалисты. Это дает гарантию, что пиковые нагрузки не выведут из строя электрическую систему. Процесс считается затруднительным из-за обязательного согласования работ с муниципальными структурами и дополнительными затратами.

Средние нагрузки

Вычисление нагрузок выполняется по двум причинам:

• Зная выделенную мощность для конкретного дома, его жильцы могут обратиться в компанию энергосбыта для того, чтобы получить именно те значения, которые им необходимы;
• Основываясь на средних нагрузках, выбираются номинальные токи защитных аппаратов и проводники с оптимальным сечением.

Важно! Для определения средних нагрузок необходимо вычислить установленную величину и знать расчетные коэффициенты, которые принимаются во внимание в вычислениях. Один из них – коэффициент спроса. Средние нагрузки нужно знать для вычисления количества потерянной электрической энергии за годовой период.

Для расчетов средней нагрузки ( используют также отношение общего количества потребляемой за смену энергии с максимальной загруженностью ( ) и длительностью смены, измеряемой в часах ( ):

Формулы вычисления мощностей

Для расчета установленной мощности электроустановки можно взять наглядный пример осветительной установки.

Установленная мощность ( ) вычисляется во время выбора ламп и по итогам технических расчетов. Для этого складываются мощности всех ламп накаливания в системе, и формула выглядит следующим образом:

, где – номинальные мощности ламп накаливания, – та же базовая величина для люминесцентных ламп с низким давлением, – мощность дуговых ламп (ртутных, низкого давления).

По разным причинам, часть осветительных элементов может не работать. В этом случае расчетная мощность ( ) – это произведение установленного значения ( ) и коэффициента спроса, который рассчитывается по формуле:

=, где – активная мощность за 30 минут работы системы. Тогда = .

Важно! Определение установленной и расчетной мощностей имеет важное значение для многих отраслей промышленности и энергетического комплекса. Расчеты этих величин используют при проектировании осветительных установок, организации электроснабжения в жилых домах, городского освещения и в других областях, которые нуждаются в обеспечении электричеством.

Знание установленных и расчетных значений мощностей позволяет вычислить допустимые нагрузки, которым будет подвергаться эксплуатируемое электротехническое оборудование, что позволит использовать его с максимальной эффективностью.

Источник

Расчет мощности осветительной установки

Расчет электрического освещения в станочном отделении проводим методом коэффициента использования светового потока

Метод применяют для расчета освещения помещений со светлыми потолками и стенами при светильниках рассеянного и отраженного света.

Расчетную освещенность на горизонтальной поверхности определяем с учетом светового потока, падающего от светильников и отраженного от стен, потолка и самой поверхности. [5]

Коэффициент использования светового потока осветительной установки это отношение светового потока, падающего на горизонтальную поверхность к суммарному потоку всех ламп.

η= (2.1)

где Ф_п – световой поток, падающий от светильников на поверхности (лм);

Ф_отр – световой поток, отраженный и вновь падающий на поверхность (лм);

Ф_л – световой поток каждой лампы (лм);

N – число ламп, участвующих в освещенности поверхности.

Значения коэффициента использования всегда меньше единицы, т.к. часть светового потока поглощается осветительной арматурой, стенами, потолком.

На коэффициент использования оказывает влияние:

Тип и КПД светильника. Чем больше выбранный светильник направляет светового потока Ф_п на освещаемую поверхность, тем выше КПД светильника h, тем меньше потери.

Геометрические размеры помещения. Чем больше освещаемая поверхность по сравнению с отражающими, тем выше коэффициент использования, т.к. при этом возрастает Ф_п.

Высота подвеса светильника над освещаемой поверхностью. Чем больше светового потока поглощается стенами и потолками, тем меньше Ф_п. следовательно, коэффициент использования уменьшается.

Окраска стен и потолка. Чем светлее окраска стен и потолка, тем выше коэффициент отражения, Ф_отр. возрастает, возрастает и коэффициент использования.

Влияние геометрических размеров на величину коэффициента использования характеризуется показателем индекса помещения.

Нормируется минимальная освещенность Е_min. Средняя освещенность Е_ср всегда больше Е_min. Учитывая, что световой поток падающий на поверхность распределяется не равномерно, вводят поправочный коэффициент минимальной освещенности z. На практике принимают: z = 1,1 для люминесцентных ламп. Чтобы учесть снижение освещенности в период эксплуатации осветительной установки вводят коэффициент запаса. К_зап. = 1,5 ¸ 2 для люминесцентных ламп. [5]

Определяем высоту подвеса светильников над рабочей поверхностью:

h_р – высота рабочей поверхности (м);

h_с – высота свеса светильника (м)

Определяем индекс помещения:

(2.2)

где А и Б – длина и ширина помещения, м;

h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Коэффициент рассеяния ρ_р = 10%

По таблице [5] для светильников ПВЛМ при заданных коэффициентах r_п, r_с, r_р и индексе помещения определяем коэффициент использования светового потока, h = 0,53

В светильниках устанавливаем лампы ЛБ 40, расчетный световой поток лампы по таблице [4] Ф_л = 3200 лм.

=154 шт

Для светильников типа ПВЛМ по таблице [4] принимаем наиболее рациональное отношение расстояния между рядами светильников к высоте подвеса светильников над рабочей поверхностью.

Расстояние между рядами светильников:

Светильники размещаем рядами вдоль длинной стороны.

Количество светильников в ряду

Расстояние между осями светильников в ряду

Всего светильников принимаем 156 шт.

Светильники размещаем в 4 ряда по 39 светильников в ряду. Расстояние между рядами а=6м, между рядом светильников и стеной а/2 =3м.

Расстояние между крайним светильником и стеной в/2=1,29/2=0,64м

(2.8)

Отклонение расчетной освещенности от нормируемой

(2.9)

Расчет проводим методом удельных мощностей. Удельной мощностью называется отношение суммарной мощности всех ламп установленных в помещении, к площади освещаемой поверхности (пола). [5]

Этот метод, он позволяет без выполнения светотехнического расчета определить мощность всех ламп общего равномерного освещения, необходимый в данном помещении. В основу этого метода положен метод коэффициента использования.

(лм) (2.13)

(Вт) (2.14)

таблицы удельной мощности при равномерном размещении стандартных светильников общего освещения составлены на основании светотехнических расчетов [5].

Между значениями освещенности и удельной мощности имеет место прямая пропорциональная зависимость. Поэтому для определения удельной мощности по принятой освещенности следует значение, найденное по таблице для 100 лк увеличить или уменьшить во столько раз, во сколько нормируемая освещенность для данного помещения больше или меньше 100 лк.

Рассмотрим методику на примере кабинета начальника цеха.

В кабинете начальника нормируемая освещенность составляет 300лк, по таблице для освещенности 100 лк удельная мощность Р_уд. =9,5 Вт/ м 2 , фактическую удельную мощность необходимо увеличить в 3 раза Р_уд. =28,5 Вт/ м 2

суммарная установленная мощность ламп

Количество светильников с лампами мощностью 2*80Вт :

N₁= 919 / 80 = 11,48(шт), принимаем 12 светильников

Таблица 2.1- Сводный светотехнический расчет

Наименование помещения	Размеры помещения	Удельная мощность, Вт/ м 2	Норм. освещенность Ен,, лк	Суммарная установленная мощность Вт	Расстояние между светильниками, м	Тип светильника	Фактическая освещенность, лм	Кол. светильников, шт	Световой поток лампы, лк	Мощность одной лампы, Вт	Мощность всех ламп, кВт
длина, м	ширина, м	высота, м	Площадь м 2	При 100лк	фактическая	между рядами	в ряду
Общее рабочее освещение
Установка с ЛЛ
Помещение Т1	3,6	9,5	9,5	—	ШОД	2*40
Помещение Т1	3,6	9,5	9,5	—	ШОД	2*40
Помещение РУ-0,4	3,6	9,5	ШОД	2*40
Бытовка	3,6	9,5	ШОД	2*80
Кабинет начальника цеха	3,6	9,5	28,5	2,6	ШОД	2*80
Сварочный участок	3,6	6,6	13,2	884,9	2,6	ШОД	2*40
Склад	3,6	9,5	7,1	—	2,6	ШОД	2*40
Гальванический участок	3,6	6,6	13,2	1267,9	ШОД	2*80
Вентиляторная	3,6	9,5	7,1	113,6	—	ШОД	2*40
итого

расстояние между рядами светильников. Светильники располагаем 3 рядами вдоль длинной стороны кабинета:

-расстояние между светильниками в ряду

Светильники крепятся к потолку

Установленная мощность всех светильников вспомогательных и административных помещений составила 4,4 кВт

Источник

Сегодня предлагаем поговорить об определении мощности светодиодного светильника. Мощность – это скорость преобразования электрической энергии. Измеряется величина в ваттах, обозначающих работу, произведённую за 1 секунду. Получается, потребляемая мощность светодиодного светильника влияет на его яркость. Однако не все так просто. Производители современных приборов стараются повысить световую отдачу каждого потреблённого ватта, причём успешно. К примеру, уровень света источника номиналом 8 ватт, выпущенного в этом году идентичен прибору номиналом 10 ватт, изготовленному еще год назад. На этом производители не собираются останавливаться. Развитие энергоэффективности светодиодных ламп, в том числе приборов большой мощности, будет продолжаться.

Выбирая подходящее изделие вместо люминесцентного прибора либо лампы накаливания, учитывают все базовые характеристики товара. Ведь у двух, казалось бы, одинаковых световых источников могут отличаться коэффициент цветопередачи, световой поток, типы и параметры цоколей, цветовая температура. Соответственно, по-разному будет восприниматься уровень освещения. Помимо того различается и угол рассеивания. Итак, разберемся, как определить мощность светодиода, а также попробуем выбрать нужное изделие.

Расчет мощности светодиодных ламп

На реализацию приборы поступают упакованными в коробки, с размещённой на ней необходимой информацией. Следует посмотреть количественную характеристику изделия, индекс цветопередачи, показатель яркости. Вот тут некоторые потребители сомневаются, как узнать мощность светодиода, если раньше пользовались только лампами накаливания.

Чтобы правильно заменить устаревший тип освещения, отличным помощником для правильного выбора послужит приведённая ниже сравнительная таблица соответствия мощности светодиодных ламп и ламп накаливания:

Световой поток, Лм	Потребляемая мощность лампы накаливания, Вт	Потребляемая мощность светодиодной лампы, Вт
250	20	2-3
400	40	4-5
700	60	8-10
900	75	10-12
1200	100	12-15
1800	150	18-20
2500	200	25-30

Глядя на нее гораздо проще сделать выбор. Соответственно световому потоку, равному 1200 Люмен лампочке накаливания номиналом 100Вт соответствует светодиод в 12-15Вт. Что мы можем увидеть при сравнении в приведенном выше списке светодиодных ламп и привычных для обычного покупателя ламп накаливания? Последние изделия намного экономичнее, примерно в 8 раз. А это, согласитесь, весомая разница. Причём яркость двух световых источников одинаковая.

Светодиодные светильники: характеристика мощности, иных показателей

Энергосберегающий светодиод имеет ряд других важных преимуществ, помимо меньшей мощности потребления. Чтобы детальнее с ними разобраться, возьмём, к примеру, светодиодную лампочку в 9Вт (что соответствует обычной в 60 Вт) и сравним их базовые параметры. Основными из них являются:

• Сила тока: 0,072 А и 0,27 А соответственно.
• Световой поток (яркость): 454,2 Лм и 612 Лм.
• Эффективность светоотдачи: 53,4 Лм/Вт и 10,3 Лм/Вт.
• Рабочая температура: 70 градусов по Цельсию и 180 градусов по Цельсию.
• Цветовая температура: 2700-6000 К и 2800 К соответственно.
• Срок эксплуатации: 30 000 часов и 1 000 часов.

Освещение в такое количество ватт подойдёт, например, для гостиной комнаты. Здесь не нужны приборы высокой мощности, достаточно одного светодиодного источника вместо нескольких ламп накаливания. Исходя из предложенных выше характеристик, очевидно преимущество энергосберегающего светильника 9ВТ над обычным в 60Вт. Значительная экономия электрической энергии, яркое белое освещение, длительный срок эксплуатации. Не к этому ли вы стремитесь, выбирая светодиод?

Какая мощность бывает у светодиодной лампы

Для внутреннего домашнего освещения используют изделия высокой (например, 12-ваттные) или малой мощности (3-ваттные). Светодиодные лампы максимальной мощности (более 15-ти ватт) применяют в промышленных помещениях, а также уличном освещении.

Например, вы хотите поменять на кухне привычный источник света номиналом 40Вт светодиодным. Сразу возникает вопрос: как рассчитать максимальную экономию потребляемой энергии с помощью светодиода допустимой мощности? С этой целью рекомендуем воспользоваться приведённой выше таблицей. Для этого случая световой поток составляет 400 Люмен, при этом мощность равняется 4-5 Ватт. Сопоставим в нашем случае 40Вт и 4Вт. Получается экономия электрической энергии меньше практически в десять раз!

Делая выбор и монтаж светодиодов взамен иных источников внутреннего освещения, учитывают не только то, какая должна быть потребляемая мощность, но также целесообразность покупки. Несмотря на имеющиеся недостатки (например, высокая стоимость товара), преимущества энергосберегающих приборов являются очевидными. В первую очередь, это касается максимальной экономии потребления электроэнергии, а также комфортного уровня освещения за счёт оптимальной яркости.

Основной целью при организации системы освещения в закрытых помещениях является соответствие установленным санитарным нормам, обеспечивающим человеку безопасные и комфортные условия. Психологи отмечают, что даже эмоциональное состояние очень сильно зависит от качества света. Наши органы зрения адаптированы к естественному солнечному свету, но он недоступен круглые сутки. Вот почему к выбору параметров источника искусственного освещения нужно подходить с особой тщательностью. Если раньше этот вопрос заключался лишь в определении мощности электрической лампы накаливания, то с развитием технологий и появлением на потребительском рынке различных типов источников света у многих потребителей возникают затруднения с выбором.

Проблема заключается в том, что несмотря на актуальность темы мощности светового прибора для создания комфортной обстановки в помещении, показатели светоотдачи на единицу потребляемой энергии у различных типов ламп существенно различаются. Те привычные арифметические действия, которыми пользовались раньше для подсчета количества и технических характеристик светильников, сегодня требуют серьёзных корректировок. При покупке светильника во внимание должны приниматься не только площадь помещения и мощность установленных в нём ламп, но и ряд других важных критериев.

Сегодня стандартные лампы накаливания безвозвратно вытесняются светодиодными источниками света. Принцип работы светодиода основан на электрических процессах, проходящих в полупроводниковом переходе.

Достоинства светодиодных ламп

Светодиоды обладают неоспоримыми преимуществами на фоне обычных ламп накаливания и газоразрядных источников света. Среди их положительных качеств можно особо отметить:

• длительный срок эксплуатации, в течение которого основные параметры светодиода практически не меняются;
• минимальное энергопотребление (по сравнению с другими лампами светодиоды потребляют на 90% электроэнергии меньше);
• механическую прочность;
• индекс цветопередачи, приближенный к аналогичному параметру естественного солнечного света;
• возможность выбора цветовой гаммы излучаемого света;
• экологическая безопасность;
• высокий КПД;
• устойчивость к перепадам напряжения;
• возможность использовать в системе освещения диммеры.

По большинству характеристик эти источники света считаются лучшими для бытового применения, поэтому попробуем разобраться как рассчитать мощность светодиодных светильников для помещения.

Методика расчёта

Искусственное освещение делится на три типа.

1. Общее или основное. Нормированная освещенность достигается по площади всего помещения при помощи светодиодных светильников или люстр, размещаемых чаще всего на потолке.
2. Местное. Здесь требуемая освещенность достигается только в определённых зонах за счёт применения световых приборов и спотов с узконаправленным световым потоком.
3. Комбинированное. Такой компромисс предусматривает одновременное использование светильников общего освещения и осветительных приборов местного.

При организации системы освещения рекомендуется использовать одновременно несколько светильников независимо от назначения помещения. Так, в дополнение к потолочной люстре можно подобрать торшер или несколько бра. Таким образом, можно добиться равномерного распределения света в комнате. Это даст возможность менять уровень освещенности, при необходимости включая или выключая конкретный светильник.

Существует два основных метода расчета технических параметров системы освещения — точечный и метод светового потока (метод коэффициента использования).

Точечная методика

Точечная методика предназначена для вычисления требуемой освещенности в конкретной расчетной точке произвольно расположенной в помещении поверхности. Отраженная составляющая освещённости при этом учитывается приближённо. Этот метод применяется в основном для определения характеристик осветительных приборов для местного освещения и уличных светильников.

Метод коэффициента использования светового потока

Приём предназначен для расчёта общего равномерного освещения поверхностей в помещении без наличия объёмных затеняющих предметов. Этот вариант целесообразно применять для вычисления горизонтальной освещённости, которая создаётся световым потоком, исходящим как непосредственно от источников света, так и отражённым от стен, потолка и предметов интерьера.

Коэффициент использования определяется как отношение величины светового потока, достигающего расчетной поверхности, к величине потока от источников света:

Uсп= Фр / n Фл

где Фр — световой поток на расчетной поверхности; Фл — световой поток от каждого источника света; n — количество источников.

Коэффициент использования светового прибора характеризует его эффективность, которая зависит от места расположения светильника, соотношения размеров помещения и отражающих свойств потолка, пола и стен.

Требуемый световой поток для каждого светильника вычисляется по формуле:

Фл=Ен Кз S z / n Uсп,

где Ен — значение освещенности, требуемое нормативами; Кз — коэффициент запаса; S — площадь освещаемого помещения, z — коэффициент отношения среднего значения освещенности к минимальному; n-количество планируемых для установки светильников; Коэффициент z определяетнеравномерность освещения и зависит от отношения расстояния между светильниками к планируемой высоте подвеса.

Для определения коэффициента использования предварительно рассчитывается «индекс помещения», который характеризует соотношение размеров освещаемого помещения и высоты подвеса световых приборов.

Формула для его вычисления выглядит так:

In= A B / Hр (А+В),

где А — длина помещения, В — его ширина, Hр — расчетная высота подвеса светильников.

На практике для упрощения расчетов значение индекса помещения берётся из специальных таблиц. По таблицам же определяются и коэффициенты отражения потолка, пола и стен в зависимости от материала покрытий и их цветовых оттенков. По полученным данным определяется коэффициент использования светового потока Uсп.

Алгоритм расчета параметров светильника данным методом следующий.

• Шаг 1. Определяется высота подвеса (Нр), тип и количество световых приборов (n) для конкретного помещения.
• Шаг 2. По таблицам находится значения коэффициента запаса (Кз), поправочного коэффициент (z) и нормированной освещенности (Eн).
• Шаг 3. Рассчитывается значение индекса помещения (Iп).
• Шаг 4. Определяется величина коэффициента использования светового потока Uсп.
• Шаг 5. По формуле находится требуемый световой поток каждого светильника.
• Шаг 6. Выбирается стандартный источник света с близким по величине параметром.

Световой поток осветительного устройства не должен отличаться от значения Фл больше, чем на -10% / +20%. При невозможности подобрать прибор с данными параметрами меняется либо количество светильников (n), либо высота их подвеса (Hр).

Нормы освещенности (Ен)

Нормы освещения для различных категорий помещений устанавливаются строительными нормами и правилами, а также ГOCT P 55710-2013. Ниже приведена таблица значений для некоторых из них согласно СНиП 23-05-95.

Тип помещения	Минимальный требуемый уровень освещённости (люкс)
Торговые отделы супермаркетов	400
Заводские помещения	200
Отделения технического контроля продукции	500
Сборочные конвейеры	200
Пути эвакуации	15
Офисные помещения	300
Банковские отделения	400
Залы общепита	200
Складские помещения	20
Аптеки	300
Жилые помещения	150
Детские игровые комнаты	200

Расчёты методом коэффициента использования светового потока производятся при проектировании систем освещения производственных, административных и офисных зданий. Для частных домов и квартир при выборе светильников вряд ли кто-то будет заморачиваться подобными вычислениями, зная, что инспектор из Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей не придёт с люксометром проверять освещённость комнат. В бытовых условиях для расчетов параметров светильников применяются более простые способы вычисления.

Упрощенный вариант расчёта мощности светодиодного светильника

Одним из самых распространённых способов является расчёт по удельной мощности.

Удельной мощностью называют отношение общей мощности установленных световых приборов к величине площади освещаемого помещения (Вт/кв.м).

W=Pл n / S,

где Pл — мощность одного светильника (Вт), n- количество приборов, S- площадь комнаты (кв/м).

При проектировании систем освещения допускается не проводить полноценный светотехнический расчёт и определять мощность и число источников света по таблицам удельной мощности.

Алгоритм проведения расчёта по удельной мощности.

• Шаг 1. Определяется высота подвеса (Hр) и требуемое количество световых приборов (n).
• Шаг 2. В нормативах находится требуемая освещённость для данного типа помещений (Ен).
• Шаг 3. По соответствующей таблице определяется значение удельной мощности (W).
• Шаг 4. Мощность каждого прибора рассчитывается по формуле:

Pл= W S / n

• Шаг 5. Подбирается ближайшая по параметру лампа.

Если полученное значение оказывается больше разрешённой мощности ламп для устанавливаемых световых приборов, следует пропорционально увеличить количество светильников.

Данные методики расчета параметров систем освещения были разработаны выдающимся советским светотехником Глебом Михайловичем Кноррингом в конце тридцатых годов прошлого столетия и изложены в «Справочнике для проектирования электрического освещения». Этот поистине фундаментальный труд, который за свою историю переиздавался несколько раз, служит учебным пособием для студентов-электротехников и проектировщиков до сих пор.

На чём основываются расчёты параметров светодиодных источников света

Справочник Кнорринга объёмом более трёхсот страниц помимо описания различных методик светотехнических расчётов содержит множество таблиц и графиков, применяемых при проектировании осветительных установок с использованием различных типов ламп накаливания и люминесцентных источников света. Светодиодов в то время, к сожалению, ещё не было, и расчётных таблиц для них на сегодняшний день не существует. Причиной тому слишком быстрый прогресс в области производства этих источников света. Каждый год создаются всё более современные чипы, превосходящие своих предшественников по эффективности отношения электрической мощности к световому потоку. А производители, чтобы облегчить покупателям жизнь, указывают на своей продукции некое соответствие мощности светодиода аналогичному параметру лампы накаливания для генерации одинакового светового потока. Так в практике электротехники появились таблицы «перевода» единиц мощности светодиодов в Ватты ламп накаливания.

Световой поток (Люмен)	Мощность лампы накаливания (Ватт)	Мощность светодиода (Ватт)
250	20	2-3
400	40	4-5
700	60	8-10
900	75	10-12
1200	100	12-15
1800	150	18-20
2500	200	25-30

Обратите внимание, что данные для светодиодов указываются в диапазоне значений. Ведь точную цифру вычислить можно только для конкретного изделия того или иного производителя, да и то с погрешностью.

Светодиодные лампы, конечно, эффективнее традиционных ламп накаливания, но к тому, что указано на упаковке, стоит относится с осторожностью. Ведь это на самом деле маркетинговый приём, который производители применяют для демонстрации покупателям преимущества своей продукции.

Некоторые фирмы пошли ещё дальше и просто указывают на упаковке площадь помещения, для освещения которой предназначен данный светодиодный светильник.

Потребителям пока ничего не остаётся, как рассчитывать на честность производителей и ориентироваться на заявленные параметры.

Как выбирать светодиодные светильники

При самостоятельном выборе осветительных LED — приборов (Light Emitting Diode – светоизлучающий диод) нужно обращать внимание на их технические параметры, определяющие качество света. Помимо мощности и светового потока к ним относятся:

• цветовая температура;
• коэффициент цветопередачи CRI (Rа);
• тип рассеивателя.

Цветовая температура не имеет ничего общего с яркостью излучаемого света и характеризует лишь зрительное восприятие его человеком, хотя кажется, что чем выше значение температуры, тем ярче свет. Параметр измеряется в Кельвинах. Для светодиодов применяется следующая градация:

• WW— тёплый белый (от 2500 до 3000 К);
• W-белый (от 3000 до 4200 К);
• CW-холодный белый (свыше 4500 К).

Коэффициент цветопередачи или Color Rendering Index (индекс отображения цвета) указывается в обязательном порядке на упаковке электрических световых приборов и отражает уровень достоверности передачи цветов относительно солнечного света.

От формы и типа рассеивателя, который может быть матовым или прозрачным, зависит интенсивность и равномерность распределения света.

При выборе светильника или лампы следует учитывать, что угол рассеяния света для светодиодов составляет порядка 120 градусов, поэтому рассчитывать количество источников надо так, чтобы свет был равномерным, без затенений. Этого можно добиться, увеличив число светильников одновременно уменьшив мощность каждого из них.

Также надо помнить, что высота подвеса светильников, установленных в потолке, больше, чем для ламп в люстре, поэтому для потолочных приборов интенсивность света должна быть больше.

Убедиться в правильности своих расчётов всегда можно будет с помощью люкcoмeтpа.

Определение расчетной мощности сети освещения

2013-11-18 by Вячеслав Шевченко

Опубликовано в рубрике: Расчеты