Как рассчитать мощность светильников по площади: Мощность освещения и площадь помещения

Главная | Статьи

Степень освещенности помещения оказывает непосредственное влияние как на трудоспособность человека и здоровье глаз, так и на его психическое и эмоциональное состояние.

Для некоторых типов помещений норма мощности освещенности закреплена на уровне рекомендаций (СНиП). К таковым можно отнести: административные помещения, помещения учреждений, предоставляющие образовательные, медицинские услуги, помещения вокзалов и общепита. Нормируется также уровень освещенности в производственных, складских помещениях, на проезжей части и пешеходных зонах.

При этом учтено, что потребность в уровне освещения должна быть скорректирована с учетом назначения помещения.

Точно также, в жилом помещении, где человек проводит значительную часть своего времени важно учитывать степень освещения. Которая, в случае с частным жильем, зависит от площади помещения (особенно в Лофт интерьерах, отличающихся большими размерами) и предпочтения хозяев.

Для того, чтобы рассчитать мощность освещения в зависимости от площади, целесообразно воспользоваться формулой:

Р = pS/N, Где, Р – мощность осветительного прибора, Вт/м.кв;
р – удельная мощность освещения, Ватт;
S – площадь комнаты, м. кв;
N – число ламп.

При расчете необходимо учесть, что полученное значение нельзя считать прямым руководством к установке ламп. Его нужно скорректировать на вид лампы. Т.к. в зависимости от вида и конструкции они дают световые потоки разной яркости и интенсивности. При расчете учитывается также такой фактор, как цвет, который превалирует в интерьере. Например, при наличии темных цветов важно повысить уровень освещенности.

Для определения оптимального значения уровня освещенности можно воспользоваться предоставленной таблицей. Приведенные расчеты актуальны для ламп накаливания. При использовании люминесцентных лам значение следует откорректировать (в сторону понижения) в 5 раз, а светодиодных – в 10 раз.

Ориентировочные данные, по мощности освещения в зависимости от квадратуры комнаты приведены в таблицах.

— лампа накаливания:

— энергосберегающая лампа:

— светодиодная лампа:

В заключение отметим, что комбинирование разных источников освещения способно повысить уровень освещенности помещения.

Особенности нашей продукции

Вся наша продукция сочетает в себе традиции стиля LOFT. Уникальные светильники, мебель и аксессуары, созданные по авторским эскизам, стилизованные под старину — это всегда оригинально и востребовано.

В нашем каталоге вы найдете любой предмет интерьера для дома и офиса, для освещения коридоров и улицы, для бильярдных и клубов — выбирайте, у нас есть все для стильного интерьера по доступным ценам.

Подробнее

Сотрудничество

Наша компания приглашает к сотрудничеству дизайн-студии, архитектурные и дизайнерские бюро, частных дизайнеров и архитекторов, а также всех специалистов, чья работа связана с созданием интерьеров.

Работая с нами, Вы получите гибкие цены, а также привлекательные и взаимовыгодные условия сотрудничества.

Написать

Как рассчитать освещённость помещения | КилоВатт

Освещенность в нашем доме не только оказывает влияние на здоровье наших глаз, но и стимулирует работу мозга, способствуя хорошему отдыху. Именно поэтому необходимо правильно рассчитать освещённость помещения, чтобы выбрать подходящие светильники, подобрать нужную мощность ламп.

Для примерного расчета мощности светильников можно воспользоваться формулой: P=pS/N, p здесь – удельная мощность на освещение Вт/м2 (обычно берётся 20 Вт/м2 – это средний показатель),

Однако, подобный метод расчета даст скорее всего очень приблизительный результат. Ведь требования к освещённости жилых помещений могут быть разными, зависящими от типа самого помещения (напр. в туалете или коридоре света нужно меньше, чем, скажем в гостиной). К тому же, лампы в зависимости от типа так-же дают разное количество света (напр. галогеновая и люминесцентная лампы).

Для того, что-бы более точно рассчитать освещённость какого-либо помещения, применяя формулу P = pS/N, величина p должна иметь не среднее значение (20 Вт/м2), а соответствовать значению удельной мощности на освещение именно для этого типа помещения. Вот таблица расчета удельной мощности на освещение в зависимости от типа помещения и типа ламп:

Освещение помещений может быть общим – основным (это, обычно люстры, подвесы) и местным (бра, торшеры, в некоторых случаях «точечники» и т. д). И когда нужно определить освещённость комнаты, независимо, делаете ли вы расчет основного или местного освещения надо учитывать, что разные светильники и лампы ввиду своей конструкции, исполнения дают различные световые потоки, интенсивность, яркость.

Для основного освещения лучше использовать, люстры, потолочные светильники, имеющие плафоны из матового или опалового стекла или лампы с матовым стеклом. Свет в них, проходя через матовое стекло делается мягким, рассеянным. Такой источник света способен осветить всю комнату своим равномерным, рассеянным светом.

Обратный эффект даст применение светильников, имеющих отражающие поверхности или использования в таких светильниках ламп с отражающей поверхностью. Отражающий слой в них нанесён прямо на колбе лампы, ближе к цоколю. Такой свет следует использовать для освещения определённой площади помещения.

Если в доме или квартире есть люди с ослабленным зрением, то при своих расчетах делайте поправку на этот момент, несколько увеличивая удельную мощность на освещение (p).

19.4 Электроэнергия | Техасский шлюз

Цели обученияПрактические задачиПроверьте свое понимание

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

• Дать определение электрической мощности и описать уравнение электрической мощности
• Расчет электрической мощности в цепях резисторов, соединенных последовательно, параллельно и комплексно

Энергия у многих ассоциируется с электричеством. Каждый день мы используем электроэнергию для работы наших современных приборов. Линии электропередачи являются наглядными примерами электроснабжения. Мы также используем электроэнергию, чтобы заводить автомобили, компьютеры или освещать дома.

Для начала давайте подумаем об лампочках, которые часто характеризуются номинальной мощностью в ваттах. Сравним лампочку мощностью 25 Вт с лампочкой мощностью 60 Вт (см. рис. 19.23). Хотя оба работают при одинаковом напряжении, лампа мощностью 60 Вт излучает больше света, чем лампа мощностью 25 Вт. Это говорит нам о том, что выходная мощность электрической цепи определяется не напряжением, а чем-то иным.

Лампы накаливания, такие как две, показанные на рис. 19.23, по существу представляют собой резисторы, которые нагреваются, когда через них проходит ток, и нагреваются настолько, что излучают видимый и невидимый свет. Таким образом, две лампочки на фотографии можно рассматривать как два разных резистора. В простой цепи, такой как лампочка с приложенным к ней напряжением, сопротивление определяет ток по закону Ома, поэтому мы можем видеть, что ток, как и напряжение, должен определять мощность.

Рис. 19.23 Слева — лампочка мощностью 25 Вт, справа — лампочка мощностью 60 Вт. Почему их выходная мощность различна, несмотря на то, что они работают на одном и том же напряжении?

Формулу мощности можно найти с помощью размерного анализа. Рассмотрим единицы мощности. В системе СИ мощность выражается в ваттах (Вт), что представляет собой энергию в единицу времени, или Дж/с

19,47 Вт=Джс.Вт=Джс.

Вспомним теперь, что напряжение — это потенциальная энергия на единицу заряда, а это означает, что единицы напряжения составляют Дж/Кл

19.48В=JC.V=JC.

Мы можем переписать это уравнение как J=V×CJ=V×C и подставить его в уравнение для ватт, чтобы получить

W=Js=V×Cs=V×Cs.W=Js=V×Cs=V ×Сс.

Но кулон в секунду (Кл/с) — это электрический ток, который мы можем видеть из определения электрического тока, I=ΔQΔtI=ΔQΔt, где ΔΔ Q — заряд в кулонах, а ΔΔ t — время в секундах. Таким образом, приведенное выше уравнение говорит нам, что электрическая мощность равна напряжению, умноженному на ток, или

Р=IV. Р=IV.

Это уравнение дает электрическую мощность, потребляемую цепью с падением напряжения В и током I .

Например, рассмотрим схему на рис. 19.24. По закону Ома ток, протекающий через цепь, равен

19,49I=VR=12 В100 Ом=0,12 A.I=VR=12 В100 Ом=0,12 А. VI=(12 В)(0,12 А)=1,4 Вт.P=VI=(12 В)(0,12 А)=1,4 Вт.

Куда уходит эта мощность? В этой схеме мощность идет в основном на нагрев резистора в этой цепи.

Рис. 19.24 Простая схема, потребляющая электроэнергию.

При расчете мощности в цепи на рис. 19.24 мы использовали сопротивление и закон Ома для определения силы тока. Закон Ома дает ток: I=V/RI=V/R, который мы можем подставить в уравнение для электрической мощности, чтобы получить

P=IV=(VR)V=V2RP.P=IV=(VR)V= В2Р.

Мощность определяется только напряжением и сопротивлением.

Мы также можем использовать закон Ома, чтобы исключить напряжение из уравнения для электрической мощности и получить выражение для мощности только через ток и сопротивление. Если мы запишем закон Ома как V=IRV=IR и используйте это, чтобы устранить V в уравнении P=IVP=IV получаем

P=IV=I(IR)=I2R.P=IV=I(IR)=I2R.

Мощность определяется только током и сопротивлением.

Таким образом, комбинируя закон Ома с уравнением P=IVP=IV для электрической мощности, мы получаем еще два выражения для мощности: одно через напряжение и сопротивление, а другое через ток и сопротивление. Обратите внимание, что в выражения для электрической мощности входят только сопротивление (а не емкость или что-то еще), ток и напряжение. Это означает, что физической характеристикой цепи, которая определяет, сколько мощности она рассеивает, является ее сопротивление. Любые конденсаторы в цепи не рассеивают электроэнергию — напротив, конденсаторы либо накапливают электроэнергию, либо отдают ее обратно в цепь.

Чтобы понять, как связаны между собой напряжение, сопротивление, ток и мощность, рассмотрите рис. 19.25, на котором показано колесо формул . Величины в центральной четверти окружности равны количествам в соответствующей внешней четверти окружности. Например, чтобы выразить потенциал V через мощность и ток, мы видим из круга формул, что V=P/IV=P/I.

Рис. 19.25 Колесо формул показывает, как соотносятся вольты, сопротивление, ток и мощность. Количества во внутренних четвертях кругов равны количествам в соответствующих внешних четвертях кругов.

Рабочий пример

Найти сопротивление лампочки

Типичная старая лампочка накаливания имела мощность 60 Вт. Если предположить, что на лампочку подается напряжение 120 В, какова сила тока через лампочку?

СТРАТЕГИЯ

Нам известны напряжение и выходная мощность простой цепи, содержащей лампочку, поэтому мы можем использовать уравнение P=IVP=IV, чтобы найти ток I , протекающий через лампочку.

Решение

Решение P=IVP=IV для тока и подстановка заданных значений напряжения и мощности дает

19,51P=IVI=PV=60 W120 V=0,50 A.P=IVI=PV=60 W120 V=0,50 A.

Обсуждение

Это значительный ток. Напомним, что бытовая электроэнергия является переменным, а не постоянным током, поэтому 120 В, подаваемые из бытовых розеток, представляют собой переменную, а не постоянную мощность. 120 В — это фактически усредненная по времени мощность, выдаваемая такими розетками. Таким образом, средний ток, проходящий через лампочку за период времени, превышающий несколько секунд, составляет 0,50 А.

Пример работы

Грелки для ботинок

Чтобы согреть ботинки в холодные дни, вы решили вшить в стельку ботинок схему с несколькими резисторами. Вам нужно 10 Вт тепла от резисторов в каждой стельке, и вы хотите питать их от двух 9-вольтовых батарей (соединенных последовательно). Какое общее сопротивление вы должны оказывать на каждую стельку?

СТРАТЕГИЯ

Мы знаем желаемую мощность и напряжение (18 В, потому что у нас есть две 9-вольтовые батареи, соединенные последовательно), поэтому мы можем использовать уравнение P=V2/RP=V2/R, чтобы найти необходимое сопротивление .

Решение

Решая P=V2/RP=V2/R для сопротивления и подставляя данные напряжения и мощности, мы получаем

19,52P=V2RR=V2P=(18 V)210 W=32 Ω.P=V2RR =V2P=(18 В)210 Вт=32 Ом.

Таким образом, общее сопротивление в каждой стельке должно быть 32 Ом.Ом.

Обсуждение

Давайте посмотрим, какой ток будет проходить по этой цепи. К сопротивлению 32 Ом приложено напряжение 18 В, поэтому закон Ома дает0003

Все аккумуляторы имеют этикетки, на которых указано, сколько заряда они могут обеспечить (в пересчете на ток, умноженный на время). Типичная щелочная батарея 9 В может обеспечить заряд 565 мА⋅чмА⋅ч. (таким образом, две батареи 9 В обеспечивают 1130 мА⋅чмА⋅ч), поэтому эта система отопления будет работать в течение времени

19,54t=1130×10−3 A⋅ч0,56 A=2,0 ч.t=1130×10−3 А⋅ч0,56 А=2,0 ч.

Рабочий пример

Мощность через ветвь цепи

Сопротивление каждого резистора в схеме ниже составляет 30 Ом. Какая мощность рассеивается на средней ветви цепи?

СТРАТЕГИЯ

Средняя ветвь схемы содержит последовательно соединенные резисторы R3 и R5R3 и R5. Напряжение на этой ветви составляет 12 В. Сначала мы найдем эквивалентное сопротивление в этой ветви, а затем с помощью P=V2/RP=V2/R найдем мощность, рассеиваемую в ветви.

Решение

Эквивалентное сопротивление равно Rmiddle=R3+R5=30 Ω+30 Ω=60 ΩRmiddle=R3+R5=30 Ω+30 Ω=60 Ω. Мощность, рассеиваемая средней ветвью цепи, составляет

19,55Pmiddle=V2Rmiddle=(12 В)260 Ом=2,4 Вт.Pmiddle=V2Rmiddle=(12 В)260 Ом=2,4 Вт.

Обсуждение

Давайте посмотрим, сохраняется ли энергия в этой цепи, сравнив мощность, рассеиваемую в цепи, с мощностью, выдаваемой батареей. Во-первых, эквивалентное сопротивление левой ветви равно

19,56Rleft=11/R1+1/R2+R4=11/30 Ом+1/30 Ом+30 Ом=45 Ом.Rleft=11/R1+1/R2 +R4=11/30 Ом+1/30 Ом+30 Ом=45 Ом.

Мощность через левую ветвь равна

19,57Pleft=V2Rleft=(12 В)245 Ом=3,2Вт. Pleft=V2Rleft=(12 В)245 Ом=3,2 Вт. эквивалентное сопротивление равно Rright=R6=30 ΩRright=R6=30 Ω. Мощность через правую ветвь равна

19,58Pright=V2Rright=(12 В)230 Ом=4,8Вт.Pright=V2Rright=(12 В)230 Ом=4,8 Вт

Полная мощность, рассеиваемая цепью, представляет собой сумму мощностей, рассеиваемых в каждой ветви .

19.59P=Pleft+Pmiddle+Pright=2.4 W+3.2 W+4.8 W=10.4 WP=Pleft+Pmiddle+Pright=2.4 W+3.2 W+4.8 W=10.4 Вт

Мощность батареи

19.60P=IV.P=IV.

, где I — общий ток, протекающий через батарею. Поэтому мы должны сложить токи, проходящие через каждую ветвь, чтобы получить я . Ответвления вносят токи

19,61Ileft=VRleft=12 V45 Ω=0,2667 AImiddle=VRmiddle=12 V60 Ω=0,20 AIright=VRright=12 V30 Ω=0,40 A.Ileft=VRleft=VRleft=12 V05 6Ω=6Ω 12 V60 Ом=0,20 AIright=VRright=12 V30 Ω=0,40 A. =0,2667 A+0,20 A+0,40 A=0,87 A.

и мощность, обеспечиваемая аккумулятором, составляет

19,63P=IV=(0,87 A)(12 В)=10,4 W. P=IV=(0,87 A)(12 В)=10,4 Вт.

Это та же мощность, которая рассеивается на резисторах цепи, что показывает сохранение энергии в этой цепи.

Практические задания

Какова формула мощности, рассеиваемой на резисторе?

1. Формула мощности, рассеиваемой на резисторе: P=IV.P=IV.
2. Формула для мощности, рассеиваемой на резисторе: P=VI.P=VI.
3. Формула для мощности, рассеиваемой на резисторе: P = IV .
4. Формула для мощности, рассеиваемой на резисторе: P = I ² В .

Какова формула для мощности, рассеиваемой резистором, при заданном его сопротивлении и напряжении на нем?

1. Формула мощности, рассеиваемой на резисторе: P=RV2P=RV2
2. Формула мощности, рассеиваемой на резисторе: P=V2RP=V2R
3. Формула мощности, рассеиваемой на резисторе: P=V2RP=V2R
4. Формула для мощности, рассеиваемой на резисторе: P=I2RP=I2R

Проверьте свое понимание

Упражнение 8

Какие элементы схемы рассеивают мощность?

1. конденсаторы
2. катушки индуктивности
3. идеальные переключатели
4. резисторы

Упражнение 9

Объясните словами уравнение для мощности, рассеиваемой на данном сопротивлении.

1. Электрическая мощность пропорциональна току через резистор, умноженному на квадрат напряжения на резисторе.
2. Электрическая мощность пропорциональна квадрату тока через резистор, умноженному на напряжение на резисторе.
3. Электрическая мощность пропорциональна току через резистор, деленному на напряжение на резисторе.
4. Электрическая мощность пропорциональна току через резистор, умноженному на напряжение на резисторе.

• Печать
• Поделиться

Сила света — Глава 2 — Учебное пособие по измерению света

Квантовая теория

Ватт (Вт), основная единица оптической мощности, определяется как скорость передачи энергии в один джоуль (Дж) в секунду. Оптическая мощность зависит как от количества фотонов, так и от длины волны. Каждый фотон несет энергию, которая описывается уравнением Планка:

Q = HC / λ

Q -это энергия фотонов (Joules), H -постоянная Планка (6,623 x 10 ^-34 J S), C. (2,998 x 10 ⁸ мс ^-1 ), а λ — длина волны излучения (в метрах). Все единицы измерения света представляют собой спектральные, пространственные или временные распределения оптической энергии. Как вы можете видеть на рисунке 2.1, коротковолновый ультрафиолетовый свет имеет гораздо больше энергии на фотон, чем видимый или длинноволновый инфракрасный свет.

Поскольку кремниевые фотодиоды более чувствительны к красному концу спектра, чем к синему, радиометрические детекторы фильтруют входящий свет, чтобы выровнять чувствительность, создавая «плоский отклик». Это важно для точных радиометрических измерений, поскольку спектр источника света может быть неизвестен или может зависеть от рабочих условий, таких как входное напряжение.

Большинство источников представляют собой континуумы, излучающие в широкой полосе спектра. Лампы накаливания являются хорошим примером. Цветовая температура и мощность этих ламп значительно различаются в зависимости от входного напряжения. Детекторы с плоским откликом измеряют только выходную мощность в ваттах, принимая во внимание свет на каждой длине волны.

Другой подход заключается в использовании узкополосного фильтра для измерения только в узком диапазоне длин волн. Это допустимо, если лампа полностью охарактеризована и цветовая температура тщательно контролируется. Однако сложность узкополосных измерений заключается в том, что они учитывают только одну длину волны. Если, например, цветовая температура лампы изменяется, это означает, что распределение энергии сместилось в сторону другой пиковой длины волны. Измерения на одной длине волны не отражают общую выходную мощность источника и могут ввести вас в заблуждение при настройке источника.

Соотношение между двумя узкими полосами весьма полезно при контроле цветовой температуры. Измеряя соотношение красного и синего в лампе, вы можете тщательно контролировать и регулировать ее спектральную мощность.

Люмен (лм) — это фотометрический эквивалент ватта, взвешенный для соответствия реакции глаза «стандартного наблюдателя». Желтовато-зеленый свет получает наибольшее значение, потому что он стимулирует глаз больше, чем синий или красный свет равной радиометрической мощности:

1 ватт при 555 нм = 683,0 люмен

Для сравнения: человеческий глаз может обнаружить поток около 10 фотонов в секунду на длине волны 555 нм; это соответствует мощности излучения 3,58 x 10 90 220 -18 90 221 Вт (или Дж с 90 220 -1 90 221 ). Точно так же глаз может обнаружить минимальный поток 214 и 126 фотонов в секунду на длинах волн 450 и 650 нм соответственно.

Использование фильтра фотопической коррекции важно при измерении воспринимаемой человеком яркости источника. Фильтр взвешивает входящий свет пропорционально тому эффекту, который он произвел бы на человеческий глаз. Независимо от цвета или спектрального распределения источника фотопический детектор может обеспечить точные измерения освещенности и яркости в одном измерении. Скотопическое зрение относится к адаптации глаза к темноте (ночное зрение).

Эффективное излучение взвешивается пропорционально биологическому или химическому воздействию света на вещество. Детектор и фильтр, разработанные с взвешенной чувствительностью, будут давать измерения, которые непосредственно отражают общий эффект воздействия, независимо от источника света.

На рис. 2.4 показана спектральная весовая функция ACGIH для актинического ультрафиолетового излучения кожи человека, которая используется для определения опасности УФ-излучения. Пороговое предельное значение достигает пика при 270 нм, что представляет собой наиболее опасный сегмент УФ-спектра. Вредное воздействие при 270 нм в два раза больше, чем при 254 и 297 нм ртутных линий, и в 9000 раз больше, чем на ртутной линии 365 нм.

Также важно учитывать крайние значения полосы пропускания. Если, например, вы пытаетесь оценить эффективную опасность лампы для загара с УФ-А, которая излучает большую часть своей энергии в ближнем УФ и видимом диапазоне, вам потребуется довольно точное соответствие кривой ACGIH вплоть до видимой области. спектр.

Эффективные методы облучения также используются во многих отраслях промышленности, где используются УФ-отверждаемые краски, смолы и фоторезисты. Выбирается комбинация детектор/фильтр, соответствующая спектру химического действия отверждаемого вещества.

Справочник по управлению освещением в качестве PDF (все главы)

Глава 1 Глава 3

. Справочник по измерению освещенности

Copyright © 1997 by Alexander D. Ryer

Все права защищены.
Никакая часть данной публикации не может быть воспроизведена или передана в любой форме и любыми средствами, электронными или механическими, включая фотокопирование, запись или любую систему хранения и поиска информации, без письменного разрешения владельца авторских прав.