Cum se transformă lumeni în lux

Înțelegerea modului în care unitățile de măsură "lumeni" și "lux" sunt corect legate și unde sunt utilizate este esențială pentru a rezolva cu succes următoarele situații domestice

• Determinarea și verificarea iluminării într-o locuință pentru a verifica conformitatea cu standardul;
• poziționarea corpurilor de iluminat pentru a crea aceeași lumină oriunde în încăpere;
• prevenirea supraconsumului de energie de către corpurile de iluminat;
• prevenirea afecțiunilor oculare cauzate de lipsa de lumină și a stărilor negative ale organismului cauzate de tulburări ale bioritmului.

Ce este lumen și lux

Orice sursă de lumină poate fi descrisă prin intensitatea luminii emise. În sistemul metric internațional, aceasta se măsoară în candela (cd). O derivată a candela este valoarea care caracterizează fluxul luminos propriu-zis - lumen, prescurtat lm.

Important: La lămpile și produsele moderne cu LED-uri, valoarea fluxului luminos pe care acestea îl emit este indicată în lumeni sau valoarea randamentului luminos în lumeni pe watt (lm/W).

Eficiența luminoasă descrie în termeni concreți eficiența conversiei energiei electrice în energie luminoasă și descrie eficiența lămpii. Pentru a obține numai lumeni, valoarea în lm/W trebuie înmulțită cu puterea produsului în wați. De exemplu, eficacitatea luminoasă a unei lămpi cu incandescență de 100 W este de 15 lm/W. Acest lucru înseamnă că, teoretic, emite 1 500 lm de lumină. În realitate, există întotdeauna o pierdere de eficacitate luminoasă. Acest lucru se datorează în primul rând materialului din care este confecționată lampa.

Luarea în considerare a mișcării undelor de lumină în spațiu conduce inevitabil la conceptul de iluminare, deoarece lumina nu strălucește în sine, ci este întotdeauna îndreptată spre exteriorul sursei și face ca alte obiecte să fie vizibile pentru ochiul uman. Evident, cade pe o suprafață a unei anumite zone, făcând-o iluminată.

Luxul este o unitate de măsură a iluminării. Dacă un flux luminos de 1 lumen cade perpendicular și uniform pe o suprafață de suprafață unitară (1 m²), iluminarea acesteia va fi de 1 lux.

Valoarea absolută a iluminării în lux va fi întotdeauna un multiplu al valorii lumenului pentru fiecare sursă de lumină specifică, deoarece relația lor este invers proporțională. Cu cât suprafața iluminată este mai mare, cu atât caracteristicile luminii sunt mai proaste. Astfel, de exemplu, un bec cu incandescență de 1 500 lm, plasat într-un cub opac cu suprafața de 1 m ², amplasat strict în centru, adică echidistant față de toate laturile sale, ar ilumina doar 6 m ² (4 laturi de 1 m ², 1 inferioară + 1 superioară). Astfel, iluminarea în interiorul unui astfel de cub ar fi:

1500 lm /6 m² = 250 lux.

Acum, să lăsăm același bec din candelabru să lumineze o cameră pătrată - pentru ușurința calculelor - cu o lungime a peretelui de 4 m. Acesta va fi același cub cu o suprafață de 16 m² pe fiecare față și o suprafață totală de 96 m². Becul trebuie să fie suspendat în centrul camerei la 2 m de podea și tavan pentru un calcul curat. Apoi, iluminarea în fiecare punct din cameră ar fi:

1500 lm/96 m² = 15.625 lux.

În practică, nimeni nu face acest lucru, lungimea maximă a suspensiei candelabrului este de doar 0,5 m. Pe baza impresiilor vizuale, oamenii vor simți că există mai multă lumină direct sub lampă decât în colțurile încăperii și că zona mică de pe tavan din punctul de montare a dispozitivului este cel mai bine iluminată, cu condiția ca dispozitivul să fie deschis în partea de sus.

În casă, pe lângă intensitatea luminoasă, următorii factori influențează iluminarea unei suprafețe:

• distanța față de sursa de lumină;
• poziția sursei de lumină;
• forma sursei de lumină;
• unghiul de incidență a luminii (rotația și înclinarea bazelor);
• curbura suprafeței în sine;
• modificări ale caracteristicilor spațiale;
• proprietățile reflectorizante ale unei suprafețe (de exemplu, o suprafață de catifea neagră și oglinzile ar trebui să fie iluminate diferit).

Prin urmare, în practică, calculele teoretice sunt inutile și se utilizează un luxmetru pentru a măsura iluminarea.

Cum se transformă lux în lumeni

Cu toate acestea, dacă cunoașteți valoarea necesară a iluminării în lux și zona suprafeței iluminate, puteți calcula valoarea necesară a lumenului de ieșire. Trebuie să știți că acest calcul se va face cu multe ipoteze, deoarece nu este posibil să se apropie de o condiție fizică ideală. În acest calcul trebuie să se presupună că

• sursa de lumină este situată în centru;
• iluminarea să fie uniformă pe întreaga suprafață, ceea ce este practic imposibil;
• întreaga suprafață este iluminată la același unghi;
• suprafața este iluminată din interiorul unei sfere mentale presupuse în jurul sursei.

Important! Formularea practică a problemei este mult mai simplă: există un nivel standard de iluminare în lux pentru o anumită încăpere, de exemplu, pentru un birou - 300 lux. Câte corpuri de iluminat trebuie să amplasați pentru a o îndeplini? Pentru a face acest lucru, mai întâi trebuie să calculați valoarea necesară în lumeni. Denivelările inevitabile ale iluminării pot fi corectate prin iluminare suplimentară.

Pentru a obține valoarea în lumeni, valoarea luxului se înmulțește cu suprafața care trebuie iluminată.

Exemplu: Să presupunem că un birou cu o normă de 300 lux are pereți de 10 m lungime și tavane de 4 m înălțime. Trebuie calculat numărul minim de lumeni necesar pentru a respecta standardul.

Suprafața podelei și a tavanului va fi: 10 x 10 = 100 m².
Suprafața fiecărui perete este: 4 x 10 = 40 m².
Din punct de vedere teoretic, presupunând o iluminare uniformă și o sursă situată la aceeași distanță de toate punctele de pe suprafață, problema se rezolvă după cum urmează:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 de lumeni.
Dacă această valoare astronomică este "convertită" în becuri cu incandescență convenționale de 100 W, ar fi necesare doar... 72 de bucăți.

Abordarea practică ar fi diferită. Nu este nevoie să iluminați deloc tavanul - locurile de muncă ale angajaților sunt la parter. În plus, designul multor corpuri de iluminat de tavan face imposibilă deplasarea luminii în sus. Acest lucru înseamnă că suprafața tavanului trebuie să fie scoasă din calcul:

300 lux x 260 m² = 78.000 lm.

Proiectoarele moderne cu LED-uri pot produce 5.000 de lumeni. Acest lucru corespunde unui total de 16 lumeni (78 000/5 000).

Acest număr poate fi redus. În conformitate cu SanPiN 2.2.1/2.1.1.1.1278-03, iluminarea se măsoară deasupra suprafețelor de lucru, precum și în puncte de control situate la 1 m de pereți și de deschiderile de lumină. Este suficient să se amplaseze corpuri de iluminat deasupra locurilor de muncă ale angajaților. Prin diminuarea matematică a caracteristicilor geometrice ale podelei cu 1 m pe fiecare parte, obținem

300 lx x (160 + 64)m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Care în corpurile de iluminat de tavan ar fi: 14 bucăți, rotunjite la un număr întreg.

Valori luminoase pentru diferite corpuri de iluminat

Cerințele moderne de ambalare a corpurilor de iluminat obligă la furnizarea de specificații tehnice complete către consumator. Prin urmare, va fi ușor să găsiți valoarea în lumeni sub abrevierea "lm" sau "lm". De exemplu:

• Bec cu incandescență de 100 W - 1300-1500 lm;
• Bec cu incandescență de 60 W de la General Electric - 660 lm;
• Lampă de economisire a energiei NetHaus, cu halogen de 13 W - 250 lm;
• Lampă cu LED de 12 W Gauss Elementary "ca pentru 100 W" - 1130 lm;
• Lampă Gauss Elementary 6W LED "ca pentru 60W" - 420 lm;
• Lampă cu LED-uri Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
• Lampă de masă Maytoni Nastro 15W LED - 900 lumeni
• Lumina de birou TL ECO LED 48,5W - 4530 lm (flux luminos final după toate pierderile).

După cum se poate observa din raportul dintre fluxul luminos și puterea dispozitivului, corpurile de iluminat cu LED-uri sunt cele mai economice și cele mai eficiente din punct de vedere al eficacității luminoase.

Avertisment. Deoarece toate lămpile fluorescente compacte, tubulare și industriale care conțin mercur și alte metale periculoase sunt interzise în Federația Rusă începând cu 1 ianuarie 2020, acestea nu sunt incluse în listă.

Standarde de lumină

Reglementările sanitare SanPiN 2.2.1/2.1.1.1.1278-03 reglementează iluminatul mediu al clădirilor, construcțiilor și instituțiilor cu diverse destinații, precum și iluminatul gărilor, drumurilor, trecerilor de pietoni, parcurilor și stadioanelor.

Normele pentru iluminatul artificial în spațiile rezidențiale sunt următoarele:

• birou - 300 lux;
• cameră pentru copii - 200 lux;
• Camere de zi și bucătărie - 150 lux;
• vestiar - 75 lux;
• Baie și baie - 50 lux; coridor - 50 lux;
• coridor - 50 lux;
• cămară - 30 lux.

Cu toate acestea, în cele mai multe cazuri, iluminarea camerelor și a zonelor de locuit se bazează pe preferințele personale ale ocupanților, iar normele se aplică doar în zonele de producție și de lucru.

Ca o concluzie, merită să ne amintim următoarele:

1. Valoarea numerică a fluxului luminos este indicată pe ambalajul aparatului de iluminat în lumeni.
2. Pentru a obține valoarea iluminării în lux, aceasta trebuie împărțită la suprafața care urmează să fie iluminată, exprimată în metri pătrați.
3. Există standarde sanitare pentru iluminarea oricărui tip de încăpere.
4. Cele mai economice și mai eficiente din punct de vedere al producției de lumină sunt lămpile LED (diode emițătoare de lumină).

Articole conexe: