Co je osvětlení a v jakých jednotkách se měří?
Bez ohledu na obor technického osvětlení, ať už se jedná o osvětlení obchodů nebo architektonické osvětlení, podsvícení fasád nebo průmyslové osvětlení, existují měrné jednotky nutné k vyhodnocení světelných parametrů a vlastností použitých osvětlovacích zařízení.
Světelné technické hodnoty, které určují světelný výkon, jsou založeny na posouzení toho, jak jsou vnímány lidským okem. Existují kvantitativní a kvalitativní ukazatele osvětlení. Mezi kvantitativní indikátory patří světelný tok, intenzita osvětlení, osvětlení, jas a odrazivost.
Kvantitativní indikátory osvětlení
Světelný tok (F) – to je síla světelného toku záření odhadovaná zrakovým vjemem lidským okem. Jednotkou měření světelného toku je lumen (lm).
Intenzita světla (J) je prostorová hustota světelného toku v daném směru, tzn. světelný tok vztažený k prostorovému úhlu ω, pod kterým je vyzařován. Jednotkou svítivosti je kandela (cd).
Osvětlení (E) – jedná se o hustotu světelného toku na jím osvětlené ploše – světelný tok dělený plochou osvětlené plochy S, měřeno v m2, za předpokladu, že je při světle ze zdroje rovnoměrně rozloženo po povrchu dopadá na něj kolmo. Jednotkou měření osvětlení je lux.
Osvětlení produkované některými světelnými zdroji:
- měsíční světlo 0,25 lx,
- slunce mezi mraky 10 000 lx,
- sluneční světlo 100 000 lx,
- kancelářské osvětlení 300-2000 lx,
- osvětlení vozovky 10-50 lx.
Osvětlení je nejdůležitější charakteristikou při navrhování osvětlení. Zákazník potřebuje získat určité množství luxů na povrchu osvětlovaného předmětu. U pouličního osvětlení může být povrchem vozovka nebo chodník, u vnitřního osvětlení podlahová plocha, nebo, mluvíme-li o osvětlení prodejní plochy prodejny, plocha komerčního vybavení nebo figurína.
Standardy osvětlení
Pro pouliční osvětlení a vnitřní osvětlení existují určité standardy osvětlení. Tyto normy je třeba vzít v úvahu při výběru typu žárovek, jejich množství a výkonu. Normy osvětlení pro různé osvětlené objekty jsou upraveny zákonem. SNiP 23.05.95 označuje standardy pro osvětlení ulic a silnic. Podle dokumentu se rozlišují tři kategorie silnic:
- kategorie A – osvětlení 20-15 lux,
- kategorie B – osvětlení 15-10 lux,
- kategorie B – osvětlení 6-4 lux.
Existují také světelné normy pro vnitřní osvětlení. Při navrhování průmyslového osvětlení nebo osvětlení kanceláří jsou tyto normy zvláště důležité pro zajištění správných pracovních podmínek pro pracovníky a zajištění bezpečnosti v průmyslu. Neexistují žádné normy jako takové pro osvětlení obchodních prostor. Obchodníci však dodržují obecně uznávané standardy, které k nám přišly z Evropy a USA.
Měření světla
K měření osvětlení se používají speciální přístroje – luxmetry. Příkladem analogového luxmetru je zařízení Yu-116, jehož princip činnosti je založen na jevu fotoelektrického jevu.
Vlivem světelného toku dopadajícího na selenovou fotočlánek vzniká v uzavřeném obvodu proud, jehož velikost je úměrná světelnému toku. Zařízení je kalibrováno v luxech. Při měření osvětlení je fotobuňka instalována v pracovní rovině (horizontální nebo vertikální) v určité vzdálenosti od obsluhy provádějící měření, aby na fotobuňku nedopadal stín.
V současné době jsou široce používána analogově-digitální zařízení, která umožňují měřit nejen osvětlení, ale i další parametry charakterizující osvětlení, například koeficient pulzace nebo jas.
Osvětlení na povrchu je nepřímo úměrné druhé mocnině vzdálenosti od lampy k povrchu. Pokud zdvojnásobíte vzdálenost mezi lampou a osvětleným povrchem, osvětlení se sníží čtyřikrát. Osvětlení povrchu také závisí na úhlu, pod kterým je povrch osvětlen.
Jas (V) je světelná veličina přímo vnímaná okem. Je určena poměrem intenzity světla v daném směru k oblasti průmětu vyzařovací plochy na rovinu kolmou ke směru záření.
Svítivost některých zdrojů osvětlení: zářivka 0,8 cd/m2, dobře osvětlená ulice 2 cd/m2, polední slunce 150 000 cd/m2, svítivost svíček cca 1 cd, světlo majáku až 2 000 000 cd.
Povrchová odrazivost r charakterizuje jeho schopnost odrážet světelný tok dopadající na něj. Je určen poměrem odraženého světelného toku k dopadajícímu. Lesklý povrch má vyšší odrazivost než matný povrch. Tmavé povrchy světlo pohlcují, světlé ho docela dobře odrážejí. Při navrhování osvětlení místnosti je proto nutné vzít v úvahu barvu stěn, přítomnost zrcadel, závěsů a dalších designových prvků, které ovlivňují konečnou úroveň osvětlení v místnosti.
Kvalitní světelné indikátory
Mezi kvalitativní indikátory osvětlení patří: pozadí, kontrast objektu diskriminace s pozadím, indikátor oslnění, koeficient pulzace osvětlení, indikátor nepohodlí.
pozadí – jedná se o povrch přiléhající přímo k předmětu diskriminace, na kterém je pozorován. Pozadí se považuje za světlo, pokud je odrazivost P větší než 0,4; průměr při P = 0,2. 0,4 a tmavé, pokud P je menší než 0,2.
Kontrast objektu diskriminace na pozadí K je fotometricky naměřený rozdíl v jasu dvou zón. Je určena poměrem absolutní hodnoty rozdílu mezi jasem objektu a pozadí k jasu pozadí:.
Kontrast je považován za vysoký, když je K větší než 0,5 (objekt a pozadí se výrazně liší v jasu), a za průměrný, když K = 0,2. 0,5 (znatelně odlišné) a malé, pokud je K menší než 0,2 (malý rozdíl).
Míra slepoty (P) – kritérium pro posouzení účinku oslnění osvětlovacího zařízení, definované výrazem P = (S – 1) 1000, kde S je koeficient oslnění rovný poměru prahových rozdílů jasu v přítomnosti a nepřítomnosti zdrojů oslnění v terénu pohledu.
Koeficient pulzace osvětlení (Kp) – kritérium pro posouzení relativní hloubky kolísání osvětlení v důsledku změn času světelného toku výbojek napájených střídavým proudem.
Index nepohodlí (M) – kritérium pro posouzení nepříjemného jasu1, které způsobuje nepříjemné pocity při nerovnoměrném rozložení jasu v zorném poli. Určuje míru dodatečného vizuálního napětí způsobeného přítomností ostrého rozdílu jasu v osvětlené místnosti.
Tento ukazatel není standardizován pro průmyslové prostory, jeho normované hodnoty pro obytné, veřejné a administrativní prostory jsou uvedeny v tabulce [4]. 2, s. 7–8. Na straně 25 je vzorec pro stanovení indexu nepohodlí M.
Chcete-li vybrat vhodnou LED lampu, musíte pochopit, kolik světla model vydává. Výkon vypovídá pouze o spotřebované elektřině a neodráží, jak jasně bude žárovka svítit. LED lampy od různých výrobců tak mohou mít různou svítivost při stejném výkonu. Udávaný počet luxů nebo lumenů nám napoví o jasu led lampy a jaký je mezi nimi rozdíl, vám prozradíme v tomto článku.
Přečtěte si také
Co určuje jas led lampy: watty vs. lumeny
Co je to lumen
Lumeny (lm) jsou jednou z hlavních charakteristik LED lampy, měří vyzařovaný světelný tok. Tato charakteristika vám říká, kolik světla produkuje konkrétní model LED lampy, bez ohledu na směr světla. Když byly běžné žárovky, bylo pro lidi snadné je vyměnit. Protože při znalosti počtu wattů spotřebovaných takovou žárovkou si snadno dokážete představit, kolik světla vyzařuje. Žárovky o určitém výkonu produkovaly stejné světlo, i když byly vyrobeny v různých továrnách. Při výběru LED lampy se ale nemůžete řídit pouze výkonem, protože množství vyzařovaného světla závisí nejen na spotřebovaných wattech. Žárovky o stejném výkonu produkují stejné množství světla, protože množství světla závisí na materiálu vlákna a jeho maximální teplotě. A tyto vlastnosti se prakticky neliší u lamp od různých výrobců. Proto je jas při stejném výkonu stejný.
Na rozdíl od žárovek mohou LED žárovky stejného výkonu svítit zcela odlišnými způsoby.
Hlavní částí LED lampy je LED, která vytváří světlo. Proto Množství světla z LED lampy závisí na jejím výkonu, materiálu LED krystalu a jejím provozním režimu. Ale LED mají mnohem větší variabilitu než žárovky. Ledové lampy stejného výkonu proto mohou svítit úplně jinak.
Přečtěte si také
Design LED lampy: jak funguje energeticky nejúčinnější zdroj světla
Co ovlivňují lumen?
Čím více lumenů LED lampa má, tím více světla vyzařuje. Energetická účinnost lampy závisí také na této vlastnosti – kolik světla vyprodukuje při spotřebě 1 wattu. Zde LED lampy nemají konkurenci – jejich účinnost je nejvyšší ze všech analogů.
Čím více lumenů s menší spotřebou energie, tím úspornější je světelný zdroj.
Podívejme se na výpočet energetické účinnosti na praktickém příkladu:
Vezměme si 75W a 150W žárovky. Světelný tok prvního modelu je přibližně 900 lumenů a druhého – 1800. Vydělte 900 75 a dostaneme 12 lm / W – to je energetická účinnost 75 W žárovky. U 150wattové lampy bude toto číslo stejné. Nyní se vraťme k LED žárovkám. S výkonem 9 W mají modely různých výrobců světelný tok od 650 do 850 lumenů. Pomocí stejných výpočtů zjistíme, že rozsah energetické účinnosti ledových lamp je od 72,2 do 94,4 lm/W. A to je velmi znatelný rozdíl.
Příklad výpočtu energetické účinnosti žárovek a LED žárovek
| Tok světla | Energetická účinnost | |
|---|---|---|
| Žárovka 75W | 900 lm | 12 lm/W |
| Žárovka 150W | 1800 lm | 12 lm/W |
| LED žárovka 9W | 650 lm | 72,2 lm/W |
| LED žárovka 9W | 850 lm | 94,4 lm/W |
Co jsou apartmány
Lux (Lx) je hodnota, která umožňuje měřit množství světelného toku na jednotku plochy.
1 lux = 1 lumen / 1 čtvereční metr
Luxus se používají k měření viditelného světla a intenzity světla na površích v místnosti. Indikátor se mění v závislosti na směru světla, takže počet luxů často odpovídá samému středu paprsku. Pro zjištění počtu luxů na určitém místě se používá luxmetr.
- standardní osvětlení obývacího pokoje nebo kuchyně je 150 luxů,
- kancelář – 300 luxů,
- dětský pokoj – 200 lux
Výpočet úrovně osvětlení v místnostech není nejjednodušší úkol. Architekti a projektanti používají speciální programy a různé výpočetní metody. Ale pro jednoduchý úkol, jako je výběr lamp do kuchyně, můžete provést výpočet sami.
Praktický příklad:
V bytě, kde je výška stropu 5 metru, je nutné osvětlit kuchyň o ploše 2,7 metrů čtverečních. Za tímto účelem vezmeme standard osvětlení kuchyně – 150 Lux a vynásobíme 5 (m2). Dostáváme 750, ale je třeba počítat s tím, že reálné podmínky jsou téměř vždy daleko od ideálu a část světla pohltí stěny a nábytek. Proto je výsledný výsledek rozdělen korekčním faktorem: 0,9, pokud je kuchyně zařízena ve světlých barvách, a 0,6 pro tmavý interiér.
Udělejme výpočet:
150 (Dx) x 5 (m750) = XNUMX;
750 / 0,9 = 833,3 – tolik luxů bude stačit k osvětlení světlé kuchyně;
750 / 0,6 = 1250 – počet luxů, které budou potřeba k osvětlení kuchyně v tmavých barvách.
Závěr
Lumen je jednotka měření světelného toku a lux bere v úvahu osvětlenou plochu. Pokud tedy 700 lumenů osvětlí 1 čtverec. metr, pak bude osvětlena na 700 luxů. Ale pokud stejných 700 lumenů osvětlí 3 metry čtvereční. metrů, pak na 1 m233,33. metr bude méně – XNUMX lux.