Ako previesť lúmen na lux

Pochopenie toho, ako správne súvisia merné jednotky "lúmen" a "lux" a kde sa používajú, je nevyhnutné na úspešné riešenie nasledujúcich domácich situácií

• Určenie a kontrola osvetlenosti v obydlí z hľadiska súladu s normou;
• umiestnenie svietidiel s cieľom vytvoriť rovnaké svetlo kdekoľvek v miestnosti;
• predchádzanie nadmernej spotrebe energie osvetľovacími zariadeniami;
• prevencia očných ochorení spôsobených nedostatkom svetla a negatívnych telesných stavov spôsobených poruchami biorytmov.

Čo je to lumen a lux

Každý zdroj svetla možno opísať intenzitou vyžarovaného svetla. V medzinárodnom metrickom systéme sa meria v kandelách (cd). Derivátom kandely je hodnota, ktorá charakterizuje samotný svetelný tok - lumen, skrátene lm.

Dôležité: Na moderných žiarovkách a výrobkoch s LED sa hodnota svetelného toku, ktorý vyžarujú, uvádza v lumenoch alebo hodnota svetelného výkonu v lumenoch na watt (lm/W).

Svetelná účinnosť konkrétne opisuje účinnosť premeny elektrickej energie na svetelnú energiu a opisuje účinnosť svietidla. Ak chcete získať iba lúmen, hodnota v lm/W sa musí vynásobiť výkonom výrobku vo wattoch. Napríklad svetelná účinnosť 100 W žiarovky je 15 lm/W. To znamená, že teoreticky vyžaruje 1500 lm svetla. V skutočnosti vždy dochádza k strate svetelnej účinnosti. Je to spôsobené predovšetkým materiálom samotnej lampy.

Uvažovanie o pohybe svetelných vĺn v priestore nevyhnutne vedie k pojmu osvetlenosť, pretože svetlo nesvieti samo do seba, ale vždy smeruje von zo zdroja a robí iné objekty viditeľnými pre ľudské oko. Je zrejmé, že dopadá na povrch určitej oblasti, čím ju osvetľuje.

Lux je jednotka merania osvetlenosti. Ak svetelný tok 1 lúmenu dopadá kolmo a rovnomerne na plochu s jednotkovou plochou (1 m²), jeho intenzita osvetlenia je 1 lux.

Absolútna hodnota osvetlenosti v luxoch bude vždy násobkom hodnoty lúmenu pre každý konkrétny zdroj svetla, pretože ich vzťah je nepriamo úmerný. Čím väčšia je osvetlená plocha, tým horšie sú vlastnosti svetla. Takže napríklad žiarovka s výkonom 1500 lm, umiestnená v nepriehľadnej kocke s plochou 1 m², presne v strede, t. j. rovnako vzdialená od všetkých jej strán, by osvetlila len 6 m² (4 strany po 1 m², 1 spodná + 1 horná). Osvetlenie vo vnútri takejto kocky by teda bolo:

1500 lm /6 m² = 250 luxov.

Teraz nech tá istá žiarovka v lustri osvetľuje štvorcovú - pre jednoduchší výpočet - miestnosť s dĺžkou steny 4 m. Bude to tá istá kocka s plochou 16 m² na každú stranu a celkovou plochou 96 m². Žiarovka by mala byť zavesená v strede miestnosti vo výške 2 m od podlahy a stropu, aby bol výpočet čistý. Osvetlenie v každom bode miestnosti by potom bolo:

1500 lm/96 m² = 15 625 luxov.

V praxi to nikto nerobí, maximálna dĺžka zavesenia lustra je len 0,5 m. Na základe vizuálnych dojmov bude mať človek pocit, že priamo pod svietidlom je viac svetla ako v rohoch miestnosti a že malá plocha na strope v mieste montáže svietidla je najlepšie osvetlená, ak je svietidlo v hornej časti otvorené.

V domácnosti ovplyvňujú intenzitu osvetlenia povrchu okrem intenzity osvetlenia aj tieto faktory:

• vzdialenosť od zdroja svetla;
• polohu zdroja svetla;
• tvar svetelného zdroja;
• uhol dopadu svetla (natočenie a sklon podstavcov);
• zakrivenie samotného povrchu;
• zmeny priestorových charakteristík;
• odrazové vlastnosti povrchu (napr. čierny zamatový povrch a zrkadlá by mali byť osvetlené odlišne).

V praxi sú preto teoretické výpočty zbytočné a na meranie osvetlenosti sa používa luxmeter.

Ako previesť luxy na lúmen

Ak však poznáte požadovanú hodnotu osvetlenosti v luxoch a plochu osvetľovanej plochy, môžete vypočítať požadovanú hodnotu svetelného toku. Mali by ste si uvedomiť, že tento výpočet sa vykonáva s mnohými predpokladmi, pretože nie je možné, aby sa priblížil fyzikálne ideálnemu stavu. Pri tomto výpočte sa musí predpokladať, že

• zdroj svetla sa nachádza v strede;
• osvetlenie je rovnomerné na celej ploche, čo je prakticky nemožné;
• celá plocha je osvetlená pod rovnakým uhlom;
• povrch je osvetlený z mentálnej sféry predpokladanej okolo zdroja.

Dôležité! Praktická formulácia problému je oveľa jednoduchšia: existuje štandardná osvetlenosť v luxoch pre určitú miestnosť, napríklad pre kanceláriu - 300 luxov. Koľko svietidiel musíte umiestniť, aby ste ho splnili? Najprv vypočítajte požadovanú hodnotu v lumenoch. Nevyhnutné nerovnomernosti osvetlenia možno korigovať dodatočným osvetlením.

Na získanie hodnoty v lumenoch sa hodnota luxov vynásobí plochou, ktorú je potrebné osvetliť.

Príklad: Predpokladajme, že kancelária s normou 300 luxov má 10 m dlhé steny a 4 m vysoké stropy. Musí sa vypočítať minimálny svetelný tok potrebný na splnenie normy.

Plocha podlahy a stropu bude: 10 x 10 = 100 m².
Plocha každej steny je: 4 x 10 = 40 m².
Teoreticky, za predpokladu rovnomerného osvetlenia a zdroja umiestneného v rovnakej vzdialenosti od všetkých bodov na povrchu, sa problém rieši takto:
300 luxov x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108 000 lúmenov.
Ak sa táto astronomická hodnota "prepočíta" na bežné 100W žiarovky, bude potrebných len... 72 kusov.

Praktický prístup by bol iný. Strop vôbec nie je potrebné osvetľovať - pracoviská zamestnancov sú dole. Okrem toho konštrukcia mnohých stropných svietidiel znemožňuje, aby sa svetlo šírilo smerom nahor. To znamená, že plocha stropu sa musí z výpočtu vylúčiť:

300 luxov x 260 m² = 78 000 lm.

Moderné stropné svietidlá LED môžu produkovať 5 000 lúmenov. To zodpovedá celkovému výkonu 16 lúmenov (78 000/5000).

Tento počet je možné znížiť. Podľa normy SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 sa osvetlenosť meria nad pracovnými plochami, ako aj v kontrolných bodoch vzdialených 1 meter od stien a svetelných otvorov. Stačí umiestniť svietidlá nad pracoviská zamestnancov. Matematickým znížením geometrických charakteristík podlahy o 1 m na každej strane dostaneme

300 lx x (160 + 64)m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Ktoré by v stropných svietidlách boli: 14 kusov, zaokrúhlené na celé číslo.

Hodnoty svetelného toku pre rôzne svietidlá

Moderné požiadavky na balenie svietidiel ukladajú spotrebiteľovi povinnosť uvádzať úplné technické špecifikácie. Hodnotu v lumenoch preto ľahko nájdete pod skratkou "lm" alebo "lm". Napríklad:

• 100 W žiarovka - 1300-1500 lm;
• 60W žiarovka od spoločnosti General Electric - 660 lm;
• NetHaus úsporná žiarovka, halogénová 13W - 250 lm;
• Gauss Elementary 12 W LED lampa "ako pre 100 W" - 1130 lm;
• Gauss Elementary 6W LED lampa "ako pre 60W" - 420 lm;
• LED lampa Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
• Stolná LED lampa Maytoni Nastro 15W - 900 lúmenov
• Kancelárske svetlo TL ECO LED 48,5 W - 4530 lm (konečný svetelný tok po všetkých stratách).

Ako vyplýva z pomeru svetelného toku a príkonu zariadenia, LED svietidlá sú z hľadiska svetelnej účinnosti najúspornejšie a najúčinnejšie.

Varovanie. Keďže všetky kompaktné, trubicové a priemyselné žiarivky obsahujúce ortuť a iné nebezpečné kovy sú v Ruskej federácii od 1. januára 2020 zakázané, nie sú v zozname uvedené.

Svetelné normy

Hygienické predpisy SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 upravujú priemerné osvetlenie budov, stavieb a inštitúcií rôzneho účelu, ako aj osvetlenie železničných staníc, ciest, priechodov pre chodcov, parkov a štadiónov.

Normy pre umelé osvetlenie v obytných priestoroch sú tieto:

• kancelária - 300 luxov;
• detská izba - 200 luxov;
• Obývacie izby a kuchyňa - 150 luxov;
• šatňa - 75 luxov;
• Kúpeľňa a kúpeľňa - 50 luxov; chodba - 50 luxov;
• chodba - 50 luxov;
• špajza - 30 luxov.

Vo väčšine prípadov však osvetlenie miestností a obytných priestorov vychádza z osobných preferencií obyvateľov a normy sa uplatňujú len na výrobné a pracovné priestory.

Na záver je vhodné pripomenúť nasledujúce:

1. Číselná hodnota svetelného toku je uvedená na obale svietidla v lumenoch.
2. Aby sa získala hodnota osvetlenia v luxoch, musí sa vydeliť osvetľovanou plochou vyjadrenou v metroch štvorcových.
3. Existujú hygienické normy pre osvetlenie akéhokoľvek typu miestnosti.
4. Najúspornejšie a najúčinnejšie z hľadiska svetelného výkonu sú LED (svetelné diódy).

Súvisiace články: