Сколько ватт на квадратный метр надо: Сколько ватт нужно на квадратный метр освещения?

Сколько ватт нужно на квадратный метр освещения?

Содержание

1. Какие факторы нужно учитывать при расчете
2. Что следует знать при расчете?
3. Метод расчета по электрической мощности
4. Метод расчета по световой мощности
5. Несколько полезных советов

Несмотря на все достижения современности, наилучшее освещение нам предоставляет солнце. Нам же остается достичь показателя естественного света как можно ближе к идеалу. Комфортное освещение в доме создает благоприятную среду для творчества, для отдыха, для работы. К тому же неправильный свет может пагубно отразиться на здоровье. И чтобы избежать неблагоприятных последствий, нужно с умом подойти к данной теме.

При расчете освещенности помещения учитывается количество светильников и ламп, точнее, рассчитывается мощность объектов освещения. Но не стоит забывать, что существует ряд некоторых факторов, влияющих на значение мощности.

Какие факторы нужно учитывать при расчете

Наиболее распространенные обстоятельства, которые учитываются при подсчете. Мы подготовили их в виде вопросов. Итак:

1. Для чего используется помещение (детская комната, кухня, ванная, рабочий кабинет или другое)?
2. Какова высота потолка?
3. Из чего сделан пол и его цветовая гамма? Также важно знать какой расцветки мебель в помещении?
4. Имеются ли в помещении зеркала?

Теперь разберемся с каждым пунктом в отдельности. Для того чтобы свет в комнате был приятным и не резал зрение, необходимо рассчитывать мощность освещения, исходя от назначения комнаты. Так, схема ламп, используемых в гостиной или кухне, точно не подойдет для спальной комнаты. Обусловлено это тем, что в спальне попросту будет слишком ярко. И наоборот, свет, используемый в спальной комнате, будет слишком тусклым для кухни.

Высота потолка играет немаловажную роль. Стандартная высота потолка достигает 3 метров. Если потолок выше этой отметки и достигает 4 метров, при вычислениях все результаты умножаются на 1,5. Для потолков, чья высота превышает 4 метров, результаты умножаются на 2.

Помещение		Лампы накаливания	Галогенные лампы	Энергосберегающие лампы
Помещения, где используется приглушенный свет	Спальня	10-12 Вт на м²	6-8 Вт на м²	2,5-3,2 Вт на м²
Помещения, где используется средний уровень света	Санузел, рабочий кабинет, детская	15-18 Вт на м²	10-12Вт на м²	4-4,8 Вт на м²
Помещения с самой яркой освещенностью	Гостиная	20 Вт на м²	13 Вт на м²	5,2 Вт на м²

Цветовая гамма комнаты также учитывается. Помещению, где преобладает темная палитра красок, потребуется больше источников освещения. При подсчете используются специальные индексы. Лишь с их помощью можно правильно вычесть нужное количество ватт.

Зеркала имеют свойство отражать свет. И чтобы свет, отраженный от зеркал, не мешал комфортному пребыванию в комнате, их нужно учитывать при расчете.

Что следует знать при расчете?

Сперва, определимся каким методом будет производиться расчет. Существуют два метода:

• Электрическая мощность;
• Световая мощность.

Отличаются методы формулами и определенными нормами. И главное их отличие друг от друга – это единица измерения. В первом случаи единицей измерения является ватт, во втором – люмен.

Метод расчета по электрической мощности

Данный метод хоть и используется чаще, чем световой, но, тем не менее он является не самым точным. Его популярность обусловлена тем, что он достаточно прост в вычислении. Все что нужно знать это:

1. Площадь помещения;
2. Необходимая мощность.

Итак, сколько же ватт на квадратный метр освещения необходимо? Приступим к вычислению. Площадь вычисляется по школьной формуле. Площадь равна произведению двух сторон. Дальше следует умножить площадь на количество требуемых ватт (стандартно берется 20 Вт). Полученное число считается общей мощностью.

Чтобы рассчитать, сколько потребуется лампочек, нужно разделить общую мощность на показатель мощности самой лампы.

К примеру: показатель общей мощности скажем, равен 300, а используемые лампочки мощностью 60 Вт. 300/60=5 лампочек необходимы для правильного освещения.

Здесь приведены мощности для ламп накаливания, с которыми мы все знакомы. Это не значит что пользователям более современных и экономичных ламп нужно большее их количество. Следует помнить, что на упаковке экономных лампочек, указанно какова соответствующая мощность с точки зрения ламп накаливания.

Метод расчета по световой мощности

Расчет в люменах, безусловно, ближе и точнее, но практичным его почему-то не считают. Многие отказываются от него из-за его сложности. Но если вникнуть в суть, то можно заметить, что сложность его заключается в единицах измерения. Измерение ведётся в люменах. То есть, этот метод показывает, сколько светового потока придется на один квадратный метр.

Вычисление происходит по тому же принципу, что и ранее. Берется площадь, умножается на нужную нам освещенность, так мы узнаем мощность светового потока, приводимую на один квадратный метр (однако, теперь она считается в люксах). Дальше, чтобы узнать общую мощность, мы умножаем площадь на уже известную мощность светового потока. Общая мощность теперь обозначается как люмен. Теперь сами видите, что метод является сложным, лишь из-за того, что измерения производятся в люменах и люксах.

Несколько полезных советов

Если ответ при вычислении равен не целому числу, то его необходимо округлить в большую сторону. Так, если ответ равен 4,6, то его округляют 5. Связанно это с тем, что лучше превысить немного норму, чем в дальнейшем прибегать к дополнительным приборам освещения.

Равномерное расположение осветительных приборов по периметру положительно влияет на качество освещенности. В таком случаи берется большее количество лампочек, но меньшей мощности.

Как вы уже заметили, с расчетами справится и пятиклассник. Но главное в этом деле — знать все факторы, влияющие на освещение. Таким образом, при помощи правильного подхода и верных расчетов, можно комфортно и приятно осветить дом.

Расчет освещенности помещения — прикидка на ходу

Данная статья не ставит перед собой целью дать строгое и исчерпывающее объяснение с точки зрения светотехники вопроса расчета освещенности помещений. Ее задача — в максимально понятном виде описать основные факторы и дать ориентировочную информацию, руководствуясь которой дизайнеры и рядовые покупатели смогут оценить, какой именно светильник выбрать.

Принципы грубой прикидочной оценки, которой на практике пользуются дизайнеры и архитекторы при подборе света в неспецефических случаях сводится к простой норме, изложенной в таблице ниже.

Обратите внимание! Оценка количества света, производимого лампой, в зависисмости от ее мощности в ваттах является, строго говоря, не совсем корректной и используется в этой таблице только из-за широкой распространенности. В таблице имеются в виду ватты, потребляемые стандартной лампой накаливания и если идет речь о любых лампах другого типа, необходимо  использовать поправочные коэфициенты (таблица 2), а в случае светодиодов — данная таблица вообще не будет применима. Кроме того, в таблице имеется в виду освещенность помещения в целом. В ряде случаев (например, для рабочей зоны кухни или кабинета), подразумевается, что при освещении рабочих поверхностей используется специальное местное освещение.

Помещения, где используется приглушенный свет	Спальня	10-12W на квадратный метр или 100 — 150 Lm для LED
Помещения, где используется средний уровень света	Санузел, рабочий кабинет, детская	15-18W на квадратный метр или 150-200 Lm для LED
Помещения с самой яркой освещенностью	Гостиная	20W на квадратный метр или 200-230 Lm для LED

Таким образом, для получения представления о том, сколько ламп необходимо для освещения Вашей комнаты, Вам нужно умножить площадь комнаты (в квадратных метрах) на количество ватт (или Люмен, LM) из строчки таблицы, соответствующей типу вашей комнаты.

 

 

Далее, в ряде случаев, необходимо внести соответствующие поправки: 

1. Если высота потолков в комнате более 3 метров, общее число необходимых ватт нужно умножить минимум на 1,5

2. Если стены комнаты и мебель выдержаны в темных тонах с матовым характером поверхности, количесто света также нажо брать не по норме а с запасом. Привести конкретный коэфициент в данном случае невозможно

Как упоминалось выше, все значения в ваттах в таблице даны с ориентацией на обычную лампу накаливания. Если в светильниках, которые Вы планируете купить, установлены лампы другого типа, то следует иметь в виду следующие соотношения: 

 

Галогеновые лампы без отражателей	При одинаковой потребляемой мощности, галогенная лампа дает примерно в 1,5 раза больше света. Это значит, что галогеновая лампа 40W приблизительно идентична обычной лампе накаливания мощностью 60W
Люминесцентные и энергосберегающие лампы	При одинаковой потребляемой мощности, люминесцентная (энергосберегающая) лампа дает примерно в 5 раза больше света. Это значит, что энергосберегающая лампа мощностью 15W дает примерно столько же света, сколько и обычная лампа накаливания мощностью 75W.
Светодиодные, LED лампы	Здесь на W лучше не смотреть, нужно смотреть на Lm (Люмены). В W (ваттах) указывают, сколько лампочка потребляет электричества, а в Lm указывают, сколько она дает света. Есть некоторые производители лампочек, которые вообще не указывают Lm на своих светодиодных лампочках, рекомендуем таких производителей обходить стороной. Потому что бывает так, что у одного производителя, на лампочке заявлено 10W и не указаны Lm, а по факту она светит меньше чем 6W у другого производителя, что видно даже без замеров Lm.

Нужно осветить детскую комнату площадью 30 квадратных метров и высотой потолка 2,6 метра. Общую освещенность на квадратный метр берем из первой таблицы как 17W на квадратный метр. Получается, что общая освещенность должна быть примерно такой, какую обеспечат лампы накаливания суммарно, потребляющие 510W.

То есть, необходимо купить светильник (или светильники) в котором установлено 5 ламп накаливания мощностью 100W, или 8-9 ламп накаливания по 60W (в расчете получается 8, 5 лампы).

Если светильник будет не с обычными лампами накаливания, а галогеновыми, то расчет необходимо скорректировать. Вы можете пойти двумя путями, которые приведут к одной и той же цели:

1. Общую необходимую мощность делим на 1,5. Получается, что нам нужно не 510W а 340W. Это, например, 7 галогеновых ламп по 50W. Неудобство способа в том, что Вам придется помнить сразу несколько цифр общей освещенности — для галогеновых ламп, для накаливания, для энергосберегающих… 

2. Мы выяснили, что необходимо 8 ламп накаливания по 60W. С учетом коэфициента, это значит, что точно также подходят для освещения и 8 галогеновых ламп по 40W, или 8 энергосберегающих ламп по 11W. Этот способ оценки проще использовать, когда Вы привязаны к количеству ламп. Например, Вы хотели бы в комнате одну люстру на 5 рожков максимум, один торшер и одну бра с двумя лампочками. Вот и искомые 8 ламп. Остается только определить, какие они будут, а это станет ясно непосредственно в магазине, когда Вы будете смотреть люстры вживую. Если дома Вы приготовите себе шпаргалку, то в магазине с первого взгляда будет знать, какие люстры стоит смотреть, а на какие и время тратить не стоит.

 

Обратите внимание! Глядя на светильник, не забудьте спросить о максимально допустимой мощности устанавливаемых в него ламп. Может получиться так, что Вы найдете, допустим, трехрожковую люстру и уже займетесь подбором бра к ней, а при покупке выяснится, что в Вашу люстру можно ставить лампочки максимум 60W. Получится, что все время на подбор бра потрачено зря — света Вам явно не хватит и надо искать другую люстру. Предупреждение!  Все расчеты в статье даны для «голой» лампы, без абажура, плафона и т.п.   Если они будут из темного, светозадерживающего материала, то освещенность падает драматически!

Важно помнить, что ограничение на мощность лампы накладывает, как правило, не плафон, а установленный патрон. Он может быть пластмассовый — и тогда из чего бы не был сделан светильник, лампочку больше чем на 60W в него ставить нельзя.

Не стоит оценивать на глаз возможную максимальную мощность, исходя из того, стекло, пластик или ткань использованы для абажура — лучше уточните этот вопрос у продавца.

И последний совет: лучше не стремиться обеспечить всю необходимую освещенность комнаты одной люстрой.

Используйте поддерживающий свет — бра, торшеры, настенные светильники. Это даст вам возможность варьировать освещенность, расставлять акценты и, в ряде случаев, экономить электроэнергию.

 

Статья обновлена 03.04.2019.   Первоначальное размещение 2009 г.

Почитать ещё:  
Основные типы ламп

 

 

Карты солнечной инсоляции США | Ветер и солнце Северной Аризоны

Toggle Nav

Поиск

Поиск

Карты солнечной инсоляции от Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL)

При проектировании системы вы почти всегда используете наихудший случай, или декабрь-январь карта. «Плоский коллектор» — это просто солнечная панель.

Полный набор карт (всех 300 или около того) доступен на веб-сайте NREL:

• Карты, солнечное излучение —  Это карты в NREL.

Некоторые определения:

киловатт-часов на квадратный метр: Земля на уровне моря получает около 1000 Вт на квадратный метр. Если на карте указано 9 кВтч/м2, то вы получаете около 9полные часы солнечного света на панели. Современные солнечные панели имеют КПД около 15%, что составляет примерно 150 Вт на квадратный метр или 15 Вт на квадратный фут.
Наклонено на юг на широте: Панель обращена точно на юг и наклонена под тем же углом, что и широта. Если вы посмотрите на дорожную карту и увидите, что широта составляет 23 градуса, то панель будет наклонена на 23 градуса.

 

На этой первой карте показано среднегодовое значение за

киловатт-часов на квадратный метр за средний годовой день.

Перевод: В полдень в ясный день каждый квадратный метр получает 1000 Вт солнечной энергии. Если вы посмотрите на большие желтые области, вы увидите, что в среднем в день он потребляет около 6000 Вт. Таким образом, несмотря на то, что средний день составляет ровно 12 часов, мощность, которую вы фактически получаете от своих панелей, равна примерно 5-6 часам полного солнечного света в день. Поскольку типичная современная солнечная панель имеет КПД около 12%, вы получите около 700 Вт на квадратный метр панели. Итак, если на карте указано, что вы живете в районе «шестерки», вы можете рассчитывать на солнечную энергию, равную 6 часам в день в течение всего года.

 

На этой карте показано среднегодовое значение для среднего июньского дня (в лучшем случае).

Большая часть страны теперь окрашена в желтый цвет, что свидетельствует о том, что в течение лета для большей части страны доступна хорошая солнечная энергия.

 

На этой карте показано среднегодовое значение для среднего декабрьского (наихудшего) дня.

Как видите, зимой совсем другая история. Большая часть страны в настоящее время получает в среднем 4 часа или меньше полных солнечных часов в день.

 

На этой карте показано среднегодовое значение для среднего январского (наихудшего) дня, но с монтировкой

для слежения за Солнцем .

Сравните это с предыдущей картой, и вы увидите, какую разницу может иметь система отслеживания маунта. Показанный пример относится к 2-осевому трекеру, такому как WattSun. Трекер с одной осью, такой как Zomeworks, будет немного меньше, но все же значительно больше, чем фиксированный массив. Самая большая проблема с гусеничными маунтами в том, что они дают наибольший прирост летом, тогда как наибольшая потребность в мощности приходится на зиму. Если у вас много энергии летом, но не хватает зимой, лучшим вариантом может быть использование трекера максимальной мощности (контроллер заряда MPPT). Крепления для отслеживания имели гораздо больше смысла, когда солнечные панели продавались в диапазоне от 10 долларов за ватт, но с текущими ценами в диапазоне от 4,50 до 5,50 долларов за ватт экономические преимущества отслеживания меньше.

Поделиться:

Опубликовано в Общая информация о солнечной энергии

Категории

Последние сообщения

Солнечная энергия

Солнечная энергия

Основы солнечной энергетики

Солнце —> Всегда там; много энергии

какая Заставляет солнце светить? Термоядерная реакция; что-нибудь мы можем научиться делать позже на Земле и, таким образом, решить наши Энергетическая проблема.

Сколько фотонов (энергии) достигает поверхности Земля в среднем?

Энергетический баланс в атмосфере показан здесь:

Основными компонентами на этой схеме являются следующие:

• Коротковолновое (оптическое) излучение от Солнце достигает верхних слоев атмосферы.
• Облака отражают 17% обратно в космос. Если земля получит больше облачно, как предсказывают некоторые климатические модели, будет больше радиации отражается назад и меньше достигает поверхности
• 8% рассеивается назад молекулами воздуха:
• 6% на самом деле прямо отражается от поверхности обратно в пространство
• Таким образом, общая отражательная способность земли составляет 31%. Это технически известный как Альбедо. Примечание что во время ледниковых периодов альбедо Земли увеличивается как большая часть его поверхности является отражающей. Это, конечно, усугубляет проблема.

Что происходит с 69% поступающей радиации, которая не получить обратное отражение:

• 19% поглощается непосредственно пылью, озоном и водой пара в верхних слоях атмосферы. Эта область называется стратосферой. и нагревается этим поглощенным излучением. Потеря стратосферы озон вызывает охлаждение стратосферы со временем.
• 4% поглощается облаками, расположенными в тропосфере. Этот это нижняя часть земной атмосферы, где происходит погода.
• Оставшиеся 47% солнечного света, падающего на верхнюю часть земная атмосфера достигает поверхности. это не реально значительная потеря энергии.

Сводка заметок Клиффа

Какое количество солнечной энергии достигает поверхности Земля в среднем?

Обратите внимание, что мы измеряем энергию в ватт-часах. ватт это не единица энергии, это мера мощности.

ЭНЕРГИЯ = МОЩНОСТЬ x ВРЕМЯ

1 киловатт-час = 1 кВтч = 1000 ватт, используемых за один час = 10 лампочек по 100 Вт, оставленных включенными на час

Инцидент солнечной энергии на земле:

• Среднее по всей земле = 164 Вт на квадратный метр в течение 24 часов в сутки.
• 8-часовой летний день, 40 градусов широты 600 Вт на кв. метр

Таким образом, за этот 8-часовой рабочий день получается:

• 8 часов x 600 ватт на кв. м = 4800 ватт-часов на кв. м, что равняется 4,8 киловатт-часа на кв.м.
• Эквивалентно 0,13 галлона бензина
• Для 1000 квадратных футов горизонтальной площади (стандартная площадь крыши) это эквивалентен 12 галлонам газа или около 450 кВтч

Но для перехода от получаемой энергии к вырабатываемой энергии требуется преобразование солнечной энергии в другие формы (тепло, электричество) при некотором снижении эффективности.

Демонстрация эффективности фотоэлектрических элементов

Подробнее о фотоэлементах мы поговорим позже. На данный момент единственный момент, который следует сохранить, это то, что они довольно низки по эффективности!

Сбор солнечной энергии

Количество захваченной солнечной энергии критически зависит от ориентации коллектор по отношению к углу Солнца.

• При оптимальных условиях можно достичь таких высоких потоков, как 1000 Ватт на кв. метр
• Зимой, для местности на 40 градусах широты, солнце ниже в небе, и средний полученный поток составляет около 300 Вт на квадратный метр

Типичное зимнее потребление энергии домохозяйством составляет около 3000 кВтч. в месяц или примерно 100 кВтч в день.

Предположим, площадь нашей крыши составляет 100 квадратных метров (около 1100 квадратных метров). ноги).

Зимой в солнечный день на этой широте (40 ^o ) крыша будет получить около 6 часов освещения.

Таким образом, энергия, произведенная за этот 6-часовой период, равна:

300 Вт на квадратный метр x 100 квадратных метров x 6 часов

= 180 кВтч (в день) больше, чем вам нужно.

Но помните о проблеме эффективности:

• КПД 5% 9 кВтч в день
• КПД 10% 18 кВтч в день
• КПД 20% 36 кВтч в день

В лучшем случае это представляет 1/3 типичного дневного зимнего потребления энергии и предполагает солнце светит на крыше в течение 6 часов в тот день.

С разумным энергосбережением и изоляцией и окна, выходящие на южную сторону, можно снизить ежедневное использование энергии примерно в 2 раза. В этом случае, если солнечная черепица стать эффективными на 20%, тогда они смогут обеспечить 50-75% ваших потребность в энергии

Другой пример расчета для солнечной энергии, который показывает, что относительная неэффективность может быть компенсировано площадью сбора.