Jak převést lumeny na luxy

Pochopení správného vztahu měrných jednotek "lumen" a "lux" a jejich použití je nezbytné pro úspěšné řešení následujících domácích situací

• Stanovení a kontrola osvětlení v obydlí z hlediska dodržení normy;
• rozmístění svítidel tak, aby bylo dosaženo stejného světla kdekoli v místnosti;
• zabránění nadměrné spotřebě energie svítidly;
• prevence očních onemocnění způsobených nedostatkem světla a negativních tělesných stavů způsobených poruchami biorytmů.

Co je to lumen a lux

Každý zdroj světla lze popsat intenzitou vyzařovaného světla. V mezinárodním metrickém systému se měří v kandelách (cd). Odvozeninou kandely je hodnota, která charakterizuje samotný světelný tok - lumen, zkráceně lm.

Důležité: U moderních světelných zdrojů a výrobků s LED se hodnota světelného toku, který vyzařují, uvádí v lumenech nebo hodnota světelného výkonu v lumenech na watt (lm/W).

Světelná účinnost konkrétně popisuje účinnost přeměny elektrické energie na světelnou energii a popisuje účinnost svítidla. Chcete-li získat pouze lumeny, je třeba hodnotu v lm/W vynásobit příkonem výrobku ve wattech. Například světelná účinnost 100W žárovky je 15 lm/W. To znamená, že teoreticky vyzařuje 1500 lm světla. Ve skutečnosti vždy dochází ke ztrátě světelné účinnosti. To je dáno především materiálem samotné lampy.

Uvažování o pohybu světelných vln v prostoru nevyhnutelně vede k pojmu osvětlenosti, protože světlo nesvítí samo do sebe, ale vždy směřuje od zdroje ven a činí ostatní objekty viditelnými pro lidské oko. Je zřejmé, že dopadá na povrch určité oblasti, čímž ji osvětluje.

Lux je jednotka pro měření intenzity osvětlení. Pokud světelný tok 1 lumen dopadá kolmo a rovnoměrně na plochu o jednotkové ploše (1 m²), je jeho osvětlenost 1 lux.

Absolutní hodnota osvětlenosti v luxech bude vždy násobkem hodnoty lumenů pro každý konkrétní světelný zdroj, protože jejich vztah je nepřímo úměrný. Čím větší je osvětlovaná plocha, tím horší jsou světelné vlastnosti. Tak například žárovka o výkonu 1500 lm umístěná v neprůhledné krychli o ploše 1 m², přesně uprostřed, tj. stejně vzdálená od všech jejích stran, by osvětlovala pouze 6 m² (4 strany po 1 m², 1 spodní + 1 horní). Osvětlenost uvnitř takové krychle by tedy byla:

1500 lm /6 m² = 250 luxů.

Nyní nechte stejnou žárovku v lustru osvětlovat čtvercovou - pro snadnější výpočet - místnost o délce stěny 4 m. Bude se jednat o stejnou krychli o ploše 16 m² na každou stěnu a celkové ploše 96 m². Žárovka by měla být zavěšena uprostřed místnosti ve vzdálenosti 2 m od podlahy a stropu, aby byl výpočet čistý. Pak by osvětlenost v každém bodě místnosti byla:

1500 lm/96 m² = 15 625 luxů.

V praxi to nikdo nedělá, maximální délka zavěšení lustru je pouhých 0,5 m. Na základě vizuálního dojmu má člověk pocit, že přímo pod svítidlem je více světla než v rozích místnosti a že malá plocha na stropě v místě uchycení svítidla je nejlépe osvětlena, pokud je svítidlo nahoře otevřené.

V domácnosti ovlivňují intenzitu osvětlení povrchu kromě svítivosti také následující faktory:

• vzdálenost od zdroje světla;
• polohu zdroje světla;
• tvar světelného zdroje;
• úhel dopadu světla (natočení a sklon základen);
• zakřivení samotného povrchu;
• změny prostorových charakteristik;
• odrazové vlastnosti povrchu (např. černý sametový povrch a zrcadla by měly být osvětleny odlišně).

V praxi jsou proto teoretické výpočty zbytečné a k měření osvětlenosti se používá luxmetr.

Jak převést luxy na lumeny

Pokud však znáte požadovanou hodnotu osvětlenosti v luxech a plochu osvětlované plochy, můžete vypočítat požadovanou hodnotu světelného toku. Měli byste si uvědomit, že tento výpočet bude proveden s mnoha předpoklady, protože není možné, aby se blížil fyzikálně ideálnímu stavu. Při tomto výpočtu je třeba předpokládat, že

• zdroj světla je umístěn uprostřed;
• osvětlení je rovnoměrné v celé ploše, což je prakticky nemožné;
• celá plocha je osvětlena pod stejným úhlem;
• povrch je osvětlen z mentální sféry předpokládané kolem zdroje.

Důležité! Praktická formulace problému je mnohem jednodušší: pro určitou místnost, například pro kancelář, je stanovena normovaná osvětlenost v luxech - 300 luxů. Kolik svítidel je třeba umístit, abyste ji splnili? Nejprve vypočítejte požadovanou hodnotu v lumenech. Nevyhnutelné nerovnoměrnosti osvětlení lze korigovat dodatečným osvětlením.

Hodnotu v lumenech získáte vynásobením hodnoty luxů plochou, kterou je třeba osvětlit.

Příklad: Předpokládejme, že kancelář s normou 300 luxů má 10 m dlouhé stěny a 4 m vysoké stropy. Je třeba vypočítat minimální světelný tok potřebný pro splnění normy.

Plocha podlahy a stropu bude: 10 x 10 = 100 m².
Plocha každé stěny je: 4 x 10 = 40 m².
Teoreticky, za předpokladu rovnoměrného osvětlení a zdroje umístěného ve stejné vzdálenosti od všech bodů na povrchu, se problém řeší takto:
300 luxů x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108 000 lumenů.
Pokud se tato astronomická hodnota "přepočítá" na běžné 100W žárovky, bude potřeba pouze... 72 kusů.

Praktický přístup by byl jiný. Strop není třeba osvětlovat vůbec - pracoviště zaměstnanců jsou dole. Konstrukce mnoha stropních svítidel navíc znemožňuje, aby se světlo šířilo vzhůru. To znamená, že plocha stropu musí být z výpočtu vyňata:

300 luxů x 260 m² = 78 000 lm.

Moderní stropní svítidla LED mohou produkovat 5 000 lumenů. To odpovídá celkem 16 lumenům (78 000/5000).

Tento počet lze snížit. Podle SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 se osvětlenost měří nad pracovními plochami a v kontrolních bodech vzdálených 1 m od stěn a světelných otvorů. Stačí umístit svítidla nad pracoviště zaměstnanců. Matematickým zmenšením geometrických charakteristik podlahy o 1 m na každé straně získáme následující hodnoty.

300 lx x (160 + 64)m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Což by u stropních svítidel bylo: 14 kusů, zaokrouhleno na celé číslo nahoru.

Hodnoty světelného toku pro různá svítidla

Moderní požadavky na balení svítidel vyžadují, aby spotřebitel dostal úplné technické údaje. Hodnotu v lumenech proto snadno najdete pod zkratkou "lm" nebo "lm". Například:

• 100 W žárovka - 1300-1500 lm;
• 60W žárovka od společnosti General Electric - 660 lm;
• Úsporná žárovka NetHaus, halogenová 13W - 250 lm;
• Gauss Elementary 12 W LED žárovka "jako pro 100 W" - 1130 lm;
• Gauss Elementary 6W LED žárovka "jako pro 60W" - 420 lm;
• LED lampa Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm;
• Stolní LED lampa Maytoni Nastro 15W - 900 lumenů
• Kancelářské světlo TL ECO LED 48,5 W - 4530 lm (konečný světelný tok po všech ztrátách).

Jak je patrné z poměru světelného toku a příkonu zařízení, jsou LED svítidla z hlediska světelné účinnosti nejúspornější a nejúčinnější.

Varování. Vzhledem k tomu, že všechny kompaktní, trubicové a průmyslové zářivky obsahující rtuť a další nebezpečné kovy jsou v Ruské federaci od 1. ledna 2020 zakázány, nejsou na seznamu uvedeny.

Světelné standardy

Hygienické předpisy SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03 upravují průměrné osvětlení budov, staveb a institucí různého určení, jakož i osvětlení železničních stanic, silnic, přechodů pro chodce, parků a stadionů.

Normy pro umělé osvětlení v obytných prostorách jsou následující:

• kancelář - 300 luxů;
• dětský pokoj - 200 luxů;
• Obývací pokoje a kuchyně - 150 luxů;
• šatna - 75 luxů;
• Koupelna a koupelna - 50 luxů; chodba - 50 luxů;
• chodba - 50 luxů;
• spíž - 30 luxů.

Ve většině případů však osvětlení místností a obytných prostor vychází z osobních preferencí obyvatel a normy se uplatňují pouze na výrobní a pracovní prostory.

Na závěr je vhodné připomenout následující:

1. Číselná hodnota světelného toku je uvedena na obalu svítidla v lumenech.
2. Abyste získali hodnotu osvětlení v luxech, je třeba ji vydělit osvětlovanou plochou vyjádřenou v metrech čtverečních.
3. Pro osvětlení jakéhokoli typu místnosti existují hygienické normy.
4. Nejúspornější a nejúčinnější z hlediska světelného výkonu jsou LED (světelné diody).

Související články: