Πώς να μετατρέψετε τα lumens σε lux

Η κατανόηση της σωστής σχέσης των μονάδων μέτρησης "lumens" και "lux" και της χρήσης τους είναι απαραίτητη για την επιτυχή επίλυση των ακόλουθων οικιακών καταστάσεων

• Προσδιορισμός και έλεγχος της φωτεινότητας σε μια κατοικία για τη συμμόρφωση με το πρότυπο,
• τοποθέτηση των φωτιστικών σωμάτων, ώστε να δημιουργείται το ίδιο φως οπουδήποτε στο δωμάτιο,
• πρόληψη της υπερκατανάλωσης ενέργειας από τα φωτιστικά σώματα,
• πρόληψη των οφθαλμικών παθήσεων που προκαλούνται από την έλλειψη φωτός και των αρνητικών καταστάσεων του σώματος που προκαλούνται από διαταραχές στους βιορυθμούς.

Τι είναι το lumen και το lux

Οποιαδήποτε πηγή φωτός μπορεί να περιγραφεί από την ένταση του εκπεμπόμενου φωτός. Στο διεθνές μετρικό σύστημα αυτό μετριέται σε candela (cd). Παράγωγος του candela είναι η τιμή που χαρακτηρίζει την ίδια τη φωτεινή ροή - lumen, συντομογραφία lm.

Σημαντικό: Στους σύγχρονους λαμπτήρες και τα προϊόντα με LED η τιμή της φωτεινής ροής που εκπέμπουν αναφέρεται σε lumens ή η τιμή της φωτεινής απόδοσης σε lumens ανά Watt (lm/W).

Η φωτεινή απόδοση με συγκεκριμένους όρους περιγράφει την απόδοση της μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε φωτεινή ενέργεια και περιγράφει την απόδοση του λαμπτήρα. Για να προκύψουν μόνο τα lumens, η τιμή σε lm/W πρέπει να πολλαπλασιαστεί με την ισχύ του προϊόντος σε watts. Για παράδειγμα, η φωτεινή απόδοση ενός λαμπτήρα πυρακτώσεως 100 W είναι 15 lm/W. Αυτό σημαίνει ότι θεωρητικά εκπέμπει 1500 lm φωτός. Στην πραγματικότητα, υπάρχει πάντα απώλεια στη φωτεινή απόδοση. Αυτό οφείλεται κυρίως στο υλικό του ίδιου του λαμπτήρα.

Η εξέταση της κίνησης των φωτεινών κυμάτων στο χώρο οδηγεί αναπόφευκτα στην έννοια του φωτισμού, επειδή το φως δεν ακτινοβολεί στον εαυτό του, αλλά κατευθύνεται πάντα προς τα έξω από την πηγή και καθιστά άλλα αντικείμενα ορατά στο ανθρώπινο μάτι. Προφανώς, πέφτει σε μια επιφάνεια μιας συγκεκριμένης περιοχής, κάνοντάς την να φωτίζεται.

Τα Lux είναι μια μονάδα μέτρησης της φωτεινότητας. Εάν φωτεινή ροή 1 lumen πέσει κάθετα και ομοιόμορφα σε επιφάνεια μοναδιαίου εμβαδού (1 m²), η ένταση φωτισμού της θα είναι 1 lux.

Η απόλυτη τιμή της έντασης φωτισμού σε lux θα είναι πάντα πολλαπλάσια της τιμής των lumen για κάθε συγκεκριμένη πηγή φωτός, επειδή η σχέση τους είναι αντιστρόφως ανάλογη. Όσο μεγαλύτερη είναι η φωτιζόμενη περιοχή, τόσο χειρότερα είναι τα χαρακτηριστικά του φωτός. Έτσι, για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως 1500 lm, τοποθετημένος σε έναν αδιαφανή κύβο με επιφάνεια 1 m ², αυστηρά στο κέντρο, δηλαδή σε ίση απόσταση από όλες τις πλευρές του, θα φωτίσει μόνο 6 m ² (4 πλευρές του 1 m ², 1 κάτω + 1 πάνω). Έτσι, η ένταση φωτισμού στο εσωτερικό ενός τέτοιου κύβου θα είναι:

1500 lm /6 m² = 250 lux.

Τώρα ας αφήσουμε τον ίδιο λαμπτήρα στον πολυέλαιο να φωτίσει ένα τετράγωνο - για ευκολία υπολογισμού - δωμάτιο με μήκος τοίχου 4 m. Θα είναι ο ίδιος κύβος με εμβαδόν 16m² ανά όψη και συνολικό εμβαδόν 96m². Ο λαμπτήρας θα πρέπει να αναρτηθεί στο κέντρο του δωματίου σε απόσταση 2 μέτρων από το δάπεδο και την οροφή για καθαρό υπολογισμό. Τότε η ένταση φωτισμού σε κάθε σημείο του δωματίου θα είναι:

1500 lm/96 m² = 15,625 lux.

Στην πράξη κανείς δεν το κάνει αυτό, το μέγιστο μήκος της ανάρτησης του πολυέλαιου είναι μόλις 0,5 m. Με βάση τις οπτικές εντυπώσεις, οι άνθρωποι θα αισθάνονται ότι υπάρχει περισσότερο φως ακριβώς κάτω από το φωτιστικό απ' ό,τι στις γωνίες του δωματίου και ότι η μικρή περιοχή στην οροφή στο σημείο τοποθέτησης του φωτιστικού φωτίζεται καλύτερα, υπό την προϋπόθεση ότι το φωτιστικό είναι ανοιχτό στο επάνω μέρος.

Στο σπίτι, εκτός από τη φωτεινή ένταση, οι ακόλουθοι παράγοντες επηρεάζουν τη φωτεινότητα μιας επιφάνειας:

• απόσταση από την πηγή φωτός,
• τη θέση της πηγής φωτός,
• το σχήμα της πηγής φωτός,
• γωνία πρόσπτωσης του φωτός (περιστροφή και κλίση των βάσεων),
• καμπυλότητα της ίδιας της επιφάνειας,
• αλλαγές στα χωρικά χαρακτηριστικά,
• τις ανακλαστικές ιδιότητες μιας επιφάνειας (π.χ. μια μαύρη βελούδινη επιφάνεια και οι καθρέφτες πρέπει να φωτίζονται διαφορετικά).

Στην πράξη, επομένως, οι θεωρητικοί υπολογισμοί είναι άχρηστοι και χρησιμοποιείται ένα λουξόμετρο για τη μέτρηση της φωτεινότητας.

Πώς να μετατρέψετε τα lux σε lumens

Ωστόσο, εάν γνωρίζετε την απαιτούμενη τιμή της έντασης φωτισμού σε lux και το εμβαδόν της φωτιζόμενης επιφάνειας, μπορείτε να υπολογίσετε την απαιτούμενη τιμή της φωτεινής απόδοσης. Θα πρέπει να γνωρίζετε ότι ο υπολογισμός αυτός θα γίνει με πολλές παραδοχές, επειδή δεν είναι δυνατόν να γίνει κοντά σε μια φυσική ιδανική κατάσταση. Στον υπολογισμό αυτό πρέπει να υποτεθεί ότι

• η πηγή φωτός βρίσκεται στο κέντρο,
• η φωτεινότητα είναι ομοιόμορφη σε όλη την περιοχή, πράγμα πρακτικά αδύνατο,
• ολόκληρη η επιφάνεια φωτίζεται υπό την ίδια γωνία,
• η επιφάνεια φωτίζεται μέσα από μια νοητική σφαίρα που θεωρείται γύρω από την πηγή.

Σημαντικό! Η πρακτική διατύπωση του προβλήματος είναι πολύ απλούστερη: υπάρχει μια τυπική ένταση φωτισμού σε lux για ένα συγκεκριμένο δωμάτιο, για παράδειγμα, για ένα γραφείο - 300 lux. Πόσα φωτιστικά πρέπει να τοποθετήσετε για να το επιτύχετε; Για να το κάνετε αυτό, υπολογίστε πρώτα την απαιτούμενη τιμή σε lumens. Η αναπόφευκτη ανομοιομορφία του φωτισμού μπορεί να διορθωθεί με πρόσθετο φωτισμό.

Για να προκύψει η τιμή σε lumens, η τιμή lux πολλαπλασιάζεται με την περιοχή που πρέπει να φωτιστεί.

Παράδειγμα: Ας υποθέσουμε ότι ένα γραφείο με τον κανόνα των 300 lux έχει τοίχους μήκους 10 m και οροφές ύψους 4 m. Πρέπει να υπολογιστούν τα ελάχιστα lumens που απαιτούνται για τη συμμόρφωση με το πρότυπο.

Η επιφάνεια του δαπέδου και της οροφής θα είναι: 10 x 10 = 100 m².
Το εμβαδόν κάθε τοίχου είναι: 4 x 10 = 40 m².
Θεωρητικά, υποθέτοντας ομοιόμορφο φωτισμό και μια πηγή που βρίσκεται σε ίση απόσταση από όλα τα σημεία της επιφάνειας, το πρόβλημα επιλύεται ως εξής:
300 lux x (4 x 40 + 100 + 100) m² = 300 x 360 = 108.000 lumens.
Αν αυτή η αστρονομική αξία "μετατραπεί" σε συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως 100W, θα απαιτηθούν μόνο... 72 τεμάχια.

Η πρακτική προσέγγιση θα ήταν διαφορετική. Δεν χρειάζεται να φωτιστεί καθόλου το ταβάνι - οι θέσεις εργασίας των εργαζομένων βρίσκονται στον κάτω όροφο. Επιπλέον, ο σχεδιασμός πολλών φωτιστικών οροφής καθιστά αδύνατη την κατεύθυνση του φωτός προς τα πάνω. Αυτό σημαίνει ότι το εμβαδόν της οροφής πρέπει να αφαιρεθεί από τον υπολογισμό:

300 lux x 260 m² = 78.000 lm.

Οι σύγχρονοι προβολείς LED μπορούν να παράγουν 5.000 lumens. Αυτό αντιστοιχεί σε συνολικά 16 lumens (78.000/5000).

Ο αριθμός αυτός μπορεί να μειωθεί. Σύμφωνα με το SanPiN 2.2.1/2.1.1.1.1278-03, ο φωτισμός μετράται πάνω από τις επιφάνειες εργασίας καθώς και σε σημεία ελέγχου σε απόσταση 1 μέτρου από τοίχους και ανοίγματα φωτός. Αρκεί η τοποθέτηση φωτιστικών σωμάτων πάνω από τις θέσεις εργασίας των εργαζομένων. Μειώνοντας μαθηματικά τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά του δαπέδου κατά 1 m σε κάθε πλευρά, έχουμε

300 lx x (160 + 64)m² = 300 x 224 = 67200 lm.
Το οποίο στα φωτιστικά οροφής θα ήταν: 14 τεμάχια, στρογγυλοποιημένα σε ακέραιο αριθμό.

Τιμές Lumen για διαφορετικά φωτιστικά σώματα

Οι σύγχρονες απαιτήσεις συσκευασίας για τα φωτιστικά επιβάλλουν την παροχή πλήρων τεχνικών προδιαγραφών στον καταναλωτή. Επομένως, θα είναι εύκολο να βρείτε την τιμή σε lumens κάτω από τη συντομογραφία "lm" ή "lm". Για παράδειγμα:

• Λαμπτήρας πυρακτώσεως 100 W - 1300-1500 lm,
• Λαμπτήρας πυρακτώσεως 60W από την General Electric - 660 lm,
• Λαμπτήρας εξοικονόμησης ενέργειας NetHaus, αλογόνου 13W - 250 lm,
• Gauss Στοιχειώδης λαμπτήρας LED 12 W "όπως για 100 W" - 1130 lm,
• Gauss Στοιχειώδης λαμπτήρας LED 6W "όπως για 60W" - 420 lm,
• Λαμπτήρας LED Elektrostandard LTB0201D 60 cm 18V - 1200 lm,
• Επιτραπέζια λάμπα LED Maytoni Nastro 15W - 900 lumens
• Φωτιστικό γραφείου TL ECO LED 48,5W - 4530 lm (τελική φωτεινή ροή μετά από όλες τις απώλειες).

Όπως φαίνεται από την αναλογία της φωτεινής ροής προς την ισχύ της συσκευής, τα φωτιστικά LED είναι τα πιο οικονομικά και τα πιο αποδοτικά από άποψη φωτεινής απόδοσης.

Προειδοποίηση. Δεδομένου ότι όλοι οι συμπαγείς, σωληνωτοί και βιομηχανικοί λαμπτήρες φθορισμού που περιέχουν υδράργυρο και άλλα επικίνδυνα μέταλλα απαγορεύονται στη Ρωσική Ομοσπονδία από την 1η Ιανουαρίου 2020, δεν περιλαμβάνονται στον κατάλογο.

Πρότυπα φωτισμού

Οι υγειονομικοί κανονισμοί SanPiN 2.2.1/2.1.1.1.1278-03 ρυθμίζουν τον μέσο φωτισμό των κτιρίων, κατασκευών και ιδρυμάτων διαφόρων χρήσεων, καθώς και τον φωτισμό των σιδηροδρομικών σταθμών, των δρόμων, των διαβάσεων πεζών, των πάρκων και των γηπέδων.

Οι κανόνες για τον τεχνητό φωτισμό σε κατοικίες έχουν ως εξής:

• γραφείο - 300 lux,
• παιδικό δωμάτιο - 200 lux,
• Σαλόνια και κουζίνα - 150 lux,
• καμαρίνι - 75 lux,
• Μπάνιο και μπάνιο - 50 lux, διάδρομος - 50 lux,
• διάδρομος - 50 lux,
• ντουλάπα - 30 lux.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, ωστόσο, ο φωτισμός των δωματίων και των χώρων διαβίωσης βασίζεται στις προσωπικές προτιμήσεις των ενοίκων και οι κανόνες εφαρμόζονται μόνο στους χώρους παραγωγής και εργασίας.

Ως συμπέρασμα, αξίζει να θυμηθούμε τα εξής:

1. Η αριθμητική τιμή της φωτεινής ροής αναφέρεται στη συσκευασία του φωτιστικού σε lumens.
2. Για να προκύψει η τιμή της φωτεινότητας σε lux, πρέπει να διαιρεθεί με την προς φωτισμό επιφάνεια, εκφρασμένη σε τετραγωνικά μέτρα.
3. Υπάρχουν υγειονομικά πρότυπα για τη φωτεινότητα οποιουδήποτε τύπου χώρου.
4. Οι πιο οικονομικοί και αποδοτικοί από άποψη φωτεινής απόδοσης είναι οι λαμπτήρες LED (δίοδοι εκπομπής φωτός).

Σχετικά άρθρα: