Il concetto e i metodi di misurazione del flusso luminoso

Per determinare la quantità di luce per metro quadrato di area, viene utilizzato il concetto di flusso luminoso. Il valore viene misurato in lumen e consente di specificare quanta luce emette una singola lampada o sistema di illuminazione.

Cos'è il flusso luminoso?

Rapporto tra potenza della lampada e potenza luminosa

Per flusso luminoso si intende la potenza di radiazione che una persona può vedere o l'energia luminosa proveniente da una superficie (bagliore o riflesso di un raggio). Il flusso totale, escludendo l'efficienza concentrata dei dispositivi, ma tenendo conto della luce inutile, viene misurato in lumen-secondi.

La quantità di luce non è un analogo della quantità di energia, che caratterizza la luce senza sensazioni visive. L'energia luminosa o radiante può essere misurata in joule. L'unità di misura del flusso luminoso è il lumen, che significa il bagliore da una sorgente con una forza di 1 candela. L'angolo solido in questo caso è 1 steradiante.

La quantità di lumen di radiazione dipende dalla luminosità della sorgente.

In che modo l'illuminazione è correlata al flusso luminoso?

Illuminazione e flusso luminoso sono concetti diversi, anche se simili. L'illuminazione è misurata in lux, non in lumen. 1 lux significa 1 lumen colpito per 1 m2 di superficie.

Per chiarezza, puoi confrontare la forza e la pressione. Utilizzando un ago piccolo e applicando una forza minima, viene creato un elevato rapporto di pressione specifica per un punto specifico. Allo stesso modo, un flusso luminoso debole può illuminare un'area specifica.

L'interazione tra flusso luminoso e illuminazione è facile da capire usando l'esempio di una lampada da tavolo con un flusso luminoso di 1000 lm. Affinché l'illuminazione sia completa, sono guidati dalle norme di SNiP 52.13330. Per il posto di lavoro, viene utilizzato un valore di 350 Lux, per la manipolazione di piccole parti - 500 Lux. L'illuminazione è anche influenzata dalla distanza dalla sorgente luminosa, dal colore di corpi estranei, dalla presenza di uno specchio o di una finestra. Cioè, un tavolo accanto a un muro bianco riceverà più suite di un tavolo accanto a uno scuro.

Utilizzare un luxmetro o un'app per smartphone per misurare l'illuminazione.

La differenza tra illuminazione e flusso luminoso

Efficienza spettrale del flusso luminoso

L'illuminazione è la densità della superficie quando il flusso luminoso colpisce il sito. In un piano orizzontale, la superficie è illuminata in un piano orizzontale. Per indicare il valore viene utilizzata la lettera E. È possibile calcolare i parametri di illuminazione (Lux) utilizzando la formula E = F / S, dove:

  • F - flusso luminoso in Lumen;
  • S è la superficie in mm2.

La differenza tra i valori fisici - 1 lux equivale a 1 lumen per m2 di area di illuminazione.

Per determinare l'illuminazione, è necessario correlare la potenza luminosa con la distanza da un'area specifica. Quando la luce colpisce una superficie ad angolo retto, l'area del flusso luminoso è più piccola. All'aumentare dell'angolo, la percentuale di illuminazione diminuisce.

Meno luce colpirà un oggetto situato lontano da sorgenti di radiazioni.

Standard di illuminazione per locali (SNiP)

Il tasso di illuminazione deve essere preso in considerazione quando si organizzano strutture amministrative, educative, ricreative, imprese domestiche, strutture commerciali, edifici residenziali, territori adiacenti, hotel, imprese, nonché zone pedonali e automobilistiche in città e villaggi.

Nella scelta di un sistema di illuminazione, sono guidati da SNiP 23-05-95 del 1995 e dalla sua versione aggiornata di SP 52.13330 del 2011 per sorgenti di luce naturale e artificiale.

Illuminazione per uffici

La resistenza allo stress, la concentrazione dell'attenzione, l'attività mentale del personale dipenderanno dal livello di illuminazione. Puoi vedere i requisiti normativi nella tabella.

Tipo di stanzaIlluminazione, lx
Ampio ufficio con apparecchiature informatiche200-300
Ampio ufficio con layout libero400
Ufficio per lavorare con i disegni500
Sala conferenze200
Le scale50-100
Sale, corridoi50-75
Locali d'archivio75
Stanze sul retro50

Intensità di illuminazione in produzione

Per determinare l'indicatore, viene preso in considerazione il carico visivo.

Lavoro visivo, categoriaAffaticamento degli occhiIlluminazione combinataIlluminazione generale
1Massima precisione1500-5000400-1250
2Altissima precisione1000-4000300-750
3Alta precisione400-2000200-500
4Precisione media400-700200-300
5Precisione minima400200-300
6Ruvido200
7Controllo della produzione (sistemi di sorveglianza)400200-300

Illuminazione del magazzino

L'intensità delle sorgenti luminose dipende dal tipo di contenitore e dal tipo di lampada.

Conservazionelampade
Scarico di gasIncandescente
Sul pavimento7550
Sugli scaffali200100

Parametri di illuminazione negli edifici residenziali e nei centri ricreativi

Per un ufficio, una sala biliardo, una biblioteca, l'altezza standard del tavolo è di 0,8 m dalla linea del pavimento.

Tipo di stanzaIlluminazione, lx
Pozzi ascensori5
Passa a piani, solai, corridoi20
Locali per apparecchiature di comunicazione20
Camere per passeggini e biciclette30
Le scale20
Punti di portineria150
Bagni, docce, vasche da bagno50
Sale da biliardo300
PALESTRA150
Spogliatoi, piscine, saune100
Camerini75
Stanze sul retro300
Corridoi e corridoi negli appartamenti50
Biblioteche, uffici300
La stanza dei bambini200
Cucina150
Spazi abitativi150
Atrio30

Queste norme sono prese in considerazione quando si organizzano i collegamenti elettrici e si installano i dispositivi di illuminazione.

Calcolo del flusso luminoso

Lampada LED D60x108mm Lampadina smerigliata 320º 1600Lm A60 23229, Gauss

Per calcolare il flusso luminoso è possibile utilizzare un apposito dispositivo di misurazione o farsi guidare dall'indicatore di emissione luminosa a seconda del flusso:

  • Lampada a LED in una lampadina opaca: la potenza del dispositivo, moltiplicata per 80 lm / W, sarà il flusso luminoso;
  • sorgenti di filamento: la potenza della lampada viene moltiplicata per 100 lm / W;
  • dispositivi CFL a risparmio energetico - moltiplicati per 60 lm / W;
  • DRL - la potenza deve essere moltiplicata per 58 lm / W.

L'efficacia del metodo dipende dall'intensità del flusso luminoso nella lampada, dagli standard di illuminazione, dai fattori di sicurezza (purezza dell'oggetto e tipo di sorgente), dall'uso del flusso luminoso, dalla correzione, dal numero di lampade e dall'area di ​la stanza. Durante il calcolo, sono anche guidati dal design del dispositivo, dalla presenza di un rivestimento protettivo.

L'errore dei calcoli teorici è di circa il 30%.

Il potere della luce

Per intensità luminosa si intende il valore del flusso luminoso diviso per l'angolo solido all'interno del quale si trova. Se il raggio di luce è impostato come volume, la forza è densità spaziale. L'indicatore si misura in candele (Cd).

Una candela è un'unità di misura dell'intensità luminosa che ha la pulsazione di una candela di cera. È pari a 1/683 W ad una frequenza da 540 a 1012 Hz, che corrisponde alla tinta verde. 1 candela corrisponde a 1 lumen solo se il raggio di luce si propaga con un angolo del cono di 65 gradi. Millikandels sono usati per designare dispositivi direzionali: LED indicatori, piccole torce elettriche.

Watt e Lumen

Fino a poco tempo, quando si sceglievano le lampadine, erano guidate dalla potenza o dal numero di watt. Più è grande, maggiore era l'illuminazione. Al giorno d'oggi, la designazione della qualità dell'illuminazione è prodotta in lumen.

Ma Watt non può essere semplicemente tradotto in Lumen, poiché la prima designazione è potenza e la seconda è il volume dei raggi luminosi dalle sorgenti. Per la trasformazione è necessario conoscere l'efficienza luminosa (lm/W), oltre al tipo di lampada, l'efficienza del riflettore, le perdite in presenza di un diffusore, la percentuale di dispersione del flusso luminoso.


Invece di lunghi calcoli, dovresti concentrarti sulla tabella pivot.

Potenza, WFlusso luminoso, Lm
Lampade ad incandescenza
20250
40400
60700
75900
1001200
1501800
Lampade fluorescenti
5-7250
10-12400
15-16700
18-20900
25-301200
40-501800
Sorgenti LED
3-4250-300
4-6300-450
6-8450-600
8-10600-900
10-12900-1100
12-141100-1250
14-161250-1400

Se vuoi risparmiare, sostituisci la lampadina a incandescenza da 1000 W con una fluorescente (25-30 W) o LED (12-15 W).

Come e in cosa si misura il flusso luminoso

Valore della luce - SP è misurato in lumen. Un lumen è analogo all'SP di una sorgente di luce isotropa con un'intensità di 1 candela e un angolo di 1 steradiante.

Nella produzione vengono utilizzati dispositivi speciali per le misurazioni. Questo metodo consente di determinare con precisione la joint venture:

  • Un fotometro è un dispositivo con una sfera fotografica. La riflettanza della parte interna è 1. La misurazione viene effettuata posizionando una lampadina al centro della telecamera e stabilendo un fascio di luce diffusa.
  • Un goniometro è un dispositivo fotometrico con un luxmetro incorporato in grado di muoversi attorno a una sfera. Nel processo di integrazione dell'illuminazione, il valore viene visualizzato in lumen.

Il luxmetro è tarato in termini assoluti: 1 lm/m2 equivale a 1 lux.

Una persona normale, scegliendo una lampada o una lampada, non deve approfondire l'esatto sistema di misurazione. Quando si sostituisce un dispositivo a incandescenza con uno alogeno, vale la pena ricordare che i watt non sono lumen. I primi sono utilizzati per determinare la potenza, i secondi si basano sull'illuminazione e durante il funzionamento una lampada standard perde il 15% di luminosità, fluorescente - 30%, LED - dal 5 al 10%.

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