Меню

Формула расчета мощности лампочки

Рассчитываем мощность светильников

Прежде чем купить светильники, необходимо вычислить мощность осветительных приборов и излучаемый ими световой поток. Уровень освещения должен быть таким, чтобы людям в помещении было комфортно. Избыток света, как и недостаток, негативно сказывается на самочувствии. При выборе нужного параметра осветительного прибора учитывают нормы освещенности для разных помещений, их габариты, коэффициенты отражения поверхностей и т.д.

Что такое мощность светильника?

Мощность — объем электрической энергии, потребляемой электроприбором из сети (ватт). Находится как сумма мощностей ламп, установленных в нем. От них же зависит эффективность работы источника освещения. Лампы накаливания, галогенные или компактные люминесцентные по этому показателю проигрывают светодиодным. Часть преобразуемой энергии, потребляемой ими из сети, тратится не только на освещение, но и на нагрев (лампы становится горячими в процессе работы). Световой поток светильника измеряется в люменах. Чем больше прибор потребляет энергии из сети, тем ярче поток света.

Как рассчитать мощность светильника?

Собираясь купить светильники в Минске, вы столкнетесь с необходимостью определения должного уровня освещенности. Ознакомьтесь с приведенными ниже данными, где приблизительно указана необходимая мощность источника света для эффективного освещения 1м 2 помещения.

Для ламп накаливания:

  • спальня — 10-12 Вт/м 2 ;
  • кухня, детская комната, кабинет, ванная — 15-18 Вт/м 2 ;
  • гостиная — 20 Вт/м 2 .

Сравнение с другими лампами: светодиодная 1 Вт = накаливания 7,5 Вт, компактная люминесцентная 1 Вт = 5,5 Вт накаливания. Преобразуя данные с учетом новых значений, типов лампочек и площади помещения получают необходимую мощность осветительного устройства.

Как выбрать мощность светильника?

Чтобы рассчитать мощность, выполните необходимые вычисления:

  1. найдите площадь помещения по формуле: S=AхB;
  2. возьмите нужное значение нормы освещенности объектов (E). Гостиная — 200 Лк, кухня — 150 Лк, детская — 200 Лк, санузел — 50 Лк.
  3. определите необходимый световой поток по формуле: Фл = EхSхZ, где Z — поправочный коэффициент на высоту потолочной поверхности. При высоте 2,5-2,7 м коэффициент Z=1, при высоте 2,7-3м — Z=1,2;
  4. воспользуйтесь данными с указанием мощности ламп и излучаемого ими светового потока. Например, лампа накаливания 20W дает около 250 Лм, 40W — 400 Лм, 60W — 700 Лм, 75 W — 900 Лм, 100 W — 1200 Лм (1 Лк = 1 Лм/м 2 ). Определите нужное количество источников света. Суммируйте их нагрузку и получите необходимое значение для своего светильника.

Как определить мощность светильника?

Технические данные указываются на лампах, установленных в приборе освещения, на его корпусе (LED), в документации. Если в светильнике несколько ламп, нужно суммировать их нагрузку и получить общую. Другой способ рассчитать мощность светильников — замерить уровень освещенности люксметром, перевести значение в люмены и найти нужный показатель с учетом типа ламп.

Пользуясь перечисленными советами, вы сможете быстро рассчитать мощность светильников. Помните, что освещение в помещении будет эффективнее и равномернее, если использовать не 1-2 светильника по 150 Вт, а 3-4 по 100 Вт и 75 Вт. Регулирование уровня освещения выполняют путем замены источников света, создающих большую или меньшую нагрузку в сети, или включением в цепь диммера.

Источник



Формула расчета мощности лампочки

Одной из главных характеристик любой лампы является ее мощность. От этого зависит и ее светимость, особенно это касается ламп накаливания. Зная потребляемую мощность лампы, можно рассчитать общее энергопотребление системы освещения квартиры или офиса. Статьи по теме:

  • тестер, ваттметр, вольтметр, амперметр

Инструкция
1 На большинстве ламп указывается их потребляемая мощность и номинальное напряжение, при котором лампа работает. Например, если на лампе написано 220 В и 60 Вт, это значит, что при включении в сеть с напряжением 220 В ее мощность будет равна 60 Вт. Это максимальная мощность, которую может выдать данная лампа.
2 Если же мощность лампы не указанна на ней или она работает в сети с напряжением ниже номинального (если напряжение будет выше номинального, случиться короткое замыкание, и она просто сгорит), измерьте ее мощность самостоятельно. Присоедините тестер в режиме ваттметра параллельно лампе, подключите ее к источнику тока, он покажет ее мощность.

Читайте также:  Синхронные машины малой мощности применяются там где необходимо

При отсутствии ваттметра мощность работающей лампы можно рассчитать самостоятельно. Для этого присоедините лампу к источнику тока. Последовательно к ней присоедините амперметр, а параллельно вольтметр. Замкнув лампу на источник тока, снимите показания силы тока с амперметра в амперах, и напряжения с вольтметра в вольтах. Для этого же можно использовать обычный тестер, только для измерения напряжения присоединяйте его параллельно лампе, а силы тока — последовательно. Найдите произведение силы тока на напряжение. Результатом будет мощность лампы в ваттах.
3 Если известно сопротивление лампы, то достаточно измерить только силу тока или напряжение с помощью тестера. Если измерено напряжение, то для определения мощности лампы возведите его значение в квадрат и поделите на значение сопротивления: P=U²/R. Если известна сила тока, то для расчета мощности найдите произведение квадрата силы тока и значения сопротивления: P=I²•R. При измерении напряжения и силы тока на источнике постоянного тока обязательно учитывайте полярность измерительных приборов, чтобы они не испортились. Присоединение приборов производите подключение приборов при отключенном источнике тока. Источники:

  • потребляемая мощность лампы
  • Формула для вычисления мощности электрического ток

Источник

Как рассчитать потребляемую мощность

Для выбора сечения питающих кабелей и проводов при прокладке электрических сетей потребителей нужно знать, приборы какой мощности будут в них включены. Как рассчитать потребляемую мощность того или иного электрического прибора, можно узнать, разобравшись в самом понятии мощности. Для этого хватит информации из школьной программы и элементарных понятий о токе, напряжении, сопротивлении. К тому же эти знания нужны при приобретении бытовых электроприборов.

Мощность электрического тока

Полная мощность и ее составляющие

Электрическая мощность – это величина, отвечающая за скорость изменения или передачи электроэнергии. Полная мощность обозначается буквой S и находится как произведение действующих значений тока и напряжения. Её единица измерения – вольт-ампер (В·А; V·A).

Полная мощность может складываться из двух составляющих: активной (P) и реактивной (Q).

Активная мощность измеряется в ваттах (Вт; W), реактивная – в варах (Вар).

Это зависит от того, какой тип нагрузки включён в цепь потребления электроэнергии.

Активная нагрузка

Такой тип нагрузки представляет собой элемент, оказывающий сопротивление электрическому току. В результате чего ток выполняет работу по нагреву нагрузки, и электричество превращается в тепло. Если к батарейке последовательно подключить резистор на любое сопротивление, то ток, проходящий по замкнутой цепи, будет нагревать его до тех пор, пока батарейка не разрядится.

Внимание! В качестве активной нагрузки в сетях переменного тока можно привести пример теплового электронагревателя (ТЭНа). Тепловыделение на нём – результат работы электричества.

К подобным потребителям также относятся спирали лампочек, электроплиты, духовки, утюг, кипятильник.

Емкостная нагрузка

В качестве такой нагрузки выступают аппараты, которые могут аккумулировать энергию в электрополях и создавать движение (колебание) мощности от источника к нагрузке и обратно. Ёмкостной нагрузкой служат конденсаторы, кабельные линии (ёмкость между жилами), последовательно и параллельно соединённые в контур конденсаторы и катушки индуктивности. Усилители звуковой мощности, синхронные электрические двигатели в перевозбуждённом режиме тоже нагружают линии ёмкостной составляющей.

Индуктивная нагрузка

Когда потребителем электричества является определённое оборудование, включающее в свой состав:

  • трансформаторы;
  • трёхфазные асинхронные двигатели, насосы.
Читайте также:  Усилитель мощности behringer nx6000

На табличках, прикреплённых к оборудованию, можно увидеть такую характеристику, как cos ϕ. Это коэффициент сдвига фаз между током и напряжением в сети переменного тока, в которую будет включено оборудование. Его ещё называют коэффициентом мощности, чем ближе cos ϕ к единице, тем лучше.

Важно! Когда в устройстве содержатся индуктивные или ёмкостные компоненты: трансформаторы, дроссели, обмотки, конденсаторы, синусоидальный ток отстаёт по фазе от напряжения на некоторый угол. В идеале ёмкость обеспечивает сдвиг фазы на -900, а индуктивность – на + 900.

Значения cos ϕ в зависимости от типа нагрузки

Ёмкостная и индуктивная составляющие в сумме образуют реактивную мощность. Тогда формула полной мощности имеет вид:

где:

  • S – полная мощность (ВА);
  • P – активная часть (Вт);
  • Q – реактивная часть (Вар).

Если отобразить это графически, тогда можно увидеть, что векторное сложение P и Q будет полной величиной S – гипотенузой треугольника мощности.

Графическое пояснение сути полной мощности

Негативное воздействие реактивной нагрузки

Реактивная нагрузка не выполняет никакой полезной работы. Колебания реактивной составляющей от источника к потребителю только вызывают паразитные потери. Кроме того, промышленные предприятия обязаны платить за отпущенную им реактивную энергию. Это вызвано тем, что в большинстве своём приёмники энергии – электродвигатели и трансформаторы. Количество потреблённого электричества (кВт⋅ч) не всё идёт на полезную работу, а оплачивать нужно и её реактивную составляющую.

Решить эту проблему помогут конденсаторные компенсационные установки. Ведь если включить параллельно индуктивной нагрузке ёмкостную, то можно свести действие паразитных токов к минимуму. На подстанциях, питающих потребителей, устанавливаются такие установки.

Параметры для вычислений

Расчеты потребляемой мощности невозможно произвести, не зная следующих параметров:

  • силы тока, потребляемого нагрузкой – I (А);
  • напряжения питания, выдаваемого источником – U (В).

Если речь идёт не только об активной мощности, то нужно знать величину cos ϕ. Ее указывают на табличке, прикреплённой к прибору. В некоторых случаях необходимо знать и сопротивление нагрузки.

Формула для вычислений

Все данные, необходимые для подставления в формулу при вычислениях, можно либо измерить, либо взять из характеристик используемых приборов.

К сведению. Если в паспортных данных указана величина cos ϕ, значит, получаемое устройством электричество будет иметь реактивную составляющую. Это тоже нужно учитывать при вычислениях.

Формула для вычисления имеет вид:

где:

  • I – ток в амперах;
  • U – напряжение в вольтах;
  • cos ϕ – сдвиг фаз.

В случае активной нагрузки сдвиг фаз в формулу не подставляется, и она имеет вид:

Особенности вычисления

Чтобы вычислить мощность, не обладая полными данными о потребляемом токе и напряжении, можно воспользоваться средними характеристиками. Обратившись к справочникам, можно узнать, что осветительное оборудование может потреблять ток до 15 А. Максимальный ток мощных приборов доходит до 50-60 А. Коэффициент мощности, если он не указан или не известен, можно брать 0,7 – это среднее значение.

Однофазное напряжение в бытовой сети – 220 В. Его линейное значение в трёхфазных сетях равно 380 В.

Математические действия

Основная формула позволяет вычислять неизвестную величину, когда известны две других. К примеру, если известен потребляемый прибором ток I = 2 А и напряжение сети U = 220 В, то потребляемая мощность равна Р = 2*220 = 440 Вт.

К примеру, известно, что утюг потребляет 2 кВт, а напряжение в розетке – 220 В, то можно найти силу тока, на которую рассчитано сечение жил питающего шнура.

I = P/U = 2000/220 = 9,1 А.

В случае дольных величин при использовании для вычислений калькулятора полученные значения округляют до десятых единиц искомой величины.

Основные формулы для вычисления

Правила расчета потребляемой мощности

В быту, когда возникает необходимость самостоятельно определить мощность потребления электроэнергии, выполняют следующее:

  • определяют напряжение, необходимое для питания прибора;
  • узнают из паспортных данных номинальную силу тока.
Читайте также:  Двигатель с мощностью 2500квт

Как узнать мощность электроприбора, если вообще не известен ни один параметр? Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В.

Чтобы определить мощность, допустимо измерить потребляемый ток. Это можно сделать с помощью прибора амперметра. Его включают в цепь последовательно, предварительно выставив самый большой предел измерений – не меньше сотни ампер. Токоизмерительные клещи помогут без особого труда измерить ток, для чего один из проводников обхватывается датчиком клещей, и показания отображаются на дисплее. Зная напряжение, умножают его на измеренный ток, получают величину потребляемой мощности.

Токоизмерительные клещи

Расчет мощности лампочек

Подбор мощности ламп накаливания зависит от желаемой величины освещённости жилого помещения. Одна лампочка мощностью 100 Вт, работая в тёмное время суток не менее 12 часов, потребляет мощность 1,2 кВт. За месяц это составит 36 кВт, за год – не менее 432 кВт. Если лампочек в квартире 10 шт., то суммарное годовое потребление составит 4320 кВт. При цене за 1 кВт электроэнергии – 5 рублей, сумма получается приличная – 21000 рублей. Поэтому замена ламп накаливания на энергосберегающие источники света: светодиодные лампы, светодиодные ленты и им подобные, позволяет экономить средства. Кроме того, снижение мощности таких лампочек не снижает величины светового потока. Пониженное напряжение питания светодиодных лент также понижает величину потребляемой мощности.

Измерение мощности приборами

Для измерения Р можно воспользоваться специальными приборами. Для этого подойдёт мультиметр, к которому можно подключить токоизмерительные клещи. Как измерить мощность мультиметром? Тестер включается на режим измерения переменного напряжения, клещи должны обхватывать только один проводник, подводимый к нагрузке.

Измерение при помощи мультиметра

Разделение проводников в кабеле не всегда удобно. К тому же после измерений нужно рассчитывать мощность по формуле.

Измеритель мощности

Для измерения можно использовать специальный прибор – ваттметр. Прибор включается в розетку, в его выходное гнездо включают нагрузку, мощность которой нужно измерять. Результаты проводимого измерения выводятся на дисплей уже в киловаттах.

Измеритель мощности

Измерение мощности с помощью электросчетчика

Используя квартирный счётчик электроэнергии, можно также проверить потребляемую мощность отдельного прибора. Для этого необходимо:

  • выключить все потребители энергии, оставив в режиме потребления лишь тестируемый прибор;
  • отметить показания на текущий момент и зафиксировать их значения через час;
  • произвести вычитания последних значений из предыдущих показаний;
  • результат будет измеренной величиной.

Основной недостаток такого блока действий – отключение других необходимых бытовых приборов.

Информация. При использовании этого метода, пользуясь моментом, можно посмотреть, нет ли скрытой утечки тока, и исправность счётчика. При отключении всех приборов электросчётчик должен остановиться.

Потребляемая энергия

Расчёт потребляемой энергии для дома или квартиры не представляет особой сложности. Для этого требуется выполнить следующий алгоритм действий:

  • составить таблицу всех электроприборов, используемых в доме, включая и лампы освещения;
  • в отдельные графы вынести: мощность прибора, часы работы в сутки;
  • для каждого потребителя энергии посчитать (путём умножения мощности на время работы) среднесуточное потребление;
  • просуммировать все полученные величины мощности.

Такой расчёт даст реальную картину потребления электроэнергии. Пользуясь этими данными, можно контролировать расход и корректировать потребляемую суточную мощность каждого прибора.

Не важно, каким способом рассчитывается или измеряется потребляемая мощность. Главная задача процесса – грамотно подобрать сечение проводников для устройства проводки, подвода питающих кабелей и обеспечить срабатывание автоматической защиты. Кабель, подводящий напряжение в помещение, должен выдерживать одновременное включение всех потребителей, расположенных в нём длительное время. Его выбор напрямую зависит от точности определения мощности потребителей.

Видео

Источник

Adblock
detector