Calcolo del consumo di energia di una striscia LED da 12V
L'illuminazione a LED ha ampiamente sostituito le lampade a incandescenza. Grazie al loro basso consumo energetico e all'alto flusso luminoso, i LED permettono di risparmiare milioni di kilowatt di energia sul pianeta. Il basso consumo energetico delle strisce LED e il loro uso diffuso hanno già conquistato gran parte del mondo. In questo articolo, vedremo cos'è il wattaggio delle strisce LED, come calcolarlo, cosa influisce e come usare correttamente questo parametro nella scelta.
Definizione di potere
Il wattaggio è una quantità fisica, una misura della quantità di energia consumata in un periodo di tempo. L'unità di misura secondo il sistema internazionale di misurazione (SI) è il watt.
La formula usata per calcolare la potenza è la seguente:
P=I*U,
dove P – potenza, I – corrente del circuito, U – tensione di linea.
Usando la formula, per determinare la potenza del dispositivo abbiamo bisogno di misurare la corrente e la tensione nel circuito. Per misurare l'amperaggio, un amperometro viene collegato in serie al circuito (fare una rottura in un qualsiasi filo e collegarvi lo stilo dell'amperometro), la tensione viene misurata nel punto di collegamento.
Questa formula aiuta a calcolare e scoprire quanti watt di potenza un dispositivo consumerà in un'ora di tempo, e nel nostro caso aiuta a determinare quanta potenza si dovrebbe comprare un alimentatore.
Esempio: l'intensità di corrente è 4A, la tensione di alimentazione è 13.5V e la capacità di alimentazione è 4*13.5=54W.
Striscia di LED
Le strisce LED sono strisce flessibili di filo di rame. È diviso in moduli. Un modulo è una sezione di nastro con tre LED e una resistenza. Grazie a questa costruzione è possibile rimuovere sezione non funzionante e e sostituire sostituendolo con uno nuovo.
Le strisce LED hanno un grado di protezione. Questo viene scelto in base al luogo di utilizzo e alle condizioni ambientali. Per esempio, IP20 è adatto solo per stanze asciutte, poiché protegge solo la striscia dalla polvere. Il grado di protezione IP68 non solo protegge dalla polvere, ma anche dall'umidità, dal gocciolamento e dagli spruzzi d'acqua.
Le strisce LED variano in termini di dimensioni dei LED che contengono, il loro consumo energetico, il colore e il flusso luminoso. Più tardi, vedremo come determinare quanta potenza e quante strisce abbiamo bisogno per un'illuminazione adeguata e di qualità.
Come determinare il wattaggio delle strisce LED
Un parametro a cui è necessario prestare attenzione in primo luogo. Di solito determina la quantità di luce emessa. Il nastro con un wattaggio più alto ha un flusso luminoso più alto. Dipende dal tipo di LED installato nei moduli. Ci sono molti tipi diversi tipi di LED. Guardiamo alcuni di loro come esempio nella tabella.
L'illustrazione qui sopra mostra quanti LED sono installati in un metro di striscia LED. Ogni LED ha un consumo di energia individuale, se si conosce il suo tipo, la potenza può essere calcolata utilizzando la formula e i parametri della tabella sottostante.
È anche possibile calcolare il consumo di energia di una striscia di un metro per un'ora moltiplicando il numero di LED per la loro potenza.
Esempio di calcolo: avete scelto una striscia LED con tipo di LED SMD3528In un'area di un metro il numero di elementi è 60. La striscia è verde. Dalla tabella: corrente 20 mA (I), tensione 3,2 V (U). Convertire i milliampere in ampere 20/1000 = 0,02. P=I*U, 3,2*0,2=0,096 W. Il numero di LED è 60, la potenza di un LED è 0,096 W, quindi 60*0,096=5,76 W. La potenza della striscia LED per metro era di 5,76 W. Una bobina contiene 5m di striscia LED, 5*5.76=28.8W, quindi il consumo di energia sarà di 28.8W all'ora.
Il produttore indica il wattaggio sulla confezione dei prodotti, ma si raccomanda vivamente di controllarlo prima installazione. Può risultare che non corrisponde alla potenza dichiarata. Ecco un esempio della differenza di wattaggio delle strisce LED nella tabella.
Tabella del consumo di energia di diversi tipi di strisce LED.
| Tipo di LED | Diodi per 1 metro | Potenza, W |
| SMD 3528 | 60 | 4,8 |
| SMD 3528 | 120 | 7,2 |
| SMD 3528 | 240 | 16 |
| SMD 5050 | 30 | 7,2 |
| SMD 5050 | 60 | 14 |
| SMD 5050 | 120 | 25 |
Come scegliere il giusto alimentatore
L'alimentatore della luce deve essere scelto in base al carico a cui è collegato. A questo scopo, si somma il carico totale di tutti i nastri da collegare. Due o più alimentatori possono essere utilizzati nel sistema di illuminazione, a seconda della convenienza della commutazione e della capacità dell'attrezzatura.
Per un funzionamento corretto e stabile dell'attrezzatura la riserva di potenza dell'unità deve essere almeno del 20% del carico collegato. Questo riduce l'accumulo di calore nel dispositivo.
L'etichetta di qualsiasi alimentatore indica quanto carico può gestire. Se il carico totale calcolato del circuito è di 200 W, allora l'esempio di alimentazione dato sopra ci soddisfa pienamente: 200W+20%=240W. Non superare la soglia di carico ammissibile - il dispositivo si riscalderà e si guasterà rapidamente.
Quanta potenza per scegliere il nastro per illuminare la tua stanza
Abbiamo promesso di dirvi come sapere quanta luce vi serve per un'illuminazione giusta e di qualità nella stanza. Conoscendo il wattaggio della striscia LED, determinare quanta luce otteniamo da esso, non è difficile. Nella tabella delle caratteristiche, c'è un parametro come il flusso luminoso. Cosa significa?
La teoria
Flusso luminoso - è una misura che indica quanta luce viene emessa dall'emettitore di luce. Si misura in lumen (abbreviato in Lm).
L'illuminamento si misura in lux (abbreviato lx secondo il SI) - dà il rapporto del valore del flusso luminoso che cade da un metro di altezza a un metro quadrato di area.
L'illuminamento dipende dalla distanza della fonte di luce. Più lontano è l'apparecchio, più debole è la luce. In fisica, questo fenomeno è spiegato dalla legge dei quadrati inversi.
La legge dei quadrati inversi afferma che il valore di una certa quantità fisica in un dato punto dello spazio è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla fonte che caratterizza quella quantità.
Calcolo
Supponiamo che il soffitto della nostra stanza sia di 3 m e alto 20 cm. I fattori di altezza del soffitto già compilati ci aiuteranno a semplificare il compito del calcolo:
- Altezza 2,5 m - 3 m = fattore 1,2;
- Altezza 3 m - 3,5 m = fattore 1,5;
- Altezza 3 m - 5 m = fattore 2.
Tabella delle norme di illuminazione per lo spazio abitativo.
| Tipo di abitazione | Livello di illuminamento, LC | Valore massimo del fattore di ondulazione, %. |
| Salotti | 150 | 20 |
| Cucina | 150 | 25 |
| Bagno | 50 | - |
| Corridoio | 50 | - |
| WC | 50 | - |
| Ingresso | 30 | - |
| Scale | 20 | - |
La tabella indica che un soggiorno richiede un'illuminazione di almeno 150 lux. Formula di calcolo utilizzando il coefficiente:
E=N*K*S,
Dove N - l'illuminamento richiesto, K - fattore soffitto, S - area della stanza.
Prendiamo la dimensione media della stanza come 3m di larghezza e 4m di lunghezza, con un'altezza del soffitto di 3,2m, quindi
150*1,5*12=2700 Lm.
Calcoliamo il flusso luminoso della striscia. Consideriamo il calcolo su un esempio di nastro SMD5050 60 pezzi/m, colore bianco. Nella tabella flusso luminoso di 11-12 lumen da un LED. Prendiamo 5 metri di nastro, in un metro ci sono 60 LED, in cinque metri ce ne sono 300. Moltiplicheremo il valore medio del flusso luminoso 300*11,5=3450 Lm. Valore ricevuto del flusso luminoso di 3450 Lm.
Conclusione: 5 metri di striscia sono sufficienti per illuminare lo spazio abitativo.
Video utile: Collegamento e calcolo della striscia LED di potenza.
