การคำนวณไฟฟ้า

ความตื่นตัวที่จะใช้พลังงานอย่างคุ้มค่าที่สุด      เป็นกระแส
ความต้องการของหน่วยงานต่างๆ ของสังคม   เพื่อเป็นการ
สนับสนุนแนวความคิดดังกล่าว       จึงได้เกิดข้อกำหนดใน
สังคมไทยให้    เลือกใช้ความสว่างที่เหมาะสม อาจเกิดจาก
การวิเคราะห์วิจัยหรืออื่น ๆ ซึ่งผู้เขียนไม่มีข้อมูล    แต่เอาละ
เมื่อมีข้อกำหนดดังกล่าวมาแล้ว ก็ใช้กันไปก่อน

นอกเหนือจากสิ่งที่บังคับเป็นกฎหมายและเป็นการประหยัด
พลังงานแล้ว   ความสำคัญของแสงสว่างยังเป็นส่วนที่ทำให้
การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย ลองมาดูซิว่า    เราทำ
อะไรได้บ้าง เกี่ยวกับไฟฟ้าแสงสว่าง เช่น

  • ลดปริมาณแสงจากโคมไฟฟ้า โดยการปิดโคมไฟฟ้าแถว
    ริมหน้าต่างเมื่อมีแสงธรรมชาติเข้ามา เป็นการลดการใช้พลัง
    งานไฟฟ้าและรับแสงธรรมชาติ
  • ปรับสัดส่วนของแสงทั่วไปกับแสงเฉพาะที่ให้เหมาะสมไม่
    แตกต่างกันเกิน 3 เท่าของแสงทั่วไป เพื่อไม่ให้กล้ามเนื้อตา
    เกิดความเมื่อยล้า ซึ่งเป็นการลดประสิทธิภาพการทำงาน
  • การออกแบบให้แสงสว่าง มากเกินความจำเป็นทำให้สิ้น
    เปลืองพลังงานในแต่ละวันใช้งาน

    ดังนั้นการออกแบบไฟฟ้าแสงสว่างอย่างเหมาะสมทำให้
    สามารถควบคุมการใช้พลังงานได้อย่างเหมาะสมนั้นคือ
    ประหยัดรายจ่ายในยุค IMF และเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพใน
    การทำงานได้อีกด้วย เท่ากับยิงปืนนัดเดียวได้นก 2 ตัว

    โฮมเพจ ระแวกบ้าน     /     สารบัญ การคำนวณไฟฟ้าแสงสว่าง

    พื้นฐานความรู้


    ถ้าได้เคยสอบถามผู้หลักผู้ใหญ่สมัยก่อนเกี่ยวกับขนาดหลอด
    ไฟฟ้าต้องเคยได้ยินคำว่า "แรงเทียน" ความหมายที่แท้จริง
    เป็นเช่นไร ผู้เขียนไม่ทราบแน่ชัด บ้างก็ว่า หมายถึงวัตต์ เช่น
    หลอดใส้ 25 วัตต์ ก็เรียกว่า 25 แรงเทียน ตามที่ผู้เขียนเคย
    ได้ยิน เมื่อได้มีโอกาสเรียนหนังสือมากขึ้นก็ได้ยินคำภาษา
    อังกฤษว่า "Candle Power" ทำให้ผู้เขียนนึกถึงคำว่า
    "แรงเทียน" สมัยยังเยาว์ (ตอนนี้ก็ไม่ได้อายุมากอะไร) แล้ว
    ก็คิดเอาเองว่า คงใช่คำเดียวกันลองมาค้นหาความหมาย
    Candle Power ดูให้จินตนาการว่าที่แหล่งกำเนิดแสง
    เช่น หลอดไฟจะส่งเส้นของแสง ในที่นี้ขอเรียกว่า
    "เส้นแสง" ออกมาเป็นจำนวนกี่เส้น ก็แล้วแต่ว่าปริมาณ
    ของ Candle Power มีมากเท่าไร แล้วถ้ามี Candle
    Power อยู่ 1 cd

    cd หรือ Candle คือ หน่วยของ Candle Power
    หมายความว่า ถ้าเราวางแหล่งกำเนิดแสงไว้ที่ศูนย์กลาง
    ของทรงกลม ซึ่งมีรัศมีเท่ากับ 1 ฟุต ที่ผิวของทรงกลมขนาด
    พื้นที่ 1 ตารางฟุต จะวัดความสว่างได้เท่ากับ 1 ฟุต-แคนเคิล
    ( สามารถใช้ "fc" แทน ฟุต-แคนเคิล ) หรือเท่ากับ 1 ลูเมน
    ต่อ ตารางฟุต ถ้าจะพูดเป็นภาษาง่าย ๆ ก็จะพูดได้ว่าที่ผิว
    ของทรงกลมขนาดพื้นที่ 1 ตารางฟุต มีเส้นแสงมาตกเพียง 1
    เส้น หรือ 1 ลูเมน (สามารถใช้ "lm" แทนลูเมนได้)

    ตอนนี้ก็ทราบแล้วว่า 1 Candle ก็คือ "ที่ระยะ 1 ฟุตจะมี
    เส้นแสงเพียงเส้นเดียวตกลงบนพื้นที่ผิวขนาด 1 ตารางฟุต

    แต่เนื่องจากว่า แหล่งกำเนิดแสงกระจายเส้นแสงทุกทิศทาง
    (360 องศา) ก็เลยอยากรู้ว่า 1 Candle มีเส้นแสงกี่เส้น ก็
    ต้องทราบขนาดพื้นที่ผิวของทรงกลม รัศมี 1 ฟุต ว่ามีค่าเท่า
    กับกี่ตารางฟุต

    พื้นที่ผิวทรงกลม = 4 X Pi X r2
    โดยที่
    Pi = 22 / 7
    r = 1
    จะได้
    พื้นที่ผิวทรงกลม = 4 X 22 / 7 X 12
    = 12.57 ตารางฟุต

    จากทรงกลม รัศมี 1 ฟุตทราบแล้วว่า 1 ตารางฟุต มีเส้นแสง
    มาตก 1 เส้น หรือ 1 lm (ลูเมน) ก็จะได้ว่า ที่พื้นที่ผิว โดยรอบ
    ขนาด 12.57 ตารางฟุต ก็จะมีเส้นแสง มาตก 12.57 lm
    จะได้ว่า

    1 cd                           = 12.57 lm

    จากสิ่งที่เราพอจะทราบมาแล้วว่า

    1 เมตร              =  3.28 ฟุต
    1 ตารางเมตร              = 10.76 ตารางฟุต

    เรามาลองเปรียบเทียบความสว่างที่มีหน่วยเป็นลูเมนต่อพื้นที่

    1 fc (ฟุต-แคนเคิล)     =  1 lm/ft2 (ลูเมนต่อตารางฟุต)

    จะปรับให้เป็นระบบ SI จะได้ว่า

    1 fc (ฟุต-แคนเคิล)     = 1 / 10.76 lm/m2 (ลูเมนต่อตารางเมตร)
    หรือ lux (ลักซ์)

    คือแปลงตารางฟุตเป็นตารางเมตร

    จะได้ว่า
    1 fc =  0.09 lux ( ลักซ์ ) หรือ 0.09 ลูเมน ต่อ ตารางเมตร
    1 lux = 10.76 fc ( ฟุต - แคนเดิล ) หรือ 10.76 ลูเมน ต่อ ตารางฟุต

    จากการเขียนมาเสียยืดยาวก็ได้ความสัมพันธ์ของส่วนต่าง ๆ แล้ว
    คราวนี้ไปพบไปเจอ Distribution Curve ที่ให้หน่วยของกราฟเป็น
    cd/1000 lm เมื่อหาค่า cd ได้แล้วก็สามารถจะเข้าใจความหมาย
    ได้ ถ้ายังข้องใจอย่างไร สอบถามเพิ่มเติมได้ ด้วยวิธีการทาง
    Email ที่หน้า "ระแวกบ้าน"

    โฮมเพจ ระแวกบ้าน     /     สารบัญ การคำนวณไฟฟ้าแสงสว่าง

    แนวความคิดในการคำนวณ


    การคำนวณไฟฟ้าแสงสว่างที่จะได้ศึกษาต่อไปนี้ ใช้สำหรับ
    ไฟฟ้าแสงสว่างภายในอาคาร การใช้ประโยชน์เป็นไฟฟ้า
    แสงสว่างทั่วไป มิได้เพื่อกิจกรรมหรือการใช้งานพิเศษเฉพาะ
    อย่างการใช้งานไฟฟ้าแสงสว่างทั่วไป เช่น พื้นที่ทำงาน โถง
    ทางเดิน และโถงนิทรรศการ เป็นต้น

    ทฤษฏีเกี่ยวกับลำดับการคำนวณโดยละเอียด ในที่นี้จะไม่แสดง
    ไว้ เนื่องจากสามารถหาศึกษาได้จากหนังสือที่มีปรากฏมากมาย
    ในที่นี้จะเน้นการนำไปใช้งานจริงได้อย่างรวดเร็ว เหมาะสม
    กับการจะต้องการคำนวณหลายพื้นที่ในเวลาจำกัด

    หลักการคำนวณที่จะได้ศึกษา ถึงแม้จะเป็นการตรวจสอบค่า
    ต่าง ๆ จากตาราง มีการคำนวณช่วงท้ายนิดหน่อย ก็เลือก
    หลอดไฟได้แล้ว ในการใช้งานจริงผู้เขียนเคยใช้อ้างอิง
    เทียบเคียงกับโปรแกรม คำนวณหลายครั้งได้ผลมาเป็นที่น่า
    พอใจ ได้รับคำชื่นชมจากผู้เกี่ยวข้องเป็นว่า เชื่อถือได้
    อย่างไรก็ตามถ้าผลที่ได้มีความผิดพลาดมาก กรุณาแจ้ง
    ผู้เขียนหรือส่งข้อมูล แลกเปลี่ยนความเห็นให้ผู้เขียนจัก
    ขอบพระคุณยิ่ง

    โฮมเพจ ระแวกบ้าน     /     สารบัญ การคำนวณไฟฟ้าแสงสว่าง

    การคำนวณ


    การคำนวณมีหลักการเป็นลำดับขั้นดังนี้
  • กำหนดความสว่างที่ต้องการ ค้นจากหนังสืออ้างอิง หรือ
        ดูหัวข้อ "ความสว่างที่ต้องการ" ในโฮมเพจนี้ (ลักซ์) จาก
        ตารางหาความสว่าง
  • วัดความกว้าง, ความยาว, ความสูงใช้งานของห้อง (เมตร)
  • คำนวณหาขนาดพื้นที่ กว้าง x ยาว (ตารางเมตร)
  • หาค่า Room Index (RI) จากตาราง โดยแปลง เมตร
        เป็น ฟุต แล้วไปดูจากตารางหาค่า RI (บางครั้งผู้เขียนก็
        ลักไก่คูณด้วย เลขอะไรสักตัวที่ทำให้ค่า ความกว้าง - ยาว
         - สูง อยู่ในตารางก็ใช้ได้ : ก็ไม่ได้กำลังทำข้อสอบ หรือ
        แบบฝึกหัด ส่งอาจารย์นี้ เลยทำวิธีลัดซะเลย)
  • จากค่า RI กำหนดค่าการสะท้อนของผนัง-ฝ้า
        เพดาน-พื้น (ปกติที่ทำงานทั่วไป ผนัง & ฝ่าเพดานสีอ่อน
        จะใช้ ฝ้า/ผนัง = 70 / 50ดูตารางหาค่า Utilization
        Factor (UF) เลือกชนิดโคมไฟปกติเป็น Direct และมี
        Maintenance Factor (MF)เป็น 0.65(อย่าลืมพิมพ์
        ตารางหาค่า RI และ UF มาใช้งาน) จากตารางหาค่า UF
  • คำนวณหาค่าลูเมน (lm)
        lm = area x lux / (UF x MF)
  • เลือกชนิดของโคมไฟฟ้า และหลอดไฟฟ้า
  • เลือกจำนวนโคมให้เหมาะสมกับชนิดของโคม เช่น โคม
        ฟลูออกเรสเซ็นต์ระยะก็ประมาณ 2.4 เมตร กึ่งกลางโคม
        ถึง กึ่งกลางโคม
  • คำนวนหาค่า ลูเมนต่อโคม
        lm/โคม       = lm ของทั้งห้อง / จำนวนโคมที่เลือก
  • เลือกจำนวนหลอดและขนาดวัตต์ของหลอดจนได้ลูเมน
        ไม่น้อยกว่า lm/โคม ที่คำนวณได้
  • คำนวณหาความสว่างอีกครั้งว่าความสว่างเฉลี่ยที่ได้
        เท่ากับเท่าไร
        lux (เฉลี่ย) = ( lm ที่เลือก / lm ที่คำนวณได้ ) x lux ที่เลือก

    ข้อสังเกตุ

  • ความสว่างที่คำนวณได้เป็นความสว่างเฉลี่ยและเป็น
        ความสว่างที่มีการใช้งานไปแล้วประมาณ 1,000
        ชั่วโมง เช่น ใช้งานวันละ 10 ชั่วโมง ก็เป็นความ
        สว่างที่ประมาณปลายเดือนที่ 3 หลังจากนั้นจะต้อง
        มีการMaintenance เช่น ทำความสะอาด
        หลอดและโคมไฟฟ้า หรือเปลี่ยนหลอด
  • ในกรณีที่ตารางหาค่าสัมประสิทธิการใช้ประโยนช์ (UF)
         ซึ่งท่านใช้ต้องการค่า Room Cavity Ratio (RCR) จะ
        หาได้ดังนี้
        RCR = 5/RI

    โฮมเพจ ระแวกบ้าน     /     สารบัญ การคำนวณไฟฟ้าแสงสว่าง

    บทสรุป


    จากวิธีการข้างต้น เป็นการคำนวณหาความสว่างภายใน
    อาคารเป็นทางลัดที่ใช้เวลาในการคำนวณไม่มากนัก โดยไม่
    ต้องพึ่งโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เคยใช้ประกอบการออกแบบ
    แสงสว่างในโครงการต่าง ๆ มาแล้วได้ผลดี

    โอกาสต่อ ๆ ไป จะได้แสดงตัวอย่างการคำนวณตามขั้นตอน
    ข้างต้นและนำเสนอการคำนวณไฟฟ้าแสงสว่างประเภทอื่น ๆ
    มาลงในโฮมเพจต่อไป เช่น

  • โคมฉายพื้นที่ลานจอดรถขนาดใหญ่ภายนอกอาคาร
  • โคมฉายอาคารหรือป้ายโฆษณา

    วันนี้ต้องขอตัวก่อน จนกว่าจะได้พบกันอีก มีข้อติชมอย่าลืมที่จะ
    ทักทายกันบ้าง ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง เพื่อช่วยกันสร้างสรรค์แวด
    วงคนทำงานไฟฟ้าแสงสว่างให้ประจักษ์ แล้วพบกันใหม่

    โฮมเพจ ระแวกบ้าน     /     สารบัญ การคำนวณไฟฟ้าแสงสว่าง

  •  ช่วยด้วยครับ
    นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
    คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
    ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
    หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
    ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
    มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

    ช่วยกันนะครับ 
    ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
    ไม่ถูกปิดเสียก่อน

    ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

    อ่านรายละเอียด

    สมาชิกที่ออนไลน์

    ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 43 คน กำลังออนไลน์