Lumen ist eine Maßeinheit für die Leuchtdichte. Es handelt sich um ein internationales System von Einheiten. Das Lumen beschreibt die Lichtmenge, die von einer Lichtquelle abgegeben wird. Sie ist ein genaueres Maß als die Wattzahl, da Lichtquellen mit gleicher Leistung, aber unterschiedlichen Wirkungsgraden und spektralen Eigenschaften nicht den gleichen Lichtstrom erzeugen.
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Was ist ein Lumen?
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Beleuchtungsstärke zu messen. Die grundlegenden Einheiten sind Lux und Lumen. Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass lux gibt die Beleuchtungsstärke einer Flächeneinheit an, während das Lumen ein Maß für den gesamten Strahlungsfluss einer Lichtquelle ist. Je höher der Lux-Wert, desto heller ist die beleuchtete Fläche, und je höher der Lumen-Wert, desto heller ist die Leuchte selbst. Diese Unterscheidung hilft bei der Bewertung der Effizienz von Beleuchtungseinrichtungen unterschiedlicher Bauart.
Es ist wichtig zu wissen, wie hoch die Lumen der LED-Lampen sind. Dies wird dazu beitragen, die Tatsache zu verstehen, dass solche Lichtquellen durch gerichtete Strahlung gekennzeichnet sind. Glühlampen und fluoreszierend strahlen Licht in alle Richtungen aus. Um die gleiche Flächenausleuchtung zu erreichen, werden kleinere LED-Elemente benötigt, da die Strahlung in eine Richtung konzentriert wird.
Glühlampe und Leuchtstofflampen strahlen in einem ungerichteten Bereich ab, was die Verwendung von Reflektoren erforderlich macht (Reflektoren), die den Lichtstrahl in die gewünschte Richtung umlenkt. Bei LED-Geräten sind Reflektoren nicht erforderlich.
Parameter, die den Lichtstromindex bestimmen, und seine Berechnung
Die Leuchtdichte der Lichtquellen ist nicht der einzige Faktor, der die Lichtleistung beeinflusst. Dabei sind folgende Punkte zu berücksichtigen:
- Die Wellenlänge des ausgestrahlten Lichts. Eine Beleuchtung mit einer Farbtemperatur von 4200 K, die der natürlichen weißen Farbe entspricht, wird vom Auge besser wahrgenommen als eine Beleuchtung, die näher am roten oder blauen Teil des Spektrums liegt.
- Richtung der Lichtausbreitung. Engstrahlende Leuchten ermöglichen es, das Licht dort zu bündeln, wo es benötigt wird, ohne hellere Leuchten installieren zu müssen.
Der Lichtstrom in Lumen wird von den Herstellern nur selten angegeben, da sich die meisten Kunden an der Wattzahl der Leuchten und deren Farbtemperatur.
Wie viele Lumen in einer 1-Watt-LED-Glühbirne
Die Hersteller von Leuchtmitteln geben auf der Verpackung nicht immer eine vollständige Liste der Eigenschaften an. Dies kann mehrere Gründe haben:
- Die Gewohnheit der Käufer, die Helligkeit von Glühbirnen nach der verbrauchten Wattzahl zu beurteilen;
- Skrupellose Hersteller machen sich nicht die Mühe, die erforderlichen Messungen vorzunehmen.
Das Problem ist, dass die Emissionswerte von LEDs und den darauf basierenden Designs ungleich sind:
- Ein Teil des Lichtstroms wird durch den Schutzkolben aufgefangen;
- In einer LED-Lampe befinden sich mehrere LEDs;
- Ein Teil der Leistung wird über den LED-Treiber abgeführt;
- Die Helligkeit hängt von der Stromstärke ab, die durch die LED fließt.
Eine genaue Bestimmung ist nur mit Messgeräten (Luxmeter) möglich, aber für einige LED-Typen können Sie ungefähre Angaben machen:
- LEDs in mattierten Glühbirnen - 80-90 Lm/W;
- LEDs in transparenten Glühbirnen - 100-110 Lm/W;
- einzelne Leuchtdioden - bis zu 150 Lm/W
- experimentelle Modelle - 220 Lm/W.
Die oben aufgeführten Daten können zur Bestimmung des Stromverbrauchs bei der Verwendung von LED-Geräten verwendet werden, für die ein Helligkeitswert ermittelt wurde. Wenn ein LED-Strahler mit transparentem Abdeckglas installiert wird und seine Helligkeit mit 3000 Lumen angegeben wird, beträgt die Leistungsaufnahme 30 W. Wenn man die Leistung und die Versorgungsspannung kennt, ist es einfach, den Stromverbrauch zu bestimmen.
Umrechnung von Lumen in Watt
Um die Effizienz verschiedener Lichtquellen unterschiedlicher Art und Bauart zu vergleichen, ist es praktisch, eine Tabelle vor sich zu haben, die Angaben über die Wattzahl von Lichtquellen mit demselben Helligkeitswert enthält.
| Leuchtdichte, Lumen pro Quadratmeter | LED-Glühbirne, W | Energiesparlampe (Leuchtstoffröhre), W | Glühbirne, W |
| 250 | ~ 2 | ~ 5 | 20 |
| 400 | ~ 4 | ~ 10 | 40 |
| 700 | ~ 8 | ~ 15 | 60 |
| 900 | ~ 10 | ~ 18 | 75 |
| 1200 | ~ 12 | ~ 25 | 100 |
| 1800 | ~ 18 | ~ 40 | 150 |
| 2500 | ~ 25 | ~ 60 | 200 |
Bereiche der Beleuchtungsstärke in Wohnräumen
Die Beleuchtungsstärke variiert für verschiedene Zwecke und kann sehr unterschiedlich sein. Die Anzahl der Lumen pro Quadratmeter für verschiedene Raumtypen ist wie folgt:
- Büro, Bibliothek, Werkstatt - 300;
- Kinderzimmer - 200;
- Küche, Schlafzimmer - 150;
- Badehaus, Sauna, Schwimmbad - 100;
- Garderobe, Korridor - 75;
- Flur, Korridor, Badezimmer, Badezimmer - 50;
- Treppenhaus, Keller, Dachboden - 20.
Berechnung der Beleuchtungsstärke für Räume
Um die Raumbeleuchtung zu bestimmen, sollte man die folgenden Parameter kennen:
- E - normativer Wert der Beleuchtungsstärke (wie viele Lumen pro 1 м²).
- S - Bodenfläche des Raumes.
- k - Höhenfaktor:
- k = 1 für Deckenhöhen von 2,5 - 2,7 m;
- k = 1,2 für Deckenhöhen von 2,7 - 3,0 m;
- k = 1,5 für Deckenhöhen von 3,0 - 3,5 m;
- k = 2 für Deckenhöhen von 3,5 - 4,5 m;
Die Formel für die Berechnung ist einfach:
F = E-S-k.
Wenn man die Beleuchtungsstärke kennt, kann man den erforderlichen Lichtstrom und die Wattzahl der Leuchten auswählen, wobei die Unterschiede in der Technik und im Funktionsprinzip berücksichtigt werden. Dabei sind die Besonderheiten des menschlichen Sehvermögens zu berücksichtigen, bei dem Lichtquellen mit bläulichem Farbton (ab einer Farbtemperatur von 4700K und darüber) scheint weniger hell zu sein.
Vergleich von Glühbirnen und LED-Lampen
In der obigen Tabelle wird die Wattzahl verschiedener Gerätetypen bei gleichem Helligkeitswert verglichen. Die Tabelle zeigt, wie viel Lumen die Glühbirne, die Leuchtstofflampe und die LED-Lampe haben.
Der Wirkungsgrad der Geräte unterscheidet sich um mehr als eine Größenordnung. Es ist sofort ersichtlich, dass der Vergleich zugunsten der modernen Lichtquellen ausfällt. Und das, ohne die lange Lebensdauer der LED-Lichtquellen zu berücksichtigen. Einige Hersteller geben an, dass die Lebensdauer von LED-Elementen in Zehntausenden von Stunden gemessen werden kann. Die Energieeinsparungen während der Lebensdauer der LED-Lichtquelle machen die hohen Kosten der LED-Lichtquellen um ein Vielfaches wieder wett.
100-W-Glühbirnen eignen sich am besten für die Haushaltsbeleuchtung. Unzureichende Effizienz und geringe Lebensdauer haben dazu geführt, dass Glühlampen durch modernere, effizientere und langlebigere Geräte ersetzt wurden. Eine 12-Watt-LED-Glühbirne liefert denselben Lichtstrom wie eine 100-Watt-Glühbirne.
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