Le lumen est une unité de mesure de la luminance. Il s'agit d'un système international d'unités. Le lumen décrit la quantité de lumière émise par une source. Il s'agit d'une mesure plus précise que le wattage, car des sources lumineuses de même puissance, mais de rendements et de caractéristiques spectrales différents, ne produisent pas le même flux lumineux.
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Qu'est-ce qu'un lumen ?
Il existe plusieurs façons de mesurer l'éclairement. Les unités de base sont le lux et le lumen. La différence entre eux est que lux indique l'éclairement d'une unité de surface, tandis que le lumen est une mesure du flux de rayonnement total d'une source lumineuse. Ainsi, plus la valeur en lux est élevée, plus la surface éclairée est lumineuse, et plus la valeur en lumen est élevée, plus le luminaire lui-même est lumineux. Cette distinction permet d'évaluer l'efficacité des dispositifs d'éclairage de différentes conceptions.
Il est nécessaire de considérer quels sont les lumens des lampes LED. Il est utile de comprendre que de telles sources de lumière sont caractérisées par un rayonnement directionnel. Incandescent et fluorescent émettent de la lumière dans toutes les directions. Pour obtenir le même éclairage de surface, des éléments LED plus petits sont nécessaires car le rayonnement est concentré dans une seule direction.
Incandescent et les lampes fluorescentes émettent un rayonnement dans une zone non directionnelle, ce qui nécessite l'utilisation de réflecteurs (réflecteurs) qui redirige le faisceau lumineux dans la direction souhaitée. Avec les appareils à LED, les réflecteurs ne sont pas nécessaires.
Paramètres déterminant l'indice de flux lumineux et son calcul
Les paramètres d'éclairement ne sont pas seulement influencés par le niveau de luminance des sources lumineuses. Les éléments suivants doivent être pris en compte :
- La longueur d'onde de la lumière émise. Un éclairage dont la température de couleur est de 4 200 K, qui correspond à la couleur blanche naturelle, est mieux perçu par l'œil qu'un éclairage plus proche de la partie rouge ou bleue du spectre.
- Direction de la propagation de la lumière. Les luminaires à faisceau étroit vous permettent de concentrer la lumière là où elle est nécessaire, sans avoir à installer des luminaires plus puissants.
Le flux lumineux en lumens est rarement spécifié par les fabricants, parce que la plupart des clients sont guidés par la puissance des luminaires et leurs température de couleur.
Combien de lumens contient une ampoule LED de 1 watt ?
Les fabricants d'éclairage n'inscrivent pas toujours la liste complète des caractéristiques sur l'emballage. Cela peut être dû à plusieurs raisons :
- L'habitude des acheteurs de juger la luminosité des ampoules par la puissance consommée ;
- les fabricants peu scrupuleux ne prennent pas la peine de prendre les mesures nécessaires.
Le problème est que les niveaux d'émission des LED et des modèles basés sur ces dernières sont inégaux :
- une partie du flux est piégée par l'ampoule de protection ;
- Dans une lampe à LED, il y a plusieurs LED ;
- une partie de la puissance est dissipée au niveau du driver de LED ;
- La luminosité dépend de la quantité de courant qui traverse la LED.
Une détermination précise n'est possible qu'avec des instruments de mesure (luxmètre), mais pour certains types de LED, vous pouvez donner des chiffres approximatifs :
- LEDs dans les ampoules dépolies - 80-90 Lm/W ;
- LEDs dans les ampoules transparentes - 100-110 Lm/W ;
- diodes électroluminescentes simples - jusqu'à 150 Lm/W
- modèles expérimentaux - 220 Lm/W.
Les données énumérées ci-dessus peuvent être utilisées pour déterminer la consommation de courant lors de l'utilisation de dispositifs à DEL pour lesquels une valeur de luminosité a été déterminée. Si l'on installe un projecteur à LED avec une vitre de recouvrement transparente et que sa luminosité est indiquée comme étant de 3000 lumens, la consommation électrique sera de 30 W. En connaissant la puissance et la tension d'alimentation, il est facile de déterminer la consommation de courant.
Conversion des lumens en watts
Pour comparer l'efficacité de différentes sources lumineuses de différents types et conceptions, il est pratique d'avoir sous les yeux un tableau contenant les données de puissance des luminaires ayant les mêmes valeurs de luminosité.
| Luminance, lumens par mètre carré | Ampoule LED, W | Lampe à économie d'énergie (ampoule fluorescente), W | Ampoule à incandescence, 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 |
Plages d'éclairement dans les salles de séjour
L'éclairement varie en fonction des objectifs et peut être très variable. Le nombre de lumens par mètre carré pour différents types de pièces est le suivant :
- bureau, bibliothèque, atelier - 300 ;
- chambre d'enfant - 200 ;
- cuisine, chambre à coucher - 150 ;
- bains, sauna, piscine - 100 ;
- vestiaire, couloir - 75 ;
- couloir, couloir, salle de bain, salle de bain - 50 ;
- escalier, cave, grenier - 20.
Calcul de l'éclairement des pièces
Pour déterminer l'éclairage d'une pièce, il faut connaître les paramètres suivants :
- E - valeur normative de l'éclairement (combien de lumens par 1 м²).
- S - surface de la pièce.
- k - facteur de hauteur :
- k = 1 pour des hauteurs de plafond de 2,5 - 2,7 m ;
- k = 1,2 pour des hauteurs de plafond de 2,7 - 3,0 m ;
- k = 1,5 pour des hauteurs de plafond de 3,0 - 3,5 m ;
- k = 2 pour des hauteurs de plafond de 3,5 - 4,5 m ;
La formule de calcul est simple :
F = E-S-k.
En connaissant l'éclairement, on peut choisir le flux lumineux et la puissance nécessaires des luminaires, en tenant compte de leurs différences de technologie et de principe de fonctionnement. Il faut tenir compte des particularités de la vue humaine, pour lesquelles les sources lumineuses ayant une teinte bleutée (à partir d'une température de couleur de 4700K et plus) semble être moins brillant.
Comparaison entre les lampes à incandescence et les lampes LED
Le tableau ci-dessus compare la puissance en watts de différents types d'appareils pour une même valeur de luminosité. Le tableau montre combien de lumens ont la lampe à incandescence, la lampe fluorescente et la lampe LED.
L'efficacité des dispositifs diffère de plus d'un ordre de grandeur. Il est immédiatement évident que la comparaison est en faveur des sources de lumière modernes. Et ce, sans même tenir compte de la grande durabilité des sources lumineuses LED. Selon certains fabricants, la durée de vie des éléments LED peut se compter en dizaines de milliers d'heures. Les économies d'énergie réalisées au cours de la durée de vie de la source lumineuse à DEL compensent souvent le coût élevé de cette dernière.
Les ampoules de 100 W sont les plus adaptées à l'éclairage domestique. Une efficacité insuffisante et une faible durée de vie ont conduit à remplacer les sources lumineuses à incandescence par des dispositifs plus modernes, efficaces et durables. Une ampoule LED de 12 watts donne le même flux lumineux qu'une ampoule à incandescence de 100 watts.
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