Lumen to jednostka miary luminancji. Jest to międzynarodowy system jednostek. Lumen określa ilość światła emitowanego przez źródło. Jest to dokładniejsza miara niż moc, ponieważ źródła światła o tej samej mocy, ale różnej sprawności i charakterystyce widmowej, nie wytwarzają takiego samego strumienia świetlnego.
Spis treści
Co to jest lumen?
Istnieje kilka miar natężenia oświetlenia. Podstawowymi jednostkami są luksy i lumeny. Różnica między nimi polega na tym, że lux oznacza natężenie oświetlenia jednostki powierzchni, natomiast lumen jest miarą całkowitego strumienia promieniowania źródła światła. Zatem im wyższa wartość luksów, tym jaśniejsza jest oświetlana powierzchnia, a im wyższa wartość lumenów, tym jaśniejsza jest sama oprawa oświetleniowa. To rozróżnienie pomaga ocenić sprawność urządzeń oświetleniowych o różnej konstrukcji.
Należy zastanowić się, jakie są strumienie świetlne w lampach LED. Pomaga to zrozumieć, że takie źródła światła charakteryzują się promieniowaniem kierunkowym. Żarówki i fluorescencyjny emitują światło we wszystkich kierunkach. Aby uzyskać takie samo oświetlenie powierzchni, potrzebne są mniejsze elementy LED, ponieważ promieniowanie jest skoncentrowane w jednym kierunku.
Żarowe i świetlówki emitują promieniowanie w obszarze bezkierunkowym, co wymusza stosowanie odbłyśników (reflektory), która przekierowuje wiązkę światła w żądanym kierunku. W przypadku urządzeń LED odbłyśniki nie są konieczne.
Parametry określające wskaźnik strumienia świetlnego i jego obliczanie
Na parametry luminancji wpływa nie tylko poziom luminancji źródeł światła. Należy wziąć pod uwagę następujące kwestie:
- Długość fali emitowanego światła. Oświetlenie o temperaturze barwowej 4200 K, która odpowiada naturalnej barwie białej, jest lepiej odbierane przez oko niż oświetlenie bliższe czerwonej lub niebieskiej części widma.
- Kierunek propagacji światła. Oprawy o wąskiej wiązce pozwalają skupić światło tam, gdzie jest ono potrzebne, bez konieczności instalowania jaśniejszych opraw.
Strumień świetlny w lumenach jest rzadko podawany przez producentów, ponieważ większość klientów kieruje się mocą opraw i ich temperatura barwowa.
Ile lumenów mieści się w 1 watowej żarówce LED
Producenci oświetlenia nie zawsze umieszczają na opakowaniu pełną listę właściwości. Może to wynikać z kilku powodów:
- Przyzwyczajenie nabywców do oceniania jasności żarówek na podstawie pobieranej mocy;
- pozbawieni skrupułów producenci nie zadają sobie trudu, aby wykonać niezbędne pomiary.
Problem polega na tym, że poziomy emisji diod LED i konstrukcji na nich opartych nie są jednakowe:
- część strumienia jest zatrzymywana przez bańkę ochronną;
- W lampie LED znajduje się kilka diod LED;
- część mocy jest rozpraszana w sterowniku diod LED;
- Jasność zależy od natężenia prądu przepływającego przez diodę LED.
Dokładne określenie jest możliwe tylko przy użyciu przyrządów pomiarowych (luksomierza), ale dla niektórych typów diod LED można podać przybliżone wartości:
- Diody LED w żarówkach matowych - 80-90 lm/W;
- Diody LED w przezroczystych żarówkach - 100-110 lm/W;
- pojedyncze diody elektroluminescencyjne - do 150 lm/W
- modele eksperymentalne - 220 lm/W.
Powyższe dane można wykorzystać do określenia poboru prądu w przypadku stosowania urządzeń LED, dla których określono wartość jasności. W przypadku zainstalowania naświetlacza LED z przezroczystą szybą ochronną, którego jasność określono na 3000 lumenów, zużycie energii wyniesie 30 W. Znając moc i napięcie zasilania, można łatwo określić pobór prądu.
Przeliczanie lumenów na waty
Aby porównać wydajność różnych źródeł światła o różnych typach i konstrukcjach, warto mieć przed sobą tabelę zawierającą informacje o mocy źródeł światła o tej samej wartości jasności.
| Luminancja, lumeny na metr kwadratowy | Żarówka LED, W | Lampa energooszczędna (fluorescencyjna), W | Żarówka, 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 |
Zakresy natężenia oświetlenia w pomieszczeniach mieszkalnych
Natężenie oświetlenia jest różne dla różnych celów i może się znacznie różnić. Liczba lumenów na metr kwadratowy dla różnych typów pomieszczeń jest następująca:
- biuro, biblioteka, warsztat - 300;
- pokój dziecięcy - 200;
- kuchnia, sypialnia - 150;
- łaźnia, sauna, basen - 100;
- szatnia, korytarz - 75;
- przedpokój, korytarz, łazienka, łazienka - 50;
- klatka schodowa, piwnica, strych - 20.
Obliczanie natężenia oświetlenia w pomieszczeniach
Aby określić natężenie oświetlenia w pomieszczeniu, należy znać następujące parametry:
- E - wartość normatywna natężenia oświetlenia (ile lumenów na 1 м²).
- S - powierzchnia podłogi pomieszczenia.
- k - współczynnik wysokości:
- k = 1 dla wysokości sufitu 2,5 - 2,7 m;
- k = 1,2 dla wysokości sufitu 2,7 - 3,0 m;
- k = 1,5 dla wysokości sufitu 3,0 - 3,5 m;
- k = 2 dla wysokości sufitu 3,5 - 4,5 m;
Wzór na obliczenia jest prosty:
F = E-S-k.
Znając natężenie oświetlenia, można dobrać wymagany strumień świetlny i moc opraw, biorąc pod uwagę różnice w technologii i zasadzie działania. Należy wziąć pod uwagę osobliwości ludzkiego wzroku, dla których źródła światła o niebieskawym zabarwieniu (od temperatury barwowej 4700K wzwyż) wydaje się być mniej jasny.
Porównanie lamp żarowych i LED
W powyższej tabeli porównano moc różnych typów urządzeń dla tej samej wartości jasności. W tabeli podano, ile lumenów mają żarówka, świetlówka i lampa LED.
Sprawność urządzeń różni się o ponad rząd wielkości. Od razu widać, że porównanie wypada na korzyść nowoczesnych źródeł światła. I to nawet nie biorąc pod uwagę dużej trwałości źródeł światła LED. Według niektórych producentów żywotność elementów LED można liczyć w dziesiątkach tysięcy godzin. Oszczędności energii w całym okresie eksploatacji źródła światła LED wielokrotnie zwracają wysoki koszt tego typu źródeł światła.
Żarówki o mocy 100 W są najbardziej odpowiednie do oświetlenia domowego. Niezadowalająca wydajność i niska trwałość sprawiły, że żarowe źródła światła zostały zastąpione przez bardziej nowoczesne, wydajne i trwałe urządzenia. 12-watowa żarówka LED daje taki sam strumień świetlny jak 100-watowa żarówka żarnikowa.
Powiązane artykuły:
