Eficiență luminoasă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Eficiența luminoasă a unei surse de lumină este raportul dintre fluxul luminos (putere luminoasă) și fluxul radiant (puterea radiantă). Dimensional este exprimat în lumen / watt .

Fluxul luminos este definit pe baza percepției subiective a ochiului uman mediu și corespunde unei curbe particulare din spectrul luminii vizibile . Un bec emite, de asemenea, radiații în afara benzii vizibile, în general în infraroșu pentru efectul Joule și în ultraviolet , care nu contribuie la senzația de luminozitate. O lampă are o eficiență luminoasă mai mare cu atât mai mult este capabilă să emită un spectru de radiații adecvat percepției umane, adică are o distribuție spectrală a puterii concentrate în spectrul vizibil în jurul lungimilor de undă de 555 nm.

Exemple

Eficiența becurilor cu incandescență pentru uz casnic (bec transparent, putere cuprinsă între 40 W și 100 W, alimentată cu tensiune de rețea de 230 V) este cuprinsă între 10,4 și 13,5 lm / W ( lumen / watt ) [1] . Becurile cu halogen pot ajunge la 20 lm / W pentru modelele liniare cu putere de 220-500W la tensiunea de rețea și până la 24-25 lm / W pentru puteri mai mari. Halogenii de joasă tensiune (12 V) ating 26-27 lm / W. Becurile fluorescente, cunoscute și sub denumirea de becuri cu „economie de energie” în comparație cu becurile cu incandescență, pot depăși 90 lm / W. Becurile cu LED au o eficiență și mai mare și continuă să crească odată cu îmbunătățirea progresivă a tehnologiilor. Cele mai bune LED-uri de eficiență pentru aplicații domestice sunt în jur de 125 lm / W și mai mult; cele pentru iluminatul stradal de la 165 lm / W în sus. Studiile privind evoluția tehnologică a sectorului efectuate de Departamentul pentru Energie al SUA și Centrul Comun de Cercetare al Uniunii Europene prezic că în segmentul consumatorilor este posibil să se ajungă la LED-uri cu lumină albă cu o eficiență de cel puțin 200 lm / W cu o bună redarea culorilor (CRI> 90) și la costuri de producție reduse.

Tabelul de mai jos enumeră eficacitatea și eficiența luminoasă pentru diferite surse de lumină:

Categorie Tip Eficacitate luminoasă
total ( lm / W )		 Eficiență luminoasă
general [2]
Combustie lumânare 0,3 [3] 0,04%
lampă pe gaz 2 [4] 0,3%
Strălucitor 100 W tungsten, incandescent (230 V) 13,5 [1] 2,0%
200 W tungsten, incandescent (230 V) 15,2 [1] 2,2%
105 W tungsten, halogen E27 (230 V) 18,1 [5] 2,7%
240 W tungsten, halogen R7s (230 V) 20,4 [6] 3,0%
400 W tungsten, halogen R7s (230 V) 22,0 [5] 3,2%
1000 W tungsten, halogen E40 (230 V) 24,0 [6] 3,5%
5 W tungsten, incandescent (120 V) 5 0,7%
40 W tungsten, incandescent (120 V) 12,6 [7] 1,9%
100 W tungsten, incandescent (120 V) 17,5 [7] 2,6%
2.6 W wolfram, halogen 19,2 [8] 2,8%
60 W wolfram, halogen , cuarț GY6.35 (12 V) 28,3 [6] 4,1%
lămpi și reflectoare de fotografie 35 [9] 5,1%
LED LED alb 10-300 [10] [11] 1,5-44%
Priză LED E27 4 W echiv. la 40 W 135 [12] 19,9%
Priză LED E27 6 W echiv. la 60 W 134 [13] 19,6%
Priză LED E27 10 W echiv. la 100 W 152 [14] 22,3%
Lampă cu arc Lampă xenon 30-50 [15] [16] 4,4-7,3%
Lămpi cu mercur - xenon 50-55 [15] 7,3-8,0%
Fluorescent 9–26 W fluorescent compact 57–72 [17] [18] 8-11%
Tub fluorescent T12 cu balast magnetic 60 [19] 9%
Tub fluorescent T5 70-100 [20] 10-15%
Tub fluorescent T8 80-100 [19] 12-15%
Lampă de descărcare Lampă cu sulf de 1400 W 100 15%
Lampă cu vapori de halogenuri metalice 65-115 [21] 9,5-17%
Lampă cu vapori de sodiu (presiune înaltă) 85-150 [22] 12-22%
Lampă cu vapori de sodiu (presiune scăzută) 100-200 [22] [23] 15-29%
Maxim teoretic Lumină verde monocromatică 540x10 12 Hz ,
555 nm aprox		 683.000 100%

Trebuie remarcat faptul că eficiența luminoasă generală menționată la maximul teoretic are o utilizare practică redusă, deoarece este în raport cu lumina verde care corespunde sensibilității maxime a ochiului uman. Pentru lumina percepută ca alb s-a arătat că eficiența luminoasă maximă este mult mai mică și este în raport cu calitatea albului care trebuie obținut [24] , cuantificat prin așa-numitul Index de redare a culorilor (CRI). Un CRI de 100% corespunde unui spectru de emisie continuă pe toate culorile vizibile și cu distribuția lor egală cu cea a corpului negru (sau în orice caz nedistinguibil de acesta pentru ochiul uman). Un CRI foarte scăzut este o indicație a unui alb fals , obținut dintr-un amestec de câteva lungimi de undă, care nu apare ca lumină colorată, cu toate acestea distorsionează redarea culorii. Eficiența luminoasă maximă pentru sursele albe de 4000 kelvin este de 418 lm / W, 389 lm / W și 253 lm / W în cele trei cazuri exemplare de CRI = 70%, CRI = 90% și CRI = 99%. Sursele de lumină fluorescente și LED-uri comerciale actuale cu o bună calitate a culorii albe au un CRI de 90%. Prin urmare, eficiența luminoasă globală din tabel, dacă este inclusă constrângerea suplimentară a luminii albe cu CRI ≥ 90%, ar trebui să crească cu 75% comparativ cu ceea ce este indicat.

Notă

  1. ^ a b c ( EN ) Standard A-clear clear - Broșura familiei de produse ( PDF ), pe cdn.kyklo.co , Philips, 5 decembrie 2016.
  2. ^ Eficiența luminoasă globală este dată aici ca raport în raport cu transformarea ipotetică completă a puterii (electrice) în lumină. În sistemul internațional, lumenul a fost redefinit (anul 2020) prin relația 683.000 lm = 1 W de putere de radiație luminoasă monocromatică cu frecvență 540 × 10 12 Hz. A se vedea Le Système international d'unités - The International System of Units . În trecut, constanta era de 680,002.
  3. ^ 1 cd * 4π steradieni / 40 W
  4. ^ John F. Waymouth, Sursă optică de lumină , 7 ianuarie 1992, col. 2, linia 34, brevetul nr. 5079473.
  5. ^ A b (EN) Iluminat pentru locuințe și consumatori (PDF), pe sylvania-lighting.com, Sylvania, iunie 2015.
  6. ^ A b c (EN) Catalog lămpi Comsumer - Portofoliul complet (PDF) pe images.philips.com, Royal Philips NV, ianuarie 2015.
  7. ^ a b TJ Keefe, The Nature of Light , pe ccri.edu , 2007. Accesat la 5 noiembrie 2007 (arhivat din original la 23 aprilie 2012) .
  8. ^ Osram Miniwatt-Halogen , la www.ts-audio.biz . Adus la 28 ianuarie 2008 (arhivat din original la 8 iunie 2008) .
  9. ^ Klipstein, Donald L., The Great Internet Light Bulb Book, Part I , at freespace.virgin.net , 1996. Accesat la 16 aprilie 2006 (arhivat din original la 9 septembrie 2001) .
  10. ^ Klipstein, Donald L., Cele mai strălucitoare și mai eficiente LED-uri și unde să le obțineți , pe site-ul web al lui Don Klipstein . Adus la 15 ianuarie 2008 .
  11. ^ (EN) Cree First to Break 300 Lumens-Per-Watt Barrier on cree.com, 26 martie 2014. Adus pe 3 aprilie 2014 (depus de „url original 26 ianuarie 2015).
  12. ^ (RO) CLA LEDBulb ND 4-40W E27 A60 CL 840 (PDF), pe assets.signify.com, Philips, 31 iulie 2020.
  13. ^ (EN) Philips Lighting - LED Professional Solutions (PDF) pe ledstart.net, Philips, 30 ianuarie 2018.
  14. ^ (EN) CLA LEDBulb ND 10-100W A67 E27 865 CL (PDF), pe assets.signify.com, Philips, 13 noiembrie 2019.
  15. ^ a b Informații tehnice despre lămpi ( PDF ), privind blocurile optice . Adus la 14 octombrie 2007 (arhivat din original la 27 octombrie 2007) . Rețineți că valoarea de 150 lm / W dată pentru lămpile cu xenon pare a fi o eroare. Pagina conține alte informații utile.
  16. ^ Catalogul cu lampă și balast OSRAM Sylvania , 2007.
  17. ^ Low Mercury CFLs , la energyfederation.org , Energy Federation Incorporated. Adus 23 decembrie 2008 .
  18. ^ CFL convenționale , la energyfederation.org , Energy Federation Incorporated. Adus 23 decembrie 2008 .
  19. ^ a b Programul Federal de Management al Energiei, Cum să cumpărați o lampă fluorescentă eficientă din punct de vedere energetic , Departamentul Energiei al SUA, decembrie 2000 (arhivat din original la 2 iulie 2007) .
  20. ^ Departamentul Mediului, Apei, Patrimoniului și Artelor, Australia, Etichetare energetică - Lampi , la energyrating.gov.au . Adus la 14 august 2008 (arhivat din original la 23 iulie 2008) .
  21. ^ The Metal Halide Advantage , on Venture Lighting , 2007. Accesat la 10 august 2008 (arhivat din original la 17 februarie 2012) .
  22. ^ a b LED sau Neon? O comparație științifică , pe signweb.com (arhivată din adresa URL originală pe 9 aprilie 2008) .
  23. ^ De ce este fulgerul colorat? (excitații de gaze) , pe webexhibits.org .
  24. ^ (EN) Po-Chieh Hung și Jeff Y Tsao, Eficacitatea luminii albe maxime a radiației față de indicele de redare a culorilor și temperatura culorii: rezultate exacte și expresie analitică utilă (PDF), în Journal of Display Technology, octombrie 2013, DOI : 10.1109 /JDT.2012.2224638 .

linkuri externe

Inginerie Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Efficienza_luminosa&oldid=121527563 ”