Công suất và lumen là hai phép đo thường được sử dụng để đo lượng ánh sáng phát ra khi mua thiết bị chiếu sáng. Công suất là thước đo năng lượng cần thiết của một bộ đèn để tạo ra một lượng ánh sáng nhất định, trong khi lumen là thước đo lượng ánh sáng được tạo ra bởi bộ đèn. Lux là hiệu ứng ánh sáng mà đèn đạt được sau khi lắp đặt. Biết được sự khác biệt giữa công suất và lumen, cũng như lux được tính toán, có thể giúp bạn chọn thiết bị cố định phù hợp cho ứng dụng của mình.
Đèn LED đã phát triển trong thế kỷ 21 chủ yếu vì chúng có thể tạo ra lượng ánh sáng cần thiết ở mức công suất thấp hơn (tiêu thụ năng lượng). Khi bạn mua đèn LED, bạn sẽ muốn xem công suất để xác định công suất của đèn LED. Đèn LED cần tạo ra ánh sáng. Nói chung, công suất càng cao thì ánh sáng càng sáng. Tuy nhiên, công suất không cho bạn biết lượng ánh sáng thực sự được tạo ra và đó là lúc bạn cần quan tâm đến một số liệu khác – lumen. Lumens đo lượng ánh sáng được tạo ra bởi một bộ đèn LED và điều này cho phép bạn so sánh độ sáng của các bộ đèn khác nhau (trong cùng điều kiện sử dụng). Cuối cùng, chúng ta có thể kiểm tra mức độ chiếu sáng của không gian được chiếu sáng thông qua một mô phỏng ánh sáng hoặc máy đo lux. Những thông số này chúng tôi cho rằng rất cần thiết phải được nghiên cứu kỹ lưỡng.
Watts là gì?
Watt là đơn vị đo năng lượng tiêu thụ của các thiết bị chiếu sáng. Ở thế kỷ 20, người ta mua đèn bằng cách nhìn vào công suất của bóng đèn, ví dụ chúng ta thường cần đèn sợi đốt 100W để thắp sáng phòng khách. Nói chung, công suất càng cao thì độ sáng của các loại đèn truyền thống như đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang càng cao, vì vậy vào thời điểm đó công suất trở thành thước đo độ sáng. Ở đèn sợi đốt, dòng điện đi qua dây tóc bên trong bóng đèn để tạo ra nhiệt lượng và độ sáng nhưng nhiệt lượng chiếm tỷ lệ lớn và đây không phải là thứ chúng ta cần. Điều này có nghĩa là hiệu quả chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng là rất thấp đối với đèn sợi đốt.
Khi công nghệ tiến bộ, những bóng đèn này được thay thế bằng các thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng và hiệu quả hơn, chẳng hạn như đèn LED (Điốt phát sáng) và CFL (đèn huỳnh quang compact). Chúng hoạt động khác với các thiết bị chiếu sáng truyền thống và có xu hướng sử dụng ít nhiệt hơn trong khi tạo ra cùng một mức công suất ánh sáng. Vì vậy, từ “lumen” ra đời và việc chọn đèn theo công suất không còn quá phổ biến nữa.
Lumens là gì?
Lumen là đơn vị vật lý mô tả quang thông. Vật lý được hiểu là một ngọn nến (cd, Candela, đơn vị cường độ sáng) theo một góc đặc (trên một đơn vị mặt cầu có bán kính 1 mét, hình nón cầu tương ứng với vương miện hình cầu 1 mét vuông, tương ứng với góc ở tâm). của phần giữa là khoảng 65°) để tạo ra tổng quang thông phát ra. Nó là thước đo độ sáng đầu ra của một thiết bị chiếu sáng. Đèn cung cấp càng nhiều lumen thì ánh sáng càng sáng. Lumens là đơn vị đo lường chính xác hơn công suất và chúng có thể cho bạn biết trực tiếp hơn cách thức hoạt động của thiết bị chiếu sáng (hiệu ứng ánh sáng) trong một ứng dụng.
Đèn LED đã phát triển nhanh chóng trong những thập kỷ gần đây, cung cấp giải pháp tiết kiệm năng lượng để chiếu sáng mọi không gian, bao gồm nhà ở, cơ sở kinh doanh, đường sá, khu vực công cộng ngoài trời, v.v. Sự phát triển nhanh chóng của đèn LED là do nó có hiệu suất chiếu sáng cao hơn, nghĩa là nó tạo ra cùng một quang thông (đầu ra Lumen) và tiêu thụ ít điện năng hơn. Đèn LED có nhiều mức hiệu suất khác nhau, từ 20 lumen/watt đến 180 lumen/watt, một số đèn LED hiện cung cấp công suất ánh sáng cao tới 200 lumen/watt. Những điều này khiến chúng ta chú ý hơn đến lumens khi lựa chọn đèn LED, thay vì chọn loại đèn phù hợp dựa trên công suất. Vì 100W, 160lm/W đèn đường có thể sáng hơn đèn 150W, 100lm/W, thậm chí sáng hơn đèn HPS 200W.
Lux là gì?
1 lux được định nghĩa tương đương với một lumen ánh sáng phân bố trên diện tích một mét vuông. Nói cách khác: thông số tính bằng lux cho bạn biết bạn cần bao nhiêu lumen (tổng công suất phát quang) trong một khu vực đo nhất định để được chiếu sáng. Ví dụ: phòng của bạn cần độ sáng trung bình là 200lux, và phòng có diện tích 10 mét vuông thì lumen bạn cần = 200lux*10m2=2000lm. Khi chia cho hệ số bảo trì là 0,8, chúng ta nhận được 2500lm đó (khoảng 20w Đèn canopy LED) là cần thiết để chiếu sáng căn phòng của bạn. Bạn có thể thấy từ công thức tính toán rằng nếu căn phòng rộng thì để có được mức độ chiếu sáng tương tự, bạn cần tăng công suất hoặc số lượng đèn để đạt được mức lux mà bạn cần.
Tóm lại, lux là hiệu ứng chiếu sáng (mức độ chiếu sáng) của đèn đang sử dụng. Để chiếu sáng một khu vực lớn hơn với cùng mức lux, chúng tôi tăng lumen của đèn hoặc tăng số lượng đèn.
Sự khác biệt giữa lumen và lux
Lux đo cùng một lượng ánh sáng nhưng được chiếu lên một bề mặt, trong khi lumen đo lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn. Kết quả là, một lumen trên mét vuông bằng một lux.
Làm cách nào để chuyển đổi Watts sang Lumens, và cuối cùng từ Lumens sang lux?
Ở đây chúng ta cần giới thiệu một khái niệm khác – hiệu suất phát sáng, đề cập đến tỷ lệ quang thông phát ra từ nguồn sáng với mức tiêu thụ điện năng. Hiệu suất phát sáng là chỉ số để đo chất lượng ánh sáng nhìn thấy được tạo ra bởi một nguồn sáng. Hiệu suất phát sáng = quang thông/công suất của đèn, được đo bằng lumen trên watt trong Hệ đơn vị quốc tế (SI). Theo công thức, hiệu suất phát sáng được xác định bởi hai yếu tố: quang thông và công suất. Thông số đầu tiên được xác định bằng đơn vị lumen (lm), giá trị càng lớn thì hiệu suất ánh sáng càng cao. Đồng thời, thông số thứ hai, công suất, cũng quan trọng không kém. Công suất cần thiết để tạo ra quang thông nhất định càng ít thì hiệu suất ánh sáng càng cao. Đối với các nguồn sáng khác nhau phát ra quang thông như nhau thì khi tiêu thụ ít điện năng hơn, hiệu suất phát sáng của đèn này càng cao. Giá trị hiệu suất phát sáng càng cao thì khả năng chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng của thiết bị chiếu sáng càng mạnh. Điều này có nghĩa là thiết bị chiếu sáng có hiệu suất tiết kiệm năng lượng mạnh hơn và thân thiện với môi trường hơn.
Ví dụ: tổng lượng ánh sáng phát ra của đèn tiết kiệm năng lượng 12W là 1080LM và hiệu suất phát sáng = 1080lm/12W=90lm/W. Thông qua đó chúng ta có thể dùng nó để đánh giá chất lượng của đèn.
Đối với Công thức chuyển đổi Watt sang Lumen, đó là Lumens= Watts X Hiệu suất phát sáng
Bảng sau so sánh hiệu suất phát sáng của các loại đèn khác nhau. Chúng ta có thể thấy hiệu suất phát sáng của các loại đèn khác nhau rất nhiều. Hiệu suất phát sáng của cùng một loại đèn (chẳng hạn như đèn LED) cũng khác nhau rất nhiều trong các thời kỳ khác nhau. Chính vì lý do này mà chúng ta không thể chọn đèn chỉ dựa vào công suất. Thông qua bảng dưới đây, chúng ta có thể tính được lumen theo công suất. Ví dụ, quang thông (lumen) của một Đèn đường LED 50W hiện tại là khoảng 50w*150lm/w=7500lm.
Vậy với quang thông (lumen), làm thế nào để có được mức độ chiếu sáng khi đèn được đưa vào công trình? Với sự trợ giúp của phần mềm mô phỏng ánh sáng, chúng ta dễ dàng có được kết quả. Tất nhiên, đối với người tiêu dùng bình thường, chúng ta có một phương pháp tính toán sơ bộ đơn giản. Thông qua công thức Lux=Lumen*số lượng/diện tích tính bằng mét vuông. Khi đèn đường 50W nêu trên được lắp đặt trên đường có chiều rộng 7m, khoảng cách giữa các cột đèn là 30 mét và MF là 0,8 thì ta sẽ được lux=7500lm*0,8/30/7=28lux. Dựa vào đó, chúng ta có thể đánh giá sơ bộ liệu nó có đáp ứng được các yêu cầu tương ứng hay không. Yêu cầu chiếu sáng đường.
Làm thế nào để nâng cao hiệu quả phát sáng?
Hiệu suất phát sáng của đèn phụ thuộc vào yếu tố nào? Hiệu suất phát sáng được xác định bởi hai yếu tố: quang thông và công suất của đèn. Tham số đầu tiên được xác định bởi đơn vị lumen (lm) và giá trị của nó càng lớn ở cùng một công suất thì hiệu suất ánh sáng càng cao. Đồng thời, công suất cần thiết để tạo ra cùng một quang thông càng nhỏ thì hiệu suất phát sáng càng cao. Do đó, chúng ta phải tăng quang thông của chip hoặc đèn LED hoặc giảm mức tiêu thụ điện năng không cần thiết của đèn LED. Trình điều khiển LED hoặc những người khác.
CCT
Bằng cách so sánh màu sắc của ánh sáng do nguồn sáng phát ra với màu ánh sáng do vật đen (như bạch kim) tỏa ra ở một nhiệt độ nhất định, nhiệt độ của vật đen lúc này được biểu thị bằng nhiệt độ màu tương quan của ánh sáng nguồn (tức là CCT). Nó là đơn vị đo đại diện cho thành phần màu có trong ánh sáng, được biểu thị bằng Kelvin (K). Nhiệt độ màu tương quan có thể ảnh hưởng đến tâm trạng hoặc cảm giác về không gian của bạn: ánh sáng trắng mát có thể tạo cảm giác lạnh và tập trung, trong khi ánh sáng màu hổ phách ấm hơn có thể tạo cảm giác ấm áp và thư giãn hơn. Đèn LED cung cấp nhiều nhiệt độ màu khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng. Nói chung, chip LED có nhiệt độ màu tương quan cao sẽ có quang thông cao hơn chip có CCT thấp. Nhiều dự án hiện nay yêu cầu Nhiệt độ màu tương quan phải nhỏ hơn 4000K, đôi khi thậm chí là 2200K, đây là một vấn đề nan giải khác. Vì vậy chúng ta cần phải điều chỉnh nhiệt độ màu cho phù hợp với dự án của chính mình.
CRI
Chỉ số hoàn màu (CRI) của đèn điện là thước đo khả năng nguồn sáng hiển thị màu sắc của vật thể một cách chân thực hoặc tự nhiên. Chỉ số được đo từ 0 đến 100, trong đó 100 có nghĩa là màu sắc dưới nguồn sáng giống như dưới ánh sáng mặt trời tự nhiên. Nói chung, chỉ số hoàn màu càng cao thì hiệu suất ánh sáng của chip hoặc đèn LED càng thấp. Điều này khiến chúng ta cần phải lựa chọn giữa CRI cao và hiệu quả cao. Đối với hệ thống chiếu sáng trong nhà (như trung tâm mua sắm, siêu thị), chúng ta có thể chọn sản phẩm có CRI tối thiểu 80, vì chúng ta quan tâm đến màu sắc của vật thể khi chọn hàng. Đối với chiếu sáng ngoài trời (chẳng hạn như sân vận động, đường sá), chúng ta có thể chọn đèn pha hoặc đèn đường có CRI>70, vì chúng ta quan tâm nhiều hơn đến việc liệu chúng ta có thể nhìn rõ vật thể trong tình huống đó hay không. Trong trường hợp sau, chúng ta không cần chọn chip LED có CRI cao để giảm hiệu suất ánh sáng, điều này sẽ khiến chúng ta rất bị động trong cạnh tranh. Tất nhiên, điều đó không có nghĩa là chúng ta không thể có cả hai, nhưng chi phí quá cao.
Tản nhiệt
Nói chung, độ ổn định và chất lượng của đèn LED bị ảnh hưởng rất nhiều bởi khả năng tản nhiệt của thân đèn. Các thành phần chính của đèn LED là nguồn sáng (LED), cấu trúc tản nhiệt, bộ điều khiển, thấu kính, v.v. Là một bộ phận quan trọng, cấu trúc tản nhiệt ảnh hưởng đến tuổi thọ của đèn. Chúng ta nên sử dụng các vật liệu dẫn nhiệt đáng tin cậy như graphene để quản lý nhiệt, điều này có thể tránh được tác động tự phát nhiệt nghiêm trọng của đèn và giảm tác động tàn phá của nhiệt độ cao đối với hiệu suất và độ tin cậy của chip LED. Ngược lại, nếu nhiệt tập trung vào chip có kích thước nhỏ thì nhiệt độ của chip sẽ tăng lên, nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ làm cho đường cong phân rã ánh sáng của đèn dốc hơn, tức là hiệu suất phát sáng sẽ giảm trong thời gian ngắn. Trong khi đó,
Trình điều khiển LED
Hiệu suất của trình điều khiển LED là tỷ lệ giữa công suất đầu ra của trình điều khiển với công suất mà nó tiêu tốn từ dây (công suất đầu vào). Bản thân bộ nguồn LED cũng tiêu thụ năng lượng, đây là sự khác biệt giữa công suất đầu vào và công suất đầu ra. Có thể thấy, tỷ lệ năng lượng tiêu thụ của chính bộ nguồn LED càng nhỏ thì hiệu suất chuyển đổi của nó càng cao. Ví dụ: một đèn LED 100W sử dụng hai bộ điều khiển LED khác nhau, tiêu thụ lần lượt là 10W và 20W, khi đó công suất đầu ra của chúng lần lượt là 90W và 80W. Giả sử hiệu suất ánh sáng của chip LED là 150lm/W, chúng ta có thể nhận được hiệu suất phát sáng của chip LED là 135lm/W, trong khi hiệu suất phát sáng của chip LED chỉ là 120lm/w. Việc sử dụng trình điều khiển LED hiệu suất cao được thiết kế để tiêu thụ ít năng lượng hơn và tiết kiệm chi phí cho các ứng dụng yêu cầu công suất ánh sáng mạnh.
Phân phối ánh sáng
Ống kính ảnh hưởng đến hiệu quả phát sáng ở một mức độ nhất định. Ví dụ, vật liệu PC và vật liệu PMMA có cùng độ dày và độ truyền ánh sáng của vật liệu sau cao hơn 2-3%. Ngoài ra, khả năng chống lão hóa của PMMA cũng tốt. Tất cả đều hữu ích để nâng cao hiệu quả của đèn LED. Ngoài ra, ống kính được thiết kế hợp lý cũng có thể đạt được mức độ chiếu sáng tốt hơn trong các ứng dụng. Nguyên tắc cơ bản là chiếu càng nhiều ánh sáng càng tốt vào vùng mục tiêu. Để biết chi tiết, xem các blog liên quan-Phân phối ánh sáng đèn chiếu sáng ngoài trời và ứng dụng của chúng Thông qua những điều này, chúng tôi có thể cải thiện hiệu suất phát sáng của đèn và tiết kiệm chi phí cho ứng dụng dự án của bạn.
Bản tóm tắt
Bài viết này giới thiệu các khái niệm cơ bản về công suất, lumen và mức độ chiếu sáng (lux), đây là những thông số chúng ta tiếp xúc khi lập kế hoạch dự án. Đối với các loại đèn khác nhau, công suất cao không có nghĩa là quang thông cao, cũng như quang thông cao không có nghĩa là mức độ chiếu sáng cao. Đối với đèn LED, những cải tiến trong công nghệ chiếu sáng đã mang lại những thay đổi đáng kể về hiệu quả sử dụng năng lượng và hiệu quả chi phí của đèn LED trong những năm qua. Họ đã đạt được tiến bộ lớn về hiệu suất ánh sáng và quang phổ, và chúng ta nên hết sức chú ý đến hai điều này khi lựa chọn đèn LED.
Ví dụ: nhãn tiết kiệm năng lượng có thể giúp người tiêu dùng thông thường xác định xem sản phẩm có đáp ứng nhu cầu cụ thể của họ hay không (tiết kiệm năng lượng, công suất), nhưng đối với một số ứng dụng khác, chẳng hạn như sân vận động và sân vận động. Chiếu sáng đường, chúng ta nên biết thêm về hiệu suất ánh sáng, phân bổ ánh sáng, chức năng cung cấp điện, v.v. để hiểu rõ hơn và cuối cùng phục vụ cho dự án của riêng bạn. Hãy liên hệ với chúng tôi để biết thêm chi tiết.
