要想知道LED日光灯管中光效、功率和光通量的关系,就先明白其定义。
光效是指光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率(瓦)的比值,称为该光源的光效。发光效率值越高,表明照明器材将电能转化为光能的能力越强,即在提供同等亮度的情况下,该照明器材的节能性越强;在同等功率下,该照明器材的照明性越强,即亮度越大。光效也称为光源的发光效率或者光源的功率因素,表征从光源中射出的光通量与光源所消耗的电功率之比。即η=φ/E=φ/(φ+P),其中η为光效,φ为光源辐射的光能量,E为光源的功率,P为光源损耗的能量,主要是发热量。
在这里LED日光灯中的功率就是指瓦数(单位是“瓦”,符号是“W”)。
光通量的单位为“流明”。光通量通常用Φ来表示,在理论上其单位相当于电学单位瓦特,因视觉对此尚与光色有关。所以依标准光源及正常视力度量单位采用“流明”,符号:lm 。1.光通量是每单位时间到达、离开或通过曲面的光能量。2.光通量是灯泡发出亮光的比率。流明 (lm) 是国际单位体系 (SI) 和美国单位体系 (AS) 的光通量单位。如果将光作为穿越空间的粒子(即光子),那么到达曲面的光束的光通量与 1 秒钟时间间隔内撞击曲面的粒子数成一定比例。
那么LED灯管中光效(lm/w)、功率(w)与光通量(lm)的关系是相乘关系。
即:光效(lm/w)x功率(w)=光通量Φ(lm)
比如一支普通的t8-1.2米的18瓦LED日光灯管,它的光效是55lm/w,它的功率是18w,那么它的光通量就是55X18=990流明。
对于这个光通量是否是很亮呢?亮度怎么样呢?这个就要看光照度是多少了。
那么什么光照度呢?
光照度,即通常所说的勒克斯度(lux),表示被摄主体表面单位面积上受到的光通量。1勒克斯相当于1流明/平方米,即被摄主体每平方米的面积上,受距离一米、发光强度为1烛光的光源,垂直照射的光通量。光照度是衡量拍摄环境的一个重要指标。那么光照度是怎么计算的呢?
光照度的计算公式是:平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽)
即:990X1X0.68X0.8÷(5X6)=17.95(Lux)勒克斯
照射度是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux),即:确 1Lux=1Lm/m2,所以通过以上计算可得出一支990流明光通量的灯管安装在面积为30平方米的室内所照射到的平均面积大约是18平方米,也就是说按照灯管发光角度为160度的话,那么所安装位置的物体将照射不到,且只照射到房间的四分之三的面积,当然灯管所直射的范围是绝对明亮的,而且墙面和地板有反射作用,所以整体效果是不会有太大影响。但是如果是大厅面积超过30平方米的,那么选择灯管功率需大于18瓦,也就是说可以选择20瓦,24瓦,也或者选择光通量高于990lm的日光灯管。具体可根据计算公式得出。
公式说明:
1、单个灯具光通量Φ,指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。
2、空间利用系数(CU),是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。如常用灯盘在3米左右高的空间使用,其利用系数CU可取0.6-0.75之间;而悬挂灯铝罩,空间高度6-10米时,其利用系数CU取值范围在0.7-0.45;筒灯类灯具在3米左右空间使用,其利用系数CU可取0.4-0.55;而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时,其利用系数CU可取0.3-0.5。以上数据为经验数值,只能做粗略估算用,如要精确计算具体数值需由公司书面提供,相关参数,在此仅做参考。
3、维护系数是指伴随着照明灯具的老化,灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加,光源发生光衰;或由于房间灰尘的积累,致使空间反射效率降低,致使照度降低而乘上的系数。一般较清洁的场所,如客厅、卧室、办公室、教室、阅读室、医院、高级品牌专卖店、艺术馆、博物馆等维护系数K取0.8;而一般性的商店、超市、营业厅、影剧院、机械加工车间、车站等场所维护系数K取0.7;而污染指数较大的场所维护系数K则可取到0.6左右。
利用系数法:此方法用于计算平均照度
(光源光通量)(CU)(MF) /照射区域面积
适用于室内,体育照明
利用系数(CU): 一般室内取0.4,体育取0.3
1. 灯具的照度分布
2. 灯具效率
3. 灯具在照射区域的相对位置
4. 被包围区域中的反射光
维护系数MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7~0.8
我们再举例两个例子:
例子 1:
室内照明,4×5米房间,使用3×36W隔栅灯9套
计算公式:平均照度 =光源总光通×CU×MF/面积
=(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5
=1080 Lux
结论:平均照度1000Lux以上
例子 2:
体育馆照明,20×40米场地,
使用POWRSPOT 1000W金卤灯 60套
平均照度 =光源总光通×CU×MF/面积
=(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40
=1890 Lux
结论:平均水平照度1500Lux以上
垂直照度1000Lux以上(视安装位置)
关于部分一般情况下的光照度值:
1.夏日阳光下为100000LUX
2.夜间路灯为0.1LUX
3.烛光(20cm远处)10~15LUX
4.晴天 30000~300000
5.阴天室外为10000LUX
6.生产车间 10~500
7.室内日光灯为100LUX
8.距60W台灯60cm桌面为300LUX
9.电视台演播室为1000LUX
10.黄昏室内为10LUX
11.阴天 3000
12.办公室 30~50
13.日出日落 300
14.餐厅 10~30
15.月圆 0.3~0.03
16.走廊 5~10
17.星光 0.0002~0.00002
18.停车场 1~5
19.阴暗夜晚 0.003~0.0007
那么怎么区分光通量与光照度的区别呢?
打个比方说吧。光通量相当于水流量,水流量是一秒钟流出、流过或流入多少水,光通量则是一秒钟流出、流过或流入多少光,单位是流明(Lm)。
光照度相当于一平方米的面积上流入多少流明的光。水流急不急,不能只看水流量,要看单位面积的水流量。就是说,大河的截面积为10平方米,水流量为10立方米/秒;小河的截面积为1平方米,水流量为3立方米/秒;那么还是小河的水流急。光照度也就是这意思,某处亮不亮,要看光照度,它的单位也就是勒克斯(Lx)。
深圳市宇发光电有限公司 / 编辑
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