Eficàcia lluminosa

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

L' eficàcia lluminosa d'una font de llum és la relació existent entre el flux lluminós (en lúmens) emès per una font de llum i la potència consumida (en watts).

Depenent del context, la potència pot ser el flux radiant o pot ser la potència elèctrica consumida per la font.[1][2][3][4] En el primer dels casos se sol anomenar eficàcia lluminosa de la radiació (LER) i en el segon eficàcia lluminosa d'una font (LES) o també rendiment lluminós.

Eficàcia lluminosa de la radiació[modifica | modifica el codi]

Resposta d'un ull humà tipus a la llum, segons estandardització de la CIE el 1924.

L'eficàcia lluminosa de la radiació mesura la part de energia electromagnètica que es fa servir per il·luminar i s'obté dividint el flux lluminós pel flux radiant.

 k = \frac{F}{\phi}\,

Al SI, l'eficàcia lluminosa ve expressada en lúmens per watt (lm/W). L'eficàcia lluminosa d'una radiació té un valor màxim possible de 683 lm/W, per al cas d'una llum monocromàtica d'una longitud d'ona de 555 nm (verd).

Eficàcia lluminosa d'una font[modifica | modifica el codi]

L'eficàcia lluminosa d'una font de llum o rendiment lluminós mesura la part de energia elèctrica que es fa servir per il·luminar i s'obté dividint el flux lluminós emès per la potència elèctrica consumida.

 \eta = \frac{F}{P}

Eficàcia i eficiència[modifica | modifica el codi]

En altres sistemes d'unitats diferents al SI, el flux lluminós té les mateixes unitats que el flux radiant, l' eficàcia lluminosa de la radiació és llavors adimensional i sovint se l'anomena eficiència lluminosa o Coeficient Lluminós i pot ser expressada com un percentatge. També és usual triar que unitats com ara l'eficàcia màxima possible, 683 lm/W, corresponguin a una eficiència del 100%. La distinció entre eficàcia i eficiència no és sempre mantinguda amb rigor en algunes publicacions o escrits tècnics, per la qual cosa no és estrany veure eficiències expressades en lúmens per watt i eficàcies expressades com un percentatge.

Exemples[modifica | modifica el codi]

La següent taula mostra les eficàcia i eficiència lluminoses de diverses fonts de Làmpada:

Categoria
Tipus
Eficàcia lluminosa (lm/W) Eficiència lluminosa[5]
Combustió Espelma 0,3 0,04%
Gas natural 1-2 0,15-0,3%
Incandescent 100-200 W tungstè incandescent (230 V) 13/08[6] -15.2[7] 2.0-2.2%
100-200-500 W tungstè halogen (230 V) 16/07[8] -17.6[7] -19.8[7] 2.4-2.6-2.9%
5-40-100 W tungstè incandescent (120 V) 5-12.6[9] -17.5[9] 0.7-1.8-2.6%
Làmpades fotogràfiques i de projecció 35[10] 01/05%
Làmpada LED LED blanc (sense font d'alimentació) 4.5-150[11][12][13][14] 0.66-22.0%
04/01 W Làmpada LED de Rosca Edison (120 V) 58.5-82.9[15] 8.6-12.1%
7 W LED PAR20 (120 V) 28/06[16] 4.2%
Làmpada d'Arc Làmpada de xenó 30-50[17][18] 4.4-7.3%
Fluorescent T12 tub amb balast magnètic 60[19] 9%
9-32 W fluorescent compacta 46-75[20][21][7] 8-11.45%[22]
T8 tub amb balast electrònic 80-100[19] 12-15%
T5 tub 70-104.2[23][24] 10-15.63%
Làmpada de descàrrega 1400 W Làmpada de sulfurs 100[25] 15%
Làmpada d'halur metàl·lic 65-115[26] 9.5-17%
Làmpades de sodi d'alta pressió 85-150[27][7] 12-22%
Làmpades de sodi d'alta pressió 100-200[27][28][7] 15-29%
Fonts ideals Cos negre a 5800 K 251 37%
Làmpada verda a 555 nm (màxim LER possible) 683,002 100%

Unitats[modifica | modifica el codi]

Unitats de fotometria del SI
Magnitud Símbol Unitat del SI abeura. Notes
Energia lluminosa Q v lumen segon lm·s A vegades es fa servir la denominació Talbot, aliena al SI
Flux lluminós F lumen (= cd·sr) lm Mesura de la potència lluminosa percebuda
Intensitat lluminosa I v candela (= lm/sr) cd Una Unitat bàsica del SI
Luminància L v candela per metre quadrat cd/m 2 A vegades es fa servir la denominació nit, aliena al SI
Il·luminància E v lux (= lm/m 2 ) lx Usat per mesurar la incidència de la llum sobre una superfície
Emitància lluminosa M v lux (= lm/m 2 ) lx Usat per mesurar la llum emesa per una superfície
Eficàcia lluminosa lumen per watt lm/W Raó entre flux lluminós i flux radiant

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Yoshi, Ohno. Color Rendering and luminous Efficacy of White LED Spectra. SPIE, Bellingham, WA, 2004, p. 88. 
  2. Stimson, Allen. Photometry and Radiometry for Engineers. New York: Wiley and Son, 1974. 
  3. Grum, Franc and Becherer, Richard. Optical Radiation Measurements Vol 1. New York: Academic Press, 1979. 
  4. Boyd, Robert. Radiometry and the Detection of Optical Radiation. New York: Wiley and Son, 1983. 
  5. Definida tal que el màxim valor possible és el 100%.
  6. Bulbs: Gluehbirne.ch: Phiel·lips Standard Lamps (German)
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 Phiel·lips Product Catalog (German)
  8. Osram halogen (PDF) (en german). www.osram . de [Consulta: 2008.01.28]. 
  9. 9,0 9,1 Keefe, TJ. The Nature of Light, 2007 [Consulta: 2007.11.05]. 
  10. Kel·lipstein, Donald L.. The Great Internet Light Bulb Book, Part I, 1996 [Consulta: 2006.04.16]. 
  11. White LED Offers Broad Temp Range And Color Yield Electronicdesign Otherwise see: Google Cache
  12. Nichi NSPWR70CSS-K1 Specifications (pdf). Nichi Corp [Consulta: 26 abril 2009]. 
  13. Kel·lipstein, Donald L.. # ln The Brightest and Most Efficient LEDs and where to get los. Don Kel·lipstein's Web Site [Consulta: 2008.01.15]. 
  14. Creu XLamp XP-G LEDs Data Sheet. Claims 132 lm/W.
  15. E-CORE LED Lamp
  16. GE 73716 7-Watt Energy Smart PAR20 LED Light Bulb
  17. «Technical Information on Lamps». A: pdf Optical Building Blocks (pdf) [Consulta: 2007.10.14]. Note that the figure of 150 lm/W given for xenó lamps appears to be a typo. The page contains other useful information.
  18. OSRAM Sylvania Lamp and Ballast Catalog, 2007. 
  19. 19,0 19,1 Federal Energy Management Program. Com a buy an energy-efficient Fluorescent tube lamp. US Department of Energy, desembre 2000. 
  20. Low Mercury CFL. Energy Federation Incorporated [Consulta: 2008.12.23]. 
  21. Conventional CFL. Energy Federation Incorporated [Consulta: 2008.12.23]. 
  22. Global bulbs. 1000Bulbs. com fechaacceso = 2010.02.20. |
  23. Department of the Environment, Water, Heritage and the Arts, Austràlia. gov.au/appsearch/download.asp Energy Labelling-Lamps [Consulta: 2008.08.14]. 
  24. . 1000Bulbs.com fechaacceso = 2010.02.20. 
  25. «1000-watt Sulfur lamp now ready». IAEEL newsletter. IAEEL.
  26. «The Metal Halide Advantage». Venture Lighting, 2007. [Consulta: 2008.08.10].
  27. 27,0 27,1 LED or Neon? A scientific comparison. 
  28. Why is lightning Coloured? (Gas excitations ). 

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]