Eficàcia lluminosa

Eficàcia lluminosa
Unitats	lumen per watt (en) i candela steradian cubic second per kilogram square metre (en)
Fórmula

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

L'eficàcia lluminosa de la radiació mesura la part d'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

L'eficàcia lluminosa d'una font de llum o rendiment lluminós mesura la part d'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

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

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

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·luminació	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

Referències

↑ Yoshi, Ohno. Color Rendering and luminous Efficacy of White LED Spectra. SPIE, Bellingham, WA, 2004, p. 88 [Consulta: 6 juny 2010].
↑ Stimson, Allen. Photometry and Radiometry for Engineers. New York: Wiley and Son, 1974.
↑ Grum, Franc and Becherer, Richard. Optical Radiation Measurements Vol 1. New York: Academic Press, 1979.
↑ Boyd, Robert. Radiometry and the Detection of Optical Radiation. New York: Wiley and Son, 1983.
↑ Definida tal que el màxim valor possible és el 100%.
↑ Bulbs: Gluehbirne.ch: Phiel·lips Standard Lamps (German)
↑ ^7,0 ^7,1 ^7,2 ^7,3 ^7,4 ^7,5 Phiel·lips Product Catalog^{[Enllaç no actiu]} (German)
↑ Osram halogen (PDF) (en alemany). www.osram . de [Consulta: 28 gener 2008]. Arxivat 2007-11-07 a Wayback Machine.
↑ ^9,0 ^9,1 Keefe, TJ. The Nature of Light, 2007 [Consulta: 5 novembre 2007]. Arxivat 2012-04-23 a Wayback Machine.
↑ Kel·lipstein, Donald L.. The Great Internet Light Bulb Book, Part I, 1996 [Consulta: 16 abril 2006].
↑ White LED Offers Broad Temp Range And Color Yield Arxivat 2011-07-10 a Wayback Machine. Electronicdesign Otherwise see: Google Cache
↑ Nichi NSPWR70CSS-K1 Specifications (pdf). Nichi Corp [Consulta: 26 abril 2009]. ^{[Enllaç no actiu]}
↑ Kel·lipstein, Donald L.. # ln The Brightest and Most Efficient LEDs and where to get los. Don Kel·lipstein's Web Site [Consulta: 15 gener 2008].
↑ Creu XLamp XP-G LEDs Data Sheet [Consulta: 6 juny 2010]. Arxivat 2010-01-02 a Wayback Machine.Claims 132 lm/W.
↑ E-CORE LED Lamp^{[Enllaç no actiu]}
↑ GE 73716 7-Watt Energy Smart PAR20 LED Light Bulb
↑ «Technical Information on Lamps». A: pdf Optical Building Blocks (pdf) [Consulta: 14 octubre 2007]. ^{[Enllaç no actiu]}Note that the figure of 150 lm/W given for xenó lamps appears to be a typo. The page contains other useful information.
↑ OSRAM Sylvania Lamp and Ballast Catalog, 2007.
↑ ^19,0 ^19,1 Federal Energy Management Program. Com a buy an energy-efficient Fluorescent tube lamp. US Department of Energy, desembre 2000.
↑ Low Mercury CFL. Energy Federation Incorporated [Consulta: 23 desembre 2008].
↑ Conventional CFL. Energy Federation Incorporated [Consulta: 23 desembre 2008].
↑ Global bulbs. 1000Bulbs. com fechaacceso = 2010.02.20. |
↑ Department of the Environment, Water, Heritage and the Arts, Austràlia. gov.au/appsearch/download.asp Energy Labelling-Lamps [Consulta: 14 agost 2008]. ^{[Enllaç no actiu]}
↑ . 1000Bulbs.com fechaacceso = 2010.02.20. ^{[Enllaç no actiu]}
↑ «1000-watt Sulfur lamp now ready». IAEEL newsletter. IAEEL [Consulta: 6 juny 2010].
↑ «The Metal Halide Advantage». Venture Lighting, 2007. [Consulta: 10 agost 2008].
↑ ^27,0 ^27,1 LED or Neon? A scientific comparison [Consulta: 6 juny 2010].
↑ Why is lightning Coloured? (Gas excitations). Arxivat 2012-02-17 a Wayback Machine.

Enllaços externs

[ohno-1] Yoshi, Ohno. Color Rendering and luminous Efficacy of White LED Spectra. SPIE, Bellingham, WA, 2004, p. 88 [Consulta: 6 juny 2010].

[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.

[max-5] Definida tal que el màxim valor possible és el 100%.

[6] Bulbs: Gluehbirne.ch: Phiel·lips Standard Lamps (German)

[philc-7] 7,0 ^7,1 ^7,2 ^7,3 ^7,4 ^7,5 Phiel·lips Product Catalog^{[Enllaç no actiu]} (German)

[8] Osram halogen (PDF) (en alemany). www.osram . de [Consulta: 28 gener 2008]. Arxivat 2007-11-07 a Wayback Machine.

[incandescent-9] 9,0 ^9,1 Keefe, TJ. The Nature of Light, 2007 [Consulta: 5 novembre 2007]. Arxivat 2012-04-23 a Wayback Machine.

[bulbguide-10] Kel·lipstein, Donald L.. The Great Internet Light Bulb Book, Part I, 1996 [Consulta: 16 abril 2006].

[11] White LED Offers Broad Temp Range And Color Yield Arxivat 2011-07-10 a Wayback Machine. Electronicdesign Otherwise see: Google Cache

[12] Nichi NSPWR70CSS-K1 Specifications (pdf). Nichi Corp [Consulta: 26 abril 2009]. ^{[Enllaç no actiu]}

[LED-13] Kel·lipstein, Donald L.. # ln The Brightest and Most Efficient LEDs and where to get los. Don Kel·lipstein's Web Site [Consulta: 15 gener 2008].

[14] Creu XLamp XP-G LEDs Data Sheet [Consulta: 6 juny 2010]. Arxivat 2010-01-02 a Wayback Machine.Claims 132 lm/W.

[Toshiba-LED-15] E-CORE LED Lamp^{[Enllaç no actiu]}

[16] GE 73716 7-Watt Energy Smart PAR20 LED Light Bulb

[xenon-17] «Technical Information on Lamps». A: pdf Optical Building Blocks (pdf) [Consulta: 14 octubre 2007]. ^{[Enllaç no actiu]}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.

[FEMP-19] 19,0 ^19,1 Federal Energy Management Program. Com a buy an energy-efficient Fluorescent tube lamp. US Department of Energy, desembre 2000.

[cf-20] Low Mercury CFL. Energy Federation Incorporated [Consulta: 23 desembre 2008].

[21] Conventional CFL. Energy Federation Incorporated [Consulta: 23 desembre 2008].

[CF_efficiency-22] Global bulbs. 1000Bulbs. com fechaacceso = 2010.02.20. |

[energyrating-23] Department of the Environment, Water, Heritage and the Arts, Austràlia. gov.au/appsearch/download.asp Energy Labelling-Lamps [Consulta: 14 agost 2008]. ^{[Enllaç no actiu]}

[Plusrite-24] . 1000Bulbs.com fechaacceso = 2010.02.20. ^{[Enllaç no actiu]}

[25] «1000-watt Sulfur lamp now ready». IAEEL newsletter. IAEEL [Consulta: 6 juny 2010].

[26] «The Metal Halide Advantage». Venture Lighting, 2007. [Consulta: 10 agost 2008].

[sodium-27] 27,0 ^27,1 LED or Neon? A scientific comparison [Consulta: 6 juny 2010].

[lightning-28] Why is lightning Coloured? (Gas excitations). Arxivat 2012-02-17 a Wayback Machine.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]