Eficàcia lluminosa

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).

Infotaula de magnitud físicaEficàcia lluminosa
Fórmula Modifica el valor a Wikidata

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 radiacióModifica

 
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 d'energia electromagnètica que es fa servir per il·luminar i s'obté dividint el flux lluminós pel flux radiant.

 

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 fontModifica

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.

 

Eficàcia i eficiènciaModifica

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.

ExemplesModifica

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%

UnitatsModifica

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 tambéModifica

ReferènciesModifica

  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 alemany). www.osram . de [Consulta: 28 gener 2008]. 
  9. 9,0 9,1 Keefe, TJ. The Nature of Light, 2007 [Consulta: 5 novembre 2007]. 
  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 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: 15 gener 2008]. 
  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: 14 octubre 2007]. 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: 23 desembre 2008]. 
  21. Conventional CFL. Energy Federation Incorporated [Consulta: 23 desembre 2008]. 
  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: 14 agost 2008]. 
  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: 10 agost 2008].
  27. 27,0 27,1 LED or Neon? A scientific comparison. 
  28. Why is lightning Coloured? (Gas excitations ). 

Enllaços externsModifica