مفاهیم روشنایی

مفاهیم روشنایی
گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک
تاریخ:
۱۶ تیر ۱۳۹۹

بهره نوری (Luminous Efficacy)

این عدد که در واقع نسبت شار نوری خارج شده از لامپ به توان مصرفی آن است، نشان دهنده کارایی و بهره‌وری لامپ است، هر چه این عدد بالاتر باشد به این معنی است که لامپ با مصرف انرژی کمتر، نور بیشتری تولید می‌کند و به عبارت دیگر هر چه بهره‌نوری یک لامپ بیشتر باشد ، آن لامپ از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه‌تر است. بهره‌نوری را با (η)(اتا) نشان می‌دهند و واحد آن لومن بر وات است.

بهره‌‌ نوری برخی از لامپ‌های به طور تقریبی به شرح زیر است:

لامپ‌های التهابی 100 وات : 14 لومن بر وات
لامپ فلورسنت 36 وات (T8): 80 لومن بر وات
لامپ متال هالاید 70 وات : 90 لومن بر وات

                   
                              


توصیف فیزیکی نمود رنگ:

 اشیا رنگی، زمانی با رنگ مناسب دیده می‌شوند، که رنگ‌های موجود در آنها در طیف نور تابیده شده به آنها موجود باشد. به عنوان مثال، در صورتی که در طیف نور یک لامپ، رنگ قرمز موجود نباشد، اشیای قرمز رنگ به صورت مناسب دیده نمی‌شوند. شکل زیر نمایش یک گل را در زیر نور خورشید و زیر نور زرد رنگ لامپ‌های بخار سدیم نشان می‌دهد.

                      

  درصد بازتاب رنگ در 5 گروه کلی به شرح زیر مشخص می‌شود:


گروه:
1A: درصد بازده رنگ عالی (90 تا 100 درصد)
1B: درصد بازده رنگ خیلی خوب (80 تا 90 درصد)
2A: درصد بازده رنگ متوسط (60 تا 70 درصد)
2B: درصد بازده رنگ قابل قبول (50 تا 60 درصد)


حفظ شار نوری:
نسبت شار نوری یک لامپ در زمان معینی از طول عمر به شار نوری اولیه که تحت شرایط تعیین‌شده اندازه‌گیری می‌شود. شار نوری یک لامپ با گذر زمان کاهش می‌یابد و عوامل زیادی نظیر گرما بر روی آن تاثیر گذار است. در اکثر منابع نوری پایان طول عمر لامپ هنگامی است که لامپ بسوزد و هیچ نوری از خود ساطع نکند، ولی در منبع نور ال‌ای‌دی هنگامی که شار نوری لامپ به %70 شار نوری اولیه برسد، به پایان عمر خود رسیده است و به همین دلیل در تعریف طول عمر، عامل دیگری به نام حفظ شار نوری نیز وارد شده است. مقایسه میزان حفظ شار نوری انواع مختلفی از لامپ‌ها در نمودار زیر ارائه شده است:

          

  دمای رنگ (Color Temperature):
دمای رنگ عددی است که بر حسب کلوین بیان می‌شود و به نوعی بیان‌کننده رنگ نور خروجی می‌باشد. هر چه این عدد بالاتر باشد رنگ نور بیشتر به محدوده رنگهای سرد و سفید نزدیک‌تر است و هر چه این عدد کوچکتر باشد رنگ نور به محدوده رنگ‌های گرم (نظیر رنگ نور ناشی از لامپ‌های التهابی) نزدیکتر است. به عنوان مثال وقتی گفته می‌شود دمای رنگ یک لامپ فلورسنت 4000 کلوین است به این معنی است که اگر جسم سیاه را تا 4000 درجه کلوین گرم کنیم، نوری به رنگ لامپ فلورسنت فوق منتشر می‌کند. دمای رنگ یک لامپ رشته‌ای حدود 2800 کلوین است.
جسم سیاه می‌تواند یک قطعه فلز ( مثلاً پلاتین) باشد که کلیه نوری که به آن منتشر می‌شود را جذب می‌کند و در واقع ضریب انعکاس آن برابر با صفر است.

شکل زیر، مفهوم دمای رنگ و گرم کردن جسم سیاه را به خوبی نشان می‌دهد، در این شکل مشاهده می‌کنیم که هر چه دمای جسم سیاه بالاتر می‌رود، رنگ نور به محدوده رنگ‌های سفید نزدیک‌تر می‌شود.

                                       

به جای بیان دمای رنگ به صورت عدد، شرکت‌های سازنده لامپ نامی را که بیانگر دمای رنگ لامپ باشد به اختصار برگزیده‌اند، این نام‌ها به شرح زیر هستند:
روشنایی روز (Daylight): 6000 کلوین
سفید سرد (Cool White): 4000 کلوین
سفید (White): 3500 کلوین
آفتابی (Warm White): 3000 کلوین
 طبیعی: 2700 کلوین

کلوین:
کلوین با نماد K یکای اندازه‌گیری دما است که بر اساس مقیاس مطلق بیان می‌شود. این یکا، یکی از هفت یکای اصلی سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها است. رابطه بین درجه سلسیوس و کلوین مطابق فرمول زیر است:

C = K - 273


رتبه انرژی:
رتبه انرژی، تعین‌کننده معیارها و مشخصات فنی مصرف انرژی لامپ‌های الکتریکی می‌باشد. برچسب مصرف انرژی یکی از مواردی است که بایستی حتماً بر روی جلد لامپ درج شود. این برچسب نمایانگر گروه و رتبه مصرف انرژی محصول بوده و لامپ در یکی از گروه‌های ++A تا E قرار می‌گیرد. گروه ++A کمترین مصرف انرژی و گروه E بیشترین مصرف انرژی را دارد.

                                                    


زاویه تابش: