Zadovážte si vonkajšiu roletu
a dajte zbohom horúčave
vyhľadávanie
Dnes je 24.7.

Svetelná účinnosť zdrojov svetla (žiarovky, kompaktné žiarivky, výbojky atď.)

Zverejnené: 12. 3. 2011

Množstvo svetla, ktoré vydáva zakúpená žiarovka, žiarivka (presnejšie kompaktná žiarivka) alebo akýkoľvek iný zdroj svetla, sa udáva v jednotkách svetelného toku lúmenoch (značka lm), redšie v kandelách (značka cd). Výrobcovia dnes spravidla tento údaj uvádzajú na obale, napr. pre obyčajnú žiarovku 100 W udáva výrobca PHILIPS svetelný tok 1340 lm. Len o málo nižší svetelný tok 1230 lm, dáva úsporná žiarovka s príkonom 21 W.

Množstvo lúmenov, ktoré svietidlo vysiela, je práve to, čo si kupujeme. Zatiaľ čo údaj vo wattoch, ktorý je na obale svietidla tiež uvedený, udáva, čo za svietenie budeme platiť. Je zrejmé, že rozumnou snahou je zabezpečiť si požadované množstvo svetla za čo najmenej peňazí, teda spotrebovanej elektriny. Budeme teda hľadať svietidlo či viac svietidiel, ktoré budú dávať najviac lúmenov na 1 watt elektrického príkonu.

Počet lúmenov na jeden watt je dôležitá veličina, ktorá sa nazýva merný svetelný výkon a označuje sa P. Naopak, ak poznáme merný svetelný výkon a spotrebu svetelného zdroja vo wattoch, jednoducho – obyčajným vynásobením oboch číselných údajov – získame tok svetla v lúmenoch. Merný svetelný výkon väčšiny svetelných zdrojov ukazuje tabuľka 1.

Merný svetelný výkon
a svetelná účinnosť
P

(lm/W)
K (%)
Sviečka0,30,04
Žiarovka wolframová, 5 W50,7
Žiarovka wolframová, 40 W10,51,5
Žiarovka wolframová, 60 W11,71,7
Žiarovka wolframová, 100 W13,42,0
Halogénová žiarovka kremenná243,5
Vysokoteplotná žiarovka355,1
Kompaktná žiarivka (úsporná žiarovka) 5 - 24 W45 - 606,6 - 8,8
Žiarivka trubicová50 - 1047 - 15,2
Výbojka metalhalogénidová10015
Výbojka vysokotlaková, sodíková15022
Výbojka nízkotlaková, sodíková18327
Svietidlo LED20 20 diód) do 140do 20,5
Denné svetlo416,0

Tab. 1: Merný svetelný výkon P v lm/W a svetelná účinnosť K v % pre rôzne zdroje svetla. Údaje pre wolframové žiarovky 60 W a 100 W zodpovedajú produkcii značky PHILIPS (Poľsko), ktorá je bežne v našich obchodoch. Ak poznáme energetický príkon zdroja vo W a vynásobíme ním merný svetelný výkon P v 2. stĺpci, dostaneme celkový svetelný tok zdroja v lm.

U niektorých zdrojov svetla, špeciálne "bodové" napr. svietidlá s reflektorom TWISTLINE (s diódami LED alebo halogénovými žiarovkami), uvádzajú výrobcovia namiesto merného svetelného výkonu svietivosť v kandelách (cd). Merný svetelný výkon v lúmenoch získame, keď svietivosť zdroja v cd vynásobíme priestorovým uhlom svetelného kužeľa; tzn. číslom 2×π×(1-cos(α/2)), kde α je vrcholový uhol svetelného kužeľa, do ktorého zdroj svieti.

Nasledujúca tabuľka umožňuje stanoviť počet svetelných zdrojov tak, aby sme nimi pokryli optimálne osvetlenie pre požadovaný účel. Definície fotometrických jednotiek kandela, lúmen, lux, priestorový uhol atď. sú uvedené nižšie.

Svetelný zdroj E (lx) I (W/m2)
Osvetlenie v noci pri úplnku2·10-13,08·10-4
Osvetlenie k pohodlnému čítaniu500,074
Kancelárske osvetlenie3000,44
Výborné osvetlenie v miestnosti7001,02
Slnečné svetlo, hodinu pred západom1 0001,47
Denné svetlo, zatiahnuté3 0004,41
Slnečný deň v tieni stromu10 00014,7
Ostrý slnečný svit na poludnie100 000147

Tab. 2: Niektoré typické osvetlenie v luxoch a súvisiace intenzity svetelného toku I ve W/m2. Osvetlenie v luxoch (2. stĺpec) získame ako hodnotu intenzity svetelného toku (3. stĺpec) vynásobenú maximálnou svetelnou účinnosťou žiarenia Km = 680 lm/W.

Základné pojmy, veličiny a jednotky z fotometrie

Priestorový uhol ω, jednotka steradián, značka sr: Priestorový uhol sa meria podľa plochy, ktorou kužeľ obmedzujúci priestorový uhol vytína z guľovej plochy jednotkovým polomerom z vrcholu uhla. Veľkosť priestorového uhla, ktorý vytne z guľovej plochy o polomere r plochu vrchlíka A, je potom daná vzťahom ω = A/r2. Plný priestorový uhol ω = 4πr2/r2 = 4π steradiánov (sr).

Svietivosť L, jednotka kandela, značka cd: Svietivosť je svetelný tok, ktorý vyžaruje bodový zdroj do priestorového uhla 1 steradián. Ide o skalárnu veličinu. Jednotka svietivosti kandela je v sústave SI základnou fotometrickou jednotkou. Jedna kandela sa rovná 1/60 kolmej svietivosti štvorcového centimetra čierneho telesa pri teplote tuhnúcej platiny (1 772 °C) za tlaku 1,01325·105 Pa.

Svetelný tok (niekedy tiež svetelný výkon) Φ, jednotka lúmen, značka lm: Jeden lúmen je svetelný tok, vysielaný bodovým zdrojom do priestorového uhla 1 steradián pri svietivosti zdroja 1 cd. Svetelný tok sa vypočíta ako súčin svietivosti a priestorového uhla Φ, v ktorom svetelný tok meriame, Φ = L·ω. Rozmer svetelného toku je [Φ] = lm = cd·sr.

Pre teplotu tuhnúcej platiny (za podmienok z definície svietivosti) bolo na základe rozboru spektrálnej citlivosti ľudského oka a z Planckovho zákona spočítané, že tok viditeľného svetla, ktorý definičný vzorec tuhnúcej platiny vyžaruje plochou 5,305·10-3 cm2 do (polo)priestoru nad ním, je v energetických jednotkách rovný Fe = 0,00147 W. Veľkosť plôšky bola zámerne zvolená tak, aby s ohľadom na uvedené fotometrické definície bol jej svetelný tok práve Φ = 1 lm. Svetelný tok je možné vyjadriť ako v lúmenoch, tak vo wattoch s prevodnou konštantou 1/Km = 0,00147 W/lm, resp. Km = 680 lm/W.

Merný svetelný výkon (angl. Overall luminous efficacy), značka P, jednotka lm/W je pomer svetelného toku v lm k príslušnému žiarivému toku vo W tou istou plochou pre ľubovoľný zdroj svetla.

Svetelná účinnosť žiarenia (Overall luminous efficiency), značka K, bezrozmerné číslo je pomer svetelného toku vyjadreného vo W k príslušnému žiarivému toku vo W tou istou plochou pre ľubovoľný zdroj svetla. Je v intervale hodnôt <0;1> a závisí na teplote zdroja a pre chladné zdroje (teplota okolo 600 °C a nižšie) sa blížia k nule. Platia tieto vzťahy:

P = K · Km

Φ = K · Km · PE,

kde PE je elektrický príkon svetelného zdroja vo W.

Ak meriame svetelný tok v lúmenoch a výkon žiariča vo wattoch, potom číslo Km predstavuje maximálnu svetelnú účinnosť žiarenia; jeho opačná hodnota 1/Km = 0,00147 W/lm – sa preto nazýva minimálny mechanický ekvivalent svetla.

Osvetlenie alebo osvetlenosť E, jednotka lux, značka lx: Jeden lux je osvetlenie 1 m2 plochy rovnomerným svetelným tokom o veľkosti jedného lúmena.


Súvisiace odkazy:

1) TEST: Značná časť úsporných žiariviek má nižšiu životnosť

Autor: Redakcia
Foto: Archiv firmy

Tématické odbory

reklama

Nové

Nízkoenergetický dom postavíte z tehál bez potreby dodatočného zateplenia

Nízkoenergetický dom postavíte z tehál bez potreby dodatočného zateplenia

Zverejnené 22.7. Pol storočia uplynulo od doby, kedy sa v dôsledku svetovej krízy začala riešiť energetická náročnosť budov. Jedným z riešení bolo dodatočné zateplenie domov. Súbežne s tým sa však výrobcovia stavebných materiálov venovali zdokonaľovaniu tepelno… ísť na článok

Potiahnutie povrchových plôch v exteriéroch fóliami skai – Design Meets Function

Potiahnutie povrchových plôch v exteriéroch fóliami skai – Design Meets Function

Zverejnené 19.7. V obci Weissbach, oblasti Hohenlohe neďaleko Stuttgartu, sa nachádza výrobný podnik spoločnosti Continental (kedysi Konrad Hornschuch AG), ktorá produkuje výrobky špičkovej kvality na poťahovanie okenných profilov, vchodových dverí, garážových brán… ísť na článok

V Čechách odštartovala stavba prvého vzorového domu e4

V Čechách odštartovala stavba prvého vzorového domu e4

Zverejnené 24.7. Projekt prvého vzorového domu e4 autora Ing. arch. Bohumila Brůži vyhral v architektonickej súťaži firmy Wienerberger, ktorej hlavným zadaním je výstavba domov s takmer nulovou spotrebou energie. Prvý realizovaný dom podľa princípov e4 má… ísť na článok

reklama
trackimg