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Hallo Welt!

Was sind Lichtausbeute und Effizienz? (Ausführliche Antworten + Ratschläge)

Die Messung, wie viel Licht von einer Lichtquelle emittiert werden kann und wie viel Leistung sie für diese Lichtmenge benötigt, sind die beiden häufigsten Messungen, um die Qualität der Leuchte darzustellen. Es führt zu einer Vorstellung davon, wie effizient ein Beleuchtungssystem arbeiten kann.

Heutzutage sind verschiedene Lichtquellen mit ihren einzigartigen Spezifikationen und manchmal mit solch ungewohnten Begriffen zugänglich. Bevor wir sie an unsere Anforderungen anpassen, sollten wir uns die Spezifikation genau ansehen und ihre Grundlagen verstehen, während wir die Vor- und Nachteile abwägen.

Schauen wir uns die Parameter der Beleuchtungseffizienz an – Lichtausbeute und Effizienz – und wie jede Art von Lichtquelle von ihnen beeinflusst wird.

Was sind Lichtausbeute und Lichtausbeute?

Was sind Lichtausbeute und Lichtausbeute?

Das menschliche Auge war nicht in der Lage, Strahlung außerhalb der sichtbaren Wellenlänge (400–700 nm) zu erkennen. Einige Wellenlängen sind für das Auge empfindlicher als andere, selbst innerhalb dieses Bereichs. Die standardisierte Reaktion eines typischen menschlichen Auges auf Licht ist in der folgenden Kurve dargestellt:

Die Reaktion eines typischen menschlichen Auges auf verschiedene Lichtwellenlängen
Diagramm: Wikipedia

Lichtausbeute (gemessen in lm/W)

Definition der Lichtwirksamkeit
Das Verhältnis zwischen den Lumen (lm), die einer gegebenen optischen Leistung zugeordnet sind, gewichtet durch die Reaktion des menschlichen Auges über die Wellenlänge, und der elektrischen Quellenleistung, die verwendet wird, um die optische Leistung (W) zu erzeugen.

Die Lichtausbeute ist die Menge des emittierten sichtbaren Lichts (auch Lichtstrom genannt) im Verhältnis zur verwendeten Eingangsleistung. In Bezug auf die sichtbare Wellenlänge bedeutet dieser Begriff:

  • Die Fähigkeit der Lichtquelle, Strahlung zu erzeugen. Wenn die Lichtquelle mehr Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs emittiert, verringert sie den Lichtstromanteil zum Strahlungsfluss in Radiant. Damit würde auch die Lichtausbeute reduziert.
  • Strom wird von einer Lichtquelle verbraucht, die eine bestimmte Strahlungsmenge liefert.

Beispielsweise gibt eine 90-W-Glühbirne 900 Lumen ab. Die Lichtausbeute dieser Glühbirne wäre 900 Lumen / 90 W = 10 lm/W.

Lichtausbeute (gemessen in Prozent)

Definition der Lichtausbeute
Das Verhältnis der von der Lichtquelle erzeugten Lichtmenge zur Gesamtlichtmenge, die aus der Leuchte austritt. Es wird in Prozent (%) gemessen.

Alternativ können wir die Lichtausbeute auch messen, indem wir die Lichtausbeute durch 683 lm/W dividieren. Der Wert von 683 lm/W stellt den maximalen Wert an Lichtausbeute dar, den eine Leuchte erzeugen kann.

Der Wert von Wirksamkeit und Effizienz wird stark beeinflusst von:

  • Verlust des erzeugten Lichts (z. B. durch Absorption). Er hat einen niedrigeren Wert, wenn sich die Leuchte in einem von Wänden umschlossenen/von dunklem Material umgebenen Raum befindet. Für eine bessere Beleuchtung und verbesserte Effizienz kann die Verwendung von Weiß in Gebäuden/Räumen dazu beitragen, den Energieverlust zu minimieren. Weiße Materialien reflektieren oder streuen den größten Teil des Lichts, anstatt es zu absorbieren.
  • Leistung des Netzteils, insbesondere in Bezug auf die Effizienz. Das Hochfrequenzschalten könnte die Energieverluste auf nur wenige Prozent senken, wodurch weniger Strom für die gleiche Beleuchtung benötigt wird.

Vergleich der Wirksamkeit von Glühlampen, CFL- und LED-Glühbirnen

Es ist irrelevant, Watt als Leistungsparameter von Glühbirnen zu verwenden, da es nicht nur um die Leistung geht. Außerdem bieten alle Lichtquellen eine bessere Effizienz, um das gleiche Leistungsniveau bei geringerem Stromverbrauch zu gewährleisten. Weitere Technologien wurden eingeführt, um den Anforderungen hocheffizienter Lichtquellen gerecht zu werden, wie z. B. LED- (Light-Emitting Diode) und CFL- (Compact Fluorescent Lamp) Glühbirnen, die die traditionellen Glühlampen in vielerlei Hinsicht übertreffen.

LED Leuchtmittel

LEDs sind den Besten bei Energieeffizienz und Stromkosten. Es bietet eine lange Lebensdauer (bis zu 15 Jahre/25,000 Stunden) und einen geringen Stromverbrauch, um eine hohe Helligkeit zu erzeugen. Trotz des höheren Preises senken diese Vorteile die Gesamtbetriebskosten.

CFL-Birnen

CFL-Lampen sind nicht so effizient wie LEDs, benötigen mehr Energie und verursachen höhere Betriebskosten. Ein weiterer Nachteil der CFLs ist die geringere Lebensdauer (8,000 Stunden), was mehr Ersatz für die erwartete Nutzung bedeutet. Dennoch sind die Gesamtleistungen besser als die Glühlampe mit einem relativ niedrigeren Preis als LEDs.

Glühlampen

Diese traditionelle Glühbirne hat die schlechteste Leistung. Obwohl es das billigste ist, würde der schlechte Wirkungsgrad mehr kosten und die kurze Lebensdauer – typischerweise nur 1,200 Stunden – könnte bei häufigem Austausch und Nutzung eine Belastung darstellen.

Einer der hauptsächlich berücksichtigten Leistungsaspekte ist die Helligkeit und ihre Wirksamkeit. Um diese Parameter zu vergleichen, könnten wir einfach den zu erreichenden Wert des Lichtstroms (Lumen) und der Leistung (Watt) für jede Lampe ermitteln eine bestimmte Helligkeit. Lassen Sie uns zum besseren Verständnis anhand eines Beispiels Glühbirnen von einem Marktplatz mit ähnlichen Wattangaben, aber unterschiedlichen Typen vergleichen:

Stückpreis (USD)2.57.29455
TypGlühendCFLCFLLEDLED
Leistung (W)109999
Lichtstrom (lm)555005401,200800
Lichtausbeute (lm/W)5.555.5660133.388.89
Lichteffizienz (%)0.818.138.7819.5213.01

Anhand des Beispiels sind LED-Lampen die hellsten unter allen Lampentypen. Dies wird durch den höheren Lumenwert bestätigt. Um die gleiche Helligkeit zu erreichen, benötigen Kompaktleuchtstofflampen und Glühlampen mehr Energie, was ihre Effizienz verringert.

Hilfreiche Tipps zur Auswahl von Lichtquellen

Wann Lichtquellen auswählen, mehrere Faktoren müssen berücksichtigt werden: Helligkeitsbedarf, Stromverbrauch, Lichtquellencharakteristik und elektrische Kompatibilität.

Helligkeitsanforderung

Wir sollten den Lumenwert auf der Einheitsverpackung verstehen die richtige Helligkeit bekommen das unseren Bedürfnissen entspricht. Bei höheren Lumen wird mehr sichtbares Licht emittiert und die Lichtleistung wird heller.

Energieverbrauch

Im Allgemeinen würde der Stromverbrauch dem Lumen entsprechen, aber er hängt von der Effizienz der Lichtquelle ab. In diesem Fall kann uns der Vergleich des Lumenoutputs mit der Eingangsleistung oder die Überprüfung der Lichtausbeute einen Überblick über die Geräteleistung verschaffen. Wir sollten anstreben minimaler Energieverbrauch, um die gewünschten Lumen zu erreichen.

Lichtquellencharakteristik

Weil dort sind viele Lichtquellenvariationen Auf dem Markt sollten wir jede Funktion untersuchen, um ihre Eigenschaften mit dem Zweck abzugleichen, wie zum Beispiel:

  • Die Farbleistung im Verhältnis zum natürlichen Licht ist manchmal für die ästhetische Verwendung wichtig. Dies wirkt sich auf den Wellenlängenbereich aus, in dem die Lichtquelle arbeiten soll.
  • Für eine bestimmte Position mit ausreichend Tageslicht könnte die Optimierung der Nutzung den erforderlichen Lichtstrom der Beleuchtungssysteme reduzieren.
  • Der Beleuchtungsbereich hat auch direkte Auswirkungen auf zahlreiche Aspekte der Spezifikation und Installation, einschließlich des Abstrahl-/Neigungswinkels und der Entfernung.

Elektrische Kompatibilität

Die Lichtquelle muss mit der Stromquelle kompatibel sein, insbesondere in Bezug auf Spannung und Frequenz, um Abweichungen zu vermeiden, die zu einem vorzeitigen Ausfall oder durchgebrannten Lampen führen könnten.

Key Take Away

  • Lichtausbeute beschreibt das Verhältnis zwischen erzeugtem Licht und verbrauchter Leistung. In der Zwischenzeit, Lichteffizienz gibt das Verhältnis der Wirksamkeit zu ihrem Maximalwert an.
  • LED ist die überlegenste Glühbirne mit vielen Vorteilen, einschließlich hoher Effizienz, langer Lebensdauer und hoher potenzieller Kosteneinsparung aufgrund ihrer hervorragenden Zuverlässigkeit. Es übertrifft auch CFL-Glühbirnen in jeder Hinsicht um einiges. Glühbirnen liegen leistungsmäßig weit dahinter.
  • Indem wir bei der Auswahl von Lichtquellen einige Überlegungen (Helligkeitsbedarf, Stromverbrauch, Lichtquellencharakteristik, elektrische Kompatibilität usw.) berücksichtigen, können wir abschätzen, wie viel Licht sie abgeben würden, wie effizient das System ist und wie sie richtig installiert werden . Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Lichtquelle gut funktioniert und den Zweck erfüllt.

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