همه چیز درباره شار نوری یا لومن

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شار نوری (Luminous Flux) یا لومن می‌توانید به سایت کافه آموزشگاه مراجعه کنید.

برای درک تفاوت‌های ظریف طراحی نور، درک عوامل مختلفی که بر نحوه تعامل نور با فضا تأثیر می گذارند، ضروری است. شار نوری یکی از این عناصر مهم است. این معیار روشنایی که اغلب نادیده گرفته می‌شود، برای درک و استفاده مؤثر از نور ضروری است.

هدف این مقاله بررسی مفهوم شار نوری، نقش آن در کاربردهای مختلف نورپردازی و نحوه انتخاب راه‌حل‌های روشنایی مناسب بر اساس این پارامتر است. لومن (در هسته خود) در واقع اندازه گیری مقدار کل نور مرئی ساطع شده توسط یک منبع نور است. برای انتخاب مناسب ترین لامپ‌ها برای محیط مورد نظر، باید دو متغیر مشخص کننده LED یعنی شار نور و شدت نور را در نظر بگیرید.

Luminous Flux

 از یک طرف، Luminous Flux به عنوان خروجی نور تولید شده توسط یک پرتو نور در یک فضا شناخته می‌شود، یعنی مقدار انرژی که از منبع نور خارج و به تابش مرئی تبدیل می‌شود. شار نوری بیانگر مقدار کل نوری است که از یک عنصر روشنایی در همه جهات ساطع می شود، به عبارت دیگر قدرت نور را بیان می کند و واحد شار نور لومن است. قدرت تکنولوژی LED در حال تکامل است.

این باعث می‌شود که بازار محصولاتی با قدرت و ارزش لومن متفاوت ارائه دهد. به عبارت دیگر، لامپLED  10 واتی یک برند، ممکن است نور کمتری نسبت به لامپLED  8 واتی برند دیگر بدهد. بنابراین باید به جای قدرت به ارزش لومن‌ها توجه کرد. واقعیتی که باید در نظر داشت این است که شار نور LED تا زمان طول عمر LED افزایش می‌یابد. به عبارت دیگر، شدت Luminous Flux در طول عمر خود ثابت باقی می‌ماند.

لومن

 به همین ترتیب، لومن رقمی است که به ما در مورد ظرفیت روشنایی که LED می تواند ارائه دهد، هشدار می‌دهد. Luminous Flux می تواند به طور گسترده ای در منابع مختلف نور متفاوت باشد، از لامپ‌های رشته ای و فلورسنت گرفته تا LED. برای مثال، لامپ‌های رشته‌ای سنتی به دلیل تبدیل ناکارآمد انرژی الکتریکی به نور مرئی، شار نوری نسبتاً کمی دارند.

در مقابل، LEDها که به دلیل کارایی انرژی خود شناخته می‌شوند، می‌توانند شار نوری بسیار بالاتری را برای مصرف برق یکسان ارائه دهند و آنها را به انتخاب موثرتری برای بسیاری از کاربردهای روشنایی تبدیل کنند. وسایل روشنایی نیز می‌توانند طیف وسیعی از مقادیر لومن را نشان دهند. نورهای تزئینی کوچک ممکن است فقط چند لومن ساطع و نور ملایم و محیطی ایجاد کنند.

از سوی دیگر، وسایل روشنایی در مقیاس بزرگ که در استادیوم‌ها استفاده می‌شوند، می‌توانند ده ها هزار لومن تولید و فضاهای وسیع را با نور واضح و شفاف روشن کنند.

لومن

اهمیت شار نور و لومن در روشنایی خطی

درک شار نوری و نقش آن در روشنایی برای دستیابی به روشنایی موثر در هر محیطی یک نکته کلیدی است. درک این عنصر به شما کمک می‌کند تا میزان روشنایی یک منبع نور را اندازه گیری کنید و شما را در انتخاب منبع نور مناسب طبق نیازها و انتظارات خاص خود راهنمایی می‌کند. در زمینه لامپ‌های خطی، مانند نوارهای LED، اندازه گیری شار نور در هر متر به ابزاری ارزشمند تبدیل می‌شود. نوارهای LED می‌توانند به طور چشمگیری در خروجی نور خود متفاوت باشند که از 100 لومن در متر برای نورپردازی ظریف تا 10000 لومن در متر برای روشنایی با شدت بالا متغیر است. تعیین شار نور مناسب برای یک کاربرد خاص به اثر نور مورد نظر بستگی دارد.

1. نورپردازی محیطی یا برجسته کردن اشیاء: برای کاربردهایی که نیاز به نور ملایم و پراکنده یا برجسته سازی ظریف اجسام یا عناصر مبلمان دارند، نوارهای LED با حداکثر 500 لومن در متر (تقریبا 160 میلی متر در هر فوت) معمولا کافی هستند.
2. برجسته کردن عناصر معماری: برای برجسته کردن ویژگی‌های معماری، ممکن است به یک نوار LED با تولید حداکثر 900 لومن در متر یا حدود 300 لیتر بر فوت نیاز باشد.
3. روشنایی عمومی در فضاهای مسکونی: خطوط نور برای روشنایی معمولی در محیط‌های مسکونی ممکن است به 2400 لومن در هر متر (600 لیتر بر فوت)، بسته به طراحی و مواد مورد استفاده نیاز داشته باشد. با این حال، در بسیاری از موارد، نوارهای LED تا 1500 لومن در هر متر (تقریباً 500 لیتر بر فوت) می‌توانند کافی باشند.
4. روشنایی عمومی در فضاهای اداری و تجاری: در محیط‌های تجاری بزرگ‌تر، جایی که فاصله بین دستگاه خطی و ناحیه‌ای که باید روشن شود بیشتر باشد، ممکن است به نوارهای LED با حداکثر 5000 لومن بر متر (1600 لیتر بر فوت) نیاز داشته باشید.

اندازه گیری شار نوری

از انرژی تبدیل شده توسط منابع نور نمی‌توان به طور کامل برای تولید نور استفاده کرد. به عنوان مثال، یک لامپ رشته ای، مقدار معینی انرژی الکتریکی مصرف می‌کند که به انرژی تابشی تبدیل می‌شود. از این مقدار، فقط میزان کمی (حدود 10٪) توسط چشم انسان به عنوان نور درک می‌شود، در حالی که بقیه آن به عنوان گرما از بین می رود. شار نوری تولید شده توسط یک منبع نور، کل مقدار نوری است که در یک ثانیه در همه جهات ساطع یا تابش می شود.

به طور دقیق تر، یک منبع شار نورانی انرژی تابشی است که چشم انسان بسته به منحنی حساسیت آن را دریافت می‌کند که برای یک ثانیه به نور تبدیل می‌شود. اندازه‌گیری شار نوری با استفاده از یک عنصر نوری تنظیم‌شده بسته به منحنی حساسیت فتوتوپیک انجام می‌شود. تولید کنندگان، شار یا لومن لامپ را برای قدرت اسمی ارائه می‌دهند.

Luminous Flux چیست

میزان درخشندگی یک منبع نور نشان دهنده شار ساطع شده توسط این منبع در واحد خروجی الکتریکی است. با حرف یونانی e نشان داده و به صورت لومن/وات (lm/W) اندازه گیری می‌شود. برای اندازه گیری   Luminous Flux به ابزارهای اندازه گیری مناسبی مانند نورسنج هایی نیاز است که قادر به اندازه گیری شدت نور در نقاط مختلف و سطح منبع نور باشند.

این اندازه گیری همچنین نیاز به استفاده از یک تاریک خانه یکپارچه یا گونیومتر و خود گونیا دارد که برای اندازه گیری شار نور ساطع شده از منبع نور در هر جهت استفاده می‌شود. هنگام اندازه گیری لومن، استانداردهای خاصی مانند EN 13032-1،  باید رعایت شود که الزامات اندازه گیری  Luminous Flux کل را تعیین می‌کند. انجام اندازه‌گیری دقیق لومن یا Luminous Flux کل، برای اطمینان از روشنایی مناسب در مکان‌های مختلف مانند دفاتر، مدارس، کارخانه‌ها، سالن‌های ورزشی، مغازه‌ها و منازل مسکونی یک نکته کلیدی است.

آزمایش شار نور

شار نور یا Luminous Flux اغلب یک پارامتر مهم در تشخیص منبع نور است و یک آزمایش معتبر مقدار دقیق شار نور و کارایی نوری منبع نور را ارائه می‌دهد. همچنین آزمایش نگهداری طولانی مدت لومن را انجام می‌دهند که نشان خواهد داد چگونه شار نوری با زمان کاهش می یابد تا طول عمر مورد انتظار منبع نور را ارزیابی کنند. لومن و مقادیر مربوطه مطابق با روش داخلی که بر اساس استانداردها و توصیه های بین المللی موجود است اندازه گیری می‌شود.

شار نور در یک کره یکپارچه با قطر 1.5 متر یا 3 متر بسته به اندازه منبع نور اندازه گیری می‌شود. این یک کره توخالی است که منبع نور در وسط آن تعبیه شده است و قسمت داخلی کره توخالی توسط یک لایه سفید پوشانده می‌شود تا انعکاس پراکندگی کامل نور را تضمین کند. اگر دیافراگم مانع از برخورد مستقیم نور منبع با فتومتر شود، شدت نور اندازه گیری شده متناسب با Luminous Flux منبع است.

پارامترهای الکتریکی منبع نور و همچنین طیف نور نسبی که برای محاسبه دمای رنگ همبسته، شاخص رنگ و مختصات رنگ منبع نور استفاده می‌شوند، توسط گونیوفوتومتر اندازه گیری خواهند شد. روش یکپارچه سازی مطلق توسط NIST برای تحقق واحد Luminous Flux (لومن) با استفاده از یک کره یکپارچه به جای گونیوفوتومتر (goniophotometer) ایجاد و معرفی شد.

کل شار نور یک لامپ در داخل کره (در برابر مقدار شار وارد شده به کره از منبع خارجی) از طریق یک روزنه مدرج کالیبره می شود. این روش باید به طور مستقیم برای اندازه گیری‌های معمول کالیبراسیون شار نور اعمال شود. یک مرکز جدید کالیبراسیون لومن با یک کره یکپارچه 2.5 متری اخیراً در NIST تکمیل شده است و امکان کالیبراسیون لامپ های آزمایشی را بدون نیاز به لامپ های استاندارد Luminous Flux فراهم می‌کند.

کالیبراسیون‌ها بر اساس اندازه گیری روشنایی منبع خارجی توسط نورسنج های استاندارد انجام خواهند شد. در قالب یک پرتو لیزر، می‌توان به سادگی شار نور را با قدرت سنج نوری اندازه گیری کرد.Luminous Flux هیچ اطلاعاتی در مورد اینکه نور در کدام جهت یا چگونه به طور یکنواخت ساطع می شود، ندارد. Luminous Flux معادل کل توان وزنی طول موجی است که از یک منبع ساطع می شود. می توان آن را به عنوان مقدار نور مفیدی که از یک منبع ساطع می‌شود، تعریف کرد.

جمع بندی مقاله

کافه آموزشگاه تخصصی‌ترین کلاس‌ها و دوره‌ها را برگزار می‌کند. این آموزشگاه اطلاعات کاملی درباره شار نوری یا لومن به شما می‌دهد. برای دریافت مشاوره رایگان با شماره 02188949711 تماس حاصل نمایید.

آموزش برق ساختمان در کافه آموزشگاه

شما با مراجعه به سایت کافه آموزشگاه می‌توانید مقاله مورد نظر خود را بیابید و اطلاعات مفیدی در مورد Luminous Flux و آموزش برق ساختمان کسب کنید. این آموزشگاه می‌تواند آموزش‌های لازم در مورد  Luminous Fluxو Lumen به شما بدهد.

کوهیار نیک زاد

نویسنده کافه آموزشگاه