ردیفکالاتعدادمبلغ کل

مفاهیم روشنایی - پارس شهاب

مفاهیم روشنایی

مفاهیم روشنایی


شار نوری

كل نور خارج شده از یك منبع نوری در واحد زمان در تمام جهات در فضا را شار نوری می‌گویند. واحد شار نوری «لومن» می‌باشد كه با «Lm» نشان می‌دهند. در اصطلاحات مربوط به محاسبات روشنایی، شار نوری را با (Φ) نشان می‌دهند. شار نوری جزو مشخصات هر لامپ است و توسط شركت‌های سازنده لامپ در كاتالوگ محصولات درج می‌شود. بنابراین هر چه شار نوری یك لامپ بیشتر باشد لامپ پر نورتر است.

 

  شار نوری لامپ-شرکت لامپ پارس شهاب

شار نوری خروجی از لامپ

نكته‌ای كه باید در مورد شار نوری در نظر داشت این است كه عددی كه به عنوان شار نوری در كنار مشخصات لامپ درج می‌شود در واقع شار نوری اولیه لامپ است، اغلب لامپ‌ها پس از اینكه مدتی از عمرشان گذشت شار نوری آنها افت می‌كند، این افت شار نوری به دلیل فرسودگی و كاهش كارایی اجزای مختلف تشكیل دهنده ساختمان لامپ نظیر ماده فلورسنت، گاز داخل محفظه، تبخیر فیلامان تنگستن و ... می‌باشد. بنابراین داشتن ثبات شار نوری در ابتدا و انتهای طول عمر یك مزیت برای لامپ محسوب می‌شود كه در هنگام تهیه لامپ باید به این نكته توجه كرد. به عنوان مثال شار نوری چند نوع لامپ متداول جهت داشتن درك بهتر از مفهوم شار نوری ذكر می‌گردد:
لامپ التهابی (لامپ رشته‌ای معمولی) 100 وات: 1360 لومن
لامپ فلورسنت T8 استاندارد 36 وات: 2300 لومن
لامپ متال هالاید دو سر 70 وات: 6500 لومن


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:


مقایسه میزان حفظ شار نوری انواع مختلفی از لامپ‌ها-شرکت لامپ پارس شهاب


طول عمر لامپ

مقدار طول عمر هر نوع لامپ برطبق استاندارد ملی مربوطه اندازه گيری و برحسب ساعت در برچسب انرژی اعلام می‌شود. محاسبه طول عمر با توجه به اندازه‌گیریهای آزمایشگاهی کمپانی‌ها و در نظر گرفتن پارامترهای نرخ انرژی، شار نور، مواد مورد استفاده، تکنولوژی ساخت و . . . مورد محاسبه تقریبی قرارمی‌گیرد. به منظور مقایسه بهتر، طول عمر متوسط انواع لامپ در جدول زیرارائه شده است:


نوع لامپ
طول عمر (ساعت)
 رشته‌ای معمولی
1200 - 1000
 هالوژن معمولی
2000 - 1500
 کم‌مصرف
9000 - 8000
 فلورسنت
10000 - 8000
 بخار جیوه مستقیم 5000 - 4000
 بخار جیوه
20000 - 15000
 متال هالاید
20000 - 8000
 بخار سدیم
24000 - 20000
ال‌ای‌دی (LED)
25000

شدت روشنایی (Illuminance)

مقدار شار نوری كه به واحد سطح (1 متر مربع) می‌رسد را شدت روشنایی می‌گویند و با E نشان می‌دهند. واحد شدت روشنایی "لوکس" (Lux) است و یكی از پارامترهای مهم در محاسبات روشنایی می‌باشد.

 

شدت روشنایی-لامپ پارس
شدت روشنایی-لامپ پارس
شدت روشنایی-لامپ پارس

شدت روشنایی متوسط یك سطح، میزان شار نوری در واحد سطح است.

 فرمول محاسبه لوکس


در انجام محاسبات روشنایی ابتدا مقدار شدت روشنایی مورد نیاز در محیط با توجه به جداول استاندارد مشخص می‌گردد. در این جداول شدت روشنایی در هر فضا بر اساس نوع فعالیتی كه قرار است در آن محیط صورت بگیرد و میزان دقت مشخص می‌گردد. به عنوان مثال بر اساس استاندارد شدت روشنایی مورد نیاز برای سالن‌های تعمیر قطعات كوچك نظیر تعمیر ساعت و ... 500 لوكس و شدت روشنایی مورد نیاز برای دفتر كار 200 تا 300 لوكس بوده و برای تامین روشنایی یك انبار كم تردد یا پاركینگ 50 لوكس كافی است.

 

شدت روشنایی مورد نیاز در مکان‌های مختلف - استاندارد DIN5035

انبارها
انبار مواد یک اندازه با ابعاد بزرگ
50
انبار مواد در اندازه‌های مختلف
100
 فعالیت‌های خواندنی
200
عمده‌فروشی و خرده‌فروشی
 محل فروش
300
حسابداری 500
کنترل کیفیت
بر اساس استانداردهای معمول
750
 بر اساس استانداردهای بالا
1000
بر اساس استانداردهای خیلی بالا
1500
کنترل رنگ
1500
هتل‌ها و رستوران‌ها
پذیرش
200
آشپزخانه
500
سالن غذا خوری
200
سالن کنفرانس
300
رستوران‌های سلف سرویس
300
دفاتر
دفاتر روشن از نور روز
300
دفاتر کار
500
دفتر نقشه‌کشی فنی
750
اتاق‌های کنفرانس و مشاوره
300
دفاتر پذیرش
100

بنابراین به زبان ساده‌تر شار نوری میزان نوری است كه از لامپ خارج می‌شود و شدت روشنایی، آن میزان از نور است كه پس از منتشر شدن توسط لامپ و بازتاب‌های مختلف در نهایت به سطح می‌رسد.
جداولی وجود دارد كه توسط موسسات استاندارد تدوین گردیده و شدت روشنایی مورد نیاز در هر محلی توسط این جداول تعیین می‌گردد. باید خاطر نشان ساخت این استانداردها اغلب نمی‌توانند به صورت جهانی مورد استفاده قرار گیرند چرا كه نور و روشنایی تا حد زیادی به ویژگی‌های فرهنگی و علایق مردم ارتباط دارد.

 

شدت نور (Luminous Intensity)

میزان شار نوری خارج شده در واحد زاویه فضایی را شدت نور گفته آنرا با (I) نشان می‌دهند. به بیان دیگر یك لامپ شار نوری را در تمام جهات و با شدت و ضعف متفاوت منتشر می‌كند، میزان نور انتشار یافته در یك جهت خاص در فضا را شدت نور می‌گویند و واحد آن (cd) یا كاندلا یا شمع است.

با توجه به اینكه لامپ‌های رفلكتوری نور را در جهت خاصی از فضا منتشر می‌كنند (نظیر لامپ‌های هالوژن رفلكتوری) لذا برای ذكر میزان نور خارج شده از این لامپ‌ها از واحد كاندلا استفاده می‌شود. بنابراین بدیهی است كه برای دو لامپ با مشخصات یكسان و كاملاً مشابه كه تنها زوایای رفلكتور آنها با یكدیگر متفاوت است، آنكه زاویه رفلكتور آن كوچكتر است شدت نور بیشتری دارد چرا كه عملاً كل شار نوری منتشر شده از لامپ در زاویه محدودتری متمركز می‌شود و لذا شدت نور بیشتر می‌شود. برای لامپ‌های رفلكتوری یك منحنی قطبی به عنوان بخشی از مشخصات لامپ درج می‌شود كه نشانگر شدت نور در زوایای مختلف است و برای طراحی روشنایی باید از آن‌ها استفاده كرد.

دمای رنگ (Color Temperature)

دمای رنگ عددی است كه بر حسب كلوین بیان می‌شود و به نوعی بیان‌كننده رنگ نور خروجی می‌باشد. هر چه این عدد بالاتر باشد رنگ نور بیشتر به محدوده رنگهای سرد و سفید نزدیك‌تر است و هر چه این عدد كوچكتر باشد رنگ نور به محدوده رنگ‌های گرم (نظیر رنگ نور ناشی از لامپ‌های التهابی) نزدیكتر است. به عنوان مثال وقتی گفته می‌شود دمای رنگ یك لامپ فلورسنت 4000 كلوین است به این معنی است كه اگر جسم سیاه را تا 4000 درجه كلوین گرم كنیم، نوری به رنگ لامپ فلورسنت فوق منتشر می‌كند. دمای رنگ یك لامپ رشته‌ای حدود 2800 كلوین است.
جسم سیاه می‌تواند یك قطعه فلز ( مثلاً پلاتین) باشد كه كلیه نوری كه به آن منتشر می‌شود را جذب می‌كند و در واقع ضریب انعكاس آن برابر با صفر است.

شكل زیر، مفهوم دمای رنگ و گرم كردن جسم سیاه را به خوبی نشان می‌دهد، در این شكل مشاهده می‌كنیم كه هر چه دمای جسم سیاه بالاتر می‌رود، رنگ نور به محدوده رنگ‌های سفید نزدیك‌تر می‌شود.

 

 مفهوم دمای رنگ

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

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

 

نمودار كروماتیسی رنگ

انجمن بین‌المللی مهندسین روشنایی، رنگ‌های مختلف را به صورت یك مثلث بیان كرده است كه به عنوان مرجع مورد استفاده قرار می‌گیرد. رنگ نورهای موجود در نور خورشید، مرزهای این منحنی را مشخص می‌كند. منحنی نشان داده شده بر روی این مثلث، دمای رنگ‌های مختلف را بر روی این مثلث مشخص می‌كند.

 

 نمودار کروماتیسی رنگ

 

شاخص بازده رنگ (Color Rendering Index)

همه ما این تجربه را داشته‌ایم که رنگ اشیا زیر نور لامپ‌های مختلف، متفاوت از آنچه زیر نور خورشید دیده می‌شوند، به نظر می‌رسند. حال چنانچه نور خورشید را به عنوان یک نور ایده‌آل و مرجع برای تشخیص دقیق رنگ‌ها فرض نماییم، شاخص بازده یا نمود رنگ عددی خواهد بود که نشان می‌دهد به چه میزان رنگ اشیا زیر نور یک لامپ، به رنگ استاندارد آن‌ها (یعنی زیر نور خورشید) نزدیک‌تر است. این شاخص نشان می‌دهد كه نور منتشر شده توسط لامپ تا چه اندازه رنگ‌ها را واقعی نشان می‌دهد. CRI در مورد لامپ‌ها عددی بین 20 تا 100 است و هر چه این عدد بالاتر باشد نمود رنگ واقعی‌تر است، بنابراین برای جاهایی كه نمایش واقعی رنگ اهمیت زیادی دارد نظیر نساجی، اتاق رنگ صنایع خودرو سازی، اتاق گریم و آرایش و ... استفاده از لامپ‌های با بازده رنگ بالا توصیه می‌شود. اگر شاخص نمود رنگ را برای نور خورشید برابر 100 فرض کنیم، محدوده آن برای لامپ‌های مختلف مطابق جدول زیر خواهد بود:

 

نوع لامپ
شاخص نمود رنگ
 رشته‌ای معمولی
100 - 95
 هالوژن معمولی
100 - 95
 کم‌مصرف
85- 75
 فلورسنت
85- 70
 بخار جیوه مستقیم 60
 بخار جیوه
45 - 40
 متال هالاید
95 - 70
 بخار سدیم
کمتر از 30
ال‌ای‌دی (LED)
85- 75

تاثير بازتاب رنگ

شاخص بازده نور و تاثیر بازتاب رنگ
بازده رنگ 80 تا 89
شاخص بازده نور و تاثیر بازتاب رنگ
بازده رنگ 50 تا 79

 

توصیف فیزیکی نمود رنگ

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

 

 

نمود رنگ
نمود رنگ

درصد بازتاب رنگ در 5 گروه كلی 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)

بهره نوری (Luminous Efficacy)

این عدد كه در واقع نسبت شار نوری خارج شده از لامپ به توان مصرفی آن است، نشان دهنده كارایی و بهره‌وری لامپ است، هر چه این عدد بالاتر باشد به این معنی است كه لامپ با مصرف انرژی كمتر، نور بیشتری تولید می‌كند و به عبارت دیگر هر چه بهره‌نوری یك 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.
بهره‌‌نوری 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

 

بهره نوری

فرمول بهره نوری


مقایسه تفاوت روشنایی یك محیط كار با سه رنگ نور متفاوت:

نور رنگ آفتابی
Warm White
نور رنگ صدفی
White
نور زنگ مهتابی
Day Light

ضریب توان

ضریب توان در یک سیستم الکتریکی AC اصطلاحی است که به نسبت توان واقعی به توان ظاهری گفته می‌شود و مقداری بین ۰ تا ۱ دارد. توان واقعی در واقع توانایی یک مصرف‌کننده برای تبدیل انرژی الکتریکی به دیگر شکل‌های انرژی را نشان می‌دهد در حالی که توان ظاهری در اثر وجود اختلاف بین ولتاژ و جریان پدید می‌آید. ضریب توان با واحد PF (Power Factor) نمایش می‌دهند و بعنوان ضریبی در فرمول توان مورد استفاده قرار می‌گیرد:

 

P = V × I × PF


درجه حفاظت (IP)

بر اساس استانداردهای بین المللی، درجه حفاظت تجهیزات با حروف IP به همراه دو عدد نشان داده می شود که عدد اول سمت چپ نشان دهنده درجه حفاظت در برابر ورود اجسام خارجی و گرد و غبار و عدد دوم نمایانگر میزان حفاظت در برابر ورود آب و رطوبت است.

 

درجه حفاظت یا IP
درجه حفاظت یا IP

 

منحنی پخش نور

یا توزیع شدت نور، منحنی‌ای است که برای مشخص‌کردن شدت نور منتشرشده توسط یک لامپ در زوایای مختلف به کار می‌رود. از آنجایی که بیشتر منابع نوری نقطه‌ای نیستند، بنابراین شدت نوری ثابتی در جهات مختلف ندارند. در محاسبات نوری دانستن نحوه توزیع نور منبع اهمیت دارد به همین خاطر سازندگان لامپ‌های مختلف منحنی پخش نور آن لامپ را با استفاده از اندازه‌گیری ارائه می‌کنند. یکی از معمول‌ترین روش‌ها برای نمایش منحنی پخش نور استفاده از منحنی قطبی است و با توجه به این که در بسیاری از چراغ‌ها پخش نور نسبت به محور عمود چراغ متقارن است و تنها یک منحنی در یکی از صفحات قائم برای مشخص‌شدن پخش نور کافیست.

 

روش پخش نور
 درصد شار نوری به سمت پایین  درصد شار نوری به سمت بالا
 مستقیم  90-100  0-10
 نیمه‌مستقیم  60-90  10-40

 مستقیم و غیرمستقیم

(پخش یکسان)

 40-60  40-60
 نیمه‌غیرمستقیم  10-40  60-90
 غیرمستقیم  0-10  90-100


parsshahab_standards

درباره خدمات و محصولات ما سوال دارید؟ تماس با ما نحوه خرید محصولات

در نظرسنجی ما شرکت نمایید.

نظر شما درباره محصولات و خدمات ما چیست؟ شرکت در نظرسنجی