Šviesos srautas vs. efektyvumas: skirtumas paprastai

Liumenai aprašo, kiek šviesos iš viso spinduliuoja šviestuvas. Liumenai vat (lm/W) rodo, kaip efektyviai jis elektros energiją konvertuoja į šviesą. Žinodami abi charakteristikas ir jas susiję su liuksais bei spinduliavimo kampu, priimate norminai atitinkančius pirkimo sprendimus ir nuolat mažinate eksploatacijos išlaidas.

Kas yra liumenai? Absoliutus šviesos kiekis

Liumenai (vieneto simbolis: lm) yra SI šviesos srauto vienetas. Jis aprašo visą šviesos kiekį, kurį šviesos šaltinis spinduliuoja į visas kryptis – nepriklausomai nuo to, koks didelis yra apšviestas plotas arba kiek elektros energijos sunaudoja šviestuvas.

Klasikinė 60W kaitrinė lempa spinduliavo apie 806 liumenus – šis dydis nustatytas Deleguotoje reglamente (ES) 2019/2015 kaip palyginimo nuoroda. Šiuolaikinė LED pasiekia tą patį šviesos srautą su 6–8W. Taigi vat skaičius pats savaime nieko nesako apie šviesumą.

Pirkėjams ir objektų vadybininkams galioja: Liumenai yra pirmoji charakteristika, kurią turite patikrinti techniniame duomenlaptyje. Ji nulemia, ar šviestuvas iš esmės suteikia pakankamai šviesos planuojamam plotui.

Kas yra liumenai vat? Efektyvumo charakteristika

Liumenai vat (lm/W) – dar vadinami šviesos išeiga – parodo, kiek šviesos srauto šviestuvas pagamina vienam suvartotam vatui. Formulė yra:

Šviesos išeiga (lm/W) = Šviesos srautas (lm) ÷ Energijos suvartojimas (W)

Šviestuvas su 20 000 lm ir 150W suvartojimo pasiekia 133 lm/W. Lyginamasis šviestuvas su taip pat 20 000 lm, bet 200W suvartojimo, pasiekia tik 100 lm/W – ir nuolatinėje veikloje kainuoja žymiai brangiau elektros energijos.

LED efektyvumo orientacinės vertės

Efektyvumo klasė	Šviesos išeiga (lm/W)	Vertinimas	Tipinė paskirtis
Premium LED	150–210 lm/W	Puikiai	Pramonė, cechas, lauke
Standartinė LED	110–149 lm/W	Labai gerai	Biuras, prekyba, sandėlis
Pradedančiųjų LED	80–109 lm/W	Priimtina	Šalutinės patalpos, išorinės sienos
Biudžeto LED	60–79 lm/W	Pakankama	Tik nekritingiems plotams
Halogeninė / liuminescencinė	15–90 lm/W	Pasenusi	Keisti rekomenduojama

LED efektyvumas per pastarąjį 15 metų žymiai pagerėjo: 2010 m. 60 lm/W buvo laikoma standaru, 2020 m. jau apie 100 lm/W. Šios dienos laboratorinės LED viršija 200 lm/W.

Liumenai prieš liuksus: Kodėl vienodi liumenai sukuria skirtingą šviesumą

Liuksai (lx) yra apšvietimo stiprumas paviršiuje: 1 lx = 1 lm/m². Du šviestuvai su identišku šviesos srautu gali darbo paviršiuje sukurti labai skirtingas liukso vertės – nes spinduliavimo kampas ir montavimo aukštis nulemia, kaip šviesos srautas paskirstomas.

Įsivaizduokite šviestuvo su 10 000 lm: Su siautu 30° spinduliavimo kampu jis sukoncentruoja visą šviesą į mažą plotą – liukso vertė yra labai aukšta. Su plačiu 120° kampu tas pats šviesa paskirsto į žymiai didesnį plotą – liukso vertė atitinkamai sumažėja.

Norminis planavimas nustatytas liuksais, o ne liumenais. Liumenai yra išeigos vertė techniniame duomenlaptyje; liuksai yra rezultatas darbo paviršiuje. Išsamias orientacines vertes visiems plotams rasite mūsų vadove Kiek liuksų reikia?

Spinduliavimo kampas: kaip jis veikia liuksus ir planavimą

Spinduliavimo kampas (pusės galios kampas) aprašo šviesos kūgį, kurio ribose šviesos intensyvumas yra bent 50 % didžiausios vertės. Išorinę sritį, kurioje vis dar yra maždaug 10 % maksimalios šviesos intensyvumo, vadina lauko kampu.

Spinduliavimo kampas pagal naudojimo atveją

Spinduliavimo kampas	Šviesos kūgis	Tipinis naudojimas	Montavimo aukštis
15–30°	Siauras / Spot	Akcentai, lentynų apšvietimas, aukštos lentynos sandėliai	8–15 m
45–60°	Vidutinis	Gamybos zonos, dirbtuvės	5–10 m
90°	Platus	Sandėlio halės, logistika, vienodas apšvietimas	4–8 m
120°	Labai platus	Žemos halės, biurai, garažai	3–6 m
Asimetrinis	Nukreiptas	Sporto aikštynai, fasadai, gatvės	6–20 m

LED pramoninis šviestuvas su 90° spinduliavimo kampu sukuria platesnį šviesos kūgį ir sumažina šešėlius tarp lentynų eilučių – tinka sandėlio halėms ir logistikos centrams. Dėl aukštų lentynų sandėlių nuo 10 m montavimo aukščio rekomenduojamas siauresnis kampas, kad grindų paviršiuje gautumėte pakankamą liuksų skaičių (žr. LED halės apšvietimas).

Montavimo pastaba: LED pramoninių šviestuvų sistemų montavimas 230V/400V srovėje turi būti atliekamas tik kvalifikuoto elektrikų (DIN VDE 0100, DGUV Vorschrift 3, 5 saugos taisyklės). Mūsų vadove LED lempos prijungimas rasite išsamias instrukcijas.

Normų lentelė: minimalūs liuksai pagal DIN EN 12464-1 ir DIN EN 12193

DIN EN 12464-1 (2021 laida) apibrėžia kaip pripažintą technikos taisyklę minimalius reikalavimus apšvietimo stiprumui (priežiūros vertė Em), akinimui (UGR) ir spalvų atgavimui (Ra) daugeliui patalpų tipų. Sporto objektams papildomai taikoma DIN EN 12193.

Sritis / veikla	Norma	Priežiūros vertė Em	UGR max.	Ra min.
Sandėlis / Logistika (lentynų eilutės)	DIN EN 12464-1	200 lx	25	60
Grubi montaž / Gamyba	DIN EN 12464-1	300 lx	25	80
Smulki montaž / Dirbtuvės	DIN EN 12464-1	500 lx	22	80
Kokybės kontrolė	DIN EN 12464-1	750–1.000 lx	16	90
Sporto halė III klasė (mokymo sportas)	DIN EN 12193	apie 200 lx, Uo ≥ 0,5	–	65
Sporto halė II klasė (regioninis varžyba)	DIN EN 12193	apie 500 lx, Uo ≥ 0,6	–	65
Sporto halė I klasė (nacionalinis / TV)	DIN EN 12193	apie 750 lx, Uo ≥ 0,7	–	65

Lauko sporto aikštynams – futbolui, tenisui, padelui – rekomenduojami LED sporto aikštynų apšvietimai su IP66, asimetrine optika ir DALI reguliavimu (žr. šviesos pasiskirstymas sporto aikštynuose). Gatvės apšvietimui papildomai taikoma DIN EN 13201.

TCO skaičiavimas: kodėl lm/W yra svarbiausias pirkimo rodiklis

Du šviestuvai su identiška vatažia galia gali sukurti labai skirtingus šviesos kiekius. Šviestuvas su didesne šviesos išeiga duoda daugiau liumenų esant vienodai galiai – ir leidžia sumažinti šviestuvų skaičių arba mažesnę vatažią galią esant vienodai liuksų lygiui.

Skaičiavimo pavyzdys: 50 pramoninių šviestuvų, 4.000 darbinių valandų per metus

Šviestuvas A: 200W, 100 lm/W → 20.000 lm
Šviestuvas B: 200W, 150 lm/W → 30.000 lm (ta pati galia, 50 % daugiau šviesos)

Arba: Šviestuvas B pasiekia 20.000 lm naudodamas tik apie 133W – tai yra apie 67W mažiau per šviestuvu. Su 50 šviestuvų ir 4.000 h per metus bei 0,25 €/kWh metinis sutaupymas siekia maždaug 3.350 € – nesuvaržant apšvietimo stiprumo.

Per 5 metų naudojimo laiką tai sudarytų daugiau nei 16.000 € – suma, kuri investavimo sprendime yra žymiai svarbi nei atskiro šviestuvų vieneto kaina (žr. LED amortizacijos laikas).

Aukšto efektyvumo LED pramoniniai šviestuvai – iki 210 lm/W, IP65, 5 metų garantija:

Produktauswahl pagal naudojimo atvejį: Liumenai, lm/W ir spinduliavimo kampas sujungti

Tinkamą šviestuvo modelį nulemia visų trijų rodiklių sąveika. Toliau rasite praktinius patarimus dažniausiais B2B naudojimo atvejais.

Sandėlis ir logistika

Tikslas: Priežiūros vertė Em 200 lx lentynų koridoriuose ir 300 lx komplektavimo vietose pagal DIN EN 12464-1, vienoda apšvietime, žemos priežiūros išlaidos. Rekomendacija: LED pramoniniai šviestuvai su 90–120° spinduliavimo kampu, ≥ 150 lm/W, IP65, 4000K, 1-10V arba DALI reguliuojamo ryškumo. Aukštiems sandėliams nuo 10 m: pasirinkite siauresnius kampus (60–90°) ir didesnę vatų galią (žr. Sandėlio apšvietimas).

Gamyba ir manufaktūra

Tikslas: Em 300–500 lx, UGR ≤ 22, Ra ≥ 80. Rekomendacija: Linijiniai LED pramoniniai šviestuvai arba LED hermetiniai šviestuvai (esant dulkėms ar drėgmei), 4000–5000K, ≥ 130 lm/W, IP65.

Biuras ir administracija

Tikslas: Em 500 lx, UGR ≤ 19, Ra ≥ 80. Rekomendacija: LED panelės su UGR<19-optika, 4000K, ≥ 120 lm/W. Ekrano darbo vietoms akinimo sumažinimas (UGR) yra mažiausiai tiek pat svarbus, kiek šviesos srautas (žr. UGR-vertė paaiškinta).

Lauko zonos ir sporto aikštynai

Tikslas: priklausomai nuo klasės Em 75–750 lx pagal DIN EN 12193, IP66, asimetringa optika. Rekomendacija: LED lauko prožektoriai arba LED sporto aikštynų apšvietimai su ≥ 170 lm/W, DALI reguliuojamo ryškumo, Meanwell arba Sosen driveriais.

LED lauko prožektoriai lauko zonoms, sporto aikštynams ir pramonei – IP66, iki 180 lm/W, 5 metų garantija:

Nuo duomenų lapo prie normatyvinio sprendimo: Planavimo logika

Profesionalus apšvietimo planavimas seka aiškią seką: pirmiausia nustatyti normos reikalavimus (Em, UGR, Ra), tada apskaičiuoti reikalingą liumenų kiekį, tada pasirinkti šviestuvo modelį su tinkamu spinduliavimo kampu ir kuo didesne lm/W verte.

Grubesnė šviestuvų skaičiaus formula: Šviestuvų skaičius = (Plotas m² × Minimalūs liukso) ÷ (Šviesos srautas vienam šviestuv lm × Priežiūros koeficientas). LED šviestuvų priežiūros koeficientas tipiškai svyruoja nuo 0,7 iki 0,8 ir atsispindi šviesos srauto mažėjimo ir užterštumo metų eksploatacijos metu.

Kompleksus projektams – cechai su kliūtimis, sporto aikštynai su kamerų reikalavimais arba pavojingos zonos (ATEX LED šviestuvai pavojingoms zonoms) – rekomenduojama profesionali DIALux simuliacija. Clightstore šią sukuria nemokamai Jūsų projektui.

Daugiau techninės informacijos apie apsaugos klases rasite mūsų vadove IP apsaugos klasės paaiškinta, spalvų temperatūros pasirinkimo vadove Spalvų temperatūra LED: 2700K iki 6000K.

Dažnai Užduodami Klausimai

Koks yra skirtumas tarp liumenų ir vatų?

Vatai nusako šviestuvo energijos suvartojimą, liumenai – sukuriamą šviesos srautą. Aukšta vatų reikšmė nebūtinai reiškia daug šviesos – svarbus yra šviesos efektyvumas (lm/W). Šiuolaikinė LED su 100W ir 150 lm/W sukuria 15 000 lm; neefektyvi šviestuvą su 100W ir 80 lm/W – tik 8 000 lm.

Koks yra skirtumas tarp liumenų ir liuksų?

Liumenai – tai bendra šviesos kiekis, kurį šviestuvą skleidžia. Liuksai – apšvietimo stiprumas, kuris pasiekia tam tikrą plotą: 1 lx = 1 lm/m². Tas pats šviestuvas sukuria aukštus liuksų rodiklius mažam plotui, bet žemus – dideliam plotui; spinduliavimo kampas ir montavimo aukštis yra svarbūs veiksniai.

Kaip konvertuoti liumenus į vatus?

Konversija priklauso nuo šviesos efektyvumo. Pagal atskirą formulę: Vatai ≈ Liumenai ÷ šviesos efektyvumas (lm/W). Šviestuvo su 150 lm/W ir 15 000 lm atveju: 15 000 ÷ 150 = 100W. Šiuolaikinėms Premium LED galite apytiksliai skaičiuoti 130–180 lm/W.

Kiek lm/W yra gerai pramoninėms šviestuvams?

Pramonės ir sandėlių patalpoms rekomenduojami šviestuvai su mažiausiai 130 lm/W. Premium pramoninio cecho šviestuvai šiandien pasiekia 150–210 lm/W. Rodikliai žemiau 100 lm/W naujiems įrenginiams paprastai nebėra ekonomiški.

Koks spinduliavimo kampas tinkamas sandėliui?

Sandėliams su 4–8 m montavimo aukščiu rekomenduojamas 90–120° spinduliavimo kampas, siekiant pasiekti vienodą apšvietimą be šešėlinių zonų. Aukštuose sandėliuose nuo 10 m montavimo aukščio, siauresnė 60–90° kampas yra patartina, siekiant pasiekti pakankamą liuksų kiekį grindų lygyje.

Kuri norma taikoma darbo vietų apšvietimui?

DIN EN 12464-1 (2021 metų versija) laikoma priimta technikos taisykle vidaus darbo vietų apšvietimui. Ji apibrėžia apšvietimo stiprumo priežiūros reikšmes (Em), UGR ribines reikšmes ir CRI reikalavimus daugeliui patalpų tipų. Sporto aikštynams papildomai taikoma DIN EN 12193, gatvės apšvietimui – DIN EN 13201.

Ar galiu šviestuvus su aukštu lm/W rodikliu tiesiog pakeisti mažiau šviestuvų?

Iš esmės taip – didesnis šviesos efektyvumas leidžia pasiekti tą patį liuksų lygį su mažiau šviestuvų arba mažesne vato vertė. Tikslus skaičius priklauso nuo spinduliavimo kampo, montavimo aukščio, kambario geometrijos ir reikalamo priežiūros koeficiento. DIALux simuliacija suteikia normatyvinio planavimo tikrumą.

Ar galiu pats prijungti pramoninio cecho šviestuvus?

Ne. Visos darbai su 230V/400V įtaisais gali būti atliekami tik elektros specialistų. Tai yra privaloma DIN VDE 0100, DGUV taisyklėje 3 ir 5 saugumo taisyklėse. Nelicencijuoti asmenys negali atlikti elektrinių prijungimo darbų.