شار نوری یا لومن چیست؟

اگر تا به حال برای خرید لامپ به فروشگاه محصولات روشنایی سر زده باشید، متوجه می‌شوید که در انتخاب محصول باکیفیت، علاوه بر انرژی مصرفی (watt)، پارامتر دیگری به نام لومن (lumen) وجود دارد. این پارامتر میزان روشنایی را به شما نشان می‌دهد و با اطلاع از اندازه لومن هر محصول، به‌ صورت حرفه‌ای‌تر و درست‌تر محصول را انتخاب کنید. در این مقاله به بررسی واحد شار نوری، فرمول و نحوه اندازه گیری آن همچنین تفاوت لومن و لوکس می‌پردازیم و در پایان جدول لومن انواع لامپ‌ها را بررسی می‌کنیم.

واحد شار نوری چیست؟

به طور خلاصه شار نوری (Luminous Flux) مقدار نوری است که از یک منبع نور در واحد زمان منتشر می‌شود. این پارامتر بر اساس توانمندی چشمان انسان برای دریافت نور در طول موج‌های مختلف محاسبه می‌شود و یا به نوعی نشان دهنده توان نوری قابل رویت توسط چشم انسان است. لومن (lumen) با نماد lm واحد شار نوری است و با حرف یونانی فی (Φ) نمایش داده می‌شود. لومن از مشخصات فنی و مهم در منابع روشنایی علی الخصوص لامپ‌ها است و هر چقدر عدد آن بیشتر باشد، مقدار نوری که منتشر می‌شود هم بیشتر است.

مقایسه وات و لومن در روشنایی

از آنجایی که وات مقدار انرژی الکتریکی مورد نیاز منبع نوری را نشان می‌دهد پس معیار درستی برای تعیین میزان روشنایی محصولات نمی‌باشد و توان بالاتر به معنای تولید نور بیشتر نیست. در واقع یک لامپ می‌تواند دارای مقدار توان مصرفی زیادی باشد، اما میزان روشنایی که منتشر می‌کند بسیار کم باشد. برای مثال در حالی که یک لامپ LED با توان مصرفی 9 وات، 600 لومن روشنایی از خود ساطع می‌کند، در مقابل نیز لامپ رشته‌ای با 50 وات انرژی مصرفی حدود 600 لومن شار نوری دارد؛ یعنی لامپ رشته‌ای با مصرف برق بیشتر از 5 برابر مقدار روشنایی یکسان با لامپ LED منتشر می‌کند. متعادل بودن این تناسب تاثیر بسزایی در طول عمر و برق مصرفی لامپ می‌گذارد. بنابراین در هنگام انتخاب لامپ مورد نظر خود حتما به لومن ثبت شده روی محصول دقت فرمایید.

فرمول شار نوری چیست؟

در اکثر موارد مقدار لومن، روی بدنه محصول و یا در دفترچه راهنمای محصول درج می‌شود ولی به طور کلی برای محاسبه لومن از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

 lm = 1 cd * sr 

• استرادیان برای توصیف اندازه زاویه در فضای سه‌بُعدی (کره) به کار می‌رود و با نماد sr نشان داده می‌شود.
• کاندلا واحد اندازه گیری شدت نور است و با نماد cd نمایش داده می‌شود.

تفاوت لومن و لوکس چیست؟

در بحث روشنایی لامپ‌ها، علاوه بر لومن و وات پارامتر دیگری به نام لوکس وجود دارد. لوکس (lux) شدت روشنایی که بر یک سطح تابیده می‌شود را نشان می‌دهد و تفاوت آن با لومن به این صورت است که لومن کل نوری که از منبع منتشر می‌شود را بدون در نظر گرفتن فاصله تابش و سطوحی که روشن می‌کند، اندازه گیری می‌کند. تناسب این دو به صورت یک لوکس معادل یک لومن در هر متر مربع است و به این ترتیب برای محاسبه لوکس از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

E = Φ/A

که در این فرمول A به معنای مساحت سطح بر حسب متر مربع است، Φ نشان دهنده شار نوری لامپ بر حسب لومن است و E شدت روشنایی بر حسب لوکس می‌باشد. بنابراین یک لامپ 1000 لومن که نور خود را در محیطی به مساحت 10 متر مربع منتشر می‌کند، این مکان را با 100 لوکس روشنایی می‌دهد. در اندازه‌گیری نور فقط میزان شار نوری ثابت است و شدت روشنایی متغیر است و توسط دستگاه لوکس‌متر در هر نقطه از مکان مشخص می‌گردد.

نحوه اندازه‌گیری شار نوری

طبق توضیحات فوق، لومن میزان نوری را که از یک منبع نور ساطع می‌شود و در همه جهات پخش می‌شود را نشان می‌دهد. برای اندازه‌گیری این پارامتر، از ابزاری به نام گره نوری و یا فتومتر استفاده می‌کنند. به این صورت که منبع نور در نقطه مرکزی این کره (یا کره فرضی) قرار می‌گیرد، سپس در تمام زوایا مقادیر لوکس حاصل از منبع نور محاسبه می‌شود. سپس این مقادیر به صورت نرم افزاری در اندازه سطح زوایه فضایی‌شان ضرب شده و در انتها با هم جمع می‌شود. هر چه تعداد زوایای فضایی کره بیشتر باشد، نتیجه دقیق‌تر است.

در آزمایشگاه‌های حرفه‌ای، از تجهیزات و روش‌های دیگری برای اندازه‌گیری دقیق شار نوری استفاده می‌شود، مانند:

• کره‌ی یکپارچه (Integrating Sphere): این دستگاه نوری را که از منبع نوری ساطع می‌شود به طور یکنواخت در داخل یک کره توزیع می‌کند و با استفاده از سنسورهای دقیق، شار نوری را اندازه‌گیری می‌کند.
• نرم افزارهای مهندسی: برخی از نرم‌افزارهای مهندسی نوری قابلیت شبیه‌سازی و محاسبه شار نوری را دارند. این نرم‌افزارها معمولاً برای طراحی و بهینه‌سازی سیستم‌های نوری استفاده می‌شوند.

جدول لومن انواع لامپ

در جدول زیر شار نوری و بهره نوری 4 مدل مختلف لامپ با تکنولوژی متفاوت و با توان مصرفی یکسان را بررسی کرده ایم:

نوع لامپ	توان مصرفی (w)	شار نوری (lm)	بهره نوری (lm/w)
LED	25w	1800lm~3000lm	75lm/w~120lm/w
هالوژن	25w	500lm~2058lm	20lm/w~82lm/w
فلورسنت (کم مصرف)	25w	110lm~1600lm	45lm/w~65lm/w
رشته‌ای	25w	200lm~375lm	8lm/w~15lm/w

بهره نوری چیست؟

نسبت شار نوری یک لامپ به توان مصرفی آن را بهره نوری می‌نامند و واحد آن lm/w است. هر چه بهره نوری یک لامپ بیشتر باشد، با مصرف انرژی کمتر روشنایی بیشتر تولید می‌کند. پس گزینه مناسب‌تری برای انتخاب و خرید لامپ است. همچنین فرمول زیر برای به دست آوردن شار نوری از طریق بهره نوری و توان مصرفی است:

(Φ) شار نوری = (P) توان مصرفی × (η) بهره نوری

همانطور که در جدول بالا دیدید، یک لامپ LED در مقایسه با لامپ‌های رشته‌ای و هالوژن با مصرف انرژی یکسان، میزان روشنایی بیشتری تولید می‌کند. بنابراین اگر می‌خواهید روشنایی بیشتر به همراه مصرف کم برق داشته باشید، پیشنهاد ما خرید انواع محصولات روشنایی LED برای روشنایی و نورپردازی مکان مورد نظرتان است. البته بعد از خرید به نصب لامپ های ال ای دی دقت کنید تا با مشکل نیمه روشن ماندن لامپ ال ای دی بعد از قطع کلید مواجه نشوید. همچنین می‌توانید برای مشاهده بیشتر محصولات به فروشگاه اینترنتی الکتروشید مراجعه فرمایید.