Quang thông là gì? Công thức tính quang thông đèn LED
Khi lựa chọn mua đèn LED cho hệ thống chiếu sáng, thông thường mọi người chỉ quan tâm đến kiểu dáng thiết kế mà không quan tâm đến chỉ số quang thông của đèn. Tuy nhiên, trong các tiêu chuẩn chiếu sáng, tiêu chí về quang thông luôn cần được chú ý. Vậy quang thông là gì, quang thông có đơn vị là gì và công thức tính quang thông hãy tham khảo bài viết này nhé.
1. Quang thông của của đèn LED là gì?
1.1 Quang thông của đèn là gì?
Trong ngành quang học, quang thông là đại lượng trắc quang thể hiện công suất bức xạ của chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng bất kỳ. Quang thông của đèn LED chính là lượng ánh sáng đèn LED phát ra trong 1 giây ở mọi hướng chiếu sáng.
Ký hiệu quang thông là φ, hay ϕv.
1.2 Quang thông đèn có ý nghĩa gì?
- Quang thông là đơn vị đo ánh sáng đại diện cho lượng ánh sáng phát ra từ nguồn sáng mà mắt người nhìn thấy được trong một giây theo mọi hướng.
- Quang thông là đại lượng trắc quang để cho bạn biết được công suất bức xạ của chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn phát sáng điểm. Hay dễ hiểu hơn nó là tổng lượng ánh sáng do một nguồn sáng phát ra.
- Lượng ánh sáng phát ra từ nguồn sáng là không thể tự thay đổi được và được ký hiệu là φ.
- Quang thông có mối quan hệ với hiệu suất phát quang
- Quang thông của đèn LED Là một đại lượng đo công suất bức xạ của ánh sáng phát ra từ một đèn. Hiểu đơn giản thì nó là tổng lượng ánh sáng trong một chiếc đèn LED phát ra trong 1 giây trong mọi phương chiếu sáng của đèn.
Tham khảo thêm: Cường độ ánh sáng
2. Đơn vị quang thông là gì?
- Đơn vị của quang thông theo các hệ đơn vị SI, CGS là Lumen (ký hiệu là lm). Trong đó, 1 lumen được định nghĩa bằng quang thông tạo ra bởi một nguồn sáng mà phát ra cường độ sáng 1 candela trên một góc khối có giá trị bằng 1 steradian.
- Mỗi nguồn sáng khi phát ra, quang thông sẽ phụ thuộc vào công suất của đèn ghi trên các sản phẩm đèn chiếu sáng.
- Lumen được xác định dựa trên candela (cd) và diện tích radian foot vuông.
Đơn vị quang thông: 1 lm = 1 cd ⋅ sr
Trong đó:
- cd (Candela) là công suất phát sáng trên một đơn vị góc cố định phát ra bởi một nguồn ánh sáng điểm theo một hướng cụ thể.
- sr (steradian) là diện tích radian foot vuông.
3. Công thức tính quang thông chuẩn nhất
Thông thường quang thông sẽ được các nhà sản xuất ghi trên thiết bị đèn LED hay bao bì của loại đèn đó . Tuy nhiên trong một số trường hợp chỉ số này bị mờ đi hoặc bạn cần tính toán để phủ độ chiếu sáng đầy đủ cho căn phòng. Vậy công thức tính quang thông của đèn LED phổ biến hiện nay là gì?
Chúng ta có công thức tính quang thông của đèn như sau: Φv=dQv/dt
Trong đó:
- Qv (đơn vị lm.s) là tổng năng lượng sáng của một nguồn sáng.
- Iv là cường độ sáng.
- dt = dA/r^2 ký hiệu góc khối.
Từ đó ta có công thức xác định số lượng bóng đèn LED:
Ví dụ: Tính số lượng bóng LED cho phòng ăn có diện tích 20m2, có độ rọi là 150Lx
=> Quang thông của đèn LED = 150 (lx) * 20 (m2) = 3000(lm)
Ánh sáng của đèn LED thì cấp từ 80 - 100 lm/w, lựa chọn tính với 100lm.
=> Tổng công suất chiếu sáng là 3000/100 = 30W
Giả sử bạn chọn bóng đèn 10W thì số lượng đèn cần dùng là 30/10 = 3 bóng
Đây là cách tính sơ bộ trên điều kiện toàn bộ ánh sáng phát hướng vào khu vực chiếu sáng. Ngoài ra bạn phải cần cân nhắc thêm tính thẩm mĩ và các tiện nghi để lựa chọn phù hợp
4. Bảng tra quang thông của đèn chuyển đổi từ Watt sang lumen
Bạn có thể tham khảo bảng tra quang thông của đèn LED so với các loại bóng đèn truyền thông hiện nay trên thị trường chuyển đổi từ Watt sang lumen.
| Công suất (W) | Quang thông đèn LED (lm) | Quang thông đèn sợi đốt (lm) | Quang thông đèn Halogen (lumen) | Quang thông đèn CFL (lumen) |
| 15W | 1950 | 90 | 120 | 125 |
| 25W | 3250 | 220 | 215 | 230 |
| 40W | 5200 | 415 | 410 | 430 |
| 60W | 7800 | 710 | 700 | 740 |
| 75W | 9750 | 935 | 920 | 970 |
| 100W | 13000 | 1340 | 1320 | 1400 |
| 150W | 19500 | 2160 | 2250 | 2450 |
5. Cách tính quang thông cho từng không gian
| Không gian sử dụng | Hoạt động chính | Mức độ chiếu sáng khuyến nghị (Lux) | Quang thông Đèn LED gợi ý (Lumen/m²) | Gợi ý tổng Lumen cần thiết (ví dụ) |
| Phòng khách | Sinh hoạt chung, thư giãn, tiếp khách | 150 - 300 Lux | 2.000 - 4.000 Lm | 20m² cần 40.000 - 80.000 Lm tổng |
| Phòng ngủ | Nghỉ ngơi, thư giãn, đọc sách nhẹ | 100 - 200 Lux | 1.500 - 3.000 Lm | 15m² cần 22.500 - 45.000 Lm tổng |
| Phòng bếp (khu vực chung) | Nấu ăn, ăn uống, sinh hoạt gia đình | 250 - 500 Lux | 3.000 - 6.000 Lm | 18m² cần 54.000 - 108.000 Lm tổng |
| Khu vực nấu ăn/Bàn bếp | Chuẩn bị thực phẩm, nấu ăn | 500 - 1000 Lux | 6.000 - 12.000 Lm | Cần nhiều Lumen hơn tại điểm này |
| Phòng ăn | Ăn uống, trò chuyện | 200 - 400 Lux | 2.500 - 5.000 Lm | 12m² cần 30.000 - 60.000 Lm tổng |
| Phòng tắm | Vệ sinh cá nhân, trang điểm | 250 - 500 Lux | 3.000 - 6.000 Lm | 6m² cần 18.000 - 36.000 Lm tổng |
| Văn phòng làm việc | Làm việc, đọc tài liệu, họp | 300 - 500 Lux | 3.500 - 6.000 Lm | 20m² cần 70.000 - 120.000 Lm tổng |
| Hành lang/Cầu thang | Di chuyển | 100 - 200 Lux | 1.500 - 3.000 Lm | Tùy chiều dài, cần khoảng 100-200 Lm/m |
| Nhà kho/Kho bãi | Lưu trữ, kiểm kê | 150 - 300 Lux | 2.000 - 4.000 Lm | Tùy diện tích và loại hàng |
| Cửa hàng bán lẻ | Trưng bày sản phẩm, mua sắm | 500 - 1000+ Lux | 6.000 - 12.000+ Lm | Tùy loại sản phẩm và hiệu ứng muốn tạo |
Với không gian ngoại thất như sân vườn hoặc lối đi, bạn có thể sử dụng đèn âm sàn ngoài trời để vừa đảm bảo đủ quang thông chiếu sáng vừa tăng tính thẩm mỹ vào ban đêm.
6. Phân biệt quang thông và hiệu suất phát quang
Mặc dù quang thông và hiệu suất phát quang đều là các thông số quan trọng trong tính toán chiếu sáng, nhưng chúng thể hiện hai khía cạnh hoàn toàn khác nhau của nguồn sáng. Cụ thể:
| Tiêu chí | Quang thông (Φ) | Hiệu suất phát quang (η) |
| Khái niệm | Là tổng lượng ánh sáng mà nguồn sáng phát ra trong một giây, thể hiện độ sáng tổng thể của đèn. | Là tỷ số giữa quang thông phát ra và công suất tiêu thụ điện, cho biết hiệu quả chuyển đổi điện năng thành ánh sáng. |
| Đơn vị đo | Lumen (lm) | Lumen/Watt (lm/W) |
| Ý nghĩa | Quang thông càng cao → Đèn càng sáng | Hiệu suất phát quang càng cao → Đèn càng tiết kiệm điện |
| Ví dụ | Một bóng đèn LED 10W phát ra 1000 lm → quang thông = 1000 lm. | Với cùng bóng đèn trên → hiệu suất phát quang = 1000/10 = 100 lm/W. |
Tóm lại:
- Quang thông cho biết độ sáng của đèn.
- Hiệu suất phát quang cho biết mức độ tiết kiệm năng lượng của đèn khi tạo ra ánh sáng.
7. Giải đáp câu hỏi thường gặp liên quan đến quang thông
7.1 Quang thông phát ra phụ thuộc vào đâu?
- Lượng quang thông phụ thuộc vào công suất của nguồn sáng cùng góc chiếu. Do vậy, mối quan hệ giữa quang thông và cường độ ánh sáng là tỷ lệ thuận với nhau. Khi cường độ ánh sáng càng cao thì sẽ có lượng quang thông càng lớn.
- Bên cạnh đó, Quang thông phát ra của nguồn sáng phụ thuộc vào mức độ sáng; độ rọi phát ra của nguồn sáng đó.
7.2 So sánh quang thông của đèn LED với đèn sợi đốt và đèn compact
Sự khác biệt về chất lượng ánh sáng của đèn LED chất lượt vượt trội so với các dòng đèn khác đó là bởi cấu tạo của đèn LED.
- Trung bình một bóng đèn LED có công suất 10w sẽ có tổng quang thông là 1300lm.
- Trong khi đó một bóng đèn sợi đốt công suất 10w sẽ có tổng quang thông là 400lm.
- Một bóng đèn compact 10w sẽ có tổng quang thông khoảng 700lm.
- Từ đó có thể rút ra kết luận một bóng đèn LED cùng công suất với đèn sợi đốt sẽ gấp khoảng 3 lần tông quang thông, còn đối với đèn compact sẽ gấp khoảng 2,5 lần.
Một trong những mẫu đèn LED có quang thông cao nhất hiện nay đó chính là đèn LED nhà xưởng. Đèn nhà xưởng ứng dụng công nghệ LED điốt. Chiếu sáng nhà xưởng, nhà kho, xưởng sản xuất, xưởng chế biến, gãi gửi xe, sân thể thao... Quang thông đèn LED nhà xưởng thay đổi theo công suất đèn. Đèn nhà xưởng thiết kế công suất từ 50w, 100w, 150w, 200w…
Dòng đèn ngoài trời có quang thông cao là đèn rọi cây ngoài trời với hiệu suất phát quang 110lm/w. Ứng dụng chiếu hắt tạo điểm nhấn cho gốc cây sân vườn, công viên, quảng trường, vỉa hè,…
>> Xem thêm: Nhiệt độ màu đèn led
7.3 Vì sao cần quan tâm đến chỉ số quang thông khi mua đèn?
- Thông số quang thông của đèn LED càng cao thì sẽ càng sáng và ngược lại
- Cho biết tổng lượng ánh sáng của một bộ đèn led tỏa ra là bao nhiêu.
- Từ đó có thể lựa chọn đèn có quang thông phù hợp với từng không gian
Hy vọng bài viết sẽ cung cấp các thông tin cần thiết về quang thông, đơn vị của quang thông và công thức tính quang thông. Để giúp khách hàng có những lựa chọn phù hợp cho nhu cầu sử dụng của mình. Liên hệ ngay Hotline 0332.599.699 để nhận được tư vấn và báo giá về sản phẩm đèn LED tốt nhất trên thị trường.
Tham khảo thêm:
