Quang thông là gì? Công thức tính quang thông đèn LED
Quang thông là thông số quan trọng giúp đánh giá độ sáng và hiệu quả chiếu sáng của đèn, đặc biệt với hệ thống đèn LED hiện đại. Hiểu rõ quang thông của đèn, đơn vị quang thông và công thức tính quang thông sẽ giúp người dùng lựa chọn thiết bị chiếu sáng phù hợp cho từng không gian. Bài viết dưới đây cung cấp đầy đủ kiến thức về quang thông đèn LED, bảng tra quang thông theo Watt, cùng hướng dẫn cách tính quang thông cho phòng chính xác và tiết kiệm điện. Xem ngay!
Mục lục
- 1. Quang thông là gì?
- 2. Đơn vị quang thông là gì?
- 3. Phân biệt quang thông của đèn LED và hiệu suất phát quang
- 4. Công thức tính quang thông của đèn
- 5. Bảng tra quang thông của đèn chuyển từ Watt sang Lumen
- 6. Quang thông đèn LED phổ biến hiện nay
- 7. Cách tính quang thông cho từng không gian
- 8. Cách tính số lượng bóng đèn LED dựa vào quang thông
- 9. Chọn mua đèn LED cần chú ý gì đến quang thông?
- 10. Giải đáp câu hỏi thường gặp
1. Quang thông 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 của đèn LED 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. Phân biệt quang thông của đèn LED 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.
4. Công thức tính quang thông của đèn
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.
5. Bảng tra quang thông của đèn chuyển 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 |
Tham khảo thêm:
6. Quang thông đèn LED phổ biến hiện nay
Quang thông đèn LED thể hiện tổng lượng ánh sáng mà đèn phát ra, đo bằng đơn vị lumen (lm). Dưới đây là mức quang thông đèn LED phổ biến theo từng dòng sản phẩm:
6.1 Quang thông của đèn LED Bulb (bóng đèn LED tròn)
Đèn LED bulb thường được sử dụng trong chiếu sáng dân dụng như phòng khách, phòng ngủ hoặc hành lang. Quang thông của dòng đèn này phụ thuộc vào công suất và hiệu suất phát quang của chip LED.
| Công suất | Quang thông trung bình |
|---|---|
| 5W | 450 – 550 lumen |
| 7W | 650 – 750 lumen |
| 9W | 800 – 950 lumen |
| 12W | 1100 – 1300 lumen |
| 15W | 1500 – 1700 lumen |
>> Đèn bulb LED có hiệu suất phát quang cao, thường đạt 90 – 130 lm/W, giúp tiết kiệm điện tốt hơn so với đèn sợi đốt và huỳnh quang.
6.2 Quang thông của đèn LED Panel
Đèn LED panel được ứng dụng phổ biến trong văn phòng, trung tâm thương mại, trường học và bệnh viện nhờ ánh sáng đồng đều, chống chói tốt.
| Công suất | Kích thước phổ biến | Quang thông trung bình |
|---|---|---|
| 36W | 600x600 mm | 3600 – 4200 lumen |
| 48W | 600x600 mm | 4800 – 5600 lumen |
| 72W | 600x1200 mm | 7200 – 8200 lumen |
>> Quang thông của đèn panel LED thường ổn định và có độ suy giảm ánh sáng thấp, phù hợp với môi trường cần ánh sáng đồng đều và liên tục.
6.3 Quang thông của đèn LED Downlight
Đèn downlight LED được sử dụng rộng rãi trong nhà ở, khách sạn, showroom và cửa hàng bán lẻ nhờ thiết kế gọn gàng, thẩm mỹ cao.
| Công suất | Quang thông trung bình |
|---|---|
| 7W | 600 – 750 lumen |
| 9W | 800 – 950 lumen |
| 12W | 1100 – 1300 lumen |
| 15W | 1400 – 1600 lumen |
| 18W | 1700 – 2000 lumen |
>> Quang thông của đèn downlight LED cần kết hợp với góc chiếu sáng để đảm bảo phân bổ ánh sáng phù hợp từng không gian.
6.4 Quang thông của đèn LED nhà xưởng
Đèn LED nhà xưởng (Highbay/UFO) yêu cầu quang thông lớn để đảm bảo độ rọi tiêu chuẩn trong môi trường sản xuất, kho bãi hoặc nhà máy.
| Công suất | Quang thông trung bình |
|---|---|
| 100W | 13.000 – 15.000 lumen |
| 150W | 19.000 – 22.000 lumen |
| 200W | 26.000 – 30.000 lumen |
| 250W | 32.000 – 37.000 lumen |
>> Các dòng đèn nhà xưởng hiện đại thường đạt hiệu suất phát quang từ 130 – 160 lm/W, giúp tối ưu chi phí vận hành dài hạn.
6.5 Quang thông của đèn LED đường phố
Đèn LED đường phố được thiết kế để chiếu sáng diện rộng ngoài trời, yêu cầu quang thông cao và khả năng duy trì ánh sáng ổn định trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
| Công suất | Quang thông trung bình |
|---|---|
| 50W | 6.000 – 7.500 lumen |
| 100W | 13.000 – 15.000 lumen |
| 150W | 19.000 – 22.000 lumen |
| 200W | 26.000 – 30.000 lumen |
| 250W | 33.000 – 38.000 lumen |
>> Quang thông của đèn LED đường phố được tính toán dựa vào chiều cao cột đèn, khoảng cách lắp đặt và tiêu chuẩn chiếu sáng giao thông.
7. Cách tính quang thông cho từng không gian
Công thức tính tổng quang thông cần thiết:
Tổng quang thông (Lumen) = Độ rọi tiêu chuẩn (Lux) × Diện tích không gian (m²)
Dưới đây là bảng tham khảo mức quang thông đèn LED phù hợp theo từng khu vực sử dụng.
| 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 |
Lưu ý: Mức Lux có thể thay đổi theo tiêu chuẩn TCVN 7114-1:2008 tùy theo mục đích sử dụng thực tế.
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.
7.1 Cách tính quang thông cho phòng khách
Phòng khách là khu vực sinh hoạt chung nên cần ánh sáng đồng đều, tạo cảm giác thoải mái và dễ chịu.
Ví dụ tính toán:
- Diện tích phòng khách: 20m²
- Độ rọi tiêu chuẩn: 200 Lux
Tổng quang thông cần thiết = 20 × 200 = 4.000 lumen
Gợi ý bố trí:
- 2 – 4 đèn downlight LED 12W – 15W
- Kết hợp đèn trang trí hoặc đèn hắt trần để tăng tính thẩm mỹ
7.2 Cách tính quang thông cho phòng ngủ
Phòng ngủ ưu tiên ánh sáng dịu nhẹ, giúp thư giãn và dễ đi vào giấc ngủ. Tuy nhiên, khu vực bàn đọc sách có thể cần ánh sáng bổ sung.
Ví dụ tính toán:
- Diện tích phòng ngủ: 15m²
- Độ rọi tiêu chuẩn: 150 Lux
Tổng quang thông cần thiết = 15 × 150 = 2.250 lumen
Gợi ý bố trí:
- 2 – 3 đèn downlight LED 9W – 12W
- Bổ sung đèn bàn đọc sách ánh sáng tập trung
7.3 Cách tính quang thông cho phòng bếp
Khu vực bếp yêu cầu ánh sáng rõ ràng để đảm bảo an toàn khi chế biến thực phẩm. Thông thường cần kết hợp chiếu sáng tổng thể và chiếu sáng khu vực bàn bếp.
Ví dụ tính toán khu vực bếp tổng:
- Diện tích bếp: 18m²
- Độ rọi tiêu chuẩn: 300 Lux
Tổng quang thông cần thiết = 18 × 300 = 5.400 lumen
Gợi ý bố trí:
- Đèn panel LED hoặc downlight công suất trung bình
- Lắp thêm đèn LED thanh dưới tủ bếp để tăng độ sáng tại bàn chế biến
7.4 Cách tính quang thông đèn phòng tắm
Phòng tắm cần ánh sáng rõ, trung thực màu sắc để hỗ trợ các hoạt động vệ sinh cá nhân và trang điểm.
Ví dụ tính toán:
- Diện tích phòng tắm: 6m²
- Độ rọi tiêu chuẩn: 300 Lux
Tổng quang thông cần thiết = 6 × 300 = 1.800 lumen
Gợi ý bố trí:
- 1 – 2 đèn downlight LED chống ẩm
- Kết hợp đèn gương để tăng hiệu quả chiếu sáng khu vực khuôn mặt
8. Cách tính số lượng bóng đèn LED dựa vào quang thông
Sau khi xác định được tổng quan thông cần thiết cho không gian, bước tiếp theo là tính số lượng bóng đèn LED cần lắp đặt. Biết tính đúng số lượng đèn sẽ giúp bạn đảm bảo độ sáng đạt tiêu chuẩn, tránh lãng phí điện năng và tối ưu chi phí đầu tư.
Công thức tính số lượng đèn LED theo quang thông
Số lượng đèn cần dùng = (S × Ev) / (P × η)
Trong đó:
- S (m²): Diện tích khu vực cần chiếu sáng
- Ev (Lux): Độ rọi tiêu chuẩn của không gian
- P (W): Công suất của một bóng đèn LED
- η (Lm/W): Hiệu suất phát quang của đèn LED (lượng lumen tạo ra trên mỗi Watt điện năng tiêu thụ)
Lưu ý: Một số tài liệu sử dụng quang thông tổng của bóng đèn thay cho hiệu suất phát quang. Khi đó, công thức có thể hiểu tương đương là:
👉 Số lượng đèn = Tổng quang thông cần thiết / Quang thông của 1 bóng đèn
Ví dụ cách tính số bóng đèn LED thực tế
Giả sử:
- Diện tích phòng: 15m²
- Độ rọi yêu cầu: 150 Lux
- Đèn LED sử dụng: 5W
- Hiệu suất phát quang: 120 Lm/W
Tổng quang thông cần thiết:
15 × 150 = 2.250 lumen
Quang thông của 1 bóng đèn:
5 × 120 = 600 lumen
Số lượng đèn cần dùng:
2.250 / 600 ≈ 4 bóng đèn LED
Bảng độ rọi tiêu chuẩn cho nhà ở và văn phòng tham khảo:
| Không gian chức năng | Độ rọi (Lux) | Không gian chức năng | Độ rọi (Lux) |
|---|---|---|---|
| Phòng khách | ≥300 | Văn phòng làm việc | >400 |
| Phòng ngủ | ≥100 | Sảnh chờ | 200 |
| Phòng bếp | ≥500 | Hành lang/Cầu thang | 100 |
| Hành lang/Ban công | ≥100 | Phòng bảo vệ | 200 |
| Tầng hầm, khu để xe | ≥70 | Thang máy | 150 |
Lưu ý về công thức tính số bóng đèn theo quang thông
- Nên cộng thêm 10 – 20% quang thông dự phòng để bù hao hụt ánh sáng theo thời gian.
- Xem xét chiều cao trần và màu sắc nội thất vì có thể ảnh hưởng đến hiệu quả chiếu sáng.
- Ưu tiên bố trí nhiều nguồn sáng phân bố đều thay vì dùng ít đèn công suất lớn.
- Kết hợp chiếu sáng tổng thể và chiếu sáng điểm để tăng hiệu quả sử dụng.
9. Chọn mua đèn LED cần chú ý gì đến quang thông?
Quang thông của đèn cho biết trong nguồn sáng đèn LED bạn muốn mua. Tùy theo diện tích sử dụng mà bạn có thể lựa chọn quang thông cho hợp lý theo bảng hướng dẫn trên để tránh lãng phí.
Tùy vào diện tích, nội thất, loại đèn, thiết kế nhà trần cao hay thấp, không gian nhiều ánh sáng hay khép kín mà cần một lượng ánh sáng nhất định. Mọi người có thể tham khảo bảng tính quang thông trung bình cho từng khu vực trong nhà như:
Khu vực | Quang thông (lumen) tối thiểu |
Phòng bếp | 300-400 |
Phòng khách | 400-500 |
Hành lang | 300 |
Phòng ngủ | 300-400 |
Phòng tắm | 500-600 |
Phòng đọc sách | 400 |
10. Giải đáp câu hỏi thường gặp
10.1 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.
10.2 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
10.3 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.
