Eficacia luminosa
La eficacia luminosa de una fuente de luz es la relación existente entre el flujo luminoso (en lúmenes) emitido por una fuente de luz y la potencia (en vatios)W.
Dependiendo del contexto, la potencia puede ser el flujo radiante o puede ser la potencia eléctrica consumida por la fuente.[1][2][3][4] En el primero de los casos se le suele denominar eficacia luminosa de la radiación (LER) y en el segundo eficacia luminosa de una fuente (LES) o también rendimiento luminoso.
Eficacia luminosa de la radiación
La eficacia luminosa de la radiación mide la parte de energía electromagnética que se usa para iluminar y se obtiene dividiendo el flujo luminoso por el flujo radiante.
En el SI, la eficacia luminosa viene expresada en lúmenes por vatio (lm/W). La eficacia luminosa de una radiación tiene un valor máximo posible de 683 lm/W, para el caso de una luz monocromática de una longitud de onda de 555 nanómetros (verde).
Eficacia luminosa de una fuente
La eficacia luminosa de una fuente de luz o rendimiento luminoso mide la parte de energía eléctrica que se usa para iluminar y se obtiene dividiendo el flujo luminoso emitido por la potencia eléctrica consumida.
Eficacia y eficiencia
En otros sistemas de unidades diferentes al SI, el flujo luminoso tiene las mismas unidades que el flujo radiante, la eficacia luminosa de la radiación es entonces adimensional y a menudo se le denomina eficiencia luminosa o Coeficiente Luminoso y puede ser expresada como un porcentaje. También es usual elegir que unidades tales como la eficacia máxima posible, 683 lm/W, correspondan a una eficiencia del 100%. La distinción entre eficacia y eficiencia no es siempre mantenida con rigor en algunas publicaciones o escritos técnicos, por lo que no es raro ver eficiencias expresadas en lumenes por vatio y eficacias expresadas como un porcentaje.
Ejemplos
La siguiente tabla muestra las Eficacias y eficiencias luminosas de varias fuentes de luz:
Categoría |
Tipo |
Eficacia luminosa (lm/W) | Eficiencia luminosa[5] |
---|---|---|---|
Combustión | vela | 0.3 | 0.04% |
gas natural | 1–2 | 0.15–0.3% | |
Incandescente | 100–200 W tungsteno incandescente (230 V) | 13.8[6]–15.2[7] | 2.0–2.2% |
100–200–500 W tungsteno halógeno (230 V) | 16.7[8]–17.6[7]–19.8[7] | 2.4–2.6–2.9% | |
5–40–100 W tungsteno incandescente (120 V) | 5–12.6[9]–17.5[9] | 0.7–1.8–2.6% | |
lámparas fotográficas y de proyección | 35[10] | 5.1% | |
Lámpara LED | LED blanco (sin fuente de alimentación) | 4.5–150[11][12][13][14] | 0.66–22.0% |
4.1 W lámpara LED de Rosca Edison (120 V) | 58.5–82.9[15] | 8.6–12.1% | |
7 W LED PAR20 (120 V) | 28.6[16] | 4.2% | |
Lámpara de Arco | Faros xenón | 30–50[17][18] | 4.4–7.3% |
Fluorescente | T12 tubo con balasto magnético | 60[19] | 9% |
9–32 W fluorescente compacta | 46–75[20][21][7] | 8–11.45%[22] | |
T8 tubo con balasto electrónico | 80–100[19] | 12–15% | |
T5 tubo | 70–104.2[23][24] | 10–15.63% | |
Lámpara de descarga | 1400 W lámpara de sulfuros | 100[25] | 15% |
Lámpara de haluro metálico | 65–115[26] | 9.5–17% | |
Lámpara de Sodio de Alta Presión | 85–150[27][7] | 12–22% | |
Lámpara de Sodio de Baja Presión | 100–200[27][28][7] | 15–29% | |
Fuentes ideales | Cuerpo negro a 5800 K truncado al espectro visible | 251 | 37% |
Luz verde a 555 nm (máximo LER posible) | 683,002 | 100% |
Unidades
Magnitud | Símbolo | Unidad | Símbolo | Notas |
---|---|---|---|---|
Energía lumínica | Qv | lumen segundo | lm·s | A veces se usa la denominación talbot, ajena al Sistema Internacional. |
Flujo luminoso | Φv, F | lumen (= cd·sr) | lm | Medida de la potencia luminosa percibida. |
Intensidad luminosa | Iv | candela (= lm/sr) | cd | Es una medida de la intensidad luminosa. |
Luminancia | Lv | candela por metro cuadrado | cd/m2 | A veces se usa la denominación nit, ajena al Sistema Internacional. |
Iluminancia | Ev | lux (= lm/m2) | lx | Usado para medir la incidencia de la luz sobre una superficie. |
Emitancia luminosa | Mv | lux (= lm/m2) | lx | Usado para medir la luz emitida por una superficie. |
Exposición luminosa | Hv | lux segundo | lx·s | Iluminancia integrada en el tiempo. |
Eficacia luminosa de la radiación | K | lumen por vatio | lm/W | Razón entre flujo luminoso y flujo radiante. |
Eficacia luminosa de una fuente | η | lumen por vatio | lm/W | Razón entre flujo luminoso y potencia eléctrica consumida. |
Véase también
Referencias
- ↑ Ohno, Yoshi (2004), «Color Rendering and Luminous Efficacy of White LED Spectra», SPIE, Bellingham, WA, p. 88.
- ↑ Stimson, Allen (1974). Photometry and Radiometry for Engineers. New York: Wiley and Son.
- ↑ Grum, Franc and Becherer, Richard (1979). Optical Radiation Measurements Vol 1. New York: Academic Press.
- ↑ Boyd, Robert (1983). Radiometry and the Detection of Optical Radiation. New York: Wiley and Son.
- ↑ Definida tal que el máximo valor posible es el 100%.
- ↑ Bulbs: Gluehbirne.ch: Philips Standard Lamps (German)
- ↑ a b c d e f Philips Product Catalog (German)
- ↑ «Osram halogen» (PDF). www.osram.de (en alemán). Consultado el 28 de enero de 2008.
- ↑ a b Keefe, T.J. (2007). «The Nature of Light». Consultado el 05-11-2007.
- ↑ Klipstein, Donald L. (1996). «The Great Internet Light Bulb Book, Part I». Consultado el 16 de abril de 2006.
- ↑ White LED Offers Broad Temp Range And Color Yield Electronicdesign Otherwise see:Google Cache
- ↑ «Nichia NSPWR70CSS-K1 specifications» (pdf). Nichia Corp. Consultado el 26 de abril de 2009.
- ↑ Klipstein, Donald L. «The Brightest and Most Efficient LEDs and where to get them». Don Klipstein's Web Site. Consultado el 15 de enero de 2008.
- ↑ «Cree XLamp XP-G LEDs Data Sheet». Claims 132 lm/W.
- ↑ Toshiba E-CORE LED Lamp
- ↑ GE 73716 7-Watt Energy Smart PAR20 LED Light Bulb
- ↑ «Technical Information on Lamps» (pdf). Optical Building Blocks. Consultado el 14 de octubre de 2007. Note that the figure of 150 lm/W given for xenon lamps appears to be a typo. The page contains other useful information.
- ↑ OSRAM Sylvania Lamp and Ballast Catalog. 2007.
- ↑ a b Federal Energy Management Program (December 2000). How to buy an energy-efficient fluorescent tube lamp. U.S. Department of Energy.
- ↑ «Low Mercury CFLs». Energy Federation Incorporated. Consultado el 23 de diciembre de 2008.
- ↑ «Conventional CFLs». Energy Federation Incorporated. Consultado el 23 de diciembre de 2008.
- ↑ «Global bulbs». 1000Bulbs.com fechaacceso=20-2-2010.|
- ↑ Department of the Environment, Water, Heritage and the Arts, Australia. «Energy Labelling—Lamps». Consultado el 14 de agosto de 2008.
- ↑ {{cita web | url=http://www.1000bulbs.com/F35T5-6500K/39598/ | editorial=1000Bulbs.com fechaacceso=20-2-2010
- ↑ «1000-watt sulfur lamp now ready». IAEEL newsletter (1) (IAEEL). 1996. Archivado desde el original el Aug. 18, 2003.
- ↑ «The Metal Halide Advantage». Venture Lighting. 2007. Consultado el 10-08-2008.
- ↑ a b «LED or Neon? A scientific comparison».
- ↑ «Why is lightning coloured? (gas excitations)».