Blog Ardant Strona główna
Lumen - co to jest strumień świetlny? Jego rola w oświetleniu.
30 kwietnia 2021

Lumen – co to jest strumień świetlny? Jego rola w oświetleniu.

Światło jest jednym z najważniejszych czynników, który decyduje nie tylko o odbiorze mieszkania, ale także samopoczuciu domowników. Każde pomieszczenia potrzebuje innej ilości światła, dostosowanej do celów w jakim zostało urządzone i powierzchni. Zawsze najlepiej jest dobierać oświetlenie wielopunktowe jeśli jest to oczywiście możliwe. Jeszcze niedawno żarówki dobierane były w zależności od tego, ile energii zostanie zużyte przez dane źródło światła, ale zmieniło się to wraz z nastaniem żarówek energooszczędnych.

Oświetlenie kiedyś i dziś

Żarówka tradycyjna

W dzisiejszych domach standard stanowią żarówki energooszczędne, do których tak długo Polacy nie mogli się przekonać. Dlatego, gdy w 2012 roku zaczęto wycofywać tzw. tradycyjne żarówki, wiele osób zaczęło kupować je w dużych ilościach, by jak najbardziej odwlec w czasie zmianę sposobu oświetlenia. Czy słusznie? Waty w oznaczeniu tradycyjnych żarówek wskazywały na to, ile energii zużyje konkretne źródło światła podczas użytkowania, a nie ile światła wyemituje. Mimo to, większość z nas wiedziała jakiego światła spodziewać się po żarówce 25 W, a jakiego po 100 W. Dużą wadą tradycyjnych żarówek był fakt, że pobierały one dużą ilość energii elektrycznej, a także znacznie się nagrzewały. Obecnie w sklepach szeroko dostępne są żarówki LED – oszczędne i bardziej wytrzymałe. Jeśli chcemy dowiedzieć się ile światła wyemituje dana żarówka LED, powinniśmy poznać lepiej pojęcie strumienia świetlnego i lumenów.

Czym jest strumień świetlny?

strumień świetlny z żarówki
Strumień świetlny

Strumień świetlny jest jednym z wielu parametrów światła, jakie można znaleźć na opakowaniu żarówek. Naukowo rzecz ujmując strumień świetlny jest jednostką fizyczną z zakresu fotometrii, która określa moc światła emitowanego w ciągu sekundy przez konkretne źródło i może wywołać określone wrażenie wzrokowe. Strumień świetlny oznacza się za pomocą greckiej litery Φ (Phi) i określany jest na podstawie oddziaływania światła na oko standardowego obserwatora. Mimo tego, że strumień świetlny charakteryzuje czułość naszych oczu, nie należy zakładać, że światło o dwukrotnie większym strumieniu będziemy odbierać jako dwukrotnie jaśniejsze. To co widzimy jest bowiem wynikiem zależności pomiędzy strumieniem świetlnym i energii niesionej przez światło.

Co to jest lumen?

Lumen (lm) to jednostka strumienia świetlnego. Im więcej lumenów na opakowaniu żarówki LED, tym więcej światła będzie ona emitowała. Izotropowe źródło punktowe o światłości równej jednej kandeli, emituje strumień 4π lumenów. I to właśnie na ilość lumenów, a nie moc żarówki czy inne parametry powinniśmy zwracać uwagę dobierając lampy do domu, jeśli chcemy je odpowiednio oświetlić.

Gdzie w oświetleniu spotkać można lumeny?

W tradycyjnych żarówkach jedyną podpowiedzią naprowadzającą nas na intensywność oświetlenia była jej moc. Obecnie wszystkie lampy ze zintegrowanym źródłem światła powinny posiadać oznaczenie na opakowaniu określające wartość lumenów. Zarówno żarówki LED, świetlówki LED, panele ledowe czy przemysłowe i uliczne lampy LED posiadają oznaczenia wskazujące wartość lumenów.

Ilość lumenów a zużycie energii elektrycznej

Kupując energooszczędne żarówki w sklepie z oświetleniem czy też budowlanym, często zaskakuje nas cena żarówek LED. Z rozrzewnieniem wspominamy tanie żarówki tradycyjne, których cena była kilka, a nawet kilkanaście razy mniejsza. Zapominamy, że żarówki, które zostały już wycofane z użycia, a do których przyzwyczajaliśmy się przez lata, zużywały dużo większe ilości energii elektrycznej. Czy ich zakup opłacałby się dziś z ekonomicznego punktu widzenia? Obliczmy to.

Przyjmijmy, że chcesz oświetlić gabinet dwiema standardowymi żarówkami o mocy 75 W czyli ok. 1,870 lm. Z oświetlenia tego będziesz korzystać około pięciu godzin dziennie, a średnia cena prądu w 2021 roku wynosi 0,63 zł/kWh.

Koszty przy użyciu tradycyjnych żarówek:

Koszt żarówek tradycyjnych: 2*1,20 zł (przybliżona cena żarówki 75 W) = 2,40 zł

Zużycie prądu w ciągu dnia: (2*75W)*5h = 150W*5h = 750Wh (0,75 kWh)

Dzienny koszt prądu: 0,75 kWh*0,63zł = 0,4725 czyli 47 groszy dziennie/około 14 zł miesięcznie

Koszty przy użyciu żarówek LED:

Koszt żarówek LED: 2*9 zł (przybliżona cena żarówki LED o wartości 1055 lm) = 18 zł

Zużycie prądu w ciągu dnia: (2*10,5W)*5h = 21W*5h = 105Wh (0,105kWh)

Dzienny koszt prądu: 0,105kWh*0,63 zł = 0,06615 czyli 7 groszy dziennie/ około 2,1 zł miesięcznie

Ile lumenów powinny mieć źródła światła w domu?

Nie ma możliwości podania konkretnie ile lumenów jest potrzebnych do oświetlenia pokoju. Wszystko uzależnione jest od jego powierzchni, kształtu, czy też wystroju wnętrza. Zobacz ile lumenów i światła potrzeba do pomieszczenia w przybliżeniu. Najlepszym jednak rozwiązaniem przy urządzaniu wnętrz, jest zastosowanie oświetlenia wielopunktowego. Tak, aby każda część pomieszczenia była odpowiednio doświetlona. Wówczas kieruj się naszymi wskazówkami dotyczącymi oświetlenia konkretnych sfer w pomieszczeniach.

Dodatkowe źródła światła – ile lumenów?

Stół w jadalni400-500 lm
Blat roboczy w kuchni600 lm
Wyspa kuchenna600 lm
Biurko/miejsce do nauki400-500 lm
Kącik do czytania400 lm
Miejsce pracy przy komputerze300-500 lm
Miejsce robocze w pracowni750 lm
Ilość lumenów niezbędna do prawidłowego oświetlenia konkretnych stref w domu

Czy możliwe jest przeliczenie lumenów na waty?

Przeliczenie lumenów na waty to temat, który interesuje wiele osób. Trzeba jednak w tym miejscu zaznaczyć, że nie istnieje jeszcze kalkulator lumenów na waty, a to dlatego, że każda żarówka LED poza strumieniem świetlnym posiada inne właściwości, które wpływają na jej działanie. Są to:

  • moc,
  • strumień świetlny,
  • temperatura barwowa – zobacz jak dobrać żarówkę do pomieszczenia i jaka barwa będzie lepsza: ciepła czy zimna?
  • natężenie strumienia źródła światła, czyli gęstość promieni emitowanych przez żarówkę,
  • skuteczność świetlna, czyli o stosunek strumienia świetlnego do pobranej mocy elektrycznej. To miara efektywności ekonomicznej źródła światła,
  • inne, takie jak: rodzaje żarówek, gwinty i oznaczenia.

Moc żarówki a strumień świetlny – przykłady

Choć nie ma możliwości dokładnego przeliczenia lumen na wat, to pewne wartości można ująć w przybliżeniu na wybranych przykładach.

Moc tradycyjnej żarówkiMoc żarówki LEDIlość lumenów
15 W1 W100
25 W2-3 W200-250
40 W4-5 W300-500
60 W6-8 W500-800
75 W8-10 W800-1100
100 W11-15 W1100-1500
150 W15-25 W2100+
Przeliczenie mocy Wat tradycyjnej żarówki na moc i ilość lumenów żarówek LED

W przypadku żarnika halogenowego sztyftowego sprawa wygląda następująco:

Moc żarnika
[W]
Strumień świetlny
(lm)
5 55
10 130
20 300
35 580
50 900
Przeliczenie mocy Wat żarnika halogenowego sztyftowego na ilość lumenów

Czy w warunkach domowych można zmierzyć ilość lumenów?

Kupiłeś żarówkę LED, ale nie jesteś do końca przekonany czy wartość strumienia świetlnego jest taka sama jak na opakowaniu? A może nie pamiętasz ile lumenów emituje żarówka w salonie? Do zmierzenia ilości lumenów w domu potrzebne jest urządzenie zwane luksomierzem. Co prawda służy ono przede wszystkim do pomiaru natężenia światła (gęstość promieni, które są emitowane przez żarówkę LED), ale wystarczy znać przelicznik lumen na lux, by odczytać żądaną wartość. Jeden lux odpowiada bowiem jednemu lumenowi na metr kwadratowy. Lux uwzględnia obszar, na którym rozprzestrzenia się strumień świetlny, a nie jego intensywność. Strumień 1000 lumenów, skoncentrowany na powierzchni jednego metra kwadratowego, oświetla ten metr kwadratowy o natężeniu oświetlenia 1000 luksów. Zawsze bierz pod uwagę oświetlany obszar – żarówka o wartości 800 lumenów rozprowadzająca światło po całym, dużym pomieszczeniu zawsze będzie miała mniejszą ilość luksów od latarki 800 lumenów, która oświetli tylko jeden metr kwadratowy.

Przeliczane lux na lumen w zależności od powierzchni oświetlanej
Przeliczane lux na lumen w zależności od oświetlanego obszaru

Poza luksomierzem istnieją także różne aplikacje w smartfonach, które umożliwiają mierzenie ilości lumenów.

Jakie jeszcze jednostki można spotkać na opakowaniach żarówek?

Wartość strumienia świetlnego to nie jedyna informacja, którą można znaleźć na opakowaniu żarówki LED. Poza nią zawarte są na przykład informacje o mocy żarówki, gwincie i natężeniu światła. Jakie jednostki zapisane są na opakowaniu żarówki LED? Oto one:

  • [W] – waty, które określają moc żarówki;
  • wskazanie zamiennika żarówki tradycyjnej;
  • [lm], czyli wartość nominalnego strumienia świetlnego. Im więcej lumenów tym jaśniejsze światło;
  • [K] oznaczającą barwę światła podaną w Kelwinach [K]. W zależności od podanej wartości mamy do czynienia z barwą zimną lub ciepłą;
  • trwałość żarówki (1 rok = 1000h);
  • liczbę włączeń i wyłączeń światła;
  • [kWh/1000h] określającą klasę energetyczną żarówki;
  • typ gwintu, oznaczany np. jako E27. Rodzaje gwintów i wtyków w żarówkach opisywaliśmy już na naszym blogu;
  • zakres temperatur w jakich żarówka powinna pracować;
  • [Ra], czyli wskaźnik oddawania barw. Oznacza on zdolność światła do do wiernego odtworzenia kolorów oświetlanych przedmiotów. Im wyższa wartość wskaźnika, tym wierniej odtworzone zostaną barwy. Maksymalna wartość to 100.
  • klasa energetyczna, która oznaczana jest zarówno za pomocą kolorów (zielony, żółty, pomarańczowy i czerwony) jak i liter (A++, A+, A, B, C, D i E).
Etykieta energetyczna żarówek
Etykiety energetyczne znajdujące się na żarówkach

Choć na opakowaniach żarówek można znaleźć wiele oznaczeń i jednostek, to biorąc pod uwagę intensywność oświetlenia należy zwracać uwagę na dwie z nich: strumień świetlny oraz natężenie światła. To bowiem nie moc żarówki LED określa sposób w jaki zostanie oświetlone pomieszczenie. Wybierając żarówkę LED mamy pewność, że wybór i tak będzie lepszy z ekonomicznego punktu widzenia niż podczas zakupu żarówek tradycyjnych.

Możliwość komentowania została wyłączona.

Najnowsze Artykuły
Popularne Artykuły