مفاهیم روشنایی و آشنایی با آن

آشنایی با مفاهیم روشنایی

در مباحث نورپردازی و روشنایی کمیت‌های مهمی وجود دارد که لازم است با آن‌ها آشنا باشیم در این مقاله با مفاهیم روشنایی مانند شدت نور، ضریب توانو… آشنا میشویم

نورچیست (Light)

نور مرئی یک تابش الکترومغناطیسی (Electromagnetic) و حاوی فوتون است که با چشم انسان و دیگر موجودات، دیده می‌شود. نور مرئی از حدود ۳۸۰ تا حدود ۷۴۰ نانومتر در بین دو نور نامرئی فروسرخ که در طول‌موج‌های بلندتر و فرابنفش که با طول‌موج‌های کوتاه‌تر یافت می‌شود، قرار دارد. نور تابشی است که از یک سری پرتو نورانی ایجاد شده و باعث دیدن اجسام می شود.

 بهره نوری چیست (Luminous efficiency)

بهره نوری نسبت شار نوری خارج شده از لامپ روشنایی ، به توان مصرفی آن است که نشان دهنده ی کارایی و بهره وری لامپ می باشد . هر چه این عدد بزرگتر باشد ، یعنی بازدهی و کارایی لامپ بیشتر است یا به منظور دیگر با صرف انرژی کمتر نور بیشتری را تولید می کندو مصرف انرژی آن مقرون به صرفه است.
واحد بهره نوری لومن بر وات است که با نماد (η) (اتا) نشان می‌دهند.

مفاهیم روشنایی

شار نوری (Luminous Flux)

شار نوری با نماد Φ نشان می دهند که می توان گفت کل نور خارج شده از یک منبع نور در هر ثانیه در تمام جهات را شار نوری میگویند و واحد آن لومن (Lumen) یا به اختصار lm است. به بیان دیگر، شار نوری مقدار پرتوهای نوری ساطع شده از منبع را نشان می‌دهد. هرچه شار یا لومن بیشتر باشد، پرنورتر خواهند بود. شار نوری یکی از مشخصات مهم هر لامپ است.

مفاهیم روشنایی

شدت روشنایی (Illuminance)

شدت روشنایی با نماد E نشان می دهندو تعریف آن میزان شار نوری است که بر یک سطح می‌تابد و واحد آن لوکس (Lux) یا lx است.
در استانداردهای مختلف، شدت روشنایی مناسب برای محیط‌های مختلف (مانند EN12464 برای روشنایی محیط داخلی) ارائه می‌شود. برای مثال اگر بخواهیم محاسبات مربوط به روشنایی یک اتاق نشیمن، اتاق خواب یا اتاق مطالعه را انجام دهیم، باید به جدول‌های استاندارد شدت روشنایی برای محیط‌های مختلف مراجعه کنیم.
بنابراین به زبان ساده‌تر شار نوری میزان نوری است که از لامپ خارج می‌شود و شدت روشنایی، آن میزان از نور است که پس از منتشر شدن توسط لامپ و بازتاب‌های مختلف در نهایت به سطح می‌رسد.

شدت نور (Luminous Intensity)

شدت نور همان نیروی تابیده شده  از سمت یک منبع نور در جهت معینی است  که آنرا با (I) نشان می‌دهند، به بیان دیگر یک لامپ شار نوری را در تمام جهات و با شدت و ضعف متفاوت منتشر می‌کند، میزان نور انتشار یافته در یک جهت خاص در فضا را شدت نور می‌گویند و واحد آن (cd) یا کاندلا یا شمع است.

درجه حفاظت (IP)

درجه حفاظتی یا IP ، علامت بین‌المللی حفاظت استاندارد، استاندارد IEC ۶۰۵۲۹، که گاهی به عنوان “علامت‌گذاری در حفاظت” تفسیر می‌شود.
درجه حفاظت ارایه‌شده در برابر نفوذ (قسمت‌های بدن مانند دست‌ها و انگشتان)، گرد و غبار، تماس تصادفی و آب را با لوله‌های مکانیکی و محوطه‌های الکتریکی طبقه‌بندی می‌کند.
ما در مورد درجه حفاظتی به طور مفصل در یک مقاله جداگانه صحبت کردیم.

دمای رنگ(کلوین) چیست

دمای رنگ عددی است که بر حسب کلوین بیان می‌شود و به نوعی بیان‌کننده رنگ نور خروجی می‌باشد. هر چه این عدد بالاتر باشد رنگ نور بیشتر به محدوده رنگهای سرد و سفید نزدیک‌تر است و هر چه این عدد کوچکتر باشد رنگ نور به محدوده رنگ‌های گرم (نظیر رنگ نور ناشی از لامپ‌های التهابی) نزدیکتر است.
جسم سیاه می‌تواند یک قطعه فلز ( مثلاً پلاتین) باشد که کلیه نوری که به آن منتشر می‌شود را جذب می‌کند و در واقع ضریب انعکاس آن برابر با صفر است.

توصیف فیزیکی نمود رنگ

اشیا رنگی، زمانی با رنگ مناسب دیده می‌شوند، که رنگ‌های موجود در آنها در طیف نور تابیده شده به آنها موجود باشد. به عنوان مثال، در صورتی که در طیف نور یک لامپ، رنگ قرمز موجود نباشد، اشیای قرمز رنگ به صورت مناسب دیده نمی‌شوند.
درصد بازتاب رنگ در ۵ گروه کلی به شرح زیر مشخص می‌شود:
۱A: درصد بازده رنگ عالی (۹۰ تا ۱۰۰ درصد)
۱B: درصد بازده رنگ خیلی خوب (۸۰ تا ۹۰ درصد)
۲A: درصد بازده رنگ متوسط (۶۰ تا ۷۰ درصد)
۲B: درصد بازده رنگ قابل قبول (۵۰ تا ۶۰ درصد)

بازده رنگ

از نظر مفاهیم روشنایی رنگ اشیا زیر نور لامپ‌های مختلف، متفاوت از آنچه زیر نور خورشید دیده می‌شوند، به نظر می‌رسند اگر نور خورشید را به عنوان یک نور ایده‌آل و مرجع برای تشخیص دقیق رنگ‌ها فرض کنیم، شاخص بازده یا نمود رنگ عددی خواهد بود که نشان می‌دهد به چه میزان رنگ اشیا زیر نور یک لامپ، به رنگ استاندارد آن‌ها (یعنی زیر نور خورشید) نزدیک‌تر است.

ضریب توان چیست

ضریب توان در یک سیستم الکتریکی AC اصطلاحی است که به نسبت توان واقعی به توان ظاهری گفته می‌شود و مقداری بین ۰ تا ۱ دارد. توان واقعی در واقع توانایی یک مصرف‌کننده برای تبدیل انرژی الکتریکی به دیگر شکل‌های انرژی را نشان می‌دهد در حالی که توان ظاهری در اثر وجود اختلاف بین ولتاژ و جریان پدید می‌آید.
کم بودن ضریب توان (بزرگ بودن توان ظاهری نسبت به توان واقعی) در یک مدار موجب بالا رفتن جریان در مدار و در نتیجه بالا رفتن تلفات در مدار می‌شود.

رتبه انرژی

این برچسب برای وسیله‌های انرژی‌بر به کار می‌رود، شاخص مصرف انرژی وسیله با استفاده از حروف لاتینA تا G مشخص می‌شوند که هر حرف دارای رنگی مخصوص به خود از سبز تا قرمز است. با استفاده از این برچسب می‌توان بازدهی وسایل گوناگون را مقایسه کرد.
گروه ++A کمترین مصرف انرژی و گروه E بیشترین مصرف انرژی را دارد.

میزان خرابی (LX FY)

LX: مدت زمانی که طی آن لامپ LED، کمینه درصد ادعا شده از شار نوری اولیه را در شرایط استاندارد فراهم می‌کند.
Y :FYدرصد از تعداد لامپ‌های ال‌ای‌دی از نوع یکسان است که در طول عمر اسمی خود درصدی از خرابی‌ها را دارند. این معیار برای لامپ‌های ال‌ای‌دی بالاست سرخود معمولی، ۱۰ یا ۵۰ درصد در نظر گرفته شده که با F10 یا F50 نشان داده می‌شود.