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E’ possibile convertire i lumens in watt?

Come posso convertire il flusso luminoso in lumen (lm) in potenza elettrica watt (W).

Dal momento che lumen e watt rappresentano entità differenti non è possibile convertire i lumen in watt ma è possibile calcolare i watt dai lumen e dalla efficacia luminosa.

Ecco la formula:

La Potenza in watt (W) è uguale al flusso luminoso in lumen ΦV (lm) diviso l’efficienza luminosa η in lumen per watt(lm/W):

P(W) = ΦV(lm)/ η(lm/W)

Così

watt = lumens / (lumens per watt)

oppure  

W = lm / (lm/W)

Esempio:

Qual è il consumo energetico di una lampada che ha un flusso luminoso di 1200 lumen ed efficienza luminosa di 20 lumen per watt?

P = 1200lm / 20lm/W = 60W

By. Giuseppe

LED di nuova generazione – Cree. Fino a 10 mila lumen.

Cree estende la gamma XLamp CXA dei Led Array integrati con nuove soluzioni dalla potenza luminosa superiore: CXA2540 e CXA3050 Led. 

 

Realizzati per semplificarne l’utilizzo e abbattere i costi di sistema, i nuovi Led CXA garantiscono da 5 mila a 10 mila lumen, consentendo nuove applicazioni quali l’illuminazione stradale, lampade a incasso ad alto rendimento, illuminazione di area urbane e industriali (high bay). 

 

Cree, LED, Risparmio energetico, 10 lumen,

Il nuovo Led Cree CXA3050 è attualmente il dispositivo più luminoso della famiglia CXA e può essere utilizzato fino a un massimo di 100 watt per la sostituzione delle lampade a ioduri metallici, per illuminazione spot, o fino a 175 watt, per l’illuminazione di aree esterne (pulse-start metal halide). L’introduzione del LED CXA3050 consente ai produttori di illuminazione di espandere rapidamente la propria gamma di prodotti con soluzioni dai lumens superiori. 

Il nuovo Led CX2540 offre fino al 20% di efficacia in più a 5 mila lumen e 3 mila K rispetto ai dispositivi della stessa categoria. Inoltre, i Led CXA2540 sono dotati dello stesso package degli attuali Led CXA2520 e CXA2530, garantendo l’utilizzo degli stessi connettori e soluzioni ottiche disponibili oggi. 

“Siamo molto soddisfatti della facilità d’uso e delle alte prestazioni della famiglia CXA e siamo alla ricerca di versioni dal lumen superiore per approcciare il mercato dell’illuminazione industriale (high bay)” ha detto Jong Hyun Woo, Capo Progetto Ilsung Ltd. “Il Led CXA3050 Array ci garantisce le prestazioni di cui abbiamo bisogno e, al contempo, l’alta affidabilità che contraddistingue Cree”. 

I Led Array CXA2540 e 3050 utilizzano la stessa tecnologia collaudata per i Led CXA1507 (6 mila ore LM-80, TM-21 con più di 130 mila ore alla corrente nominale e più di 85 mila ore alla corrente massima). Questo lungo periodo di durata calcolata, supera molti altri Led Array e altri Led in plastica utilizzati oggi. 

“Cree è l’unico produttore a Led in grado di fornire prestazioni e affidabilità leader del settore in tutti i tipi di soluzioni a Led” ha commentato Paul Thieken, Direttore Marketing, Componenti Led di Cree. “La famiglia CXA Array integrata permette ai produttori di illuminazione il facile utilizzo di un’unica soluzione a Led senza compromettere la resa luminosa, l’efficacia e l’affidabilità a lungo termine”. 

Per aiutare i produttori di illuminazione a progettare con i nuovi Led CXA Array integrati, Cree ha presentato anche tre progetti di riferimento basati su Led CXA: la lampada PAR30, le soluzioni ad incasso da sei pollici e quelle da binario per applicazioni retail. Inoltre, i nuovi Led CXA sono disponibili con temperature di colore EasyWhite, fornendo migliore consistenza di colore del settore Led (per l’utilizzo di un solo chip led). 

 

Fonte: http://www.elettricoplus.it/temi/Tecnologia_Elettrica/news/Illuminazione_I_nuovi_led_integrati_Cree__29042013.aspx

 

By: Giuseppe

Cosa serve per poter progettare una lampada LED?

La progettazione e la produzione di apparecchi di illuminazione a LED richiede specifiche conoscenze e competenze. Illustriamo adesso, a grandi linee, gli aspetti più rilevanti da prendere in considerazione da parte di produttori di semilavorati e da produttori di apparecchi di illuminazione.

 

Valutando il livello di illuminazione necessario, è possibile determinare il numero di LED necessari e la combinazione dei flussi luminosi in uscita che i LED devono fornire.

 




 

Per questo scopo è importante tenere conto sia degli effetti dovuti all’uso di ottiche secondarie, sia delle perdite di flusso dei LED:

   1)  Il flusso dei LED è normalmente espresso in Lumen (lm).

  2) Un LED da 100 lumen, senza un’ ottica secondaria, fornisce un effetto luminoso molto differente dallo stesso LED dotato di un’ottica secondaria.

 

Diamo uno sguardo a quelle che possono essere le perdite di luminosità:

 

   1) Qualche produttore di LED indica i valori in lumen, ottenuti tramite prove “flash” nella fase finale di produzione. La prova flash si svolge per una frazione di secondo a una temperatura nominale, spesso indicata come temperatura di giunzione (Tj), di 25°C. Per il calcolo dell’emissione di luce dell’apparecchio, deve essere invece utilizzato il flusso al valore atteso della temperatura di giunzione (disponibile nelle informazioni fornite dal produttore).

 

   2) Perdite termiche dovute all’effetto Joule: il LED nel suo funzionamento ordinario raggiunge una sua temperatura di giunzione (Tj). Mantenere il più possibile bassa la Tj, progettando una gestione ottimale del calore (minimizzazione della resistenza termica, utilizzo di dissipatori, etc.), consente di ridurre le perdite. Il contenimento delle temperature, infatti, ha un impatto sia sulle perdite termiche dovute all’effetto Joule per il passaggio di corrente, sia sulle perdite di flusso dovute all’aumento della temperatura di giunzione.

 

  3) Perdite del driver: l’efficienza del driver, o dell’unità di alimentazione, gioca un ruolo importante nell’efficacia complessiva del sistema.

 

  4) Perdite ottiche: le ottiche secondare, che siano lenti, diffusori o riflettori hanno un valore di efficienza. Ottiche secondarie ben progettate e applicate correttamente, minimizzano le perdite e incrementano la performance dell’apparecchio per l’applicazione specifica.

 

La corrente fornita dal driver, o unità di alimentazione, gioca un ruolo importante in questa fase in quanto, all’aumentare della corrente, aumenta l’emissione luminosa del LED ma di contro aumenta anche la temperatura di giunzione, con la conseguente diminuzione dell’efficacia luminosa (lm/W).

 

TEMPERATURA DI COLORE – CCT

 

Selezionare la temperatura di colore appropriata per ogni applicazione è un aspetto fondamentale per la progettazione degli apparecchi.E’ importante tenere in considerazione, a questo scopo, sia la capacità del fornitore di procurare LED con caratteristiche omogenee ed economicamente sostenibili, sia la garanzia di mantenere le caratteristiche dei LED forniti per tutta la vita commerciale del prodotto. In caso contrario si corre il rischio di avere, nello stesso prodotto, dei LED con diversi colori o lo stesso apparecchio che presenta temperature di colore diverse, a seconda di quando è stato prodotto.

 

E’ importante considerare che la Temperatura di Colore (CCT – Correlated Color Temperature) può impattare sulla quantità di flusso luminoso.


Per quanto riguarda la costanza della temperatura di colore dei LED acquistati, è importante verificare la capacità del fornitore di LED di approvvigionare forniture di LED nel range di CCT o BIN (area di coordinate cromatiche) scelto e di continuare a mantenere i volumi di fornitura per tutta la vita dell’apparecchio.


Resta infine da considerare che l’Indice di resa cromatica (CRI) può avere un impatto sulla Temperatura di colore (CCT). In alcuni casi, più caldo è il bianco, maggiore è l’indice, ma è necessario valutare caso per caso, basandosi sui dati forniti dal produttore. Inoltre, la consistenza del colore sull’angolo di visione non è costante. E’ importante quindi conoscere la variazione della CCT, in base all’angolo di osservazione e come questo può influenzare l’applicazione. Va considerato che la sensibilità dell’occhio umano è diversa a diversi CCT. L’applicazione di un’ ottica secondaria può inoltre incrementare la variazione di CCT.

 

Variazione di CCT e BIN

 

Esistono due modi per produrre LED a luce bianca ad alta intensità: uno è quello di utilizzare singoli LED che emettono colori primari (es. rosso, blu e verde) e poi miscelare i colori in quantità tali da ottenere una luce bianca. L’altro metodo è quello di utilizzare dei fosfori per convertire la luce monocromatica, da un LED blu o ultravioletto, in una luce bianca ad ampio spettro. Ulteriori effetti possono essere ottenuti mescolando LED bianchi (convertiti da fosfori) con LED a colori primari.


I processi produttivi potrebbero comportare delle variazioni, anche significative, nella CCT del prodotto finito. I LED prodotti sono testati ed assegnati a particolari intervalli della CCT, una maglia intorno alla linea del corpo nero sia sopra che sotto. Minore è la dimensione di queste maglie (BIN), minore è la variazione di CCT dei LED assegnati a quella maglia. Quando si ordinano dei LED, è necessario specificare il BIN relativo alla CCT desiderata. Minore è la dimensione del BIN, minore è la variazione di CCT tra i vari LED ma, ovviamente, maggiore sarà il prezzo.

 

Molto del lavoro di sviluppo e ricerca, attualmente portato avanti dai produttori di LED è focalizzato, appunto, nel migliorare la certezza sul CCT dei LED prodotti.

Un produttore di apparecchi di illuminazione dovrebbe chiedersi se:

   1)  L’applicazione necessita di una luce bianca con una temperatura di colore omogenea.

   2)  O richiede, invece, una temperatura di colore modificabile, per creare differenti effetti.


By TuttoLED

Rapporto tra Lumen e WATT

Ricapitoliamo ancora quali sono i punti di forza dei LED:

 

– Accensione immediata.

– Raggiungimento immediato della temperatura di colore.

– Funzionamento con condizioni atmosferiche anche oltre a –40°c.

– Dimmerabilità.

– Nessuna emissione di calore nella parte frontale.

– Nessuna emissione di raggi U.V.

– Non contiene mercurio (facile smaltimento dei rifiuti) (ROhS).

– Vita lunghissima rispetto alle tradizionali lampadine.

– Robusto, compatto e resistente alle vibrazioni.

– Struttura compatta e puntiforme permette nuove soluzioni.di design.

– Rendimenti e consumi molto vantaggiosi rispetto ad incandescenza alogene e fluorescenza.

– Drastica riduzione dei costi di manutenzione.

Detto ciò possiamo quindi determinare un rapporto comparativo tra illuminazione a LED e illuminazione tradizionale (prendendo ad esempio le lampade alogene, attualmente le più diffuse). Facendo un raffronto che mette in relazione potenza in Watt e flusso luminoso, possiamo dire che il rapporto in Watt tra LED e alogena può attestarsi a 5:1.

Ciò vuol dire che se ho un impianto alogeno che eroga 100W,  posso sostituirlo con 20W di LED. Cioè, a parità di flusso luminoso, con i LED consumerò un quinto dell’energia che sarebbe stata necessaria con lampade alogene. Attenzione: nel confronto è bene ricordare che i valori sono espressi in flusso luminoso (lumen). E’ facile incorrere nell’errore di sostituire una dicroica da 50W con un faretto da 10W a LED, e non riscontrare poi gli stessi LUX sul piano.

 

Ciò è dovuto al fatto che spesso gli spot a LED, vengono forniti con angoli di emissione molto ampi (dai 60 ai 120°), mentre generalmente le dicroiche hanno emissioni di 20-30°. Quindi, nei calcoli, o ci si esprime in lumen, oppure si devono comparare prodotti con lo stesso angolo di emissione, in modo che il flusso sia concentrato sulla stessa superficie.

 

A questo punto è necessario fare un distinguo tra Lumen e Watt.

 

Un errore che negli anni passati ha caratterizzato molte persone che dovevano illustrare le performance dei LED è stato quello di accomunare la potenza elettrica con il flusso luminoso. L’errore era dovuto al fatto che una lampada ad incandescenza da 100W di diversi produttori aveva praticamente sempre lo stesso impatto luminoso. Più era la potenza  più luce faceva.

 

Non si era fatto proprio ancora il concetto di efficienza: quanti lumen riesco a ottenere per ogni Watt (elettrico) impiegato? Nel caso di una lampadina l’efficienza era sempre la stessa e quindi la potenza elettrica dava una chiara idea di quanta luce emettesse. Nel caso di un LED la luce è un parametro sì legato alla potenza impiegata, ma anche all’abilità di convertire questa in luce.

Esistevano casi di LED da 3W che emettevano non più del 30% di luce in più rispetto a LED da 1W.

 

Quindi le potenze impiegate hanno un significato diverso: potenza elettrica è quella fornita al dispositivo, flusso è la potenza percepita dall’occhio e dal punto di vista della percezione è la sola che conta!  Altro punto spesso controverso è dato dalla sensazione di luce prodotta da una sorgente. Non è così semplice dare una spiegazione. Se da un lato l’emissione dipende solamente dalla sorgente, la quantità di luce che raggiunge il nostro occhio dipende dalle condizioni al contorno della sorgente stessa.

 

Quindi, a differenza delle misurazioni fatte in campo elettrico (a bassa frequenza e a parametri concentrati), le misurazioni fatte in fotometria dipendono fortemente dal set-up di misura.

In conclusione, non è possibile “a priori” dare una valutazione dell’effetto se non in modo approssimativo: una lampadina da 40W fa meno luce di una da 100W: cambiando la lampada possiamo creare situazioni in cui questa affermazione, vera, non si accorda con la sensazione percepita.