تبدیل لومن به وات: یک راهنمای سریع و آسان

لومن و وات چیست؟ چگونه لومن را به وات تبدیل می‌کنید؟ فرمول‌های مورد نیاز برای تبدیل لومن به وات چیست؟ وات امروزه رایج‌تر است در حالی که لومن اصطلاحی کمتر رایج است. شاید این موارد در کلاس‌های علوم و فیزیک مدرسه ابتدایی مورد بحث قرار گرفته باشد. احتمالاً وات را بیشتر از لومن شنیده‌اید. شاید به یاد داشته باشید که به فروشگاه ابزار فروشی رفتید و یک لامپ ۱۵ واتی خریدید. اما اهمیت وات چیست؟ چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند؟ علاوه بر این، لومن چگونه در معادله جای می‌گیرد؟ آیا این دو به یکدیگر مرتبط هستند؟ 

در این مقاله، به این سؤالات پاسخ خواهیم داد و اطلاعات قابل فهمی در مورد تبدیل لومن به وات ارائه خواهیم داد. بیایید شروع کنیم.

تعریف لومن

متوجه شدیم. لومن امروزه کمی فنی و غیرمعمول به نظر می‌رسد. با این حال، بحث در مورد آن برای درک لومن به وات مهم است. این کلمه‌ای است که هر روز نمی‌شنوید. برای ساده نگه داشتن آن، لومن یک معیار برای ... است. روشنایی. آن را به صورت متر یا فوت در نظر بگیرید. ما از لومن به عنوان معیاری برای روشنایی و راهی برای دانستن میزان روشنایی یک لامپ استفاده می‌کنیم. در علم، لومن اغلب به صورت اختصاری "lm" نوشته می‌شود که هنگام حل معادلات مربوط به لومن مفید است. 

از این رو، داشتن خروجی نور روشن‌تر به معنای داشتن یک محصول روشنایی با مقدار لومن بالاتر است. در تبدیل لومن به وات، وات به نوع روشنایی مورد استفاده بستگی دارد که در بخش‌های بعدی مورد بحث قرار می‌گیرد. با این حال، همانطور که نقل قول مرد عنکبوتی می‌گوید: “قدرت زیاد، مسئولیت زیاد به همراه دارد.” در واقع، یک لامپ با لومن بالا، برق زیادی مصرف می‌کند. بنابراین، اگر از محصولات روشنایی استفاده می‌کنید که نورهای بسیار روشنی ساطع می‌کنند، انتظار داشته باشید که هزینه‌های برق افزایش یابد.

برای درک بیشتر، اگر ۱۰۰ کیلومتر خیلی دور پیدا کنید، درک مشابهی با لومن وجود دارد. می‌توانید بگویید که ۱۰۰ لومن به اندازه ۱۰۰۰ لومن روشن نخواهد بود. در بخش بعدی، عمیق‌تر به فرمول می‌پردازیم.

فرمول لومن

لومن با استفاده از فرمول زیر محاسبه می‌شود:

کجا:

• Φ (فی) نمادی است که برای نشان دادن شار نوری یا مقدار نور مرئی استفاده می‌شود.
• I یا روشنایی، مقدار لوکس را نشان می‌دهد. این مقدار نوری است که به یک سطح می‌رسد.
• A نشان دهنده زاویه پرتوهای نور است
• K ضریب کارایی نور در یک زاویه مشخص است

برای مثال، فرض کنید لامپی داریم که سطح روشنایی آن ۲۰۰ لوکس است. مساحتی که نور در آن روشن می‌شود ۳ متر مربع است و ضریب آن ۰.۸ است. شار نوری یا لومن برابر است با:

Φ = I × A × K

Φ = 200 × 3 متر² × ۰.۸

Φ = ۴۸۰ لومن

وقتی لومن‌ها را بدست آوردید، می‌توانید از این مقدار برای تبدیل لومن به وات استفاده کنید.

وات را تعریف کنید

حالا که بحث لومن تمام شد، وقت آن رسیده که در مورد وات صحبت کنیم تا نحوه تبدیل لومن به وات را به طور کامل درک کنیم. برای ساده‌تر شدن، وات واحد توان است. وات واحدی است که ما با آن مصرف برق یا انتقال انرژی را اندازه‌گیری می‌کنیم. در زمینه محصولات روشنایی LED، وات مهم است. منابع نور (مثلاً LCDها، LEDها، لامپ‌های رشته‌ای، فلورسنت) برای کار از برق استفاده می‌کنند. به طور خاص، LEDها به دلیل برق کار می‌کنند. وقتی جریان‌های الکتریکی از دیودها عبور می‌کنند، تراشه ال ای دی نور ساطع می‌کند.

وات میزان مصرف انرژی در هر ثانیه را اندازه‌گیری می‌کند. یک وات معادل یک ژول در ثانیه است. لامپ‌های LED و سایر فناوری‌های مصرفی محصولات همیشه مقدار وات را مشخص می‌کنند. گاهی اوقات، افراد وات را به عنوان روش اصلی تعیین روشنایی اشتباه می‌گیرند. به عنوان مثال، اگر یک لامپ پرنور می‌خواهید، ممکن است بخواهید ۱۵ تا ۲۰ وات را هدف قرار دهید. با این حال، این استفاده صحیح از وات در روشنایی نیست.

هنگام استفاده از مفهوم وات در روشنایی، هدف شما تعیین میزان مصرف برق یک لامپ در یک دوره زمانی مشخص است. این واحد اندازه‌گیری وات ساعت نامیده می‌شود. هر چه مدت زمان بیشتری لامپ را روشن کنید، برق بیشتری مصرف خواهید کرد. از این رو،, LED ها یک مزیت دارند زیرا آنها قابلیت‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی دارند که به جیب آسیب نمی‌رساند.

فرمول وات در رابطه با LED ها

برای محاسبه وات مصرفی، از فرمول زیر استفاده می‌کنیم:

ما به محاسبه علمی وات نمی‌پردازیم زیرا در تبدیل لومن به وات اهمیتی ندارد. در دنیای واقعی، وات همیشه در توضیحات محصول ذکر شده است و نیازی به محاسبه آن ندارید. اما اگر به محاسبه وات علاقه‌مند هستید، این وب‌سایت را بررسی کنید که به شما نشان می‌دهد نحوه محاسبه وات.

فرض کنید یک لامپ LED ده واتی در خانه دارید که روزانه ۱۲ ساعت روشن است. کل کیلووات ساعت مصرفی برای این لامپ برابر است با:

کیلووات ساعت = (۱۰ وات × ۱۲ ساعت) / ۱۰۰۰

کیلووات ساعت = ۱۲۰ وات / ۱۰۰۰

کیلووات ساعت = 0.12 کیلووات ساعت

چرا آن را بر ۱۰۰۰ تقسیم می‌کنیم؟ از آنجایی که واحد کیلووات ساعت است، پیشوند کیلو در واقع ۱۰۰۰ است. از این رو، باید آن را تبدیل کنیم تا به کیلووات ساعت تبدیل شود. این محاسبه در تبدیل لومن به وات مهم است.

حالا فرض کنید قیمت هر کیلووات ساعت $10 باشد. هزینه برق یک لامپ LED 10 واتی که 12 ساعت روشن است چقدر است؟ کافیست قیمت هر کیلووات ساعت را در کل کیلووات ساعت ضرب کنید. از این رو، کل هزینه در روز فقط $1.2 است. به صورت ماهانه، این $36 از قبض برق است. 

اما این فقط برای یک لامپ است. اگر 20 لامپ LED در شرایط یکسان روشن باشند، هزینه برق روزانه $24 و هزینه ماهانه $720 است. بنابراین، حتی اگر وات مصرفی فقط 10 وات باشد، اگر چندین لامپ روشن باشد، هزینه‌های برق همچنان می‌تواند افزایش یابد.

نمودار تبدیل لومن به وات

تصویر بالا نمودار تبدیل لومن به وات مورد استفاده توسط محصولات روشنایی مختلف و میزان لومن خروجی آنها را نشان می‌دهد. آیا متوجه شدید که چرا LED ها قدرتمند هستند؟ به لامپ LED 18 واتی توجه کنید. بر اساس نمودار بالا، یک لامپ LED 18 واتی می‌تواند لومن زیادی تولید کند در حالی که سطح وات پایینی را حفظ می‌کند. حال، بیایید آن را با یک هالوژن 18 واتی مقایسه کنیم. هر دو 18 وات هستند، اما به میزان لومن خروجی نگاه کنید. یک هالوژن 18 واتی فقط بیش از 220 لومن در مقایسه با بیش از 1300 لومن برای LED ها ساطع می‌کند.

حالا، به همین دلیل است که LED ها برق کمتری مصرف می‌کنند. برای یک لامپ استاندارد، کمترین وات مصرفی ۲۵ وات است و فقط بیش از ۲۲۰ لومن تولید می‌کند، در حالی که برای یک لامپ LED، این مقدار تنها چهار وات است. بنابراین، دانستن نحوه‌ی محاسبه‌ی وات مصرفی و لومن می‌تواند به شما در صرفه‌جویی در مصرف برق و دستیابی به خروجی لومن مورد نظر کمک کند.

تبدیل لومن به وات و برعکس

برای تبدیل لومن به وات و برعکس، از ضرایب زیر استفاده می‌کنیم:

• ال‌ای‌دی‌ها: وات را در ۸۰ ضرب کنید
• رشته‌ای: وات را در ۱۵ ضرب کنید
• هالوژن: وات را در ۲۰ ضرب کنید
• لامپ کم مصرف (CFL): وات را در ۷۰ ضرب کنید

ضرایب بالا، لومن بر وات را محاسبه می‌کنند. از این رو، می‌توانیم بگوییم که یک وات معادل ۸۰ لومن برای LED، ۱۵ لومن برای لامپ‌های رشته‌ای، ۲۰ لومن برای هالوژن‌ها و ۷۰ لومن برای لامپ‌های کم‌مصرف (CFL) است.

برای مثال، یک لامپ LED 20 واتی چقدر لومن خروجی می‌تواند تولید کند؟ ما به سادگی 20 وات را در 80 ضرب می‌کنیم و خروجی لومن 1600 لومن می‌شود. این میزان خروجی لومن برای یک منطقه کوچک بسیار روشن است. از این رو، به جای آن، وات کمتری را امتحان کنید.

حالا، برای مقایسه، فرض کنید یک لامپ رشته‌ای مشابه با توان ۲۰ وات داریم. چند لومن می‌تواند تولید کند؟ بیایید محاسبه کنیم. ۲۰ وات را در ۱۵ ضرب کنید، و لومن خروجی فقط ۳۰۰ لومن می‌شود. این مقدار در مقایسه با لامپ‌های LED که می‌توانند به ۱۶۰۰ لومن برسند، کمی کم است.

برای درک بهتر، فرض کنید هر دو لامپ را به مدت ۱۲ ساعت در روز با هزینه برق ۱TP4T10 به ازای هر کیلووات ساعت روشن می‌کنیم. با این حال، از آنجایی که لامپ رشته‌ای فقط ۳۰۰ لومن تولید می‌کند، بیایید آن را به پنج لامپ تبدیل کنیم تا خروجی لومن آن ۱۵۰۰ لومن باشد که به لامپ LED با ۱۶۰۰ لومن نزدیک‌تر است.

کدام لامپ برای کار ارزان تر است؟

ال‌ای‌دی (فقط ۱ لامپ)	لامپ رشته‌ای (۵ لامپ)
(۲۰ وات × ۱۲ ساعت) / ۱۰۰۰ × ۱TP4T10 ۲۴۰ / ۱۰۰۰ × ۱TP4T10 هزینه کل در هر روز = $2.4 کل هزینه در هر ماه = $72	(۲۰ وات × ۱۲ ساعت × ۵) / ۱۰۰۰ × ۱TP4T10 ۱۲۰۰ / ۱۰۰۰ × ۱TP4T10 هزینه کل در هر روز = $12 کل هزینه در هر ماه = $360

کاملاً واضح است که چرا LED ها ارزان تر هستند. برای 1600 لومن، شما فقط به یک لامپ LED 20 واتی نیاز دارید. اما برای لامپ های رشته ای، برای رسیدن به نزدیک به 1600 لومن، حداقل به پنج لامپ نیاز دارید.

حالا، بیایید سعی کنیم وات را به لو تبدیل کنیم.مردان. برای انجام این کار، کافیست مراحل بالا را برعکس انجام دهیم:

• ال‌ای‌دی‌ها: لومن را بر ۸۰ تقسیم کنید
• رشته‌ای: لومن را بر ۱۵ تقسیم کنید
• هالوژن: لومن را بر ۲۰ تقسیم کنید
• لامپ کم مصرف (CFL): لومن را بر ۷۰ تقسیم کنید

اگر یک لامپ با ۶۰۰ لومن روشنایی داشته باشیم، اگر (۱) لامپ LED و (۲) لامپ رشته‌ای باشد، چند وات مصرف می‌کند؟

ال ای دی	رشته‌ای
۶۰۰ لومن / ۸۰ = ۷.۵ وات	۶۰۰ لومن / ۱۵ = ۴۰ وات

واضح است که می‌توانیم ببینیم که لامپ‌های LED با توان مصرفی تنها ۷.۵ وات، در واقع مقرون به صرفه هستند، در حالی که یک لامپ رشته‌ای به ۴۰ وات می‌رسد.

بهترین استفاده از لومن و وات

در بحث بالا، مشخص کردیم که لومن و وات کاربردهای مناسب خود را دارند. بنابراین، درک بهترین کاربرد هر یک به ما کمک می‌کند تا از ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد آن بیشتر استفاده کنیم. در ادامه، بهترین موارد استفاده لومن و وات را بیشتر مورد بحث قرار خواهیم داد تا به شما در تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام اصطلاح برای یک موقعیت خاص مناسب‌تر است، کمک کنیم.

لومن: بهترین واحد برای اندازه‌گیری روشنایی

تا الان باید متوجه شده باشید که لومن اصطلاح بهتری برای توصیف روشنایی است. لومن بر میزان روشنایی نور در یک منطقه مشخص تأثیر می‌گذارد. روشن‌تر به معنای بهتر نیست. شما همیشه باید نور را با اندازه منطقه آشنا کنید. برای درک معادل لومن با وات، همیشه باید به یاد داشته باشید که خروجی لومن بیشتر به معنای مصرف وات بیشتر است.

اما لومن چقدر می‌تواند مهم باشد؟ بیایید در نکات زیر به این موضوع پی ببریم:

• لومن معیار ما برای اندازه‌گیری روشنایی است، مانند متر برای اندازه‌گیری فاصله و ارتفاع.
• خروجی لومن بالاتر همیشه نور بیشتری تولید می‌کند، اما روشنایی آن ممکن است به منطقه بستگی داشته باشد.
• حتی اگر خروجی لومن بالا باشد، اندازه منطقه به شدت تعیین می‌کند که نور چه مقدار از منطقه را می‌تواند روشن کند.
• دانستن اندازه ناحیه، کلید دانستن سطح لومن ایده‌آل است.
• نور زیاد می‌تواند باعث آلودگی نوری شود. از این رو، انتخاب میزان لومن خروجی ایده‌آل ضروری است.
• نور خیلی کم ممکن است باعث تصادف یا ضعف بینایی شود.
• لومن بالاتر به معنای وات بالاتر است. مصرف برق بیشتر تأثیر زیست‌محیطی دارد، بنابراین اگر در مورد مسائل زیست‌محیطی فردی محافظه‌کار هستید، انتخاب درست محصولات روشنایی مهم است.

وات: بهترین واحد برای محاسبه مصرف برق

وات به این معنی است که ما چگونه میزان برق مصرفی یک محصول روشنایی را در طول زمان تعیین می‌کنیم. برای درک وات، باید دو عنصر را به خاطر بسپارید: وات و ساعت. هر چه مدت زمان بیشتری از محصولات روشنایی استفاده کنیم، برق بیشتری مصرف می‌شود. از این رو، انتخاب محصولات کم‌مصرف مانند لامپ‌ها و نمایشگرهای LED می‌تواند به شما کمک کند تا با کسری از هزینه، نور بیشتری تولید کنید.

حالا، بیایید اهمیت وات را در نکات زیر مورد بحث قرار دهیم:

• کیلووات ساعت بالاتر در محصولات روشنایی به معنای هزینه برق بالاتر است.
• انتخاب محصولات روشنایی کم‌مصرف مانند LED می‌تواند به شما در کاهش هزینه‌های برق کمک کند. با این حال، هنوز هم به تعداد ساعات استفاده بستگی دارد.
• وات کمتر به شما کمک می‌کند تا در مصرف برق بیشتر صرفه‌جویی کنید. به نمودار لومن به وات مراجعه کنید و ببینید بهترین خروجی لومن برای نیازهای شما چیست. وات LED مربوطه را پیدا کنید. 
• برای صرفه‌جویی در مصرف برق، بهتر است لومن بهینه را برای نیازهای خود انتخاب کنید. به عنوان مثال، یک اتاق کوچک به لامپی با ۱۰۰۰ لومن یا بیشتر نیاز ندارد. از این رو، سعی کنید چیزی حدود ۴۰۰ تا ۷۰۰ لومن تهیه کنید.
• اگر از وسایل برقی و روشنایی زیادی استفاده می‌کنید، سعی کنید با خاموش کردن چراغ‌ها در مواقعی که استفاده نمی‌شوند، اقدامات احتیاطی انجام دهید.
• سرمایه‌گذاری روی چراغ‌های LED یکی از راه‌های کاهش هزینه برق روشنایی است. صفحه نمایش‌ها و نمایشگرهای LED نیز به کاهش مصرف برق کمک می‌کنند.

مورد LED ها

در واقع، ما دیده‌ایم که LEDها با توان خروجی کمتر، لومن بیشتری تولید می‌کنند. صرف نظر از اینکه محصول روشنایی باشد یا نمایشگر، LEDها در مقایسه با سایر محصولات روشنایی، همیشه بهترین خروجی لومن را با کسری از وات ارائه می‌دهند. LED ها هنگام تعامل با الکتریسیته، نور تولید می کنند با عبور جریان الکتریکی. هنگام انتشار نور گرما تولید نمی‌کند زیرا برای تولید نور نیازی به عناصر سوزان ندارد. از این رو، LED ها گرمای زیادی نیز ایجاد نمی‌کنند.

از آنجایی که LEDها به این شکل توصیف می‌شوند، طبیعی است که قیمت بالاتری نسبت به سایر محصولات روشنایی داشته باشند. به عنوان مثال، پنل‌های LED معمولاً گران‌تر از پنل‌های LCD هستند. همین امر در مورد لامپ‌های فلورسنت نیز صادق است که قیمت مقرون به صرفه‌تری نسبت به LEDها دارند. از این رو، LEDها به سرمایه‌گذاری زیادی نیاز دارند، اما در درازمدت مصرف برق کمتری دارند و هزینه‌های برق کمتری نیز پرداخت می‌کنند.

یکی دیگر از ویژگی‌های عالی مزیت LEDها این است که می‌توانند نسبت به نمایشگرهای سنتی دوام بیشتری داشته باشند. یا روشنایی. حتی اگر LED ها بتوانند 2000 لومن تولید کنند، بسته به برند و کیفیت محصول، می‌توانید انتظار داشته باشید که از 10 تا 15 سال دوام بیاورند. بنابراین، LED ها ارزش سرمایه‌گذاری را دارند، با توجه به اینکه لومن بالاتری تولید می‌کنند، وات کمتری مصرف می‌کنند و سال‌ها دوام می‌آورند. 

نتیجه‌گیری

درک رابطه بین لومن و وات در تصمیم‌گیری‌های طراحی و عملکردی در خانه بسیار مهم است. دانستن اینکه یک محصول روشنایی چقدر برق مصرف می‌کند، شما را قادر می‌سازد تا انتخاب کنید که کدام مقدار لومن برای یک منطقه معین بهترین است. با کمک نمودار تبدیل لومن به وات، می‌توانید ببینید که چرا LEDها در مقایسه با CFLها و هالوژن‌ها صرفه‌جویی در مصرف انرژی دارند.