วิธีการคำนวณประสิทธิภาพการส่องสว่าง(ลิตร/วัตต์)ของไฟ LED: คู่มือปฏิบัติ

การแนะนำ

เมื่อเลือกไฟ LED คุณอาจสังเกตเห็นคำเช่น"ประสิทธิภาพการส่องสว่าง"(วัดในลูเมนต่อวัตต์, lm/W) บนฉลากผลิตภัณฑ์ ตัวชี้วัดนี้บ่งชี้ว่า LED แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นแสงที่มองเห็นได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด- ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ในบทความนี้ เราจะอธิบาย:
✔ ประสิทธิภาพการส่องสว่าง (lm/W) หมายถึงอะไร
✔ วิธีการคำนวณ
✔ การเปรียบเทียบ-โลกแห่งความจริงระหว่างแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ
✔ เหตุใด lm/W ที่สูงกว่าจึงไม่ดีกว่าเสมอไป

1. ประสิทธิภาพการส่องสว่าง (lm/W) คืออะไร?

ประสิทธิภาพการส่องสว่างวัดว่าแหล่งกำเนิดแสงสร้างแสงที่มองเห็นได้ดีเพียงใดต่อหน่วยพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ไป

ลูเมน (LM):กำลังแสงที่มองเห็นได้ทั้งหมด (ความสว่าง)

วัตต์ (W):กำลังไฟฟ้าที่ใช้ไป

สูตร:

ประสิทธิภาพการส่องสว่าง (LM/W)=ลูเมนทั้งหมด (LM)การใช้พลังงาน (W)ประสิทธิภาพการส่องสว่าง (LM/W)=การใช้พลังงาน (W)ลูเมนทั้งหมด (LM)​

ตัวอย่างการคำนวณ

ถ้าเป็นหลอดไฟ LED ให้ความสว่าง 800 ลูเมนในขณะที่บริโภค10 วัตต์:

ประสิทธิภาพการส่องสว่าง=800 lm10 W=80 lm/Wประสิทธิภาพการส่องสว่าง=10W800lm​=80lm/W

2. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการส่องสว่างระหว่างแหล่งกำเนิดแสง

เทคโนโลยีแสงสว่างที่แตกต่างกันมีประสิทธิภาพแตกต่างกันอย่างมาก ด้านล่างเป็นการเปรียบเทียบ:

ตารางที่ 1: การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดแสงทั่วไป

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ

หลอดไส้สิ้นเปลืองพลังงานประมาณ 90% ในรูปของความร้อน(ความสว่างต่ำ/วัตต์)

LED มีประสิทธิภาพมากกว่า 5–10 เท่าเนื่องจากสูญเสียความร้อนน้อยที่สุด

3. ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการส่องสว่างของ LED

LED บางตัวไม่ได้มี lm/W เท่ากัน ปัจจัยสำคัญ ได้แก่ :

A. คุณภาพชิป LED

ชิปคุณภาพสูง- (เช่น Nichia, Cree)บรรลุ150+ ลูเมน/วัตต์.

ชิปราคาต่ำ-อาจหล่นลงมาด้านล่าง80 ลิตร/วัตต์เนื่องจากวัสดุไม่ดี

บี การจัดการความร้อน

ความร้อนสูงเกินไปลดประสิทธิภาพ แผงระบายความร้อนที่ออกแบบอย่างดี-ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ

ค. ประสิทธิภาพของไดรเวอร์

คนขับราคาถูกสิ้นเปลืองพลังงาน (เช่น ประสิทธิภาพ 70% เทียบกับ. 95% ในรุ่นพรีเมี่ยม)

กรณีศึกษา: หลอดไฟ LED ราคาถูกเทียบกับหลอด LED ระดับพรีเมียม

*ตารางที่ 2: การจ่ายเงินล่วงหน้ามากขึ้นสำหรับ LED ที่มีประสิทธิภาพช่วยประหยัด-ต้นทุนพลังงานในระยะยาว*

4. วิธีวัดประสิทธิภาพการส่องสว่างที่บ้าน

คุณสามารถประมาณค่า lm/W ได้โดยใช้:

วิธีที่ 1: การใช้ข้อมูลผู้ผลิต

ตรวจสอบเอาต์พุตลูเมนและวัตต์บนบรรจุภัณฑ์

ตัวอย่าง:Philips 12W LED (1,100 ลูเมน) → 91.6 ลิตร/วัตต์.

วิธีที่ 2: การใช้เครื่องวัดแสง

วัดความสว่าง (ลักซ์) ที่ระยะห่างคงที่ จากนั้นคำนวณลูเมน

สูตร:

ลูเมน=ลักซ์×พื้นที่ (ตร.ม.)ลูเมน=ลักซ์×พื้นที่ (ตร.ม.)

การทดลอง DIY: การทดสอบหลอดไฟแบบต่างๆ

*ตารางที่ 3: การทดสอบระดับโลก-จริงซึ่งแสดงให้เห็นความเหนือกว่าของ LED ในด้านประสิทธิภาพ*

5. เหตุใด lm/W ที่สูงกว่าจึงไม่ดีกว่าเสมอไป

แม้ว่าปริมาณ lm/W ที่สูงจะเป็นที่ต้องการ แต่-ข้อเสียก็มีอยู่:

ก. คุณภาพสี

ไฟ LED ประสิทธิภาพสูง-อาจเสียสละCRI (ดัชนีการแสดงผลสี).

ตัวอย่าง: กLED 150 ลูเมน/วัตต์กับซีอาร์ไอ 70เทียบกับกLED 100 ลูเมน/วัตต์กับซีอาร์ไอ 95.

B. ประสิทธิภาพการหรี่แสง

ไฟ LED สูง-lm/W บางดวงจะกะพริบเมื่อหรี่แสง

ค. ความร้อนกับความสมดุลด้านประสิทธิภาพ

ดันไฟ LED ไปที่200+ ลูเมน/วัตต์อาจทำให้อายุการใช้งานสั้นลงเนื่องจากความเครียดจากความร้อน

6. แนวโน้มในอนาคต: LED จะมีประสิทธิภาพเพียงใด?

ขีดจำกัดทางทฤษฎีสำหรับไฟ LED สีขาว:~260–300 ลูเมน/วัตต์ (ปัจจุบันอยู่ที่ ~200 ลูเมน/วัตต์ในห้องปฏิบัติการ)

เทคโนโลยีเกิดใหม่:

ไฟ LED ควอนตัมดอท (QLED)เพื่อสีที่ดีขึ้น+ประสิทธิภาพ

GaN-เปิด-GaN LEDลดการสูญเสียพลังงาน

สรุป: การเลือก LED ที่เหมาะสม

เพื่อการประหยัดพลังงาน:จัดลำดับความสำคัญลูเมนสูง/วัตต์ (100+).

เพื่อความถูกต้องของสี:ตรวจสอบCRI (>90)แม้ว่า lm/W จะต่ำกว่าก็ตาม

เพื่ออายุยืนยาว:รับรองว่าดีการกระจายความร้อน.

โดยความเข้าใจประสิทธิภาพการส่องสว่างคุณสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับระบบแสงสว่างอย่างมีข้อมูลได้-ไม่ว่าจะใช้ที่บ้าน สำนักงาน หรือใช้ในอุตสาหกรรม

คุณรู้หรือไม่?
ที่LED เชิงพาณิชย์ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด(ณ ปี 2024) คือซีรี่ส์ SunLike ของโซลเซมิคอนดักเตอร์บรรลุ220 ลิตร/วัตต์ในขณะที่กำลังบำรุงรักษาซีอาร์ไอ 95+!

คุณต้องการคำแนะนำเกี่ยวกับ-หลอดไฟ LED ประสิทธิภาพสูงหรือไม่ แจ้งให้เราทราบในความคิดเห็น!