ما المقصود بالكفاءة الضوئية؟
تقيس الكفاءة الضوئية مدى نجاح مصدر الإضاءة في تحويل الطاقة الكهربائية إلى ضوء مرئي. وتُعبَّر عنها بوحدة اللومن لكل واط (lm/W): فكلما ارتفع الرقم، حصلت على قدر أكبر من الضوء مقابل كل واط من الطاقة المستهلكة. وهذا مقياس ضوئي عالمي معتمد في جميع أنحاء العالم لمقارنة المصابيح ووحدات LED والمصابيح المتكاملة بغضّ النظر عن العلامة التجارية أو التقنية المستخدمة.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل إجمالي التدفق الضوئي لمصدر الإضاءة بوحدة اللومن (يكون مدوّنًا عادةً على العبوة)، ثم أدخل القدرة التي يستهلكها بوحدة الواط. تقوم الحاسبة بقسمة التدفق على القدرة لتعطيك الكفاءة الضوئية بوحدة lm/W. ولإجراء مقارنة عادلة، استخدم القدرة المقنّنة (المُعلَنة) للمصباح.
شرح المعادلة
العلاقة بسيطة وتُكتب على النحو التالي:
$$\eta = \frac{\text{التدفق الضوئي (lm)}}{\text{القدرة (W)}}$$
التدفق الضوئي (Φv) هو إجمالي كمية الضوء المُدرَكة، مُعايَرة وفق حساسية العين البشرية. أما القدرة (P) فهي القدرة الكهربائية الفعلية المسحوبة. وبقسمة الأولى على الثانية نعرف عدد اللومن الذي ينتجه كل واط.
مثال تطبيقي
ينتج مصباح LED حديث 800 لومن مع استهلاك 9 واط، فتكون كفاءته: $$800 \div 9 \approx 88.9 \ \text{lm/W}$$ قارن ذلك بمصباح متوهّج قديم كان ينتج 800 لومن من 60 واط: $$800 \div 60 \approx 13.3 \ \text{lm/W}$$ أي إنّ مصباح LED أكثر كفاءة بنحو 6.7 أضعاف.
الأسئلة الشائعة
ما هي القيمة الجيدة للكفاءة بوحدة lm/W؟ تصل المصابيح المتوهّجة إلى نحو 10–17 lm/W، والهالوجين 16–24، ومصابيح الفلورسنت 50–100، أما مصابيح LED عالية الجودة فتتراوح بين 80 و150+ lm/W.
ما هو الحد الأقصى النظري؟ يبلغ الحد الأقصى الممكن للكفاءة الضوئية للإشعاع نحو 683 lm/W في حالة الضوء الأخضر أحادي اللون عند طول موجي 555 نانومتر؛ بينما تكون مصادر الضوء الأبيض أقل من ذلك بطبيعتها.
هل تشمل الكفاءة خسائر مزوّد الطاقة (الدرايفر)؟ إذا استخدمت إجمالي قدرة المنظومة (بما في ذلك أي درايفر أو موازن)، فستحصل على الكفاءة الضوئية للمصدر بأكمله، وهي المقارنة الأقرب إلى الواقع.
