ILLUMINAZIONE LED

Come si misura l'illuminazione

Candele, lumen, lux, watt, efficacia ed efficienza nell’illuminazione

Per capire bene i concetti partiamo dall’origine di tutto che è la "candela".
La candela è una delle sette unità definite nel sistema internazionale delle unità di misura, il suo simbolo è "cd" ed è definita come l’intensità luminosa di una sorgente emettente una radiazione monocromatica della lunghezza d’onda pari a 555 nm e di intensità radiante di 1/683 di watt per steradiante.

La candela e il lumen sono in relazione diretta: 1 candela = 4π lumen.
Che significa in pratica?

La frazione della luce che esce dal cono (steradiante) è il lumen, tutta la luce è una candela.
Per cui dato che nella sfera ci sono 4π steradianti, 1 candela equivale a 4π lumen, approssimativamente quindi 1 candela equivale a circa 12 lumen (lo steradiante misura gli angoli solidi ed è un cono che intercetta, sulla superficie della sfera con centro nel vertice, una calotta sferica la cui superficie ha l’area pari al quadrato del raggio della sfera).
La candela e il lumen sono quindi unità di misura del flusso luminoso.
Da ciò si evince che è possibile misurare il flusso luminoso di qualsiasi sorgente in lumen o candele.

Tanto per fare qualche esempio pratico, vediamo approssimativamente i lumen di varie sorgenti luminose (dati che vanno verificati sempre con il costruttore).

- Lampadine ad incandescenza
15 W 120 lumen
25 W 210 lumen
40 W 490 lumen
60 W 855 lumen
75 W 1180 lumen
100 W 1380 lumen

Come si relaziona la potenza espressa in watt con i lumen?

Dipende dall’ efficacia della lampada, per cui non è possibile relazionare direttamente (anche perchè sono due unità di misura differenti) le due grandezze.
Per fare un esempio, le lampade ad incandenza “trasformano” un watt in circa 12 lumen (circa 1 candela, da qui l’approssimazione 1 W= 1 candela per le classiche lampadine), nel caso invece di un tubo fluorescente un watt viene “trasformato” in 100 lumen.
Per curiosità, la massima efficacia teorica è di 683 lumen per Watt.

L’efficienza luminosa è il rapporto tra l’efficacia di una sorgente luminosa e la massima efficacia teorica espresse in percentuale.

Quando si punta al risparmio energetico la prima cosa da tener presente è l’efficienza, uno dei principali punti di forza dell’illuminazione a led. Chiarito dunque cosa sono le candele e i lumen, vediamo di capire cos’è il lux.

Il lux misura semplicemente l’illuminamento, ovvero la “densità” di luce, ed è definito come l’illuminamento prodotto da un flusso luminoso di un lumen su un metro quadrato. Da qui ne conviene che l’illuminamento dipende dalla distanza dalla quale ci troviamo dalla sorgente luminosa e da come il flusso luminoso viene “concentrato”.

Ad esempio, a un metro di distanza, un faretto da 1000 lumen con apertura di 10 gradi produrrà un illuminamento maggiore di uno con apertura di 50 gradi, ma l’area coperta sarà minore.

L’illuminamento si può misurare con il luxmetro.

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