Cùng là đèn LED 100W, một mẫu đạt 13.000 lumen, mẫu khác đạt 15.000 lumen. Mẫu thứ hai phát ra nhiều ánh sáng hơn, nhưng chưa chắc phù hợp hơn với tuyến đường, sân bãi hoặc nhà xưởng.
Người mua vật tư, chủ đầu tư và đội thi công dễ nhầm ở điểm này. Chỉ nhìn công suất hoặc lumen tổng có thể dẫn đến vùng sáng sai vị trí, thiếu đồng đều, gây chói hoặc đầu tư dư thừa.
Bài viết giúp bạn đọc đúng quang thông và biết cần kiểm tra thêm dữ liệu nào trước khi chọn đèn cho công trình.
Quang thông của đèn là gì?
Theo CIE, quang thông là đại lượng đánh giá bức xạ theo độ nhạy của mắt người tiêu chuẩn. Hiểu đơn giản, đây là tổng lượng ánh sáng nhìn thấy mà nguồn sáng hoặc bộ đèn phát ra. [1]
Quang thông ký hiệu Φv, đơn vị lumen, viết tắt lm. Lumen là đơn vị dẫn xuất trong hệ SI và có liên hệ với candela. [2]
Có thể hình dung lumen như tổng lượng nước từ một vòi: biết lượng phát ra, nhưng chưa biết ánh sáng tập trung hay trải rộng.
Có thể hiểu đơn giản như sau:
- Quang thông giúp so sánh tổng lượng ánh sáng của các bộ đèn cùng mục đích.
- Lumen chưa cho biết bề mặt nhận bao nhiêu lux, ánh sáng có đều hay gây chói.
- Với công trình, cần đọc thêm kiểu phân bố, chiều cao lắp, file IES và khả năng duy trì ánh sáng.
Quang thông giúp người mua đánh giá điều gì?
- So sánh tổng lượng ánh sáng giữa các bộ đèn công bố trong cùng điều kiện.
- Nhận biết hai mẫu cùng công suất nhưng khác lượng sáng đầu ra.
- Kiểm tra sơ bộ hiệu quả tạo sáng khi đặt lumen cạnh công suất.
Quang thông chưa trả lời được điều gì?
- Mức lux thực tế trên mặt đường, mặt sân hoặc mặt phẳng làm việc.
- Hướng ánh sáng, độ đồng đều, vùng tối và mức chói.
- Mức suy giảm ánh sáng và độ tin cậy sau thời gian vận hành.
Lumen khác lux, watt, lm/W và candela thế nào?
Các thông số trong catalogue phản ánh những khía cạnh khác nhau và không thể dùng thay thế cho nhau.
| Thông số | Cho biết điều gì? | Câu hỏi được trả lời |
| Lumen, lm | Tổng lượng sáng phát ra | Đèn tạo ra bao nhiêu ánh sáng? |
| Lux, lx | Ánh sáng nhận trên diện tích | Bề mặt có nhận đủ sáng không? |
| Watt, W | Công suất tiêu thụ | Đèn dùng bao nhiêu điện? |
| lm/W | Lumen trên mỗi watt | Đèn tạo sáng hiệu quả ra sao? |
| Candela, cd | Cường độ theo một hướng | Chùm sáng tập trung mức nào? |
Theo SI, 1 lx tương ứng 1 lm trên 1 m². Phép chia lumen cho diện tích chỉ mang tính lý tưởng khi ánh sáng được phân bố theo điều kiện giả định phù hợp. [2]
Watt không phải lượng ánh sáng. DOE khuyến nghị người mua bóng đèn dân dụng so sánh lumen thay vì dùng watt để suy đoán độ sáng. Với đèn công trình, vẫn phải xét dữ liệu quang học. [4]
Chỉ số lm/W cho biết hiệu quả tạo sáng và đã được giải thích chuyên sâu trong bài hiệu suất phát quang của đèn LED. Khi cần phân biệt cảm giác sáng, lux, candela và cách bố trí, bạn có thể xem thêm bài độ sáng là gì. Theo CIE, lm/W là tỷ số giữa quang thông và công suất. [3]
Quang thông chip LED và quang thông bộ đèn có giống nhau không?
Chip hoặc module là phần tạo sáng; bộ đèn hoàn chỉnh còn có thấu kính, kính bảo vệ, driver, tản nhiệt và vỏ đèn. Vì vậy, lumen của chip không mặc định bằng lumen đầu ra của sản phẩm.
Cấu tạo quang học và điều kiện nhiệt có thể làm đầu ra thay đổi. Không có tỷ lệ suy hao cố định áp dụng cho mọi mẫu đèn.
ANSI/IES LM-79-24 hướng dẫn đo tổng quang thông, công suất, hiệu suất hệ thống và phân bố cường độ sáng của sản phẩm LED trong điều kiện tiêu chuẩn. Đây là cơ sở phù hợp để kiểm chứng bộ đèn hoàn chỉnh. [5]
Khi so sánh catalogue, chỉ so hai con số lumen khi chúng cùng mô tả đầu ra của bộ đèn hoàn chỉnh và có điều kiện công bố tương đương.
Quang thông cao có đồng nghĩa chiếu sáng tốt hơn không?
Quang thông cao hơn nghĩa là tổng lượng sáng lớn hơn. Lợi thế này chỉ có ý nghĩa khi hai sản phẩm cùng mục đích, cùng điều kiện đo và có thiết kế quang học tương đương.
Trong công trình, đèn phải đưa ánh sáng đúng khu vực, đạt độ rọi và độ đồng đều cần thiết, đồng thời kiểm soát chói. Lumen là dữ liệu đầu vào, không phải kết luận cuối cùng.
CIE gọi phần ánh sáng đóng góp chủ yếu cho nhiệm vụ chiếu sáng là quang thông hữu ích. Với nguồn định hướng, không phải toàn bộ lumen đều phục vụ đúng vùng cần chiếu. [6]
Đèn đường cần đúng kiểu phân bố ánh sáng
Đèn đường cần phân bố ánh sáng dọc và ngang theo mặt đường. Một mẫu ít lumen hơn vẫn có thể phù hợp nếu thấu kính bất đối xứng tận dụng ánh sáng tốt hơn. Khi xem nhóm đèn LED cao áp, nên hỏi thêm kiểu thấu kính và dữ liệu đo quang.
Đèn pha cần xác định vùng chiếu
Đèn pha có thể chiếu rộng sân bãi, rọi mặt dựng hoặc chiếu xa. Khi xem danh mục đèn pha LED, cần xác định khoảng cách, vùng phủ và vị trí quan sát vì cùng lumen nhưng phân bố khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau.
Đèn nhà xưởng cần ánh sáng trên mặt phẳng làm việc
Nhà xưởng cần đủ lux trên sàn, mặt bàn hoặc mặt đứng của kệ. Khi chọn đèn nhà xưởng, phải xét chiều cao treo, khoảng cách, vật cản và yêu cầu trong bài tiêu chuẩn ánh sáng nhà xưởng.
File IES lưu dữ liệu quang học theo các hướng đo để phần mềm mô phỏng ánh sáng. Cần dùng file đúng model, công suất và cấu hình quang học; không lấy file của mẫu gần giống để thay thế. [7]
Cách so sánh hai bộ đèn cùng công suất
Dữ liệu giả định để minh họa
Đèn A: 100W, 13.000 lm, thấu kính bất đối xứng. Đèn B: 100W, 15.000 lm, phân bố rộng.
Công trình: đường nội bộ rộng 6 m, cột cao 8 m; chưa có khoảng cách cột và yêu cầu lux.
Chưa thể chọn ngay đèn B chỉ vì có thêm 2.000 lumen. Phân bố rộng có thể làm ánh sáng đi ngoài mặt đường, trong khi đèn A có thể tận dụng lượng sáng tốt hơn cho tuyến.
- Xác nhận cả hai con số đều là quang thông của bộ đèn hoàn chỉnh.
- Kiểm tra công suất thực và lm/W của từng phương án.
- Đối chiếu đường cong cường độ sáng theo chiều dọc và ngang mặt đường.
- Yêu cầu file IES đúng model, công suất và thấu kính.
- Mô phỏng chiều cao 8 m, bề rộng 6 m và khoảng cách cột để so lux, độ đồng đều, vùng tối và chói.
- So sánh quang thông duy trì, bảo hành, tản nhiệt và chi phí vận hành.
Mẫu 13.000 lm có thể tốt hơn nếu đạt yêu cầu và đồng đều hơn. Mẫu 15.000 lm chỉ có lợi thế khi phần ánh sáng tăng thêm đến đúng mặt đường hoặc giúp giảm công suất, số lượng đèn.
Quang thông ban đầu và quang thông duy trì
Quang thông ban đầu là lượng sáng tại thời điểm bộ đèn còn mới hoặc tại điều kiện đo công bố. Con số này chưa nói hết khả năng giữ sáng sau nhiều giờ vận hành.
Quang thông duy trì là tỷ lệ ánh sáng còn lại theo thời gian. Với LED, kết quả phụ thuộc nhiệt độ, dòng điện, cấu trúc và vật liệu. TM-21 dùng dữ liệu LM-80 để dự báo trong giới hạn quy định. [8]
LM-80 và TM-21 chủ yếu áp dụng cho nguồn LED. IES lưu ý độ tin cậy của bộ đèn hoàn chỉnh còn phụ thuộc driver, quang học và vỏ đèn, nên không dùng riêng LM-80 của chip để khẳng định tuổi thọ toàn bộ sản phẩm. [9]
Bụi trên bề mặt quang học, hơi ẩm xâm nhập, kính hoặc thấu kính lão hóa và nhiệt độ cao đều có thể làm ánh sáng hữu ích suy giảm.
Với dự án dài hạn, nên hỏi dữ liệu duy trì ánh sáng, điều kiện thử và phạm vi bảo hành thay vì chỉ dựa vào tuyên bố tuổi thọ chung.
5 bước kiểm tra quang thông trước khi mua đèn
Bạn có thể đọc một báo giá theo năm bước sau và yêu cầu nhà cung cấp làm rõ dữ liệu còn thiếu.
- Xác định lumen của chip, module hay bộ đèn; ưu tiên đầu ra của sản phẩm hoàn chỉnh.
- Đặt lumen cạnh công suất và chỉ so lm/W giữa các mẫu tương đương.
- Kiểm tra kiểu phân bố: đèn đường theo dọc, ngang; đèn pha theo vùng rộng, xa hoặc tập trung.
- Đặt đèn vào điều kiện thực gồm kích thước, chiều cao, khoảng cách, vật cản và mặt phẳng đo.
- Yêu cầu file IES đúng cấu hình, dữ liệu đo quang, duy trì ánh sáng và bảo hành.
Bạn cần tư vấn chọn loại đèn phù hợp? Gửi mặt bằng, chiều cao lắp, khoảng cách dự kiến và ảnh hiện trạng để cotdencaoap.net kiểm tra sơ bộ công suất, quang thông và kiểu phân bố phù hợp.
Những sai lầm thường gặp khi đọc lumen
Lỗi thường gặp là đặt đúng con số vào sai ngữ cảnh. Bảng sau giúp kiểm tra nhanh trước khi duyệt báo giá.
| Cách hiểu sai | Vì sao chưa đúng | Cách kiểm tra phù hợp |
| Cùng watt thì sáng giống nhau | Watt chỉ là điện năng. | So lumen bộ đèn và lm/W. |
| Càng nhiều lumen càng tốt | Ánh sáng có thể sai vùng, gây chói. | Xem phân bố và lux thực tế. |
| Dùng lumen thay lux | Lux phụ thuộc vị trí và diện tích. | Tính tại mặt phẳng sử dụng. |
| So lumen chip với bộ đèn | Hai dữ liệu khác cấp sản phẩm. | Yêu cầu ghi rõ đối tượng đo. |
| Dùng file IES gần giống | Khác quang học sẽ khác phân bố. | Dùng file đúng cấu hình. |
| Chỉ nhìn lumen ban đầu | Ánh sáng suy giảm theo thời gian. | Xem duy trì và bảo hành. |
Nhiệt độ màu không đo lượng ánh sáng. Trắng lạnh có thể tạo cảm giác rõ hơn nhưng không mặc định có lumen cao hơn; phiên bản CCT và CRI khác nhau cũng có thể cho đầu ra khác nhau.
Quang thông là tổng lượng ánh sáng nhìn thấy mà nguồn sáng hoặc bộ đèn phát ra, đo bằng lumen. Đây là dữ liệu quan trọng để so sánh đầu ra giữa các mẫu cùng công suất.
Lumen chưa cho biết ánh sáng đi đâu, bề mặt nhận bao nhiêu lux và hệ thống có đồng đều hay không. Cần đọc thêm phân bố, file IES, điều kiện lắp và quang thông duy trì.
Phương án tốt không phải mẫu có lumen lớn nhất, mà là mẫu đưa đủ ánh sáng đến đúng vị trí với điện năng và chi phí vận hành hợp lý.
Nguồn tham khảo
[1] CIE e-ILV, Luminous flux, thuật ngữ 17-21-039. https://cie.co.at/eilvterm/17-21-039
[2] BIPM, The International System of Units, SI Brochure, 9th edition, version 4.01. https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9-EN.pdf
[3] CIE e-ILV, Luminous efficacy of a light source, thuật ngữ 17-21-089. https://cie.co.at/eilvterm/17-21-089
[4] U.S. Department of Energy, Energy 101: Lumens. https://www.energy.gov/energysaver/articles/energy-101-video-lumens
[5] Illuminating Engineering Society, ANSI/IES LM-79-24, Optical and Electrical Measurements of Solid-State Lighting Products. https://store.ies.org/product/optical-and-electrical-measurements-of-solid-state-lighting-products/
[6] CIE e-ILV, Useful luminous flux of a directional light source, thuật ngữ 17-21-111. https://cie.co.at/eilvterm/17-21-111
[7] Illuminating Engineering Society, Learn About IES Files. https://ies.org/education/learn-about-ies-files/
[8] Illuminating Engineering Society, ANSI/IES TM-21 21, Projecting Long-Term Luminous, Photon, and Radiant Flux Maintenance of LED Light Sources. https://store.ies.org/product/tm-21-21-projecting-long-term-luminous-photon-and-radiant-flux-maintenance-of-led-light-sources/
[9] Illuminating Engineering Society, PS-10-18, IES Position on LED Product Lifetime Prediction. https://ies.org/advocacy/ps-10-18/
Nếu bạn cần tư vấn nhanh, bạn có thể gửi thông tin vị trí lắp đặt, diện tích, chiều cao lắp và nhu cầu ánh sáng. Khi có dữ liệu đầu vào rõ ràng, việc chọn đúng đèn sẽ nhanh hơn và hạn chế sai số sau khi lắp đặt.
Bình luận