Lampornas effektivitet har ökat avsevärt under de senaste åren i och med användningen av vita lysdioder inom arkitektonisk belysning. Återförsäljare hävdar att vi kan förvänta oss ett gigantiskt språng framåt när det gäller ljuseffektivitet. Sådana påståenden kan inte tas på allvar. Vad beror ljusstyrkan på och hur effektiv kan en vit lysdiod egentligen vara?
Företagen har under de senaste åren konkurrerat med varandra när det gäller LED-produkternas ljusstyrka. Ingen uppmärksamhet har dock ägnats åt att komma överens om en enhetlig definition av ”ljusstyrka” och ”driftsförhållanden”. Ofta finner vi tolkningar som inte är begripliga för planeraren eller konstruktören.
DIAL har matematiskt fastställt den teoretiska maximala ljuseffektiviteten för olika spektrum.
Teoretisk maximal ljuseffektivitet för vita lysdioder
Det finns cirka 7 miljoner receptorer i det mänskliga ögats näthinna: röda, gröna och blå receptorer. Dessa uppfattar färg och kallas kottar. De flesta av dem (ca 60 %) är dock gröna receptorer. Därför uppfattar människor ljusfärgen grön som mycket ljusare än röd och blå trots att den fysiska strålkraften är densamma.
För det mänskliga ögat som är anpassat till ljusstyrka är den maximala relativa spektralkänsligheten vid en våglängd på 555 nm. Den högsta upplevelsen av ljusstyrka som det mänskliga ögat upplever genereras med grönt ljus på våglängden 555 nm. Den största ljusstyrka som teoretiskt kan uppnås vid 555 nm är totalt 683 lm/W. I detta sammanhang hänvisar experten till ”fotometrisk strålningsekvivalent Km”. I praktiken kan detta värde dock inte uppnås, eftersom det i så fall skulle innebära att 1 W fysisk strålningseffekt kan omvandlas förlustfritt till synligt ljus.
Ett monokromatiskt grönt ljus är naturligtvis inte lämpligt för de flesta belysningsändamål även om det vore det mest effektiva. Planeraren använder gärna vitt ljus med olika färgtemperaturer och optimal färgåtergivningskvalitet. Men om man bara ”fyller” spektralfördelningen med ytterligare våglängder i det synliga området (380-780 nm) kommer det att leda till att den teoretiska maximala ljusutnyttjandegraden sjunker.
Följaktligen finns det inget enskilt numeriskt värde för den maximala ljusutnyttjandegraden för vita lysdioder. Den maximala ljusstyrkan beror på den spektrala fördelningen.
Lyseffektivitetens beroende av spektrumet
I följande tabell visas den teoretiska maximala ljuseffekten för olika spektrum som fastställts matematiskt av DIAL:
.