蜡烛、油灯、气灯的光通量lm大约有多少?光效lm/W呢?

北朝旧贴 | 深潜者 | 8/15/2020 | 共 4560 字 | 编辑本页

深潜者 于 2018-5-5 20:06:31 发表了:

RT,临高现在用的蜡烛、油灯、气灯的光通量大约能有多少流明?它们的光效大约有多少?

燃烧型发光灯具通常好像不提光效,参考电照明的光效定义,大概可以用光通量/热功率算吧?


liutom2 于 2018-5-5 20:46:32 发表了:

蜡烛就是一烛光啦,其他的光源都可以按烛光测定。


深潜者 于 2018-5-5 20:49:22 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2018-5-5 20:50 编辑

liutom2 发表于 2018-5-5 20:46

蜡烛就是一烛光啦,其他的光源都可以按烛光测定。

但就是很难找到说明油灯、气灯有多少烛光或者流明的资料,尤其是在说明光通量时还附带燃料消耗率的。

唯一有答案的是蜡烛,一个烛光的燃料消耗率是 7.776g/h。貌似一个烛光=12.56 流明?这么算蜡烛的光效大约是 0.155lm/W,只有 LED 的千分之一?


liutom2 于 2018-5-5 21:50:31 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-5 20:49

但就是很难找到说明油灯、气灯有多少烛光或者流明的资料,尤其是在说明光通量时还附带燃料消耗率的。

唯一 ...

蜡烛的效率当然低呀,温度低


红黑对角线 于 2018-5-6 00:18:47 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-5 20:49

但就是很难找到说明油灯、气灯有多少烛光或者流明的资料,尤其是在说明光通量时还附带燃料消耗率的。

唯一 ...

没有那么高的,蜡烛很难安装反射罩,而 LED 天生发射角度就很小,实际使用中,蜡烛与 LED 效率差 7-8 个数量级


深潜者 于 2018-5-6 05:23:34 发表了:

红黑对角线 发表于 2018-5-6 00:18 没有那么高的,蜡烛很难安装反射罩,而 LED 天生发射角度就很小,实际使用中,蜡烛与 LED 效率差 7-8 个数量级

...

这里算的整体的光容量,没管光都照到哪里去了,而且这个标准蜡烛说的好像是大约两厘米直径的粗大版。

另外七八个数量级不至于吧?难道一千万个蜡烛还没一个 LED/灯泡亮?


红黑对角线 于 2018-5-6 06:24:46 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 05:23

这里算的整体的光容量,没管光都照到哪里去了,而且这个标准蜡烛说的好像是大约两厘米直径的粗大版。

另 ...

如果无法安装反射器,那光效就是个对实际使用没有意义的数值了。真实情况是,无论多少蜡烛也比不上一个现在水准较好的 LED 灯。举例来说,阅读最舒适的照度大约需要 500-600LUX,而且要求光源处于人的头顶或者背后,目光不能触及的位置。这用 LED 很轻松,一个 15-20W 的灯即可。相比之下放一面墙的蜡烛都不见得管用。


深潜者 于 2018-5-6 06:31:51 发表了:

红黑对角线 发表于 2018-5-6 06:24 如果无法安装反射器,那光效就是个对实际使用没有意义的数值了。真实情况是,无论多少蜡烛也比不上一个现 ...

最佳阅读照度是根据阅读物的印刷质量来的吧?貌似高质量的出版物有 100lux 就足够了,更高亮度反倒没有必要。500lux 那个好像是按照低质量需要认真识别的阅读物来的。

另外既然都用蜡烛了还谈什么最佳呀。照度到能看清就行呗。


红黑对角线 于 2018-5-6 06:52:03 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 06:31

最佳阅读照度是根据阅读物的印刷质量来的吧?貌似高质量的出版物有 100lux 就足够了,更高亮度反倒没有必要 ...

我的意思是,只有蜡烛那照明质量可以放弃治疗了。100LUX 偏低了,但即使是这个要求,也无法用蜡烛满足。人天性是喜欢光明讨厌黑暗的,高照度让人心情愉快,不容易疲劳。以前是没有好用的灯被迫暗着,现在几年随着 LED 的发展人们对照度的要求越来越高,商店之类的地方照度都上千甚至上万了。


深潜者 于 2018-5-6 07:08:05 发表了:

红黑对角线 发表于 2018-5-6 06:52 我的意思是,只有蜡烛那照明质量可以放弃治疗了。100LUX 偏低了,但即使是这个要求,也无法用蜡烛满足。人 ...

其实我想算的油灯、气灯的光通量,但奈何查不到呀。只有蜡烛因为以前是做单位定义的所以才有。


钟利时 于 2018-5-6 11:32:17 发表了:

如果你能找到正规厂家出门的马提灯、汽灯的说明书,上面应该有产品参考的 GB 标准。对应 GB 标准里可能对光通量有规定。


lxr 于 2018-5-6 12:34:39 发表了:

对点光源或准点光源,光通量与测量点与光源间距离有关吧。


深潜者 于 2018-5-6 12:38:31 发表了:

lxr 发表于 2018-5-6 12:34

对点光源或准点光源,光通量与测量点与光源间距离有关吧。

光通量是总量,又不是光照强度,怎么可能与测量点和距离有关?


hellowai 于 2018-5-6 14:54:11 发表了:

wiki 上的


深潜者 于 2018-5-6 14:57:17 发表了:

hellowai 发表于 2018-5-6 14:54

wiki 上的

求链接


hellowai 于 2018-5-6 15:02:15 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 14:57

求链接

https://en.wikipedia.org/wiki/Kerosene_lamp


深潜者 于 2018-5-6 15:07:38 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2018-5-6 15:11 编辑

翻译一下就是煤油灯大约能提供 8~100 流明的光照。对于一个 37 流明的煤油灯,若每天照明 4h,则一个月消耗 3L 煤油。也既油耗率为 25mL/h,热功率估计为 236W,光效 0.157lm/W,大约是 LED 照明的 0.1%,和蜡烛是差不多的。看起来这似乎是没有钍纱罩的版本?


红黑对角线 于 2018-5-6 17:24:10 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 07:08

其实我想算的油灯、气灯的光通量,但奈何查不到呀。只有蜡烛因为以前是做单位定义的所以才有。 ...

讨论这些前先要搞清楚一个问题。LED 发展之后光效的检测方法与以前不一样了,以前会把光源单独拿出来检测,但现在不会,因为 LED 的光源与反射罩透镜是一体的,灯泡包含了这些结构,所以测出的光效会比较低。别看荧光灯也写着 100 左右的光效,按照 LED 的标准装好反射罩与外壳再测,能有 20 就很不错了。

而且现在光效都不当成重要指标了,实际使用只看多少距离外的照度的。


深潜者 于 2018-5-6 18:11:09 发表了:

红黑对角线 发表于 2018-5-6 17:24

讨论这些前先要搞清楚一个问题。LED 发展之后光效的检测方法与以前不一样了,以前会把光源单独拿出来检测 ...

可是 LED 测出来的光效高达 100lm/W 数量级呀!要是照你的说法,带上反射罩和外壳测只有两成的话,那 LED 裸片岂不是直接超过理论极限了(在 LED 的发射光谱下,理论光效极限貌似才 300lm/W 左右)?

从论文上看,LED 鼓吹光效挺厉害的呀!


红黑对角线 于 2018-5-6 19:00:18 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 18:11

可是 LED 测出来的光效高达 100lm/W 数量级呀!要是照你的说法,带上反射罩和外壳测只有两成的话,那 LED 裸片岂 ...

LED 整体光效高还跟光的利用率有关,它天生就是有方向性的,聚光容易得多损耗也小得多,加上透镜反射罩也有 70%左右的效率。荧光灯管发光面积太大,又没方向性,即使用大得离谱的反射罩也很难超 50%,更别说把光集中投射到一小块区域了。

要明白一个基本原则,没有投射在目标区域的光是无效的。拿阅读来说,用户只需要半个平方米左右即可,更大的面积都是没有意义的,而且不能让人看见灯本身,否则会很不舒服。如果有人做出能照亮 10 平米,但照度只有 1/20 的产品,就算混淆概念把指标做成一样,用户一对比就知道了,傻了才会买后一种。

所以我说光效已经是个过时的指标了,早期的 LED 确实吹嘘光效,但现在不讲究这个,因为光效与波长有关,全绿光光效突破天际,但那样的灯根本没法用。现在追求的是在满足色温,显色性等指标的前提下,目标区域用多少功率可以达到目标照度。


深潜者 于 2018-5-6 19:08:43 发表了:

本帖最后由 深潜者 于 2018-5-6 19:10 编辑

红黑对角线 发表于 2018-5-6 19:00

LED 整体光效高还跟光的利用率有关,它天生就是有方向性的,聚光容易得多损耗也小得多,加上透镜反射罩也 ...

但如果用在要求泛光的场合呢?LED 只在要求聚光性的应用上优势明显呀。

如果不提光效的话,那么只要没有具体应用场合,就完全无法比较各类照明的性能的。

另外提光效时,自然要事先说明是在什么光谱下。


红黑对角线 于 2018-5-6 19:37:45 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 19:08

但如果用在要求泛光的场合呢?LED 只在要求聚光性的应用上优势明显呀。

如果不提光效的话,那么只要没有具 ...

现在的情况可以说,常见的任何照明应用都是 LED 吊打一切。唯一的例外是路灯的高压钠灯,路灯不需要显色性,而要求高光效,长寿命,高环境适应性,钠灯的黄光可以穿透雨雾,工作时无视环境温度高低,所以还没被淘汰。其他照明应用是没有那么严苛的环境的,LED 的高效性足以淹没其他任何光源的优点。

大面积的照明现在用得少了,因为没有必要,比如说餐厅,把餐桌照亮到 500-1000lux 时,桌子间走道的照度已经足够让人正常行走了,没有必要再加额外的灯。就算是走廊之类的纯通道,几个高照度的大光斑也比均匀一致的低照度舒服得多,不用管边缘怎么样,因为人只会走中间,不是老鼠,不会专门趴墙角去感觉暗不暗。


深潜者 于 2018-5-6 19:40:21 发表了:

红黑对角线 发表于 2018-5-6 19:37

现在的情况可以说,常见的任何照明应用都是 LED 吊打一切。唯一的例外是路灯的高压钠灯,路灯不需要显色性 ...

另外,请注意:这里是临高。

俺这个计算只是想对比下煤气灯与早期白炽灯的效能。


深潜者 于 2018-5-6 19:46:07 发表了:

钟利时 发表于 2018-5-6 11:32

如果你能找到正规厂家出门的马提灯、汽灯的说明书,上面应该有产品参考的 GB 标准。对应 GB 标准里可能对光通量 ...

嗯,有说明光通量的,但没有同时说明热功率或者燃料消耗率的,还是没法算光效呀!

话说想当年流行煤气灯照明的时代,在即将被白炽灯取代时,有从能量效率做对比的吗?


深潜者 于 2018-5-6 19:52:42 发表了:

根据一些广告,有种带纱罩的气灯光通量 300 流明,燃料消耗率约为 11.5~22.5g 丙烷/h(广告中说是可连续运行 20h,假设是用户外高罐或者扁罐实现的),估算热功率约为 155~300W,高效约为 1~2lm/W。如果考虑发电效率的话,似乎与早期碳丝白炽灯也不差?


红黑对角线 于 2018-5-6 20:18:02 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 19:40

另外,请注意:这里是临高。

俺这个计算只是想对比下煤气灯与早期白炽灯的效能。

...

钍罩煤气灯的远强于早期白炽灯,无论是照明效果还是成本,当年也是政府行为推动才导致煤气灯的消失,跟 LED 一样。照明这东西,你得相信自己的眼睛,而不是指标。以前的很多照明指标都是不符合人的心理需求的,LED 发展之后都被推翻了,所以不用太在意。

按照现在的标准来看,灯这个东西,照度才是核心指标,灯好不好用取决于能把目标照多亮,而不是能发出多少光。如果 A 灯无论如何都无法达到 B 灯的照度,那么 A 必然是差于 B 的。如果都可以达到,那么才能比较下,同照度下灯的价格,能源消耗量什么的。

关于煤气灯与电灯,共存期间曾经是有过一个通用指标的,XX 支光。这个指标有很大可能是光量,而不太可能是功率值,因为早期的灯光效极差,而且进步很快,单纯的功率没什么意义。时间长了,只有电灯存在这个指标被误解成了功率,祖辈人的方言里还会有某灯泡 XX 支光的说法。


深潜者 于 2018-5-6 20:19:46 发表了:

红黑对角线 发表于 2018-5-6 20:18

钍罩煤气灯的远强于早期白炽灯,无论是照明效果还是成本,当年也是政府行为推动才导致煤气灯的消失,跟 LE ...

为什么说功率没意义呢?功率说明了它们的输入功率是多少呀!讨论效率是当然得算输入功率了。

相比之下,照你的说法,如果能在具体环境直接比较效果的话,输出功率(光通量)反而可能不比较。


红黑对角线 于 2018-5-6 22:01:28 发表了:

深潜者 发表于 2018-5-6 20:19

为什么说功率没意义呢?功率说明了它们的输入功率是多少呀!讨论效率是当然得算输入功率了。

相比之下, ...

只算寿命周期成本大概更合理点,早期白炽灯造价高寿命低,能耗在整体运行费用里面占比不高。

还有问题是当时的环境用什么方式去检测照度。按照现在的标准来看只靠人眼来观察被照明的表面是最靠谱的,但这显然不符合工业时代的背景,也无法定量分析。人眼有着巨大的适应性,能够在恶劣环境中勉强工作,但这并不意味着人喜欢这样的环境,更高的照明效果对人的身心健康是很有利的。以前没办法只能凑合,还整出一套体系来玩,现在 LED 发展了有条件低成本实现更高效果了,人们纷纷发现以前那套是坑,用脚投票。

指标这东西,真心没啥意义,现在的照明设计都是用人眼来决定好坏的,换句话说,对不是瞎子也不是色盲,也没有任何相关专业背景的人,灯用得好不好一看便知,指标吹出花都不管用。反倒是有相关背景的人有着思维范式,喜欢做表面文章。

我不是说所有的指标都没有意义,我是说,很多现在的有用指标当时不好测量,而当时好测的指标根本没有用。举个例子来说,曾经有过用燃烧热值来计算食物能量的,这显然是很荒谬的,照这样说,肚子饿吃木屑也管用?照明行业 10 几年之前还就是坚持这很多这样标准。