Vi bringer klarhet i begrepene
LED eller lysdioder er det største tekniske fremskrittet
siden glødelampen og har revolusjonert belysningsbransjen
de seneste 10 årene. Skiftet og utviklingen har skjedd
betydelig fortere og bredere enn hva noen kunne forutse
eller til og med drømme om. I dag vet vi at LED er fremtidens
lyskilde. Allerede nå finnes det LED som produserer mer lys/
watt enn de beste lysrørene og metallhalogenene.
Fordelene med LED er store og mange, samtidig som
ulempene er få. Argument som 90 % energibesparelse
og levetid som er mer enn 50 ganger lenger, snakker sitt
tydelige språk. I dag finnes det LED med lysutbytte og
fargegjengivelse som er så god at det er mulig og lønnsomt
å bytte ut de fleste typer lyskilder og armaturer mot LEDerstattere,
fra den minste lyskilden i hjemmet til alle de
vanligste kontor- og gatelysarmaturene.
Vi nærmer oss en total overgang til LED-løsninger, bransjen
spår at LED-armaturer vil stå for for mer 95 % av markedet
i Europa senest år 2020.
Teknikken har skapt uendelige muligheter, men også en
del vanskeligheter, for som alltid med ny teknikk finnes
det mange fallgruver. Gledelig nok finnes det i dag en
standard som definerer hvordan fakta for LED og LEDarmaturer
skal rapporteres. Vi angir alltid alle armaturfakta
som levetid, lumenverdier og effektforbruk målt på det
komplette armaturet ved normale driftsforhold, akkurat
som standarden foreskriver. Vær nøye med å spørre andre
om de gjør det samme, slik at du ikke sammenligner epler
og pærer!
Informasjonen på følgende sider er et forsøk på å beskrive
hvordan LED-teknikken fungerer, og forklare noen av de
faguttrykk som bransjen bruker. Informasjonen bygger på
den kunnskap og de praktiske erfaringer om LED som vi i
Hide-a-lite har skaffet oss i løpet av mer enn 10 år. Den er
skrevet for LED generelt, og i særdeleshet produkter i vårt
sortiment. Foruten armaturstandarden er fakta hentet fra
brosjyrene Verdt å vite om LED, LED for belysning innen- og
utendørs og LYS-malen, utgitt av Belysningsbranschen &
Ljuskultur. Disse anbefales også som fordypning om emnet.
All informasjon i denne teksten skal anses som generell
og veiledende, for nøyaktig informasjon henviser vi til
respektive produkts bruksanvisning på www.hidealite.se.
LED-lyset
Lyset som skapes, er monokromatisk, og fargen bestemmes av den dominerende bølgelengden. LED fås i fargene rød, oransje, gul og blå. LED-lyset er helt fritt for
IR- og UV-stråling.
Hvite LED
Hvitt lys skapes ved å blande de tre grunnfargene rødt, rønt og blått (additiv fargeblanding) eller ved at en blå LED forsynes med et gult eller oransje lyspulver (fosfor) som forvandler en del av strålingen til gult lys slik at resultatet blir hvitt lys akkurat som i lysrør og lavenergilyskilder (konvertering). Fosforkonvertering er den absolutt mest vanlige metoden, først og fremst fordi den er billigere, men også fordi den gir en bedre og jevnere fargegjengivelse.
Vi bringer klarhet i begrepene
Hvite LED er i dag sortert i tre hovedgrupper:
Varmhvite: <3300k hvite:="" 3300-5300k="" kaldhvite:="">5300K
Egenskaper – diodens funksjon og oppbygning
Som beskyttelse mot påvirkning utenfra og for at den skal kunne kobles til strøm, plasseres dioden i en innkapsling med en utstrålingsvinkel på 140–160 grader, noe som gir en enklere lysstyring enn for rundstrålende lyskilder. For å kunne fungere monteres dioden på et kretskort som muliggjør en enkel elektrisk kontakt, og som samtidig avleder varmen. LED har ikke noen egen elektrisk motstand, noe som betyr at det må bygges inn en strømbegrenser i den elektriske kretsen. Den krever likestrøm med rett polaritet via en driver, ettersom den kun leder strømmen i én retning fra pluss til minus. Strømstyrken gjennom dioden avgjør hvor mye lys som produseres.
LED-Moduler
Lysfarge/fargetemperatur
En lyskildes fargetemperatur måles i Kelvin-grader (K) og beskriver en lyskildes farge fra varmrøde farger til kaldblå sammenlignet med den farge en metalltråd (svart legeme) får ved oppvarming til forskjellige temperaturer. Fra rødt ved lavere temperaturer via hvitt, til blått ved høye temperaturer. Stearinlys har en lystemperatur på ca. 1500 K, glødelampen 2700 K, 12 V halogenlampe 3200 K, jf. hvite LED.
Fargegjengivelse (CRI)
Fargegjengivelse angis som Ra-in-deks og angir hvor godt en lyskilde gjengir farger på en skala fra 0 til 100 %, sammenlignet med en referanselyskilde, og er en middelverdi av 8 standardfarg-er. Sammenlignet med lysrør der 830 står for 80 % fargegjengivelse (Ra) og en argetemperatur på 3000 K.
Vita LED har generelt en svært fin farge- gjengivelse. Varmhvite og hvite har en Ra-verdi på mellom 80>95 og kaldhvite noe dårligere mellom 70>85 og kan dermed måle seg med de fleste vanlige lyskilder.
Fargegjengivelsen for LED oppleves oftest som betydelig bedre enn hva Ra-verdien angir. Et godt råd er å stole mer på eget øye, og prøvebelys gjerne på stedet sammen med kunden.
----
MacAdam 1–3 SDCM Egnet for miljøer med høye krav til enhetlighet som store hvite veggflater
MacAdam 3–5 SDCM Egnet for de fleste innendørsmiljøer
MacAdam 5–7 SDCM Først og fremst for utendørsmiljøer
Lyskvalitet
Fargetemperatur (CT)
I CIE-fargetriangel som brukes for å definere fargetemperatu,r finns det en svart linje/kurve, Planck-kurven, som angir nøyaktig med hvilken lysfarge en glødetråd lyser/stråler ved angitt temperatur i kelvingrader (K). Glødelyskilder som varmes opp til samme temperatur, havner på nøyaktig samme sted på kurven og kommer til å lyse med samme fargetemperatur og fargetone.Korrelert fargetemperatur (CCT) og fargetone
Sortering/binning hvite LED
Fargetoleranse SDCM
CIE-fargetrekant
Fargetriangelet med Plancks strålingskurve innlagt sammenmed de hjelpelinjene som brukes for å fastsette en lyskildes korrelerede fargetemperatur. En lysfarge kan bestemmes med X- og Y-koordinater.
Obs: Størrelsen og orienteringen varierer betydelig avhengig av dens plassering i fargetriangelen.Legg merke til at for tydelighets skyld er ellipsene i dette diagrammet 10 ganger større enn virkelig størrelse.
Lysstyrke/lysutbytte
Temperaturens innvirkning
Diodens levetid og lysutbytte påvirkes først og fremst av varme. Faktorene som påvirker varmen i dioden, er strømstyrke, varmeavledning og omgivelsestemperatur. Ettersom LED ikke avgir varme i form av IR-stråling og bare en del av energien blir lys, må varmen som skapes, ledes bort til omkringliggende armaturdeler som deretter kjøles av. Økt varme påvirker LED-ytelse både på kort og lang sikt. På kort sikt med fargeendring og redusert lysutbytte. Langsiktig med et raskere lysbortfall og dermed kortere levetid.
Den forventede levetiden påvirkes av faktorer som:
• Type LED og kvalitet (produksjon)
• Med hvilken strømstyrke den drives
• Miljø og omgivelsestemperatur der produktet installeres
• Driverens kvalitet
• Armaturkonstruksjon og materialvalg
Levetid (lysbortfall) LED-armaturer
Ifølge internasjonale standarder rapporteres levetiden for LED-armaturer med to verdier, levetid for LED-modulen og levetid for driveren. Begge verdier trengs for å få en sammenlignbar oppfatning av levetiden.
Fra watt til lumen
Vi er vant til å velge lyskilder ut fra størrelse på sokkel og antall watt. Men med LED kan to produkter med samme watt gi forskjellig mengde lys avhengig av hvordan de er utformet og hvordan de drives. Når du skal velge LED, så se på hvor mye lys lyskilden gir (lm). Nedenfor ser du et forklarende sammendrag fra energimyndigheten som sammenligner eldre lyskilder med LED:
Alle verdier er omtrentlige. Spennet avhenger av at forskjellige typer gir noe forskjellige verdier. Forskjellene kan imidlertid normalt sett ikke oppfattes med det blotte øye. Lumen for reflektorlamper gjeller i en lyskjegle med 90° utstrålingsvinkel.
LED-moduler
Levetiden for LED-moduler angis i antall timer (h) når minst en gitt prosent av lysstyrken gjenstår (vedlikeholdsfaktor) med en L-verdi (LX). LED for belysningsformål må ha minst 70% av lysstyrken igjen (L70),også høyere verdier som (L80), (L90)
kan angis.
Som supplement angis en B-verdi (bortfallsprosent) som angir den del av en serie som maksimalt forventes underskride denne verdien (By). B10 innebærer at 10% vil underskride (LX) og B50 at halvparten, 50%, vil gjøre det. B50 beskrives i standarden som Median Useful Life eller middellevetid.
Lighting Europe anbefaler at B-verdien droppes ved lys-nedgangsangivelser for å forenkle sammenligningen mellom forskjellige LED-armaturer, siden en analyse har vist at forskjellen mellom basisverdien B50 og B10 er så liten at nøyaktigheten likevel blir tilstrekkelig høy.
L70 50000 h innebærer at 50% (B50) kommer til å lyse med minst 70% av den lysstyrken produktet hadde som nytt etter 50 000 timer.
L80 50 000 h innebærer at 50% (B50) kommer til å lyse med minst 80% av den lysstyrken produktet hadde som nytt etter 50 000 timer.
Siden lysbortfallet påvirkes negativt og svært raskt
hvis varmen rundt dioden øker, suppleres målingen med omgivelsestemperatur (Ta) og bør stemme overens med
den som gjelder ved normale driftsforhold. Hvis ingen verdi angis, gjelder opplysningene ved normal romtemperatur 25 °C.
L70 50 000 h Ta 25°C innebærer at minst 50% vil lyse
med minst 70% av den opprinnelige lysstyrken ved en omgivelsestemperatur på 25°C etter 50 000 timer.
Vi angir alltid lysmengden og levetiden målt på armaturen ved faktiske driftsforhold og aktuell romtemperatur
LED-armaturer/driver
Driverbortfall inngår i den standardiserte rapporteringen av LED-armaturers levetid. For komplette LED-armaturer rap-porteres driverens levetid separat og angis i timer med et bort-fall i prosent. 50 000h/10% innebærer at maksimalt 10% av driverene kommer til å slutte å fungere i den angitte levetiden (0,2% per 1000h). Driverens levetid påvirkes av dens kon-struksjon, kvaliteten på komponenter og omgivelsestempera-turen ved drift.
Anbefalingene er basert på dokumentet «Evaluating perfor-mance of LED based luminaires» utgitt av LightingEurope, som støttes av de internasjonale produktstandardene IEC 62722-2-1 – LED luminaires for general lighting og IEC 62717 – LED modules for general lighting.
Å installere LED
Som i alle installasjoner er det viktig at man bruker riktig type og dimensjon på ledningene for at installasjonen skal fungere godt og være sikker. Når det gjelder LED-installasjoner, er det noen flere ting man bør tenke på:
Bruk kun drivere som er beregnet på drift av LED. Nesten alle LED er polaritetsavhengige, ettersom vi arbeider med likestrøm DC, så det gjelder å holde orden på + og -. Konstantstrømdioder som drives med f.eks. 350 mA eller 700 mA, skal dessuten alltid seriekobles fra + til -
De fleste LED-moduler er fargekodet. Kobles diodene til med feil polaritet, kommer de ikke til å lyse og kan bli permanent skadet. (+) Rød, brun eller ifølge merking. (-) blå, svart eller ifølge merking
Effekt
Nøyaktige verdier finnes på produktblad for respektive produkt. For LED som drives med konstantspenning, beregnes effekt (W) og strømstyrke (A) på samme måte som for vanlig «lavvoltsbelysning».
Driver
For å garantere god drift og lang levetid på LED-produktene er det viktig alltid å bruke drivere beregnet på LED med god kvalitet slik at de beskyttes mot overspenning, overstrøm, overlast og kortslutning. Ved bruk av andre drivere enn dem som Hide-a-lite leverer eller anbefaler, skal de alltid ha følgende beskyttelse:
To typer dioder
Konstantspenning
Innebygd strømredusering som drives med f.eks. 10 V, 12 V eller 24 V, som LEDstriper,
lyskjeder og LED for dekorative formål. Her gjelder parallellkobling, og
dimensjoneringen styres av den totale effekten.
Uten innbygd strømredusering som drives med f.eks. 350 mA og 700 mA som LED-downlights med høy lysstrøm for belysning. Her gjelder seriekobling, og dimensjoneringen styres av den totale sekundærspenningen/effekten.
To typer drivere
Konstantspenning
Elektroniske likespenningstransformatorer, f.eks. 10 V, 12 V eller 24 V DC.
Konstantstrøm
Elektroniske konstantstrømskonvertere, f.eks. 350 mA og 700 mA.
Begge typene av drivere finnes i dag både som dimbare og ikke-dimbare med de fleste
teknikkene for lysregulering.
Idag finnes det en hel del LED-produkter på markedet med integrerte drivmekanismer
for direkte tilknytning til 230 V, for eksempel erstatningslyskilder med GU10 eller
E27-sokkel. Disse kan ikke alltid lysreguleres, men det finnes i dag mange produkter
på markedet som kan lysreguleres med vanlige standarddimmere.
Å lysregulere LED-belysning
PWM-dimming innebærer at man bryter strømmen til dioden og dermed tenner og slukker den med én frekvens. Frekvensen bør ikke understige 300 Hz ved regulering for å unngå flimmer. AM-dimming innebærer at man senker strømstyrken til dioden, teknikken reduserer risikoen for flimmer. Begge teknikkene innebærer vanligvis at lysnivået senkes uten fargeforandring, kan styres med de fleste standardsystemer for lysregulering, fasedimming, faseimpuls, DALI, DSI, DMX, 1–10 V mm.
Ledningslengder
For dimbare drivere øker risikoen for EMC-forstyrrelse, og her skal man være ekstra nøye med å følge produsentens anbefalinger og velge driver av høy kvalitet. En god metode for å redusere eller unngå forstyrrelser er å bruke skjermet og/eller partvinnet kabel.
Økonomiske fordeler
Miljøgevinst
Den høye energieffektiviteten og lange levetiden gjør at den totale miljøpåvirkningen blir liten ettersom energibruket er lavt, og at færre antall lyskilder må byttes og tas hånd om for gjenvinning. Nattaktive insekter forstyrres heller ikke av LED-lyset.
• LED-lyset er monokromatisk og har en annen karakter enn vanlige lyskilder
• Relativt dyre i innkjøp, men med sitt lave energiforbruk og lange levetid betaler de seg ofte etter bare noen år
• Hvite LED har fremdeles fargeavvik og fargeskiftinger som det må tas hensyn til
Lysdioders levetid påvirkes først og fremst av varmen (omgivelsestemperaturen). Sørg for best mulig avkjøling og ventilasjon og følg alltid produsentens minimumsanbefalinger. Bruk alltid drivere av god kvalitet som er beregnet på LED-moduler.
Vær nøye med å kontrollere at polariteten er riktig ved tilkobling. Hvis diodene
tilkobles med feil polaritet, vil de ikke lyse og kan skades permanent, ofte i løpet
av bare noen få sekunder.
Våre produkter har en smalere sortering enn standard for bransjen for å garantere
et så lite avvik som mulig. Til tross for at det finnes en risiko for avvik som kan
ses med det menneskelige øyet. Derfor er det viktig når det stilles store krav til
jevnhet å gjennomføre en prøvebelysning.
Kontroller alltid hvordan produsenten angir levetiden, om den er relatert til et
lysbortfall og ved normale driftsforhold, slik at dere sammenligner epler med
epler. Det finnes fremdeles mange leverandører som feilaktig angir LEDs levetid
til 100 000 timer eller mer, uten å relatere til standardens krav til høyeste
lysbortfall.
All informasjon i denne dokumentasjonen skal bare anses som generell og veiledende.
Nøyaktig informasjon om respektive produkt finnes i produktblad og
monteringsanvisninger på vår hjemmeside, www.hidealite.no.
Sammenlignet medvanlige lyskilder harLED mange fordeler,de viktigste er:
Ekstremt små og tynne
Lyset har ingen IR- eller UV-stråling
LED fungerer godt eller bedre i kalde
miljøer, i kjøleskap øker levetiden markant
sammenlignet med vanlig romtemperatur
Svært lang levetid
Påvirkes ikke av støt og vibrasjoner
Lette å drive, starter direkte med full effekt og
kan lysreguleres enkelt og flimmerfritt
fra 0 til 100 %
Påvirkes ikke negativt av tenning og slukking,
tvert imot øker levetiden
LED har høy lysstyrke og lyset kan styres
enkelt med plastlinser eller små reflektorer
med små tap
Inneholder ikke kvikksølv eller andre
tungmetaller
Drives med lavvolt – enklere og sikrere
installasjon
