LEDvisie  


         
 e-mail: info@ledvisie.nl
Telefoon:  050 7370269

 A A A

LED INSTALLATIES - KWALITEIT VERSUS KWANTITEIT

 

Er kan veel meer energie worden bespaard met de installatie van LED verlichting dan menigeen denkt. De besparingen kunnen bij vervanging van conventionele TL-buizen met LED buizen al snel oplopen van 50% tot meer dan 70%. Bij PLL buizen ligt dat zelfs nog hoger. Daarbij is vooral de kwaliteit van het licht en de installatie van belang.

Kwaliteit van licht

Licht is veel gecompliceerder dan in eerste instantie wordt aangenomen. Wit licht
bestaat uit een samenstelling van alle kleuren van de regenboog in de juiste verhouding.

Bij de bekende fluorescentie buizen zijn niet alle kleuren van de regenboog
vertegenwoordigd. De kleurherkenning, ook wel Color Rendering Index (CRI) genoemd, is bij TL’s  gemiddeld 80. Bij goede kwaliteit LED buizen kan dat 93 tot 95 zijn.

Niet alleen de CRI is van belang, ook de zichtscherpte en scherptediepte bepaalt hoe goed we iets kunnen zien of lezen. Die scherpte wordt vooral bepaald door de spectrale samenstelling van het licht. Recente studies tonen aan dat die spectrale samenstelling gedefinieerd kan worden door wat we zien met de kegeltjes v.s. de staafjes in het oog.
Die verhouding is de Scotopische/Photopische (S/P) ratio. De S/P ratio van licht kan variëren van 0,24 voor lagedruk natrium lampen tot 3,5 voor speciale kwaliteit LED lampen.
De Illumination Engineering Society, (IES) publiceerde in 2012 en 2013 technische memoranda waarin de S/P ratio met een kleine correctie als vermenigvuldigingsfactor van de gemeten lichtsterkte mag worden gebruikt om equivalente visuele efficiency (EVE) te krijgen.
Dit betekent dat als er een lichtsterkte van 300 lux is gemeten met de oude TL buizen met een S/P ratio van 1,4 en de oude buizen worden vervangen door LED buizen met een S/P ratio van 2, er een besparing van 25% is door de betere kwaliteit van het licht. Kort samengevat kan lichtkwaliteit vergeleken worden met het geluid van een matige transistorradio. Als we hem harder zetten gaat het niet beter klinken. Dat betekent dat we bij slechte kwaliteit licht dingen niet per se beter gaan zien als de lichtintensiteit verhoogd wordt.

Als de kwaliteit van het licht hoog is dan zijn details beter te zien waardoor het lichtniveau omlaag kan terwijl alles toch goed te zien is. Het menselijk oog kan de absolute lichtsterke (lux) bij geen benadering bepalen. Het oog past zich namelijk constant aan elke nieuwe lichtintensiteit aan. Dat heet adaptatie.

Het voordeel van een hoge S/P ratio en hoge kleurperceptie levert van 25 tot 40% besparing op bij gelijkblijvende visuele perceptie qua zichtscherpte en contrast.
Let bij de vergelijkingsfoto’s van de garage op de details zoals de gele lijn op de vloer en de rode motor lift op de achtergrond.



TL: 18 st. fluorescent buis van 44W S/P 1,6  



LEDs: 9 st. 22W T8 LED tube  S/P 2,1  (4x minder energie verbruik dan bij TL)

Armatuur efficiency

Conventionele lampen stralen licht 360 graden in de ruimte. In de praktijk zal het licht meestal in één richting nodig zijn. Het heeft geen zin dat het licht van buizen of zogeheten, down-lighters' in het plafond schijnt. Voor conventionele lampen zijn dan reflectors nodig om het licht in de juiste richting te sturen. Dat gaat met veel verlies aan licht gepaard. Vaak veel meer dan 50%. Laboratorium metingen laten zien dat Osram dual 36W TL buizen in een dual T8 armatuur een efficiency van 38 lm/W oplevert. De lichtopbrengst van de TL fluorescentie buizen is volgens de catalogus 3350 lumen bij 36W. Dat resulteert totaal in 6700 lumen bij 72W. De berekende efficiëntie is dus 6700/72 = 93 lumen per watt (lm/w).
Er is voorbij gegaan aan het simpele feit dat de voorschakelapparaten voor het goed functioneren van de TL het verbruik al tot 88W verhogen. De overige verliezen zijn reflector verliezen. In plaats van 93 lm/W levert een TL buis in een armatuur dus maar 38 lm/W. Een goede LED buis heeft een efficiency van meer dan 100 lm/W en straalt al het licht af over 120°. Dat licht wordt zonder reflector direct in de juiste richting geschenen terwijl bij een normale TL buis twee derde van het licht in de armatuur schijnt en de buis zelf voor een deel in de weg van het gereflecteerde licht zit. De armatuur efficiency bij LED buizen is al gauw ongeveer 80 tot 90%. De energiebesparing die door de hogere armatuur efficiency met LEDs t.o.v. conventionele TL buizen kan worden behaald is meer dan 50%.


Temperatuur voordelen

De lumen per watt opbrengst van LED buizen is tegenwoordig al iets beter als die van de oude TL buis. De kwaliteit van het licht en kleurweergave kan bij goede LEDs al veel beter zijn. Er zijn echter een aantal belangrijke factoren die in het voordeel van de LED buis zijn. Het eerste grote voordeel is de eerder genoemde juiste richting van het licht in de armatuur. Een tweede voordeel van LED buizen is dat er geen verliezen meer nodig zijn in de voorschakelapparatuur. Die verliezen variëren afhankelijk van het type voorschakelapparaat van 10 tot 25%.
Een nog niet genoemd voordeel is temperatuur voordeel. Een normale TL buis moet opwarmen om op volle lichtsterkte te komen. Als de buis in een koude omgeving moet werken is de lichtopbrengst fors minder. Dat is bij een omgevingstemperatuur van 10 °C gedaald tot 50%. Bij temperaturen onder 0°C is de lichtopbrengst van een TL buis nog maar 10 tot 20%. Een LED buis zal bij lage temperaturen, zoals in een koelvitrine, koelcel of ’s winters buiten in parkeergarages en in straatlampen meer licht geven dan bij kamertemperatuur.
Een omgekeerd voordeel is dat het lagere verbruik van LED buizen een koelcel minder opwarmt waardoor nog eens extra energie bespaard wordt aan koeling energie.

Op basis van het temperatuur voordeel levert dimmen van LED buizen ook forse besparing op.
Door het dimmen worden de LEDs minder warm en zullen daardoor naar verhouding meer lumen per watt produceren bij minder energie. Een conventionele TL buis zal bij half vermogen nog maar ¼ van de normale lichtsterkte leveren. Normaal zou je verwachten dat de lichtsterkte de helft is. De buis efficiency gaat echter van 100 lm/w naar 50 lm/w terwijl een LED buis bij half vermogen van 100 lm/w naar een efficiency van 125 lm/w gaat.

De energie besparing door LED buizen te dimmen is enorm groot terwijl bij half vermogen de lichtopbrengst nog steeds 75% is. De LED buizen moeten dan natuurlijk wel dimbaar zijn.
Met de samengestelde voornoemde voordelen is met LED buizen een energiebesparing te halen tot een factor vier. Dit is sterk afhankelijk van de kwaliteit van de LED buizen. De meest in de markt beschikbare led buizen zijn van lage kwaliteit met een CRI van rond de 70 en lage S/P ratio van minder dan 1,5. De genoemde besparingen worden dan ook zeker niet gehaald.


Duurzaamheid

Het uiteindelijke doel om over te stappen op LEDs is duurzaamheid. Veel conventionele lampen bevatten n.l. schadelijke stoffen zoals kwik of fosfor. Ook produceren spaarlampen en TL buizen schadelijke UV  straling.
Een product is pas echt duurzaam als er aan een aantal voorwaarden wordt voldaan. Dat betekent niet alleen minder energieverbruik maar ook de levensduur van het product en de belasting op het milieu. Bij het maken worden veel materialen en energie gebruikt die meetellen in de CO2 voetprint van het product. Bij veel LED producten is de levensduur de zwakke schakel. Een LED gaat niet kapot zoals een gloeilamp. Bij slechte LED lampen gaat de lichtopbrengst snel achteruit. De industrie heeft als einde levensduur B50/L70 afgesproken. Dat betekend dat bij de opgegeven levensduur nog 50% van de lampen moet branden en dat die lampen nog meer dan 70% van de initiële lichtopbrengst moeten geven. LED lampen bevatten n.l. elektronische onderdelen in de voeding die het kunnen opgeven. Dan is de LED lamp volledig uit. De opgegeven levensduur van de meeste merkloze LED lampen is meestal een willekeurig gekozen aantal uren.
Alleen bij kwaliteitsproducten zal de levensduur van het hele product ook werkelijk wordt getest. Dit kost echter veel tijd en tijd is kostbaar in een zich snel ontwikkelende LED markt.
De duurtest van Lemnis LED buizen bij www.Olino.org toont dat de lichtopbrengst van die buizen na 30.000 uur nog 97% is.  De energiebesparing is van beslissend belang voor omschakeling naar LED. De besparing neemt af als de hoeveelheid licht hoger moet worden.
Met goede kwaliteit licht kan de kwantiteit beperkt blijven en is de besparing maximaal.

In het facilitair en gebouwbeheer zal daarnaast tenminste een levensduur van 30.000 uur nodig zijn om een aantrekkelijke ‘Return On Investment’ uit de energiebesparing te halen.
Bij parkeergarages is een ROI van 1,5 jaar haalbaar. Voor supermarkten is een gemiddelde ROI binnen 2 jaar mogelijk. In winkel en kantoor omgeving ligt dat rond 3 jaar.
Eén ding is duidelijk. Elke dag langer gewacht met omschakelen levert uiteindelijk verlies op voor de duurzaamheid van de aarde en de onderneming.

LEDvisie

© Access Software [Print] [?]