Relighting met leds kritisch tegen het licht gehouden

Transcriptie

1 Ledrelighting? Steek uw licht p! Relighting met leds kritisch tegen het licht gehuden Catherine Ltens Labratrium vr Lichttechnlgie Gren Licht Vlaanderen Nvember 2015

2 Lighting is n lnger just abut energy savings, it s abut quality f life. It s abut much greater human pssibilities. Catherine Ltens

3 Overzicht Wie zijn we? Karakteristieken licht Led lichttechnlgie Lichtntwerp Bibligrafie Catherine Ltens 3

4 Energie-efficiëntie Aandeel verlichting in ttaal elektrisch verbruik 35-45% in tertiaire gebuwen (incl. kantren) ~30% in industrie Besparingsptentieel tt 50% (kw) en meer extra besparing dankzij lichtregelsystemen reële terugbetalingstermijn: gemiddeld 5 jaar, sterk bepaald dr.a. het aantal branduren/jaar Kantren ~2500 uren/jaar Ziekenhuizen, Industrie tt 6500 uren/jaar MAAR: vr schlen (basisnderwijs) is dit max uren/jaar Extra vrdelen nieuwe verlichting beter visueel cmfrt, minder nderhud, impact p het zich ged velen (well-being) van gebruikers Catherine Ltens Brn: EC 4

5 Wie zijn we?

6 Labratrium vr Lichttechnlgie Onafhankelijk lab ter ndersteuning verlichtingssectr Onderzek Onderwijs Dienstverlening Vandaag > 20 medewerkers Binnenverlichting Kleur en uitzicht van materialen Optische ntwerp Lichtbrnnen Catherine Ltens 6

7 Gren Licht Vlaanderen 2020 de Vlaamse verlichtingssectr in transitie Innvatiestimulering via Kennisverdracht en Technlgische adviesdienst + Kennisverruiming (= Onderzek) + Kennisimplementatie (= studies, demnstraties, ) Financiering: 80 % IWT (Agentschap vr innvatie en technlgie) 20% Cnsrtium Gren Licht Vlaanderen (>50 bedrijven): = Vlaams Innvatie Samenwerkingsverband (VIS) Vlledige waardeketen verlichting sectr betrkken Partner in: Uitverders: Catherine Ltens 7

8 Cnsrtium Gren Licht Vlaanderen > 60 bedrijven, instellingen, rganisaties WFrans Catherine Ltens 8

9 Cntact Cntact: KU Leuven Technlgiecampus Gent Faculteit Industriële Ingenieurswetenschappen (FIIW) - Energie Labratrium vr Lichttechnlgie Gebreders Desmetstraat 1, 9000 Gent Websites: en inf@grenlichtvlaanderen.be f inf@lichttechnlgie.be Catherine Ltens 9

10 Karakteristieken licht

11 Samenvatting Catherine Ltens 11

12 Kleurweergave index Clr Rendering Index (CRI) - Ra waarde maat vr he kleuren wrden weergegeven nder het licht van een bepaalde lamp, vergeleken met het licht van referentielamp. Maximaal 100 In functie van spectrum van de lamp Vrbeelden (Ec-)Halgeen: 100 Flurescentie: 80+ f 90+ CFL: 80+ (uitz. 90+) Metaalhalide: 80+ f 90+ Led: 80+ f 90+ Catherine Ltens 12

13 Kleurweergave index Testmnsters (1-8 f 14) Referentielamp Meten kleurcördinaten <kleurverschillen> Testlamp Meten kleurcördinaten Catherine Ltens 13

14 Nieuwe metriek kleurweergave p kmst? Intrede led vraagt vr nieuwe metriek kleurwaargave Ons vrstel vanuit LvL: Memry clr rendering index Des te beter de kleuren van een bject dr een lichtbrn wrden weergegeven zals we deze in gedachten hebben (geheugen kleuren), des te beter de kleurkwaliteit Catherine Ltens 14

15 Nieuwe metriek kleurweergave p kmst? Reference Illuminant Ra=70 Ra=85 Ra=100 Ra=83 Ra=50 Ra=60 Ondertussen is er vanuit IES een nieuw vrstel met als basis de: Clr Fidelity Index, R f Catherine Ltens 15 15

16 Kleurtemperatuur Kleurtint in Kelvin Warm, neutraal, kud wit Vrbeelden Halgeen: 2700K Flurescentie: 2700K 6000K Metaalhalide: 3000K f 4200K Led: 2700K >6000K (prgrameerbaar/aanpasbaar: tunable white) Catherine Ltens 16

17 Kleurcnsistentie Kleurbehud Catherine Ltens 17

18 Kleurcnsistentie Kleurcnsistentie Belangrijk bij led alle led dezelfde tint Specificatie via gebieden van zelfde kleurtemp. Mc Adam ellips Op basis van het Net merkbaar verschil Tleraties vastleggen een verschil vanaf 3 sdcm is zichtbaar kleurtemperatuur is bepalend Maar de Ecdesign eis vr lampen vereist <7 sdcm SDCM: STANDARD DEVIATION COLOUR MATCHING Kleurbehud Kleurcnsistentie in functie van de tijd Verschuiven van kleurtemperatuur Catherine Ltens 18

19 Led lichttechnlgie

20 Vrdelen van up-t-date verlichting Lagere ksten Beter visueel cmfrt Hgere prductiviteit Energieefficiëntie Up-t-date verlichting Well-being mens Grtere waardering gebuw Grtere veiligheid Catherine Ltens 20

21 Lichtbrnnen fcus p led Catherine Ltens 21

22 Led didewerking en fysica Ftnen wrden gegenereerd via elektrluminescentie (elektrische strm) en niet dr thermische straling (warmte). Electrluminescentie is het gevlg van stralende recmbinaties van elektrnen en gaten in de halfgeleider waarbij ftnen vrijkmen De energie van het ftn bepaalt de kleur Mn-chrmatisch licht Kleur afhankelijk van typehalfgeleiders Catherine Ltens 22

23 Chemie van de led: gebruikte halfgeleiders kleur van het uitgestraalde licht is afhankelijk van de gebruikte materialen 23

24 Rendement led We zitten p kers it s all abut LED! chip/mdule 150 lm/w armatuur 120 lm/w lamp 80 lm/w Vraag steeds naar systeemrendement (LER) k in lm/w Incl. verliezen (van lenzen, driver, diffusr,..) Catherine Ltens 24

25 Led vlgens vermgen Lw Mid High pwer 50mW 500mW 1W 5W 100W Catherine Ltens 25

26 Wit licht met led

27 Wit licht met led: Blauwe fsfr led

28 Wit licht met led: Remte Phsphr Led wrdt beschuwd als blue pump Vrdelen: Minder verliezen Unifrme kleur Minder verblinding

29 Led Welke levensduur? Veel LED fabrikanten geven een levensduur van meer dan uren Lumen behud van lichtbrn is echter belangrijker Afspraak m L x B y als maat vr de levensduur van led te nemen L x is de tijd waarna de lichtstrm van de LED teruggevallen is p x% van de rsprnkelijke lichtstrm Led levensduur wrdt als MTBF (mean time between failure) mschreven (B50) Ok failure rate is belangrijk (F10) Orsprnkelijk werd vral L70B50 pgeven. Vandaag wrden vral L80 en L90 gebruikt. Catherine Ltens 29

30 Kwaliteitsverschillen pmerken! versus 5mm, True Hle, DIP SMD Catherine Ltens 30

31 Kwaliteitsverschillen pmerken! SMD (surface munt device) TH (thrugh hle) = DIP (Dual in line package) Wrdt niet aanbevlen slecht warmtebeheer krte levensduur Catherine Ltens 31

32 Kwaliteitsverschillen pmerken! Studie Labratrium vr Lichttechnlgie 12 led-buizen: vervangers van 36W TL (2010) TLD 36W/830: 3350 lm (93 lm/w) TLD Ec 32W830: 3000 lm (93,75lm/W) Initiële metingen led-buizen P (W): 10,3W tt 31,6W I (lm): slechts 754lm tt 1774 lm lm/w: 50,8 tt 89,6 lm/w PF: 0,45 tt 0,97 CRI: 65 tt 89 Catherine Ltens 32

33 Led armaturen: welke levensduur? Led chip f led armatuur? Levensduur driver is bepalende factr Figuur geeft de spreiding weer van 29 uitvallen gedurende 34 millien branduren vr één type armatuur (penbare verlichting)

34 Led armaturen: verblinding NBN EN UGR Tegengaan van verblinding mwille van piek luminanties (cd/m²) Metriek berust p unifrme verlichtingsarmaturen Rechtstreeks zichtbare led punten meten wrden vermeden (hge luminantie) Led armaturen vereisen dus k diffusrs, lenzen f lamellen Onderzek Labratrium vr lichttechnlgie Wat met de verblindingsaspecten met led armaturen die niet unifrm zijn Catherine Ltens

35 Vrdelen led De gevestigde waarden Ideaal bij lage temperaturen Rbuust Lange levensduur Laag verbruik Kleur versus wit licht Ideaal bij lichtregelsystemen Onmiddellijke pstart Lichtregelsystemen Geen prbleem met veelvuldig schakelen Dimming Tunable white Cnstante lichtstrm

36 Wat kan verbeteren bij led De hete hangijzers Welke levensduur? L80B50 L90B10 Levensduur f gebruiksduur? Cmpatibiliteit vervangingslampen met dimmers Nieuwe metriek ndig vr Verblinding (UGR unified glare rating) CRI Kleurcnsistentie f - shift (in functie van tijd) Flicker Gebrek aan standaarden Prijs Catherine Ltens 36

37 Uitdagingen led De uitdagingen Extra technlgie tevegen Lifi (VLC) IT PE Betere kleurweergave - Witter dan wit?

38 Ledarmaturen Innvaties led armaturen Grtere lichtstrmen mgelijk ( > 4000lm) Beter warmtebeheer bepaalt lichtstrm, levensduur, kleurstabiliteit Optimaal ptisch ntwerp (lenzen, diffusrs, reflectren) Betere ftmetrie (lichtuitstraling) Betere beheersing verblinding Kwaliteitsvlle sturingen/drivers Vermijden flicker Langere levensduur Efficiëntie led armaturen geen LOR( meestal =1) maar LER (luminaire efficacy rate in lm/w)

39 Led innvaties blijven kmen Lampen - retrfit Led filament Led AR111 Led G4 Led warm dim Led tubes plug & play 360 diffuse

40 Led innvaties blijven kmen Integreren van extra technlgie Verlichting: Led driver, dimmer, DALI Sensren: temperatuur, tijd, elektrisch (Vf, I), (dag)licht, mgevingscnditie, bezetting/beweging Cntrllers: lichtregelsysteem, data management, uitlezen sensren Cnnectivity: Bluetth, Wifi Extra? Camera s, Licht als buwmateriaal In plafndsystemen In textiel In glas Brn: Xicat

41 Lichtntwerp

42 Mgelijke renvaties van de verlichting Lampvervangingen Zelfde lamptype Ander lamptype Aanpassingen verlichtingstestel Bij vervanging van lamp (vb. T8 naar led buis) Bij vervanging van de randapparatuur (transf, driver, ballast, veding, ) Bij vervanging van ptiek + lamp + sturing (bx-in-bx) Vernieuwing van de vlledige verlichtingsinstallatie (=relighting REG premies) Verlichtingstestellen één p een vervangen Aantal en psitie van verlichtingstestellen wijzigt + Inveren lichtregelsysteem Catherine Ltens 42

43 Relighting is dus Meer dan alleen maar vrzien in zuinige verlichting Keuze lichtbrn klassieke lichtbrn f led? Keuze armatuur Uitstralingspatrn direct, indirect, accent, asymmetrisch, wallwash.. Rendement: LOR (>85%) Verblinding vermijden (UGR) Keuze lichtregelsysteem dimmen, schakelen, aanpassen kleur Keuze lichtcncept rustig, neutraal, dramatisch (lichtplanning) Keuze kleur en materialen van wanden, plafnd, vler, meubilair

44 Relighten met g vr visueel cmfrt Crrect verlichtingsniveau Juiste kleurtint Gede kleurweergave Unifrme verlichting Geen flikkering Beperken van verblinding Vldende cntrasten Catherine Ltens 44

45 Wat speelt k mee in het ntwerp? Zien beleven zich ged velen Gebruiksmstandigheden Nrmen Regelgeving en wetgeving Energieverbruik Lastenbeken Prijs Premies Catherine Ltens 45

46 Lichtntwerp - specifieke eisen Gebruiksgemak nderhudsgemak Autmatisatie gebuwbeheersysteem Afscherming IP graad (water, stf, dampen, veding,..) Warmteafgifte (IR) en/f verkleuring (UV) Schakel frequentie (aan uit) Ontplffingsgevaar, crrsie, clean rms, temperatuur Zichtbeperking (kleurenblinden, slechtzienden, uderen) Kijkrichting gebruikers (baby's, zieken, uderen, fitness, balsprten..) Balbestendigheid (sprthallen) Catherine Ltens 46

47 Lichtntwerp - leidraad Wetgeving, Nrmen en Regelgeving Welzijnscdex NBN EN EPB (indien van tepassing) - Beperk het geïnstalleerd vermgen Ok vr bestaande gebuwen sinds 01/01/2015 (in W/m²) Valkuilen in berekeningen via lichtplanningssftware (DIALux, Relux) Verschillende parameters belangrijk vr eindresultaat Aantal rasterpunten Al dan niet randzne Reflectiecëfficiënten van muren, vler en plafnd Onderhudsfactr Gebruik de juiste nderhudsfactr in lichtberekeningen Berekening MF in functie van levensduur en gebruiksduur led Cmpenseer de verdimmensinering van verlichtingsinstallatie Onmiddellijke besparing mgelijk dankzij dimming Gebruikt led met cnstante lichtstrm Catherine Ltens 47

48 Nrm NBN EN Catherine Ltens 48

49 epb bestaande gebuwen

50 Lichtntwerp met led Bepaal de MF factr in functie van de levensduur en/f gebruiksduur Verbruik wrdt bepaald dr dimming en gebruiksduur (kwh) Publicatie Led verlichting: gebruiksduur f levensduur? Maintenance factr, levensduur en ptimale gebruiksduur van led verlichtingstestellen Catherine Ltens 50

51 Lichtntwerp met led - Service life versus MF LLMF Lamp lumen Maintenance factr LSF Lamp Survival factr LMF Luminaire Maintenance factr RSMF Rm Surface Mainetnance factr MF= LLMF x LSF x LMF x RSMF MF= 0,70x0,99x x Surce: Trilux Catherine Ltens

52 Bibligrafie

53 Dwnlads gie.be/nl/labratrium/d wnlads-gren-lichtvlaanderen/flders Catherine Ltens 53

54 Publicaties van de Vlaamse Overheid Help de gleilamp verdwijnt help-de-gleilamp-verdwijnt-vraag-en-antwrdvan-a-tt-z Brchure Energiezuinige verlichting vr km s ghting-vr-km-1 Catherine Ltens 54

55 Tt slt Vragen? Dank aan IWT Vlaams Innvatienetwerk Labratrium vr Lichttechnlgie KU Leuven Catherine Ltens 55