Wat is LED?

LED verlichting

Naar schatting hangen er in Nederland honderd miljoen traditionele TL buizen. Het idee voor de fluorescentielamp (lees: TL buis) in zijn huidige vorm werd geïntroduceerd door Edmund Germer en zijn collega’s bij Osram in 1926. Negen jaar later werd de buis geïntroduceerd voor de Illuminating Engineering Society door General Electric en in 1937 door Osram op de wereldtentoonstelling in Parijs. Het product heeft alle productfasen doorlopen met als laatste ontwikkeling de introductie van de groene fluorescentielamp (lees: Spaarlamp) door Philips in 1990. Anno 2015 is deze verlichtingstechniek op alle fronten ingehaald door de meest recente verlichtingstechniek, LED.

LED verlichting vindt haar oorsprong rond 1925 waarin de Russische wetenschapper Oleg Losev ontdekte dat kristaldetectoren (een vroege vorm van de puntcontactdiode) licht uitstraalden als er stroom doorheen werd gestuurd. Het duurde echter tot 1962 dat Nick Holonyak de eerste werkende LED uitvond.

led bulb

De kleur van LED wordt bepaald door verbindingen van materialen. Rode led werd eerst uitgevonden, daarna groen. Om een volledig kleuren spectrum (RGB) te creëren was blauwe LED nodig. De ontwikkeling van blauw LED, liet echter lang op zich wachten. Pas in de jaren ’90 kwamen de eerste betaalbare uitvoeringen op de markt en in 2006 werd de eerste LED verlichting geproduceerd met een volledig kleurenspectrum, ook wel RGB genoemd.

Wist u dat…

LED de afkorting is van “Light Emitting Diode”. LED een elektronische lichtbron is, in tegenstelling tot een fluorescentielamp die gas ontbrand.  De lumen/watt verhouding van led variabel is en kan oplopen tot 254, waarbij een TL een vaste verhouding van 100 kent (1 watt produceert 100 lumen)

Kwaliteit LED driver doorslaggevend

In tegenstelling tot de traditionele TL verlichting, dat licht produceert door verbranding (fluorescentietechniek), worden LED’s elektronisch aangestuurd door een ‘driver’. De driver is een PCB (printplaat met elektronica). In een standaard LED Lamp wordt de driver in de buis, achter de LED’s geplaatst. Vandaar de naam LED met ‘interne driver’. Het grote voordeel hiervan is dat een traditionele lamp 1-op-1 vervangen kan worden. De lamp is voorzien van alle benodigde elektronica en zal het huidige systeem vervangen.

Echter, elektronica in bedrijf creëert warmte. LED’s kunnen erg slecht tegen warmte. Doordat de LED lamp met interne driver een gesloten systeem is kan de warmte slecht worden afgevoerd met flikkeringen, storingen en uitval tot gevolg.

Verlichting van invloed op prestaties

Verlichting is van grote invloed op de werkprestaties. Verschillende wetenschappelijke onderzoeken tonen aan dat door traditionele verlichting te remplaceren met LED de werkprestaties toenemen. Een geroemd onderzoek is die van het Academisch ziekenhuis Hamburg-Eppendorf. Het onderzoek concludeert dat de leessnelheid werd verhoogd met bijna 35%, het concentratievermogen steeg waardoor het aantal fouten daalde met 45% en bij het oplossen van rekenproblemen daalde de hyperactiviteit met 76%.

Wist u dat..

De meeste positieve eigenschappen van LED verlichting het resultaat zijn van de spectrale verdeling van het licht. Deze verdeling lijkt namelijk het meest op het spectrum van daglicht. Met name de aanwezigheid van blauw licht in het korte golf lichtspectrum heeft een grote invloed op ons biologisch systeem. Blauw licht onderdrukt de aanmaak van het slaaphormoon melatonine met als gevolg een verhoging van concentratie en prestatie. 

LED verlichting TL kleuren lumeco

Bron: https://lumeco.nl/

Lux of Lumen?

Lux en Lumen

Twee begrippen uit de natuurkunde die worden gebruikt voor het bepalen van de lichtsterkte en lichtopbrengst.

  • Lux – hoeveelheid licht op de werkplek
  • Lumen – licht dat de lichtbron opbrengt

lux lumen candelaVereenvoudigde weergave

Het ontstaan van lux en lumen als meetwaarden

Verlichtingssterkte wordt uitgedrukt in de eenheid Lux (Latijn:licht). Lang geleden, voordat elektriciteit bestond, werd lichtsterkte afgemeten met een kaars (candela). Candela werd een gestandaardiseerde eenheid om verlichtingssterkte in een bundel uit te drukken. Één Candela, is de lichtsterkte van één standaard kaars. Hoe smaller de lichtbundel, hoe hoger de candela.

Voor de natuurkundigen onder ons de uitgebreide definitie: 1 candela is 1/60 deel van de lichtsterkte in loodrechte richting van een zwarte straler met een oppervlakte van 1 cm², bij het stolpunt van vloeibaar platina (2046 K) onder een druk van 101 325 N/m² .

Vervolgens is candela als basis gebruikt voor een nieuwe eenheid, ‘lumen’. De definitie van lumen:”Eenheid voor de totale hoeveelheid licht in een lichtbundel”. Toegepast op verlichtingsproducten is het een maat voor de totale hoeveelheid zichtbaar licht die een lichtbron in alle richtingen uitstraalt.  Vandaag de dag wordt lumen steeds vaker gebruikt om de hoeveelheid licht van een lichtbron te uit te drukken. Maar hier kun je nog niet zoveel mee. Het hangt van de omgeving af hoeveel licht je daadwerkelijk ervaart. Lamp X geeft in een toiletruimte meer licht dan in een sporthal. Voor het meten en uitdrukken van de hoeveelheid licht in een bepaalde omgeving is de eenheid ‘lux’ ontwikkeld.

Lux als betrouwbare meetwaarde voor verlichting

Lux wordt als waarde gehanteerd om de hoeveelheid licht per vierkante meter te weergeven. 1 lux staat gelijk aan 1 lumen per vierkante meter (m²). Hierdoor wordt de tekortkoming van lumen ondervangen. Terugkomend op het voorbeeld van het toilet; creëert lamp X in een toiletruimte een hogere luxwaarde dan in een sporthal. Lux is de meest betrouwbare waarde voor het bepalen van de hoeveelheid licht. Een korte opsomming van een aantal algemene luxwaarden:

Situatie lux
zonlicht 100.000
daglicht 15.000
bewolkte dag 1.000
donkere dag 100
volle maan 0,1

Luxwaarden voor verschillende toepassingen

De Europese Unie heeft normen gesteld voor luxwaarden in diverse binnenverlichtingsomgevingen.

Kantoorpanden lux   Scholen lux
Werkplek 500 gymnastieklokaal 375
vergaderruimte 500 klaslokaal 300
gang 100 collegezaal 500
receptie 300 praktijklokaal 750
archief 200 toilet 100
kantine 200 tekenlokaal 800
Bedrijfshallen/industrie lux   Sportaccommodaties lux
opslag- en voorraad 100 gymzaal 300
expeditie en verpakkingsruimte 300 sporthal 500
metaalbewerking 300 fitness/vechtsport/aerobics ruimte 200
gangpad 150 zwembad 300
assemblage 300 kleedkamers 150
laboratorium 500
Parkeergarages lux
parkeervak   75
rijstrook   75
lift/trappenhuis 100
Kassa/balie/betaalautomaat 300

 

Lumen (lichtstroom) van een lichtbron 

Om een indicatie te geven, een overzicht van de meest voorkomende lichtbronnen met daarbij de lichtstroom in lumen.

Lichtbron Lumen per watt
gloeilamp 15
halogeen 20
spaarlamp 60
TL buis (T8) 70
TL buis (T5) 100
LED TL 110
LED PL PRO 115
LED T5 PRO 160
LED TL PRO160

Het is niet voor niets dat gloeilampen niet meer verkocht mogen worden. In het kader van verspilling en milieubelasting spant een gloeilamp de kroon met 15 lumen per watt. LED is de laatst ontwikkelde en tevens de meest efficiëntste lichttechniek.LED TL PRO, ontwikkeld in samenwerking met Osram en Samsung, produceert met 1 watt 160 lumen. Dit is de systeemefficiëntie van het gehele product. De Samsung LED zelf produceert met 1 Watt 172 lumen. De efficiëntie van LED zal de komende jaren verder toenemen. In april 2012 is er door wetenschappers een rendement van 254 lumen per watt behaald.

Bron: https://lumeco.nl/