Lysdiodelampe

Et sortiment af lysdiodepærer som blev gjort kommercielt tilgængelige fra 2010 til erstatning af glødepærer. De viste lamper er blot eksempler – ikke anbefalinger.
Julebelysning med lysdioder i Viborg, 2010.

En lysdiodelampe, lysdiodepære, LED-lampe, LED-pære, diodepære eller diodelampe er en elektrisk lampe, som anvender en faststof lyskilde af lysdiode-chips. Lysdioderne kan være uorganisk-, organisk- eller polymer-lysdioder. De fleste lysdiodelamper er baseret på uorganiske lysdioder (2012).

Metoden til at fremstille hvidt lys bygger på den Japanske virksomhed Nichia's opfindelse af den blå diode (InGaN)

Hvid LED spektralmåling. Viser tydeligt det blå lys der emitteres af InGaN dioden, og det bredere spektrum forårsaget af den flourocerende fosfor coating.

Lyset fra en sådan diode sendes igennem en gul fosfor-coating, som fluorescere et bred-spektret hvidt lys. Ved at flytte coatingen væk fra selve pæren opnås større virkningsgrad og er årsagen til at nogle LED-pærer faktisk er helt gule.

Philips høj-effektive LED pærer

Det skal bemærkes at det i 2012 er svært at finde lysdiodelamper, som faktisk har samme lysstrøm og farvegengivelsesindeks som de traditionelle glødelamper på f.eks. 40W og 60W. Der er også andre forhold der gør sig gældende når der skal skiftes til led-belysning. Traditionelt behøvede man ikke overveje farvetemperaturen og om pæren kunne dæmpes men for LED-pærer bliver man nødt til at undersøge farvetemperaturen før man vælger en LED-pære. [1]

Også lysdiodelamper til erstatning af tilsvarende spot-halogenlamper kan være svære at finde. [2] [3] [4]

Ydermere er levetiden for en lysdiodelampe ikke nødvendigvis lang. Kun hvis lysdiodelampens lysdiode-chips og strømforsyningskomponenter køles nok og konstrueres til at holde, kan en lysdiodelampe f.eks. holde 25.000 timer eller mere.

Som et repræsentativt eksempel kan følgende datablad for et 10W lysdiodemoduls typiske levetid ses på sidste side. Levetiden er vurderet fra ny og til lysdiodemodulets lysudbytte er faldet til 70%. [5] Som det kan aflæses, vil modulet ved 120 °C have en middellevetid på under 1500 timer. Ved 60 °C vil modulet have en middellevetid på ca. 60.000 timer. Bemærk at levetidskurven ikke er linear.

Derfor er det vigtigt, at lysdiodelamper ikke pakkes for meget ind eller på anden måde varmeisoleres. F.eks. kan spots glasplader, foran halogenlampen for at filtrere ultraviolet-lys fra, virke noget varmeisolerende.

Effektivitet

Lysstrømmen fra den enkelte lysdiode-chip er ikke høj og ligger mellem 0,1 og 250 lumen. Den enkelte lysdiode-chip kan således afgive lige så meget lys som en 25W glødepære (250 lumen).[6] Et standard 36 W lysstofrør afgiver til sammenligning 3.350 lumen.[7]

Lysstrømmen målt i forhold til effekten er forbedret meget de seneste år. I 2006 kunne man lave dioder med 50 lm/W og i 2007 blev dioder med 100 lm/W lanceret. [8] Dette skal sammenlignes med glødepærens 10 lm/W og lysstofrørets 93 lm/W.

EU Lovgivning og Udfasning

EU har vedtaget en lov om udfasning af den traditionelle glødepære over en årrække frem til 2016. I 2011 blev 60W glødepæren udfaset og pr. 1. September 2012 bliver både matte og klare glødepærer over 15W udfaset. [1] Udfasningen betyder at der ikke må produceres eller importeres glødepærer i EU efter 1. September 2012 og EU-borgere bliver derfor tvunget til at finde alternativ belysning som f.eks. led-pærer når lagrene er udtømt.
Før at et produkt kan markedsføres i EU skal det have CE-mærket. Før at et produkt kan få CE-mærket skal det opfylde ECO-design direktivet [9]. Tabel 6 i dette direktiv foreskriver præcise lysstrøm (lumen) der skal til for at produktet må markedsføres som en erstatning for en tilsvarende glødepære. En LED-pære skal f.eks. yde hele 806 lumen før den kan markedsføres som en 60W glødepære erstatning, på trods af at en typisk 60W glødepære kun yder 700-750 lumen [1]. En LED-pære lyser gradvist mindre henover sin levetid, hvorimod en glødepære blot stopper med at lyse. Derfor skal en LED-pære have et større lumen output end en glødepære da den så vil kunne erstatte lyset i hele dens levetid og ikke blot i starten.

Vurdering

Der er disse parametre man bør vurdere lysdiodelamper efter:

  • farvegengivelsesindeks – Ra >= 80 – se efter varmhvid lystone; naturhvid og koldhvid lystone har som regel dårligere Ra.
  • Lysflux, lysstrøm – Lumen.
  • lysmængde per kroner –
  • Lysstrøm per kroner – Lumen/kr.
  • Effektivitet – Lumen/watt – jo højere, jo mindre nødvendig køling per tilført watt.
  • Levetiden – ved givne effektforbrug, køling og omgivelsestemperatur.

Hvis lysdiodelampen er udformet med separat lysdiodemodul, strømforsyning og køleelement (køleplade og/eller heat-spreader[10]) bør der tages højde for deres eventuelle forskellige levetider.

Når en lysdiode-baseret lampe skal erstatte en glødelampe, kan følgende tabel anvendes til at finde en passende erstatning, ved at se efter den nødvendige lysstrøm i sidste søjle:

Drifts-
spænding
Volt
Elektrisk lampe
effekt (Watt)
LampetypeFatningLevetid
Timer
Effektivitet
Lumen/Watt
Lysstrøm
Lumen
ca. middel (interval)
armatur36lysstofrør
36W/827
8: Ra>=80
27: 2700K
G1320.000933.350 [11][12]
armatur36lysstofrør
36W/930
9: Ra>=90
30: 3000K
G1315.000782.800 [13][12]
230150glødepæreE271000121.800 [14]
230100glødepæreE271000131.350 ; 1.300-1.400[15]
1255halogenpære (bil)9006/HB41000 (testet: 150-800)201100 ; (testet: 910-1800)[16]
23075glødepæreE27100013945 ; 920-970[15]
23015kompaktlysstofrør
15W/827
8: Ra>=80
27: 2700K
E2712.00060900 [17][18][12]
23012lysdiodelampe
Ra=80, 2700K
E2725.00067806 [19]
23060glødepæreE27100012725 ; 700-750[15]
23043 ; 42-45halogenpæreE272000 (testet: 1000-1500)[20]15630 [21] (erstatte 55-60W glødepære)
2306lysdiodelampe
Ra>88, 2550K
E2715.00088530 [22]
23040glødepæreE27, E14100011420 ; 410-430[15]
23029 ; 28-30halogenpæreE27, E142000 (testet: 1000-1500)[20]12345 [21] (erstatte 35-40W glødepære)
23025glødepæreE1410009225 ; 220-230[15]
1210halogenpære (spot)G4200014140 ; 115-160[23]


Effektiviteten kan nogle gange øges ved at sænke strømmen gennem lysdiodemodulet lidt – se datablad.

Hvis lysdiodemodulet køles ordentligt, kan levetiden være betydeligt længere end strømforsyningens holdbarhed – undgå elektrolytkondensatorer, som tørrer ud med tiden. Brug i stedet keramiske kondensatorer (fås op til 100uF). Levetiden falder drastisk for stigende lysdiode-chip-temperatur – og strømforsyningens komponenter. Tænk på det, hvis de indbygges.

Hvis kølingen er rigtig god, kan det måske derfor betale sig at købe moduler med eksterne separate strømforsyninger, som kan skiftes ud senere.

Kilder/referencer

  1. ^ a b c LED Pære Købsguide - LEDPaerer.dk
  2. ^ "1. jan. 2012, politiken.dk: 9 ud af 10 LED-pærer dumper kvalitets-tjek". Arkiveret fra originalen 2. januar 2012. Hentet 3. januar 2012.
  3. ^ centerforlys.dk: Historie og fremtid. forventningerne til led’er er store, fordi udviklingen siden 1996 nærmest er eksploderet, men anskaffelsesprisen er stadig meget høj i forhold til lysdiodernes begrænsede lysmængde. Arkiveret 13. august 2012 hos Wayback Machine Citat: "...Da LED ofte har lavere watt-størrelse, tror mange fejlagtigt, at de også er mere effektive. Det er langt fra tilfældet..."
  4. ^ PSO Projekt nr. 339-040. Kvalitetsvurdering af armaturer med LED-lyskilder. September 2009. Dansk Center for Lys, DTU Fotonik, SBi Statens Byggeforskningsinstitut, Aalborg Universitet (Webside ikke længere tilgængelig) Citat: "...Dette projekt bidrager til at synliggøre og afhjælpe de problemer, som belysning med lysdioder kan give...Projektets resultater viser med al tydelighed, at netop den visuelle vurdering er et vigtigt element i en samlet vurdering af lyskilder, armaturer og anlæg med LED..."
  5. ^ Web archive backup: hueyjann.tw: HPR20D-19K10xWx(REV D)
  6. ^ "2. dec 2007, ing.dk: Ny diode giver lys som en 25-watt-pære". Arkiveret fra originalen 17. oktober 2008. Hentet 14. juli 2011.
  7. ^ Elsparefonden, december 2007 – Lysdioder til belysning 2008 (Webside ikke længere tilgængelig), s. 11
  8. ^ Elsparefonden, december 2007 – Lysdioder til belysning 2008 (Webside ikke længere tilgængelig), s. 5
  9. ^ "Arkiveret kopi". Arkiveret fra originalen 18. august 2012. Hentet 22. august 2012.
  10. ^ EDN, October 17, 2006, Ultrathin heat spreader uses fluid core to cool processors, displays (Webside ikke længere tilgængelig) Citat: "...new heat spreader...1.44-mm-thick vaporization zone and boast a thermal conductivity of more than 5000W/mK, compared with 386W/mK for copper or 205W/mK for aluminum...", celsia, nanospreader technology Arkiveret 8. maj 2011 hos Wayback Machine
  11. ^ light11.dk: Osram T26 36W/827, G13
  12. ^ a b c Web archive backup: rafa.dk: Viden om lysstofrør
  13. ^ philips.com: MASTER TL-D 90 De Luxe 36W/930 1SL
  14. ^ ENEC
  15. ^ a b c d e ec.europa.eu: Lysstrøm (i lumen): Her kan du se, hvordan du skal læse produktinformationen på pærens emballage.
  16. ^ danielsternlighting.com, reviews.ebay.com: "Xenon" and "HID" and "Plasma" bulbs - the truth
  17. ^ leocom.jp: OSRAM DULUX EL LONGLIFE New Generation
  18. ^ goenergi.dk: Osram DULUX EL LL
  19. ^ leds.de: Philips Master LED BirneGlow E27 12W, warmweiß
  20. ^ a b fpn.dk test, jp.dk test-oversigt
  21. ^ a b PI_Halogen_ECO_12RZ_FS.indd
  22. ^ prolys.dk: Luxinia Cree Pære A60 6W
  23. ^ mnp.dk, 1000bulbs.com
Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til:

Medier brugt på denne side

LED bulbs.jpg
(c) Geoffrey.landis at engelsk Wikipedia, CC BY 3.0
A selection of commercially available LED lamps ("light bulbs") with Edison (screw-type) base/ Photo by Geoffrey A. Landis
Philips LED bulbs.jpg
Forfatter/Opretter: Geoffrey.landis, Licens: CC BY 3.0
Two consumer LED (light emitting diode) light bulbs from Philips. The high-efficiency "L-prize" bulb is on the right. Photo by Geoffrey A. Landis.
Sct Mathias xmas illumination 2010-12-14.jpg
Forfatter/Opretter: Kim Hansen, Licens: CC BY-SA 3.0
Julebelysning i Sct. Mathias Gade, Viborg. Til højre er vist hovedindgangen til Sct. Mathias Centret, et indkøbscenter i Viborg midtby. Den viste julebelysning benyttedes første gang i 2010 og består af lysdiodelamper. Fakta ifølge "Viborg Nyt", Uge 48, 2010-12-10, s. 25, "Viborgs julebelysning tager hensyn til miljøet": I forhold til julebelysningen benyttet indtil 2009, vil den lysdiodebaserede belysing lede til årlige energibesparelser på 39000 kr/29000 kWh, svarende til 14.5 t CO2. Omkostningen for at opstille og tage julebelysningen ned var over 500.000 kr i 2009. Den samlede pris for belysningen er over 1.000.000 kr. sponsoreret af butiksejerne og da:Viborg Kommune. Perspektivkorrigeret vha. GIMP. En Manfrotto trefod blev benyttet under optagelsen. Gadens belægning er i mellemtiden taget op og er per oktober 2011 blevet udskiftet med en ny belægning bestående af granitsten fra Kina.
White LED.png
(c) Deglr6328, CC-BY-SA-3.0
Original uploader description: Spectrum of a "white" LED showing blue light directly emitted by the GaN LED and the stokes shifted yellowish light emitted by the Ce:YAG phosphor. Spectrum taken by me using an Ocean Optics HR2000 spectrometer [1] with a high-OH solarization-resistant fiber optic light guide. This spectrum is not calibrated for intensity.