En vedlikeholdsveileder går gjennom et matvareanlegg hvor 36 lysrørsarmaturer skiftes ut hver sjette måned. Elektrikeren anbefaler å bytte til LED tri-proof lys vurdert for 50 000 timer. Veilederen spør: hva menes med LED-belysning, og hvorfor er det verdt å endre et belysningssystem som har fungert i årevis?
LED står for lysdiode. Det er en halvlederkomponent som konverterer elektrisk strøm direkte til synlig lys. I motsetning til glødelamper, som er avhengig av en oppvarmet glødetråd, eller lysstoffrør, som er avhengig av gassutladning og et fosforbelegg, produserer en LED lys på brikkenivå uten en oppvarmingsperiode og med langt mindre spillvarme. Denne enkeltforskjellen endrer nesten alle kostnadsberegninger i kommersiell og industriell belysning.
Akronymet utvides til lysemitterende diode. En diode er en elektronisk komponent med to terminaler som lar strømmen flyte i én retning. I en LED er krysset laget av spesielt dopede halvledermaterialer. Når foroverstrømmen går gjennom krysset, rekombinerer elektroner med elektronhull og frigjør energi som fotoner. Bølgelengden til disse fotonene bestemmer fargen på lyset.
Den generasjonsmekanismen er fundamentalt forskjellig fra eldre lyskilder:
Fordi lyset kommer fra et solid state-kryss i stedet for et oppvarmet element eller en gassutladning, kalles LED-teknologi også solid-state belysning.
Ta en standard overflatemontert LED-brikke som brukes i en kommersiell armatur. Brikken er en liten firkant av halvledermateriale, vanligvis galliumnitridbasert, montert på et underlag. Når driveren leverer en kontrollert likestrøm, beveger elektroner seg over p-n-krysset. Hver gang et elektron faller ned i et hull, sendes energiforskjellen ut som et foton. Det spesifikke energigapet til materialet bestemmer fargen på det fotonet.
Hvite lysdioder produseres normalt på en av to måter:
Fordi fargen på hvitt lys kan defineres på brikke- og fosfornivå, kan LED-armaturer justeres til forskjellige korrelerte fargetemperaturer og fargegjengivelsesnivåer. Spesifikatoren får mer kontroll enn noen tidligere belysningsteknologi som tilbys.
Disse tre lyskildene er forskjellige på måter som påvirker energiregninger, vedlikeholdsplaner, varmebelastning og valg av armatur. Tabellen nedenfor sammenligner typiske verdier for ekvivalent lyseffekt.
| Parameter | Glødende | Fluorescerende | LED |
|---|---|---|---|
| Systemeffektivitet | 10–17 lm/W | 50–70 lm/W | 120–200 lm/W |
| Typisk levetid | 1000–2000 timer | 8 000–15 000 timer | 30 000–100 000 timer |
| Varmeutslipp | Veldig høy | Moderat | Lavt |
| Oppvarmingstid | Umiddelbar | 1–3 minutter | Umiddelbar |
| Byttetoleranse | Dårlig | Dårlig | Utmerket |
| Innhold av kvikksølv | Ingen | Ja | Ingen |
| Mekanisk skjørhet | Høy | Høy | Lavt |
En komplett LED-armatur er mer enn en brikke festet til et hus. Den inkluderer flere undersystemer som bestemmer ytelse, pålitelighet og levetid. Kjøpere som sammenligner produkter fra forskjellige fabrikker bør vurdere hvert av disse områdene i stedet for bare å sammenligne watt.
SMD- eller COB-brikker genererer lyset. Chipkvalitet, innsamlingsnøyaktighet og termisk motstand påvirker direkte lysstrøm, fargekonsistens og langsiktig avskrivning.
LED-er trenger en regulert likestrøm. En godt bygget driver konverterer strømnettet, beskytter mot overspenninger og holder strømmen stabil slik at lyseffekten ikke driver eller flimrer.
Selv effektive lysdioder produserer varme i krysset. En kjøleribbe i aluminium med riktig størrelse holder overgangstemperaturen lav og bevarer lumeneffekt og levetid.
Huset gir mekanisk stabilitet og definerer IP-klassifiseringen. Pakningstette, forseglede hus er nødvendig for våte, støvete eller høytrykksspylingsmiljøer.
Linser, reflektorer og diffusorer former strålen. En 120-graders strålevinkel er populær i industrielle lineære beslag fordi den dekker brede områder jevnt fra lave til middels monteringshøyder.
Kablingsterminaler, kontakter og monteringsklips bestemmer hvor raskt armaturet installeres og hvor enkelt det er å bytte ut senere. Verktøyfrie rekkeklemmer reduserer installasjonsarbeidet.
I modulære produktfamilier kan driveren og lyskilden byttes ut uavhengig av hverandre. Denne utformingen reduserer kostnadene for langsiktig vedlikehold fordi en defekt driver ikke krever å kaste hele armaturet.
LSM P2 Series 25W-75W LED-driver med lav krusningsstrøm Denne modulære LED-strømforsyningen fremheves etter en diskusjon om utskiftbare drivere, og tilbyr 25W til 75W alternativer med lav krusningsstrøm og opptil 93 % effektivitet for pålitelig vedlikehold. Se produkt → Lyseffektivitet, uttrykt i lumen per watt, er den mest direkte måten å sammenligne lyskilder på. En typisk LED-armatur av erstatningskvalitet leverer 120 til 160 lm/W, mens eldre teknologier forblir langt under dette området. Diagrammet nedenfor viser den relative plasseringen av hver teknologi.
På systemnivå bruker en LED-armatur omtrent 70 til 80 prosent mindre strøm enn en glødelampe for det samme leverte lyset. Som forklart i vår oversikt over høylyseffektiv LED lektedesign , det optiske systemet og drivereffektiviteten bestemmer sammen hvor mye av inngangseffekten som blir nyttig lys. Over en driftsperiode på 50 000 timer er strømkostnadsbesparelsen alene ofte flere ganger den opprinnelige kjøpesummen for LED-armaturen.
LED-teknologi dekker nå nesten alle applikasjonskategorier. For kommersielle og industrielle bygninger inkluderer de mest spesifiserte armaturfamiliene:
Valg av armatur bør styres av monteringshøyden, omgivelsesforholdene, optiske krav og vedlikeholdstilgang, ikke av lampeformen alene. For eksempel, en komplett LED-armatur designet som et enkelt system gir vanligvis bedre resultater enn en ettermontert lampe plassert i et gammelt hus, fordi varmebanen og optikken er designet sammen.
LG15D Slank LED-lektebeslag med 120° strålevinkel Nevnt i sammenheng med komplette armaturer som utkonkurrerer ettermontering, tilbyr denne IP20 lekten 120° stråle, opptil 150 lm/W, og flere lengder fra 0,6 m til 1,8 m for fleksibel bruk. Se produkt → Tøffe miljøer er der LED-teknologi avslører sin største fordel fremfor lysrør. Et lysstoffrør i et støvete verksted mister gradvis ytelsen ettersom støv legger seg på røret og huset. I et nedvaskingsområde kan fukt komme inn i armaturet og skade starteren eller ballasten. LED-armaturer designet for disse forholdene bruker forseglede polykarbonat- eller aluminiumshus, tette diffusorer og korrosjonsbestandig maskinvare.
IP-klassifiseringer er standardmåten for å sammenligne beskyttelsesnivåer. IP65 beskytter mot støvinntrengning og lavtrykksvannstråler, noe som passer de fleste mat- og drikkefasiliteter. IP66 gir beskyttelse mot kraftigere stråler, noe som er egnet for vanlig høytrykksspyling. IP67 legger til midlertidig nedsenking, som vanligvis er unødvendig innendørs.
En annen viktig parameter er slagfasthet, uttrykt som en IK-vurdering. Inventar installert i gaffeltruck-trafikerte varehus eller kjøretøyvedlikeholdsgroper bør ha IK08 eller høyere for å overleve utilsiktet kollisjon.
LG06J aluminiumslegering IP65 LED Tri-proof lys Etter et notat om slagfasthet, har denne IP65 tri-proof lampen en aluminiumslegering, 120° stråle og utskiftbar lyskilde for slitesterk installasjon som er lett å vedlikeholde. Se produkt → Å shortliste en LED-armatur krever mer enn å sjekke watt. Følgende vilkår vises på alle seriøse dataark, og å forstå dem hjelper kjøpere med å sammenligne tilbud på en rettferdig måte.
| Term | Praktisk betydning |
|---|---|
| Lysstrøm | Total lyseffekt i lumen. Sammenlign lumen i stedet for watt når du bedømmer lysstyrken. |
| CCT | Korrelert fargetemperatur i kelvin. 2700–3000 K ser varmt ut, 4000 K er nøytralt, og 5000–6500 K ser kult og dagslysaktig ut. |
| CRI | Fargegjengivelsesindeks fra 0 til 100. CRI 80 er standard for de fleste interiører; CRI 90 eller høyere foretrekkes for inspeksjons- og detaljhandelsoppgaver. |
| Strålevinkel | Bredden av lyset spredte seg. Smale bjelker passer til høye monteringshøyder; brede bjelker passer til generell belysning. |
| IP-vurdering | Inntrengningsbeskyttelse mot støv og vann. IP20 er for tørre innendørsplasser; IP65 og IP66 er for våte og støvete steder. |
| IK-vurdering | Slagbeskyttelse. Høyere verdier betyr at huset motstår sterkere mekaniske slag. |
| L70 levetid | Timer til lysstrømmen synker til 70 prosent av opprinnelig effekt. Typiske verdier varierer fra 30 000 til 100 000 timer. |
| Drivertype | Kontrollgrensesnittet, slik som ikke-dimbart, triac, DALI eller 0–10 V. Bekreft kompatibilitet med stedets kontrollsystem før bestilling. |
Kjøpere som vurderer LED-armaturer fra forskjellige leverandører bør sammenligne like for like. Følgende sjekkliste dekker de vanligste årsakene til anskaffelsesproblemer i kommersielle og industrielle prosjekter.
LED fungerer naturlig med elektroniske kontrollsystemer fordi de kjører på lavspent likestrøm og reagerer umiddelbart på strømendringer. Tilstedeværelsesregistrering, høsting av dagslys og planlagt dimming kan legges til LED-installasjoner uten kompatibilitetsproblemene som er sett med enkelte fluorescerende utstyr. I et typisk varehus reduseres belysningsenergibruken med ytterligere 20 til 40 prosent ved å kombinere LED-høytliggende armaturer med tilstedeværelsesdeteksjon.
Mange moderne LED-armaturer er designet som systemer i stedet for frittstående lamper. Modulære drivere, utskiftbare lyskilder og grensesnittalternativer for bygningsstyringssystemer er stadig vanligere. Kjøpere som forventer en kontrolloppgradering i fremtiden, bør sjekke om den valgte produktfamilien støtter denne banen uten en fullstendig utskifting av armaturet.
Startprisen forteller ikke hele historien. Vurder en installasjon med 50 armaturer som kjører 4000 timer per år. Hvis LED-armaturene sparer 40 watt per posisjon sammenlignet med det tidligere lysrørsystemet, er den årlige strømbesparelsen 8000 kWh. Ved en gjennomsnittlig kommersiell elektrisitetstariff på 0,12 USD per kWh, er det omtrent 960 USD per år, før man teller arbeidsinnsparingen ved å ikke tenne lysrør hver 12. til 18. måned.
Tabellen nedenfor gir en forenklet sammenligning for en armaturposisjon over 10 års drift.
| Kostnadskomponent | Fluorescerende fitting | LED-beslag |
|---|---|---|
| Opprinnelig kjøpskostnad | 30 USD | 55 USD |
| Lampebytte | 4 over 10 år | 0 |
| Systeminngangseffekt | 58 W | 35 W |
| Energi per år | 232 kWh | 140 kWh |
| Energikostnad per år | USD 27,84 | USD 16,80 |
| 10 års energikostnad | USD 278,40 | 168,00 USD |
*Forutsetter en LED-armatur med 50 000 timers nominell levetid og utskifting av hele armaturen ved slutten av levetiden.
I løpet av 10 år sparer LED-posisjonen mer enn USD 110 i strøm alene og eliminerer fire arbeidsbesøk for lampebytte. Den marginen gjør LED til det rasjonelle valget selv når førstekostnadsforskjellen er relativt stor.
LED-armaturer inneholder ikke kvikksølv, noe som forenkler avhending og reduserer kompatibilitetsbyrden sammenlignet med lysstoffrør. Deres lengre levetid betyr at færre erstatningsprodukter produseres og kasseres. Ved slutten av levetiden kan aluminiumshuset og driveren til de fleste LED-armaturer separeres og resirkuleres gjennom standard e-avfallskanaler.
Fordi LED-er sender ut svært lite infrarød og ultrafiolett stråling, reduserer de falming av tekstiler, emballasje og kunstverk i detaljhandel og utstillingsmiljøer. Den lavere varmeeffekten reduserer også kjølebelastningen i bygninger med klimaanlegg, og øker den totale energibesparelsen.
Den trykte levetiden refererer vanligvis til vedlikehold av L70 eller L80 lumen, noe som betyr timene til armaturet leverer 70 eller 80 prosent av den opprinnelige lyseffekten. Det er ikke en fiasko tid. Å holde krysstemperaturen lav og velge en kvalitetsdriver forlenger begge den effektive levetiden.
Flimmer er vanligvis forårsaket av en driver av lav kvalitet eller av inkompatibilitet mellom driveren og en dimmer. Gode drivere holder utgangsstrømmen lav og er testet med vanlige dimmere. Kjøpere bør be om en dimmingskompatibilitetsliste eller en flimmerprosentverdi før kjøp.
LED-armaturer med generell belysning er designet for å oppfylle de fotobiologiske sikkerhetskravene i IEC 62471 og er klassifisert som unntatt eller lav risiko. Den fornuftige regelen er den samme som med enhver sterk lyskilde: unngå å stirre direkte på strålen til en høyintensitetsarmatur.
Ja. I motsetning til lysstoffrør, som kan ta minutter å nå full effekt i kalde rom, starter LED med full lysstyrke umiddelbart. Lave omgivelsestemperaturer hjelper faktisk chipsene med å holde seg kjølige, noe som forbedrer levetiden. Høytemperaturmiljøer er mer krevende og krever nøye valg av varmeavleder.
Tri-proof armaturer gir beskyttelse mot vann, støv og mekanisk påvirkning, vanligvis med en IP65 eller høyere klassifisering og en tøff polykarbonat eller aluminium kropp. Standard lektebeslag er typisk IP20 eller IP40 og brukes best i tørre innendørs områder. Installering av en ikke-forseglet beslag på et fuktig sted risikerer tidlig feil.