Takk til Tino Wolf, Buvik Elektro for forslag til tema :-)
Både lyskilde og eventuell forkobling avgir varme. Og levetid påvirkes av varme.
Komponenter påvirkes negativt av varme
Når lys genereres fra strøm avgir prosessen varme. En indikasjon av varmeavgivelse kan leses av watt-angivelse på lyskomponentene, men noen belysningsteknologier er mer effektive enn andre.
I en tradisjonell glødelampe er 96% av Watt varme – kun 4% av Watt gir lys (lumen)
Lysutbytte på en glødelampe er typisk 15 lumen per watt, men det er variasjoner basert på hvilken glødetråd og fyllgass som er anvendt.
Moderne belysningsteknologier er langt mer effektive og reduserer merkeeffekt med mer enn 90%
Lysutbytte på LED til boligbelysning >80 lm/W, i industri er det ikke uvanlig med lysutbytte på >120 lm/W.
Varme er den største fienden
Varme er den største fienden
Levetid påvirkes av varme, og du får varme både fra lyskilde og eventuell forkobling (LED Driver, trafo eller HF ballast). I tillegg bestemmes progresjon av omgivelsestemperatur (Ta = Temperature Ambient). Tåleransen til forkobling fremgår av typemerking på denne; For eksempel maks Ta=55 grader Celsius
Eksempeldata på en HF ballast; er temperatur i armaturet 55 grader, blir brukbar levetid 55.000 timer, går temperatur ned 5 grader øker levetiden til 75.000 timer, går temperatur opp 5 grader reduseres den til 40.000 timer.
Varme over kort tid påvirker komponentlevetid, og kan over lengre tid «tørke» ut komponenter eller smelte loddinger, som gir dårlig kontakt.
Ved ekstrem høy temperatur løser termosikring ut og lyset slukner.
Ved vanlig drift går belysning som normalt inntil du når «slutt-av-levetid»-adferd, som for eksempel flimmer, lyset slukner, lyset tenner ikke, etc.
Beste måte å få lav «Ta» er å holde lav Watt
Lav Watt, høyt lystutbytte og kontrollert brukstid i form av sensor, eventuelt sensor DIM eller tidsbryter er beste formel for vellykket belysning over tid.
Spesielt soner som ikke er i konstant bruk; i bolig bad, toalett, kjeller, garasje, kan med fordel utstyres med smartbelysning; LED med sensor-løsning. på kontor; selve kontoret, møterom, toaletter etc. i industri: lagerhall, deler av produksjonshall kan være ned-dimmet og gi full belysning ved tilstedeværelse.
LED har større lystilbakegang ved høyere temperatur
Selve dioden påvirkes av temperatur. I proffløsninger ligger selve dioden på en kjøleflate (heatsink) og arealet av denne indikerer kapasitet til hvor stor effekt den kan avlede varme fra. Små kjøleribber på kjøle-enhet er for laveffekt, mens store kjøleribber er for høyere effekt. På noen løsninger er kjøleribber et tilvalg, for eksempel en LED strips (LED tape). Her bør det velges å legge strips i alukanal for å få god kjøling over tid. Det går fint å legge strips rett på andre flater også, men du vil ha større lystilbakegang over tid.
COB eller SMD LED?
COB (Chip On-Board) er anvendelig for de fleste bruksområder og er mest utbredt i vanlige downlights og spotlights (for butikk). Lyskilden er kompakt, på størrelse med en skjorteknapp eller maks en 50-øring i effekter fra 3W til >35W.
SMD (Surface Mounted Device) er mest vanlig på LED strips, downlights (med opal avdekking), LED panel, High Bay, m.m. og er i effekter fra 0,2W og oppover. På høye effekter er det en «hel skog» av SMD dioder enten med linser eller klar/frostet avdekking.
Det er aktuelt bruksområde som bestemmer hva som er best teknologi. Sjekk med produktblad fra aktuell leverandør.
Det er en fordel også at driftsstrøm holdes nede, dvs mA inn på løsning. Høy mA, f eks 3000mA vil være en mindre robust løsning enn for eksempel 1080mA. I en boligdownlight vil en driftsstrøm på 600mA være bedre enn 800mA.
Sensor, detektor, bevegelsesmelder, kjært barn har mange navn; hva er best?
Alle smarthus eller de som er smarte, bør bruke sensor som en del av installasjonen. En sensor vil tenne lyset, starte ventilasjon eller trekke inn markisen anhengig av funksjon/programmering. For belysning finnes det to typer sensorer; en som registrerer varme (PIR = Passiv Infra Rød) og en som registrerer basert på sending og mottak av mikrobølger (på samme måte som en flaggermus).
Virkemåte PIR
En PIR sensor registrerer at et varmt legeme (en person) kommer inn i sonen – ved at vedkommende beveger seg og blir registrert med at man flytter seg fra en sektor til en annen i «scanningen» fra sensoren.
En fin-masket PIR sensor ser små bevegelser ( for eksempel at man klikke på en mus) og defineres som en tilstedeværelsessensor. Dette er optimalt valg for en kontor-sensor – slik at man ikke risikerer at lyset slukkes mens man er på kontoret.
En grov-masket PIR sensor krever større bevegelser (for eksmpel at man er gående). Dette defineres som en bevegelsessensor. Dette er optimalt valg for sensor i korridor/myldreområder.
Fordel med PIR
En PIR-sensor kan bare se det som kan sees fra «øyet» på sensor; en takmontert sensor ser ned i aktuell sektor. Den kan ikke se gjennom et vindu. PIR er derfor ideell i soner hvor man ønsker å «styre» hva sensor skal kunne se. Du kan i utendørsbruk, avgrense visse sektorer med avblending (avhengig av produsent) – slik at sensor for eksempel ikke «tenner lyset» hvis katta til naboen passerer under sensoren – eller innendørs at den ikke skal se ned trappa før du kommer inn i sonen. En del produsenter tilbyr programmering med fjernkontroll slik at man slipper å drive med programmering ved å stille inn på selve sensoren.
Bakdel med PIR
PIR krever et «øye» montert som blir som en «vorte» på armaturet – eller et ekstra komponent som vises i taket (samme som med sprinkler eller eventuelle røykvarslere). Dette er selvfølgelig en smaksak .-)
I inngangsparti kan en PIR sensor «ikke klare å» se den besøkende når den besøkende har kalde ytterklær på seg og lite eller ingenting av ansiktet vises for sensoren.
Fordel med Mikrobølge (MW) sensor
En mikrobølgesensor kan plasseres «usynlig» for eksempel i himling eller være usynlig integrert i armaturet. I noen tilfeller må den likevel monteres synlig for at en dagslyssensor (photocelle) skal registrere om det er tilstrekkelig dagslys eller om lyset skal tennes. En del produsenter gjør mulig programmering med fjernkontroll – da må sensor plasseres slik at den kan sees av fjernkontroll. Noen versjoner finnes med ekstern dagslyssensor slik at det blir bare et hull med størrelse som en 50-øring.
Bakdel med mikrobølge (MW) sensor
En mikrobølgesensor ser «alt», ved feilprogrammering kan den se trær som beveger seg utenfor tiltenkt sone – eller kan slå ut på at naboen i etasjen under beveger seg fra rom til rom. Det kan være nødvendig å justere parametre for at den skal fungere som tiltenkt. Mikrobølgene kan ikke se igjennom metall.
Vanlige innstillinger av sensor
TIMER (tajmer :-) ): I praksis vil en sensor registrere en bevegelse, tenne lyset – og så starte en nedtelling. Dette kan for eksempel være 5 minutter. Hvis den blir avbrutt av en ny bevegelse, vil det starte nedtelling på nytt til nye 5 minutter. Slik holder den på til den ikke lenger ser noen bevegelse og slukker lyset. Selve tidsintervallet er gjerne faste intervaller, men det kan være at en fjernkontroll har flere valg en dipswitch på sensor.
FØLSOMHET: Typiske valg er 100%, 75%, 50%, etc… 5%. Ved 100% har sensor maks følsomhet, det vil si at det er med denne innstillingen den ser lengst. Ubrutt «synslinje» for sensor vil gi lengst følsomhet. Når sensor kobler inn for tidlig er det vanlig å gå ned i følsomhet til ønsket adferd er oppnådd.
Dagslys-funksjon
Lux-føler/fotocelle: Litt mer avanserte versjoner har et ekstra «øye» som sjekker om det er nok lys fra dagslys. Dette er en funksjon som gjerne de-aktiveres hvis det ikke finnes dagslys i aktuell sone; for eksempel et toalett (uten vindu). Enkle versjoner med luxfølere har kun funksjon i forhold til daglys eller ikke, mens mer avanserte versjoner kan «se» om det er tilstrekkelig lux-nivå i forhold til funksjon; For eksempel kan en sensor (med dimming) dimme lyset opp og ned i takt med tilløp av dagslys. På denne måten oppnås en konstantlysfunksjon. Det er for eksempel alltid 500 lux på kontoret uavhengig av sol/overskyet/natt ute. Dette behøver ikke være dyrt, du må ha en belysning som enten er dimmebar, eller som kan gjøres dimmebar. Ofte er dette kun valg av LED Driver. De fleste systemene i dag er med 1-10V eller DALI (KNX), men det finnes også alternativer med dimming for faseavsnitt.
Stand-by (korridor-funksjon)
I noen bruksområder er det ikke ønskelig å lyset skal skrus helt av; for eksempel inngangsområdet i en boligblokk – eller i korridorer utenfor leilighetene.
Noen sensorer har mulighet til stand-by, også kalt korridor-funksjon. I tid uten bevegelse vil sensor dimme ned lyset til for eksempel 10%. På denne måten har du et grunnlys – slik at det ikke er beksvart.
I Sverige er det vanlig i boligblokker å ha et grunnlys slik at det kan avdekkes om «noen» er ute i korridor. Det kan samtidig være litt mer trivelig at det er noen lysstriper i blokka – fremfor at det en er helt «mørk» og «ugjestfri».
Det er også anvendelig å bruke stand-by i større lagerbygg eller industri; det er for eksempel 50 lux ute i hallen – til du kommer til ønsket sone, så dimmes lyset opp «der du er».
Det er også mer trivelig i en kontorlandskap – at det er et dust lys på kanskje 150 lux i hele området, og dine 500 lux på din arbeidsplass.
Hva er best PIR eller MW?
Ja, takk begge deler? :-) – noen sensorer kan stilles inn til enten PIR eller MW, da kan du velge avhengig av ønsket effekt/løsning.
Det blir en smakssak eller at aktuelle produsenter ofte tilbyr kun en av variantene, eller at man ikke ønsker at taket skal ha «prikker» med synlige sensorer.
Hva med integrert sensor vis-a-vis ekstern sensor?
Fordel med integrert sensor er at den forenkler installasjon, du trenger i prinsippet kun å koble til strøm – så er sensor i gang. Dette er optimalt i bolig med skjultanlegg, hvor det er krevende å kable om for å fordele ubrutt strøm og bryterstrøm til aktuelle sensorer.
Bakdel med integrert sensor er at du får 16 sensorer i en sone med 16 armaturer – slik at du får et egetforbruk på nevnte sensorer.
Fordel med ekstern sensor er at du får enklere programmering, selv om du i noen tilfeller ikke kan klare deg med bare 1 sensor; i en lang korridor med gjennomgang bør du ha en sensor i hver ende.
Bakdel med ekstern sensor er det krever med kabling, og at eventuell defekt slår ut på hele sonen.
Nyhet; nå kan du plugge inn sensor senere
Flere armaturløsninger kan nå oppgradere med sensor senere i levetiden. Blant annet BELL tilbyr plugg-inn sensor PIR til flere lyskastere, samt på Innendørs AQUA Connect og DURA V2, finnes det plugg-inn MW sensor – slik at man senere kan legge inn dette. Også batteribackup – s.k. nødlysfunksjon kan legges inn som plugg-inn, slik at man har lys når strømmen går i inntil 3 timer.
Tilbehør til BELL OMNI LED-lyskastere 10W – 50W – PIR sensorEksempel på plugg-inn mikrobølgesensor til BELL DURA V2 IP66 parkeringshus og industriarmaturEksempel på nødlys (batteripakke) med selvtest for BELL DURA V2 IP66 Parkeringshus og Industriarmatur
Alle lyskilder har en brukbar levetid. At lyskilden defineres som brukbar er at den gir et riktig lys i forhold til energiforbruk.
Tradisjonelt er denne satt til 80% gjenværende lysytelse. (80% av nyverdi). Har lyskilden 1000 lumen som ny, bør den altså skiftes når den er nede på 800 lumen. Med LED er den ofte satt til 70% av nyverdi siden den er en dyrere investering. Det vil si 700 lumen. Dette er såkalt økonomisk levetid.
Som bildet over illustrerer er det forskjellig adferd på lyskildene. Metallhalogen som er benyttet som skiltbelysning på bildet – har en fargedreining i siste fase av levetiden. Dette beror på at lyskildengasssen i Metallhalogen er tilsatt visse salter (stoffer) som blir brukt opp gjennom levetiden. Når lyskilden dreier i lysfarge er det en indikasjon på at lyskilden bør (skal) skiftes.
Lyskilder som er plassert slik at lyskildeskift er kostbart, bør skiftes som et planlagt vedlikehold. I en vedlikeholdsplan bør man ha en informasjon basert på datablad fra produsent hva som er brukbar levetid (Lumen Maintenance & Service Lifetime).
I alle profesjonelle bruksområder skal man forholde seg til for eksempel lux krav til arbeidsplass (500 lux) og det vanlige er at det i lysberegning beregnes etter 80% lysytelse slik at lysplan sier 625 lux (eller L80 beregning i innstillingene).
Med LED har brukbar levetid også blitt påvirket av LED Driver. I noen tilfeller kan ubehagsflimmer oppstå, på grunn av LED Driver ikke lenger klarer å forsyne LED med korrekt, flimmerfri strøm. Dette skyldes oftest at kondensatorene er mettet – og ikke lengre har egenskapene som ny.
«Billige» LED Drivere har gjerne billigere komponenter og et av sparepunktene er valg av kondensator (dessverre).
Er LED Drivere en separat komponent kan man kun bytte LED Driver.
Med lang levetid på LED (dioden) kan et lyskildeskift etter for eksempel 3 år, vise forskjell på gammel og ny. Det kan da være nødvendig å bytte om på armaturene slik at uniform belysning.
Typiske levetider på lyskilder
LED 50 000 timer – 100 000 timer
Glødelampe 1 000 timer
Halogen 240V 2 000 timer
Halogen 12V 1 000 timer – 4 000 timer
Kompaktlysrør 2 Pin 10 000 timer
Kompaktlysrør 4 Pin 13 000 timer
Lysrør T8 17 000 timer (service)
Lysrør T5 21 000 timer (service)
Metallhalogen CDM-T 10 000 timer (service)
Høytrykknatrium SON 70W 17 000 timer (service)
Høytrykknatrium SON <100W 21 000 timer (service)
Eksempel på antall brenntimer pr år
Boligbelysning 3 000 timer (ellers i Europa bruker man 1 000 timer/år
Kontorbelysning 1 760 timer (basert på 220 arbeidsdager og 8 timer/dag
I bolig vil altså en LED på 50 000 timer lyse i opptil 16 år, men bør skiftes når lystilbakegang er på 70% av nyverdi.
Riktig tidspunkt å skifte lyskilde
Den dyreste måten å skifte lyskilder på, er enkeltskift. Å planlegge og gjennomføre (kjøp/transport/administrasjon) er like lang tidsbruk, enten du kjøper 1 stk eller 100 stk. Selve «lyskildeskiftøvelsen» er selvfølgelig 100 ganger lengre ved 100 lyskildepunkt, men ved enkeltskift du mister «gevinsten» ved automatikken du plukker opp ved å gjøre repetetiv øvelse:
Gardintrappa er allerede «oppslått» og plassert i sonen
Du har «løst» åpningstid fra forrige armatur (hvordan åpnet jeg dette armaturet – hvordan løsnes lyskilden – du har tempoet oppe :-)
Du har gevinst med at alle lyskildene i esken er på plass på stedet det skal skiftes på
Et planmessig lyskildeskift kan også gjøres på tidspunkt hvor forstyrrelsen er minimal; i butikk for eksempel på tidspunkt i uka hvor det er lite trafikk. I industri i sommerferien hvor produksjonen er stengt, etc.
Det er også lettere å planlegge det neste «gruppeskiftet» når du nå har en dato for siste gruppeskift.
Gruppeskift eliminerer ikke behov for enkeltskift, men det behovet reduseres betraktelig :-)
Hva er konsekvensene ved mangelfullt lyskildeskift?
Dyrt vedlikehold (i noen tilfelle vil en defekt lyskilde «ødelegge» armaturet på grunn av gjentatte tenninger (oppstart) – og kan i verste fall starte varmgang og mulig branntilløp). Du har selvfølgelig en kortsiktig gevinst – med at du sparer på at du ikke kjøper ny lyskilde, men du har andre negative konsekvenser;
Mørke soner eller bruksområder med for lav lysytelse (som gir lavere lux enn krav
Ubehagsflimmer (som kan gi hodepine eller synsforstyrrelser – dette er individuelt fra bruker til bruker)
Lavere arbeidskomfort – som kan føre til økt sykefravær, dårligere produksjon
Redusert merkevareverdi; en butikk som er halvmørk, eller industribygg i halvmørke – trekker ned inntrykket fra besøkende, og kan gjøre at kunden velger konkurrent i stedet for din virksomhet
Noen lyskilder har slutt-av-levetid-adferd som er uønsket – som vist i bildet på dette innlegget; du får blåskjær på objekter – og dette er ofte ikke optimalt.
Damplamper har en negativ adferd i gamle armaturer; De trekker langt mer strøm enn nyverdi. Det er jo aldri lyskildeeffekten isolert som er det reelle strømforbruket; det er lyskildeeffekt (Watt) pluss tap i forkobling (Watt) – såkalt systemeffekt. En 400W metallhalogen lyskilde på 400W har typisk 30W tap som ny i armaturet. Det er ikke unormalt at systemeffekt øker til over 500W på gamle armaturer. Til slutt blir effektforbruket så stort at forkobling ikke klarer å holde damplampen i gang; den slukner – og så vil den prøve å starte igjen – så lyse en periode og så slukne. Dette sliter på tennapparat (startmekanisme), og øker strømforbruk radikalt. Man ender med å måtte skifte tennapparat, ballast (drossel) og kondensator, samtidig med lyskilde… Ikke akkurat penger spart :-/
Lysrør som blir stående å «gløde» på endene (fra elektrodene) kan bli så varme at lysrøret punkterer – og det slippes ut kvikksølv fra lysrøret. Kvikksølv skal du ikke utsettes for; start utlufting umiddelbart og forlat rommet. Lysrøret var en stor innovasjon når det ble oppfunnet på 1890-tallet, men krever et planmessig vedlikehold. Løsninger med elektronisk HF reaktor eller oppgradert med elektronisk tenner (alternativt sikkerhetstenner med reset-knapp) vil sørge for at lysrør ikke tennes ved slutten av levetiden.
Lystilbakegang gjennom levetidenEksempel på fargeskift på Keramisk metallhalogenGlødende ende – snart punktering frigjøring av kvikksølvSlukket lysrør i garasje
