Transcript Det nya LED
Siteco LED Det nya LED-ljuset L E D - KO M P E N DI U M 201 0 FR Å N A N N EL L L J US + FO R M A B Det nya LED-ljuset INNEHÅLL 1. Vad är LED? .............................................................. 4 2. Hur skiljer sig LED? .................................................... 8 3. Spar el, miljö och kostnader .......................................11 Ljusutbyte, Effektivitet, Livslängder 4. Ljuskvalitet ............................................................... 15 Kvalitetsegenskaper, Färgåtergivning 5. Ljusfärg och färgtemperatur ....................................... 17 Vita ljusfärger, Färgtemperatur, Färgväxling 6. Rätt temperatur en förutsättning ................................. 20 7. Teknik och driftdon, elektronik och styrning ................. 22 Driftdon, Ljusreglering, Färgväxling 8. LED - historik ............................................................ 27 9. Annell LED - några armaturexempel ........................... 28 Annells LED-grupp är vår expertpanel som ger goda råd. © Copyright: Annell Ljus + Form AB 2010 Uppdateras regelbundet som pdf-dokument på www.annell.se Återge gärna ur innehållet men ange vårt företag samt ev. namngiven källa STÖRSTA TEKNIKSKIFTET INOM BELYSNING PÅ 70 ÅR Inledningen av ett historiskt teknikskifte inom ljus har påbörjats. Inte sedan 1940 har vi svenskar upplevt något liknande. Under brinnande världskrig lyckades pionjären Axel Annell med sitt ljusföretag importera de första lysrören till Sverige från USA. De var av fabrikat Sylvania. Ungefär samtidigt började svenska Luma en tillverkning av svenska ”lysämnesrör”. Detta blev starten för svenska lysrörsarmaturer som starkt kom att förändra ljusmiljöerna på arbetsplatser och i offentlig miljö. Axel Annell och Asea Belysning förblev länge två ledande aktörer inom lysrörsbelysning med konstruktioner, kreativ utveckling och egen tillverkning. Morgondagens ljuskälla är lysdioden som internationellt kallas LED (Light-Emitting Diode). De första generationernas lysdioder för belysning börjar nu påverka hela belysningsområdet både inomhus och utomhus. De ljussvagare lysdioderna i olika färger har däremot funnits länge som signal- och dekorljus, som trafiksignaler samt i instrument, apparater och mobiltelefoner. Det är faktiskt inte mer än drygt tio år sedan man i Japan och USA började experimentera med det ”vita” diodljuset för allmänbelysning, platsbelysning och accentbelysning. ”No matter how you are involved with the LED world, one fact is indisputable: you are involved in a massive transformation of an industry that will touch every life on this planet. It is rare to be a part of something so monumental”. Ankush Chopra, assistant professor of Strategy and Management at Babson College,USA Lysdioder visar upp en lång rad möjliga fördelar om de används rätt. Potentialen är stor. De har förutsättningar att bli både energisnålare och mer långlivade än andra ljuskällor. Tekniken utvecklas i snabb takt. En prestigefylld kamp om världsherraväldet inom LED pågår mellan Europa, Japan, Kina, Korea och USA. Förväntningarna är mycket stora och enligt prognoser kan lysdioder före år 2020 komma att svara för mer än hälften av all nyinstallerad belysning i världen (!). Om några år är lysdioden en helt vanlig ljuskälla i våra vardagsmiljöer. Hos Annell har vi format en speciell LED-grupp och vi publicerar varje månad aktuell information om den pågående globala LED- utvecklingen. Se www. annell.se och beställ nyhetsbrevet Annells ljusa sidor. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 3 1. VAD ÄR LED? LED är en miljövänlig miniljuskälla som på flera sätt avviker från de ljuskällor som vi vant oss vid. Högeffektsdioder är synnerligen ljuseffektiva och används till allmän- och accentbelysning. Lågeffektsdioder för dekor- och signalljus, ofta med färgat ljus, är enklare och billigare. Vid rätt användning kan alla lysdioder uppnå en mycket lång livslängd med extremt låg energiförbrukning. LED är alltså ljusemitterande dioder, som alstrar ett karakteristiskt ljus i olika färger, ett monokromatiskt luminiscensljus inom en smal våglängd som avgör ljusets färg. Ljuset är riktat i en sektor och för att ytterligare kontrollera ljusriktningen används vanligtvis optiska tillsatser i form av en lins eller reflektor. Ljusets spridningsvinkel bestäms dessutom av LED-armaturens eventuella avskärmning. Lysdioder är mycket små, mindre än ett knappnålshuvud. De består av ett halvledarchips med flera tunna lager av olika halvledarmaterial som stimuleras med elektrisk ström. Ljuset alstras som en kontrollerad elektron-emission i en halvledarövergång. Lysdioden konverterar elektrisk energi till syngrundande strålning i avstämda, smala våglängder med små värmeförluster. Halvledarens material bestämmer den spektrala våglängden, diodens färg. En diod tänder till fullt ljusflöde snabbare än en glödlampa. I praktisk drift genomströmmas LED av likström, lågvolt (klenspänning), som alstras i ett elektroniskt driftdon som ansluts till 230 volt (V). Ett driftdon kallas ibland ”driver” eller ”power supply”, ibland konverter eller lite slarvigt bara för transformator. Driftdon är dock ett bra samlingsnamn att använda. De nödvändiga elektroniska driftdonen är antingen inmonterade i LED-armaturen eller beställs för separat montage i anslutning till den. Lysdioder för belysning förses med optisk förstärkning och kontroll i form av en lins eller reflektor. En avskärmning på eller i armaturens ljusöppning kan också tillkomma. En LED-armatur köps normalt komplett med ett inbyggt diodpaket innanför ljusöppningen Fosforskiva Siliconlins Keramisk bottenplatta, substrat Termisk o.elektrisk isoleringsyta TVS (för spänningsutjämning) LED-chips Fästyta för chips Kontaktyta för el Katod (anod på motstående sida) Lysdioden är mer beroende av sina driftförhållanden än andra ljuskällor. Prestanda som ljusflöde, ljusfärg, färgåtergivning och livslängd är avgörande liksom armaturens och driftdonens konstruktion och utförande samt aktuell drift- och omgivningstemperatur med ström- och spänningsförhållanden. Till kalkylen hör en schablonberäkning för bortfallsprocent per 1000 drifttimmar, 0,1% för själva dioderna och 0,2% för de elektroniska driftdonen (som gäller för all belysningselektronik). Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 4 För belysning behövs vanligtvis mindre eller större grupper lysdioder i varje armatur, LED-paket eller LED-moduler, som finns i många former och storlekar. Livslängden för LED-armaturer är redan idag mycket längre än för de flesta andra ljuskällor, omkring 50 000 timmar, i bästa fall 10-20 år eller mer. Det kan innebära att utbyte av dioder aldrig blir aktuellt eftersom hela armaturen av åldersskäl sannolikt bör bytas ut efter så lång tid. Vid kortare livslängder i form av ljusnedgång eller bortfall av dioder och elektroniska driftdon kan dock utbyten av diodpaket eller diodmoduler, bli aktuellt. För de nya ersättningsljuskällorna LED-lampor med standardsockel gäller omkring 20 000 timmar. LED-lampa Osram Parathom Classic A 60 Till vänster en typisk lysdiod för indikationsljus, t.h. en högeffektsdiod för belysning (ej skalenligt) Ett annat sätt att använda dioder är de kompletta LED-lampor som nu för konsumentmarknaden introduceras på bred front som ersättningsljuskälla (”retrofit”) till glödlampor. Till utseendet liknar de glödlampor med en grupp lysdioder inbyggda i glaskolven. Driftelektroniken är integrerad och den gängade standardsockeln är samma som för normalglödlampor. LED-lampor påminner i sin funktion om reflektorlampor och är på väg att utvecklas till en ny volymprodukt inom hembelysning. De är ännu så länge relativt ljussvaga men kommer på sikt att kunna ersätta alla de små lysrörslampor som inom hembelysning kallas för ”lågenergilampor”. Energisnåla diodlampor blir troligtvis en vanlig ljuskälla inom morgondagens hembelysning. Det är bara en liten del av alla lysdioder i serieproduktion som kan användas till kvalitativ belysning. I den automatiserade volymtillverkningen är precision svår att uppnå. Dioderna gallras och grupperas efter färg och ljusegenskaper. En mycket liten del av dem anses fullvärdiga lysdioder för belysning. Resterande dioder, den stora majoriteten, får andra avsättningsområden som prisbilligt dekorationsljus, signalljus i mobiltelefoner, datorer och trafikmiljö, belysning i bilar, tåg och flygplan m.m. Tyvärr förekommer de också som prisbilliga belysningsalternativ hos mindre nogräknade aktörer utanför belysningsfackhandeln. Vita lysdioder är vanligtvis från början blå dioder som försetts med en tillsats av orange eller gult lyspulver. Lysdioder är en mycket ung volymprodukt vars ursprung inte härstammar från ljusområdet. Ett fåtal stora tillverkare av halvledarchips inom dataoch mobiltelefoni i Japan, Kina, Korea och USA konkurrerar inom framställning av lysdioder med vitt ljus, en ny, växande marknad inom belysning. Det finns ännu ingen internationell standard, varken industriell eller funktionell. USA har kommit längst med egen standard för utförande och redovisning. Resultatet är betydande olikheter mellan olika fabrikat, både när det gäller utförande, jämnhet, ljusegenskaper och produktredovisning. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 5 LED produktion En mycket liten del av diodproduktionen har alltså de kvalitéer som erfordras för belysning. Det blir därför lätt fel om man enbart söker låga prisnivåer på lysdioder. Armaturfabrikanter gör bäst i att välja sina dioder med omsorg även om prisläget är högre än för de stora produktionsvolymerna som man hittar hos varuhus och internetdistributörer. Till offentlig och professionell belysning duger inte lågprisdioder. Amerikanska Cree, Luminus och Philips Lumileds, tyska Osram Semiconductors och japanska Citizen är fem av de viktigaste tillverkarna som intar ledande roller inom vita lydioder av hög kvalitet. Vitt ljus till allmän- och accentbelysning alstras av högeffektsdioder (High Power LEDs). Då använder man effektiva blå dioder med en tillsats av lyspulver (fosfor) i orange eller gul färg för att få önskad ”vit” färgton. Man kan också skapa vitaktigt ljus genom att blanda röda, blå och gröna dioder, en teknik som kallas RGB. En lysdiods ursprungliga prestanda uppmäts hos fabrikanten i laboratorier under några millisekunders användning. Dessa värden är huvudsakligen intressanta för armaturfabrikanten som skall leverera sin armatur komplett inklusive dioder och optimala driftdon. Ljusplanerare och användare bör koncentrera sig på den kompletta armaturens prestanda och dess driftsförhållanden. En LED-armatur för integrerade lysdioder levereras komplett med de lysdioder och driftdon som armaturfabrikanten valt. Armaturen är den enhet vars konstruktion och sammanlagda egenskaper och prestanda är avgörande för ljusresultatet, funktion, kvalitet, livslängd och livscykelkostnad. Lysdioder med ”vitt” ljus har bara funnits några år. Inte förrän de blå dioderna tillkom i början av 1990-talet kunde man börja experimentera med vita ljusfärger. LED är på god väg att bli en allmänt accepterad ljuskälla och kommer troligen att snart kunna ersätta de flesta övriga ljuskällor för belysning. Akademica heter Annells projektutvecklade sex meters LEDarmatur för parker och gångvägar. Ljuset drivs med solenergi från solceller och vindkraft från en vindturbin. Armaturens nio lysdioder förbrukar tillsammans 21 watt, ljusflödet motsvarar två 60 watts glödlampor. Prisnivån för LED är som alltid på tidiga utvecklingsstadier mycket hög. En splittrad, komplicerad produktion med ständigt nya prestanda och utan internationell standardisering blir inte kostnadseffektiv. Väsentliga prisreduceringar är att vänta under åren framöver. RBLED är en amerikansk nyhet inom LED-utvecklingen (”really big LEDs”) som blir minst tio gånger större än nuvarande lysdioder som är högst cirka 1 mm2 i storlek. Ljusprojektorer är ett aktuellt användningsområde men även professionell allmänbelysning i större lokaler finns på önskelistan. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 6 Parallellt med vidareutvecklingen av LED pågår omfattande forskning och provtillverkning av de spännande ”lysplattorna” OLED (Organic LightEmitting Diodes) som i utvecklingen ligger ett par år efter LED. Supertunna, transparenta eller lysande skivor (ett par hundra mikrometer i tjocklek) utförda i olika material ansluts direkt till driftström. En begränsning idag är pris, livslängd, effektivitet och möjlig ytstorlek. Dagens LED-armaturer kommer att utvecklas avsevärt de närmaste 5 - 10 åren. Vi väntar på armaturer som är mindre känsliga för drifttemperaturer och som erbjuder högre ljusflöden och ljusutbyte, stabilare ljusfärger, bättre färgåtergivning, längre brinntider och – inte minst - till betydligt lägre kostnader. Inom Europa pågår arbetet med en gemensam branschstandard. OLED lysplattor från Siemens Marknadsprognos LED 2009 – 2014 Högeffektdioder milj.US Dollar 25,000 KORT SAMMANFATTNING: VAD ÄR LED? • LED är effektiva miniatyrljuskällor inbyggda i armaturer. 20,000 • LED finns också som separat ljuskälla för hemmabruk inbyggda i en glaskolv med skruvsockel. 15,000 • LED alstrar 15-25% ljus av tillförd energi (glödljus 8%, raka lysrör 21%, metallhalogenlampor 27%). 10,000 5,000 0 • LED har mycket längre livslängd än glödljus och vanliga lysrör – i rätt armatur och i lämplig driftmiljö. 2009 2010 2011 2012 2013 2014 • LED-ljuset är monokromatiskt med annorlunda karaktär än andra ljuskällor. Övrigt Belysning Signaler Motorfordon • LED-dioder och armaturer är värmekänsliga och behöver rätt omgivningstemperatur. Displayer Skyltar Övriga färdmedel • LEDs överskottsvärme, idag 75-85% av tillförd energi, måste avledas effektivt Mobiltelefoner • LED har hög verkningsgrad och är energisnålare än de flesta andra ljuskällor. • LEDs ljusflöde är riktat, sektoriserat 120- 160 grader. Effektivare än rundstrålande ljuskällor. • LEDs optik, lins eller reflektor plus ev. avskärmning avgör ljusets spridningsvinkel. • LED har minimal IR- och UV-strålning. Ingen värmestrålning i ljusriktningen. LED-chip Plastlins Kropp Katod Anod • LED tänder omedelbart med fullt ljusflöde. Obegränsat antal tändningar och släckningar. • LED passar utmärkt för ljusreglering (dimring) 0 – 100%. • LED är okänsliga för skakningar och vibrationer. Kylplatta Tvärsnitt av lysdioder • LED drivs på likström (DC) och lågvolt. Speciella driftdon erfordras (driver, konverter eller power supply) som strömbegränsare, dimmer, omformare och / eller transformator. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 7 2. HUR SKILJER SIG LED? En LED-armatur för belysning levereras komplett med isatta lysdioder. Eftersom lysdioders prestanda så starkt påverkas av armatur och driftdon bör man betrakta den kompletta armaturen som en enda ljuskälla vars prestanda skall redovisas tydligt utifrån så realistiska driftförhållanden som möjligt. Det totala ljusflödet från armaturen är alltid intressantare än vad som redovisas för enskilda dioder. De enskilda lysdioderna i ett diodpaket inuti armaturen, deras antal och effekt är mindre viktigt. Armaturens prestanda är det som är intressant och valet av armatur har med LED blivit mycket viktigare än förr. Välj den kompletta LED-armaturen efter prestanda och driftmiljö: • ljusflöde (armaturlumen, lm) • färgtemperatur (korrelerad färgtemperatur, kelvin, K) • effekt (armaturens systemeffekt, watt W) • ljusutbyte (armaturlumen per watt, lm/W) • färgåtergivning (Ra-index, CRI) • livslängd L70 vid max. omgivningstemperatur Ta X° Relativ energifördelning % Relativ energifördelning % (L70= antal drifttimmar tills 70% av ljusflödet återstår) MÖRKBLÅ BLÅ GRÖN Våglängder (nm) Våglängder (nm) Vita lysdioder i olika färgtemperaturer Färgdioder LED-ljuset är alltid ett riktat ljus inom en sektor på 120 – 160 grader och blir därför effektivare än ljus från rundstrålande ljuskällor som glödlampor, lysrör och kompaktlysrör som när ljuset skall riktas behöver en bakomliggande reflektor. Den viktiga skuggbildningen från direktljuset från LED skiljer sig från andra ljuskällor. Eftersom ljuset kommer från en grupp lysdioder, tätt monterade intill varandra, så kan en splittrad skuggbildning uppstå som upplevs annorlunda. Inom synergonomin planerar man att undersöka om detta påverkar våra synupplevelser. Traditionellt har man redovisat ljusstyrka (candela) istället för ljusflöde (lumen) för riktat ljus från t.ex. reflektorlampor och spotlights. För LED har man istället valt att mäta det sammanlagda ljusflödet (armaturlumen) som då avser en komplett diodarmatur i avsedd användning alternativt en separat LED-lampa för standardlamphållare. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 8 En viktig förutsättning är att ljusflödet från armaturen mäts under driftsförhållanden som motsvarar armaturens rekommenderade användning. En infälld downlight med kompaktlysrör tappar till exempel hälften av ljusutbytet för kompaktlysröret inklusive driftdon med resultat att 50 lumen per watt har i verkligheten blivit 25 armaturlumen per watt. Motsvarande siffror för en vanlig LED-downlight är över 50 armaturlumen per watt. Skillnaden beror i huvudsak på diodernas riktade ljus som för denna armaturtyp är överlägset andra rundstrålande ljuskällor. Av lysdiodens tillförda elenergi går idag 15 – 25% till att alstra ljus. För glödljus är motsvarande siffra 8%, för raka lysrör 21% och för metallhalogenlampor 27%. Prognoser visar att aktuella diodvärden successivt kommer att förbättras under lång tid framöver. Luxeon Rebel White E1 E2 E3 Relativ spektralfördelning för glödljus (E1), LED 2700K (E2) och LED 4000K (E3). Heldragen linje B λ visar den ”tredje receptorns” icke-visuella, biologiska känslighet för syngrundande strålning. Streckad linje V λ är ögats känslighetskurva för fotopiskt seende. Ljuset från de små lysdioderna i miniformat är ett annorlunda ljus. Närmaste jämförelser är ännu så länge de bästa lysrören och reflektorhalogenlampor. Diodljuset produceras inte av en upphettad glödtråd i en glaskolv (glödljus). Inte heller genom en urladdningsprocess med UV-strålning och lyspulver i en glaskropp under lågt eller högt tryck (urladdningljus). LED-ljuset alstras i en kvicksilverfri process som kallas elektroluminiscens. Den sker i ett halvledarchips, inte större än någon kvadratmillimeter. Halvledarens materialsammansättning avgör den spektrala våglängden, ljusets färg. LED-ljus är alltså av annorlunda karaktär än vi är vana vid. Det är monokromatiskt inom en smal våglängd, inom ett smalt spektralband, där det blir synnerligen effektivt. Dioder används därför sedan länge till bland annat trafiksignaler och andra signalområden. Den enskilda våglängden avgör diodens färg som i grunden är blå, grön, gul, orange eller röd. Som jämförelse kan nämnas att dagsljus och glödljus alstrar syngrundande strålning inom ett brett område av våglängder (ett ”kontinuerligt” spektrum ) som sträcker sig hela vägen inom synstrålningens område, från 380 till 770 nanometer (nm). Både lysrörsljus och vitt LED-ljus kommer från ett diskontinuerligt spektrum, från ett eller flera spektralband, blått, grönt, gult och orange, som kombineras med tillsats av lyspulver (fosfor). Ljuset från dioden är fritt från infraröd strålning (IR) och ingen värme avges i ljusriktningen. Detta är en fördel i många sammanhang men har också gett upphov till myten att LED inte avger någon värme. Men överskottsvärme i riklig mängd bildas fortfarande liksom av all elektrisk energi. Denna måste evakueras med hjälp av värmeavledning i material och luft vilket ställer stora krav på armaturens konstruktion. Lysdioder är nämligen starkt beroende av sin omgivningstemperatur. Effektivitet, ljus, färg och livslängd påverkas negativt i för varm omgivning. Bäst trivs dioden i kyla. En omgivningstemperatur från 0 till -40° är optimal. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 9 Diodljuset saknar ultraviolett strålning (UV) och har därmed inte samma destruktiva påverkan på ömtåliga material som andra ljuskällor. När det gäller blekning av belysta material så gäller fortfarande att det är ljusmängden som är den kritiska faktorn och inte ljusets spektrala egenskaper. Antalet luxtimmar, belysningsstyrka i relation till använd tid, är alltid avgörande för den blekningseffekt som material med varierande känslighet uppvisar när de belyses. Lydioder tänder omedelbart till fullt ljusflöde, snabbare än glödlampor. De påverkas mer positivt än negativt av antalet tändningar och släckningar liksom av dimring. Lysdioder är okänsliga för skakningar och vibrationer. De drivs på likström (DC) och klenspänning (”lågvolt”). Liksom bl.a. lysrör behövs anpassade driftdon, integrerade i armaturen eller separat monterade. LED- tekniken förefaller mycket funktionssäker. En enstaka diod eller modul går sällan sönder. Elsäkerhetsverket har 2010 utfärdat en varning för s.k. diodlysrör som förekommer på marknaden som ”ersättning” för vanliga lysrör i befintliga armaturer. Dessa uppfyller ännu inte EU:s säkerhetskrav och har dessutom befunnits vara behäftade med allvarliga fel. Redan levererade diodlysrör återkallas från de slutanvändare som hunnit ta dem i bruk. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 10 3. SPAR EL, MILJÖ OCH KOSTNADER LJUSUTBYTE - EFFEKTIVITET Rätt använda LED-armaturer med vita högeffektsdioder är synnerligen energieffektiva och skonsamma för miljön. Det handlar om en betydande reducering av energi och kostnader under en armaturs livscykel jämfört med belysning från de flesta andra ljuskällor. LED-armaturers ljusutbyte i form av ljusflöde per använd watt (lm/W) är mycket högre än för t.ex. glödlampshalogen och kan nu konkurrera framgångsrikt med kompaktlysrör. Flera LED-downlights inom toppskiktet erbjuder år 2010 en 40-50% lägre energiåtgång för samma eller ökad ljusmängd från de kompaktlysrörsarmaturer som sedan länge ersatt traditionella armaturer för glödlampor och halogenlampor i professionell och offentlig miljö. Ett toppvärde på en liten downlight, 84 lm/W (1000 armaturlumen, 12,5 watt), har rapporterats i maj 2010 från amerikanska företaget Cree. Observera det relativt nya begreppet ”armaturlumen” som är en viktigare uppgift än lumentalet för enskilda dioder eller diodmoduler. Inuti en armatur i drift blir en diods prestanda alltid lägre under påverkan av både omgivning och ström- och spänningsförhållanden. För ljusplaneraren som kräver mer exakta värden gäller det att införskaffa dokumenterade mätresultat från seriösa tester av den kompletta LED-armaturen i drift, placerad i så likartade driftförhållanden som är möjligt. I USA har man antagit rigorösa standards för LED-redovisning (ANSI) plus en frivillig certifiering som dock måste komma från oberoende testinstitut. Canada och Storbritannien hör till de länder som tillämpar de amerikanska LED-standarderna LM-79 och LM-80. I Europa pågår liknande arbete dels inom den internationella belysningskommissionen CIE, dels inom CELMA som är de europeiska armaturfabrikanternas organisation. För att beräkna armaturens ljusutbyte kan följande formel användas. Om vi t.ex. utgår från en lysdiod med angivet ljusflöde 45 lm som drivs med strömstyrka 350 mA med en driftspänning på 3,42 V så gäller formeln Solis 45 lm/ (0,35 A x 3,42 V) = 38 lm/W Effektförlusten i driftdonen beräknas vanligen till 15%. Om man realistiskt dessutom beräknar en marginal för negativa värmeeffekter reduceras förväntat ljusflöde med ytterligare 10%. I vårt exempel skulle det resultera i ett realistiskt ljusutbyte på 29 lm/W, 45 lm x 0,90 / (0,35 A x 3,42 V) = 29 lm/W Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 11 För armaturfabrikanten är det av yttersta vikt att konstruera eller välja en bra diodmodul till sin armatur. Det behövs noggranna dataunderlag om de lysdioder som väljs. Det är armaturfabrikantens ansvar att armaturen är konstruerad och utförd så att diodernas alla egenskaper utnyttjas så optimalt som möjligt inom fastställda temperaturgränser. LED-PROGNOS FÖR LYSDIODER MED ”VITT” LJUS maj 2010 2009 Ljusutbyte för diodpaket*, kallvitt 2010 113 lm/W 134 lm/W 2012 2015 2020 173 lm/W 215 lm/W 243 lm/W Termisk verkningsgrad 87% 89% 92% 95% 98% Driftdonets verkningsgrad 86% 87% 89% 92% 98% Optisk verkningsgrad % 81% 83% 87% 91% 96% Verkningsgrad, komplett armatur 61% 64% 71% 80% 90% 69 lm/W 86 lm/W 121 lm/W 172 lm/W 219 lm/W Ljusutbyte, komplett armatur, kallvit Färgtemperatur 4700 – 7000K, (vid varmvit ljusfärg reduceras ljusflödet 10-20%) Strömstyrka/diodyta = 35A/cm2. Armaturens ljusutbyte beräknat som produkten av armaturverkningsgrad och diodpaketets ljusutbyte. Källa: Department of Energy, USA *) Avser de sammanlagda lysdioderna. Se motsvarande värden för komplett armatur. I Kalifornien infördes våren 2010 en ny energistandard i statens byggnormer som bl.a. påverkats av de nya lysdioderna. Krav har specificerats för LED-armaturer med högeffektsdioder och deras ljusutbyte baserat på den systemeffekt som åtgår för en komplett LED-armatur. Kalifornien är en viktig delstat i USA, dess ekonomi är en av världens tio största och man är en av världens största energianvändare. USA-krav på ljusutbyte för LED-armaturer: ≤ 5W 5-15W 15-40W ≥ 40W = = = = 30 40 50 60 lm/W lm/W lm/W lm/W Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 12 LIVSLÄNGDER Verklig livslängd för en LED-armatur avgörs av faktiska temperaturförhållanden liksom av strömstyrkan och armaturens, lysdiodernas och de elektroniska driftdonens kvalitet. Lång livslängd är skonsam för miljön och ger väsentligt reducerade underhållskostnader. Livslängden begränsas alltid av ”möjligt bortfall” hos dioder och elektronik samt av diodernas successivt avtagande ljusflöde under användningstiden. En bidragande orsak till ljusnedgången är att optiska tillbehör, t.ex. linser åldras och missfärgas med stigande ålder och i relation till sin kvalitet. Prototyp av LED-lampa från Philips, enda godkända bidrag i internationella USA-tävlingen L-Prize för bästa glödlampsersättare. 1400 exemplar är föremål för fälttester under ett år. Varmvit ljusfärg, > 800 lumen, <10 watt, Ra>90. De nya glödlampsersättarna för konsumentmarknaden(”retrofit”) kallas diodlampor eller LED-lampor som till utseendet påminner om glödlampan. De har standardsockel med erforderlig elektronik och har lysdioder integrerat inuti glaskolven. Man räknar man med omkring 20 000 drifttimmar, en medellivslängd (B50)som är baserad på bortfallsprocent 50% och ett återstående ljusflöde på 70-80% (L70-80). För normalglödlampor gäller (gällde) 1000 timmars livslängd med 50% bortfall och 100% återstående ljusflöde för övriga. BORTFALLSPROCENT a) för lysdioderna (0,1% / 1000 h) b) för elektroniska driftdon (0,2-0,3% / 1000 h) För driftdonen gäller hittills, som för all belysningselektronik, 0,3% bortfall per 1000 timmar vid 30 000 timmars livslängd och 0,2% per 1000 timmar vid 50 000 timmars livslängd. För kvalitetsdioder som används till belysning gäller 0,1% bortfall per 1000 drifttimmar. Vill man kalkylera med förväntat bortfall så kallas denna faktor för B. Om beräknat bortfall är 10% så är beteckningen B10. Standard LED-lampa från Philips LJUSFLÖDESNEDGÅNG, SERVICE LIFE Under alla lysdioders livslängd sker en gradvis ljusnedgång som inte är linjär utan ökar med tiden. Det antal lystimmar som åtgått tills armaturen (eller hela LED-installationen) med kvarvarande dioder nått vald ljusflödesnivå kallas för Service life och betecknas vanligtvis L70 (70% av installerat ljusflöde). Alternativt kan man välja L 50, L60, L80 eller L90 efter den procent ljusflöde som man önskar skall återstå. Med en bra armatur under optimala driftsförhållanden sker ljusnedgången under lång tid, 10 till 20 år eller mer. Anledningen till att man vid Service life L70 kan acceptera en 30-procentig ljusnedgång är att där ligger den ungefärliga gränsen som det mänskliga ögat kan uppfatta. Det finns naturligtvis belysningsprojekt där det behövs en högre och jämnare ljusnivå och där man inte vill avvakta denna ljusnedgång fullt ut. Då kan man för projektet specificera en livslängd på t.ex. ljusnivå L90. I mer dekorativa sammanhang är kanske ljusnivån inte lika viktig. En medellivslängd L50 där halva ljusflödet återstår kan där vara en rimlig målsättning för Service life. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 13 För LED-lampor anges inte Service life. Precis som för glödlampor anger man medellivslängd, d.v.s. den drifttid som åtgått tills hälften av lamporna i en anläggning slocknat. Kom ihåg att bra LED-armaturer som används i en svalare omgivning än vad de konstruerats för, redan idag kan uppnå bortåt 100 000 drifttimmar (L70). Diodtekniken betraktas som mycket funktionssäker. Enstaka lysdioder går mycket sällan sönder. Observera att en diod fortsätter att lysa långt efter att den slutat prestera sitt planerade ljusflöde. Men man kan inte vänta på att lysdioder skall slockna på grund av hög ålder. En LEDarmatur måste bytas ut eller förses med ett nytt diodpaket när det ursprungliga ljusflödet enligt branschens normer nått 70%. Skulle man uppnå 15-20 års användning är det sannolikt ändå av flera skäl klokt att byta ut hela armaturen. Att fortsätta använda en gammal armatur med äldre teknik är direkt olönsamt – och riskabelt. Armaturens höga ålder kan riskera elsäkerheten. ”Laser” är en LED-downlight utförd för en högre omgivningstemperatur än 25° (Ta 45°) LED-armaturers aktuella livslängder anges vanligen för en omgivningstemperatur 25° och till 50 000 timmar (L70). Om omgivningstemperaturen i realiteten är högre blir livslängden kortare såvida inte armaturen konstruerats för detta. För vissa kvalitetsarmaturer redovisas exempelvis att de är utförda för en avsevärt högre omgivningstemperatur än 25°, t.ex. 40-50°. I synnerhet för armaturer i infällt montage inomhus är detta mer realistiskt. Flera LED-prognoser för de närmaste tio åren pekar på successivt förbättrade livslängder till 100 000 – 120 000 timmar (L70), dock exklusive bortfall. LED reducerar redan idag belysningens underhållskostnader väsentligt jämfört med de flesta andra ljuskällor. När service life L70 för LED redan når 50 000 timmar – och snart 100 000 timmar - blir driftkalkylen riktigt attraktiv. Den därmed minskade miljöbelastningen kommer inom några år att främja en bredare användning av LED-armaturer för allmän- och accentbelysning, både inom- och utomhus. Genom att välja bra LED-armaturer till sin inredningsbelysning kan man med Service life L70 i kalkylen räkna med 20 år för ett normalkontor med 2500 lystimmar per år. För publika och offentliga inomhusmiljöer uppgår driften till drygt 4000 lystimmar per år. För storstädernas citybutiker kan det årligen handla om 5000 timmar eller mer. Vänta inte på att LED skall slockna innan du byter LEDmodul, LED-paket eller LED-armatur. Lysdioder slocknar mycket sällan men åldras gradvis under livslängden. De fortsätter att lysa långt efter att ljusflödet passerat minsta rekommenderade nivå. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 14 4. LJUSKVALITET Kvalitetsnivån hos vitt LED-ljus anses hygglig redan idag när man jämför med andra ljuskällor. På önskelistan står ännu bättre färgåtergivning och snävare färgtoleranser. Lysdioderna förbättras successivt och tendenserna är lovande. För allmän- och accentbelysning rekommenderas en prioritering av följande kvalitetsegenskaper: Glödljus 2700K och Lysrör 3000K • Bred och jämn spektralfördelning (färgåtergivning) • Stabil och definierad ljusfärg och färgtemperatur • Färgtolerans, minsta möjliga avvikelse mellan dioder • Rimligt optimalt och stabilt ljus (flöde och färg) under lång livslängd Exempel på spektralfördelning. Glödljus och varmvitt lysrörsljus Tänk på att oskyddade högeffektsdioder ofta är högluminanta och lätt kan upplevas bländande. För att uppnå bästa synkomfort måste armaturens utförande och dess placering väljas med kunskap och omsorg. FÄRGÅTERGIVNING Färgåtergivning är nog den allra viktigaste egenskapen hos en ljuskälla. Miljön i vår omgivning består av många rika färgnyanser som stimulerar oss och är grundläggande som information, kommunikation och upplevelse. Rendering Average (R a) eller Colour Rendering Index (CRI) är sedan många år ett internationellt indexsystem för att redovisa hur naturligt en ljuskälla förmår återge färger hos ett föremål, ett material eller en medmänniska (t.ex. hy, hår, klädsel). Vid jämförelsen används åtta referensfärger, omättade pastellfärger. En rättvisande jämförelse mellan ljuskällor kan endast göras i en och samma korrelerade färgtemperatur. Systemet relateras till ett indextal för glödljus och dagsljus som ligger mycket nära 100. Men skalan visar inte exakta värden, en skillnad på mindre än fem punkter har ingen praktisk betydelse. Electroluminicent strålning Spektralfördelning för dagsljus och glödljus 400 Ra >80 Ra >90 Förbättrat Ra Förbättrat Ra 500 600 700 800 En lägsta gräns på Ra80 gäller allmänt för våra vistelsemiljöer. Målet borde dock vara ett högre värde, så nära hundra som möjligt, även för ljuskällor i varmvit ljusfärg. För de vanligaste ljuskällorna idag, inklusive de nya vita lysdioderna av god kvalitet, sägs Ra- index ligga mellan 80 och 90. Utvecklingen inom vita lysdioder kommer förhoppningsvis att innebära en kvalitetshöjning till ett Ra-index överstigande 90. Våglängder λ (nm) Electroluminiscent spektrum för konventionell vit LED och en LED med förhöjt R a -index. (Efter Narakuwa 2004). Källa E.F Schubert, Cambridge Univ. Press Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 15 Enligt utländska erfarenheter förefaller det som om Ra-metoden inte passar lika bra för LED-ljus som för lysrörsljus. Från flera undersökningar rapporteras att testgrupper i verkligheten bedömer diodernas färgåtergivningsförmåga som bättre än vad deras Ra-värde uppvisar. Från den internationella belysningskommissionen CIE rapporteras till exempel: ”Colour Rendering Index är inte allmängiltigt för rangordning av ljuskällor som vita LED”. Inom CIE pågår projekt för att uppdatera, förbättra och bredda Ra-systemet i sin helhet. För bästa resultat bör armaturens ljuskaraktär testas för de färgnyanser som är aktuella och helst i den miljö de skall användas. LED-armaturer med ännu bättre färgåtergivning (Ra > 90) finns hos vissa tillverkare och då oftast inom kallvita ljusfärger. Nu kommer även varmvita lysdioder att finnas i högre Ra-index. När det gäller redovisning av färgåtergivningsförmåga inom röda färger förekommer tyvärr på marknaden misstankar om vissa (avsiktliga?) felaktigheter. Skärpt uppmärksamhet rekommenderas vid jämförelser mellan olika armaturer och ljuskällor. Källa: Osram CIE färgtriangel beskriver olika ljusfärger i fysikalisk mening med hjälp av färgkoordinater, i detta fall x- och y-koordinater. Den svarta kroppens kurva (efter Max Plancks kvantteori) visar ljuskällors ideala placering för att efterlikna ”naturligt ljus” med korrelerad färgtemperatur i kelvin (K), från varma till kalla ljusfärger. Glödljusets spektralfördelning A: Spektralfördelning för enkelfärgslysrör 2700 K B: Spektralfördelning för fullfärgslysrör 4000 K Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se C: Spektralfördelning för vit LED med lyspulver 4200 K OKTOBER 2010 16 RELATIV LJUSSTYRKA 5. LJUSFÄRG OCH FÄRGTEMPERATUR 350 400 450 550 500 600 650 750 700 800 VÅGLÄNGD (nm) Spektralfördelning för varmvit lysdiod, 3000K. Källa: Philips Lumileds VITA LJUSFÄRGER Ljuset från ljuskällor med en relativt jämnt fördelad strålning inom spektrums syngrundande område 380-770 nanometer upplevs som vitt. En balanserad blandning av olika färger skapar vita nyanser. Vita lysdioder är blå dioder som försetts med en tillsats av orange eller gult lyspulver (fosfor). Denna färgblandning ger ett breddat spektrum av färger som tillsammans ger oss ”vita” färgnyanser. På liknande sätt gör man med lysrör. Vita lysdioder väljs i varmvit, vit eller kallvit ljusfärg. Färgen definieras som korrelererad färgtemperatur i enheten kelvin (K) och har följande ungfärliga indelning enligt SS-EN 12464-1 8: varmvit 2700 – 3300K vit (neutralvit) 3300 – 5300K kallvit 380 430 480 530 580 630 680 VÅGLÄNGD (nm) 3200K ≥ 5300K En färg är inte någon egenskap hos det föremål vi tittar på. Färgseendet är en upplevelse i hjärnan och uppstår genom signaler från den bakre delen av ögats näthinna där miljoner små celler sänder signaler om ljus och färger. Dessa celler kallas tappar och de innehåller pigment som stimuleras av energistrålande fotoner som vi till vardags kallar ljus. Ögats tappar har tre pigment som är specialiserade på orange, grön och blå synstrålning. I hjärnan omvandlas signalerna till färgbilder. 4500K 6500K V (lambda) kurva Spektralfördelning för vita LED i jämförelse med V-Lambda, enligt traditionen ögats känslighetskurva. Källa: Tridonic/Wennerström Ljuskontroll KORRELERAD FÄRGTEMPERATUR Skalan för färgtemperaturens enhet kelvin beskriver en vit ljuskällas relativa färg från ”varma ljusfärger till ”kalla”, från rött, gult/guld till blått. Kelvin är enheten för absolut temperatur och beskriver teoretiskt den färg som en svart kropp får vid upphettning till hög temperatur. Ju varmare kroppen blir färgas den först röd sedan i tur och ordning orange, gul, vit och blå. En ljuskällas kelvintal beskriver vid vilken temperatur som den svarta kroppen överensstämmer med ljuskällans färg. I våra svenska inomhusmiljöer är det mest varmvita ljusfärger som efterfrågas. Kallare ljusfärger , vita och kallvita, är vanligare på sydligare breddgrader och i våra utomhusmiljöer. Forskning om ”icke-visuella effekter” på människan tyder på att ett svalare ljus med högre blåandel och en bättre färgåtergivning (högre Raindex) kan ha en stimulerande inverkan. FÄRGTEMPERATUR Ljusets färgtemperaturer redovisas som absolut temperatur i enheten kelvin (K) där 0K motsvarar minus 273°C. Färgskalan refererar till en teoretisk, svart järnkropp som upphettas till allt högre temperaturer. Ursprungligen gällde den för termostrålare som dagsljus och glödljus. För övriga ljuskällor inom urladdningsljus (lysrör, metallhalogen, högtrycksnatrium) samt för luminiscensljus (LED) används en ”korrelerad” färgtemperatur (CCT) som en relativ färgupplevelse av ”vita” ljusfärger. När den svarta kroppen ( enligt”Plancks kurva”) upphettas skiftar den från rött till orange, gult, vitt och slutligen blått. Observera att färgtemperaturen inte är kopplad till färgåtergivningsförmågan. Två ljuskällor i samma färgtemperatur kan återge belysta färger helt olika. Det mänskliga ögat uppfattar normalt temperaturskillnader på 50-100K inom området 2000-6000K som innehåller solljusets variationer under dygnet. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 17 VANLIGA ”VITA” LJUSFÄRGER Relativt strålningsflöde VARMVIT 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Våglängd (nm) Relativt strålningsflöde VIT 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Våglängd (nm) VARMVIT = 2700 - 3300K VIT = 3300 - 5300K KALLVIT = 5300K och uppåt Stabiliteten i en lysdiods färgtemperatur under hela dess livslängd är naturligtvis viktig, den bör uppvisa samma kelvintal som från början. Faktorer som diodens och driftdonens kvalitet liksom armaturens driftförhållanden, drifttemperatur, ström och spänning kan över tiden skapa oönskade skiftningar. Det vita ljuset från dioder upplevs ibland skifta i inbördes färgnyanser trots samma färgtemperatur. Detta blir särskilt tydligt vid belysning av större vita ytor. Detta behöver inte betyda något fel om det ligger inom angivna toleransområden. Skiftningar förekommer även hos andra ljuskällor, till exempel reflektorhalogenglödlampor och lysrör. Relativt strålningsflöde KALLVIT 350 400 450 500 550 600 650 700 750 Våglängd (nm) Spektralfördelning för tre ljusfärger (Lumileds). Tc = 25o 800 Armaturfabrikanter kan erbjuda LED-armaturer med lysdioder som sorterats i grupper efter närliggande egenskaper som färgtemperatur och ljusflöde. Den exakta färgtemperaturen i kelvin definieras alltid med X / Y –koordinater i CIE:s traditionella färgtriangel (från 1931) där punkterna bör ligga så nära den ”svarta kroppens” kurva som möjligt. Detta sorteringssystem kallas binning och förekommer med varierande, ej standardiserad indelning hos alla större tillverkare av lysdioder. När kvalitetsleverantörer av LED-armaturer vill erbjuda kunderna en jämn färgkvalitet i så snäva färgtoleranser som möjligt kan man använda sig av en kvalitetsgradering ”Mac Adams ellipser SDCM”. Man tillämpar då ett amerikanskt kvalitetssystem, Standard Deviation of Color Matching, i skala 1 - 10. Mellan skalstegen SDCM 0 och 4 är det svårt att upptäcka färgskillnad. Mellan SDCM 4 och 10 ökar dock skillnaden stegvis och från 7 och uppåt kan det upplevas störande. Behovet av denna kvalitetsskala uppstår mest vid belysning i inomhusmiljöer med stora, vita ytor. Tack vare pågående utveckling av fosforpulvret i lysdioder finns sedan hösten 2010 ett första diodfabrikat med 80% av sin lysdiodsproduktion inom kvalitetsskala SDCM 3. Mac Adams ellipser i ett avsnitt av CIE:s färgtriangel. Den röda linjen betecknar ”svarta kroppens kurva”, Plancks kurva. A betecknar glödljus, D65 är ”medeldagsljus” 6500K. David Lewis MacAdam (1910-1998) var en prisbelönad amerikansk färgforskare knuten till Kodaks färglaboratorier samt till CIE (internationella belysningskommissionen) och Optical Society of America. Han genomförde tester med statistiskt sammanställda grupper av personer i olika åldrar för att 1943 kunna konstruera sitt unika kvalitetssystem av toleranser inom ljusets färgtemperaturer. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 18 Blå lysdioder använd nu även inom vården vid ljusterapi i samband med diagnostiserade rubbningar i vår biologiska dygnsrytm. Amerikanska forskare har också funnit en gynnsam påverkan på äldre personer som uppnår en mer sammanhängande nattsömn mellan klockan 24 och 6. Även för Alzheimerpatienter har denna ljusterapi visat på en påtaglig förbättring av tillståndet. RÖD GUL MAGENTA GRÖN CYAN BLÅ Additiv färgväxling RGB FÄRGVÄXLING Även om blå lysdioder med tillsats av gult eller orange lyspulver idag är vanligast när det gäller ”vitt” ljus så kan man även uppnå vita nyanser med additiv färgväxlingsteknik RGB som står för Red, Green och Blue, d.v.s primärfärgerna röd, grön och blå. Ett aktuellt inslag i modern ljussättning är dynamiskt, färgat ljus där man med digital teknik styr ljusnivå och färgblandning hos ett antal färgade ljuskällor, vanligtvis lysdioder eller lysrör. Ljusfärgväxling skapar nya möjligheter att gestalta rum. Det är inte enbart de belysta ytorna och strukturerna som påverkas utan även skuggornas färger och karaktärer. Genom att blanda lika delar av rött, grönt och blått ljus får man ”vitt” ljus som sedan kan tonas till varmare eller kallare nyanser. För att åstadkomma olika färgtemperaturer hos det vita ljuset väljer man ibland att komplettera primärfärgerna till RGBV med en fjärde, vit diod. Detta förenklar inställning av olika vita färgtemperaturer och öppnar för mindre mättade, mer pastelltonade kulörer i en färgväxling. Man kan också förfina RGB till RGBA genom att till gula området tillföra färgen amber (bärnstensfärg). Med inbördes varierande ljusreglering av de ingående färgerna kan man uppnå önskad ljusfärgsblandning till ett oräkneligt antal möjliga färger och nyanser . Tekniken bygger på att öka och minska luminansen mellan de färgade ljuskällorna. När det gäller mättnad i färgblandningar kan RGB-färgerna ibland uppvisa en tendens att bli ljusa på grund av ljuskällornas egen luminans vilket ger en kontrastutjämnande effekt. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 19 6. RÄTT TEMPERATUR EN FÖRUTSÄTTNING Bland alla faktorer som avgör lysdioders prestanda, ljusflöde, livslängd, ljusfärg och färgåtergivning är armaturens drifttemperatur en av de viktigaste. Analyser visar att det finns ett linjärt samband mellan temperaturen vid förbindelsepunkten och vid kretskortet Lysdioder är som halvledare mycket mer värmekänsliga än andra ljuskällor. Det gäller i synnerhet de högeffektsdioder som används till belysning. Bäst trivs lydioder i minusgrader. De flesta traditionella ljuskällor avger en betydande mängd strålningsvärme i ljusriktningen och blir på så sätt av med merparten av sin överskottsvärme. Lysdioder är annorlunda eftersom någon infraröd strålning inte produceras. Tillförd elektrisk överskottsenergi måste avledas på annat sätt, dels genom konduktivitet (värmeavledning i material) dels genom konvektion (värmeavledning i luft). LED-armaturer för belysning måste alltså vara konstruerade med en effektiv avledning av överskottvärmen. Kylflänsar eller annan typ av kylelement är obligatoriskt, ofta i form av skrymmande armaturdelar. Diodens kritiska temperaturpunkter På datablad från diodfabrikanten redovisas laboratoriemätningar av lysdiodernas prestanda. Sådana mätningar sker vanligtvis under några millisekunder i frihängande läge under ideala förhållanden. Här får vi inte någon användbar information om diodens verkliga prestanda, t.ex. inbyggd i en armatur som är monterad infälld i ett undertak. Diodtillverkarna redovisar en för oss okontrollerbar temperatur vid en förbindelsepunkt inuti halvledarchipset där fotonstrålningen bildas. Denna förbindelsetemperatur kallas Junction Temperature, (Tj). Den anges normalt till 25°C och ligger teoretiskt till grund för diodens alla prestanda i tillverkarnas datablad. Källa Philips Lumileds Tj är en viktig faktor, varje ökning påverkar dioden negativt. Med hjälp av två mer närliggande och mätbara temperaturer kan en armaturfabrikant själv beräkna den slutgiltiga förbindelsetemperaturen (Tj). Det gäller dels en mätpunktstemperatur på kretskortet Temperature Critical, (Tc), dels armaturens omgivningstemperatur Ambient Temperature, (Ta), som brukar mätas upp till en meter runt armaturen (även baksidan av en infälld armatur), helst under simulerade driftförhållanden. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 20 I verklighetens LED-armaturer kan man inte undvika en högre förbindelsetemperatur än 25° inuti dioderna. Normalt handlar det på dagens nivå om temperaturer Tj mellan 80 – 150°C som kommit att bli accepterade värden. Kan man reducera dessa så kan väsentliga prestandahöjningar ligga inom räckhåll . Högre och olämpligare temperaturer förekommer tyvärr idag och vi ser alla fram emot gemensamma branschregler och riktlinjer. För planerare och användare är uppgift om rekommenderad omgivningstemperatur en viktig faktor som är grundläggande och samtidigt är det en enkel faktauppgift att få. Armaturfabrikanten bör automatiskt redovisa den omgivningstemperatur som utgör grund för angivna ljusoch färgvärden och livslängd. Även Tc-temperaturen från mätpunkten på kretskortet kan vara bra att hålla tillgänglig för förfrågan. Vanligtvis anges 25°C som högsta omgivningstemperatur Ta för en komplett LED-armatur om man vill uppnå utlovade prestanda. Den kan vara rimlig i de fall där armaturen skall fungera fritt hängande i rummet. Men ytmonterade och infällda takarmaturer torde i verkligheten medföra en högre omgivningstemperatur än så. Det känns därför mer betryggande när en fabrikant kan uppge att angivna prestanda gäller för omgivningstemperatur upp till exempelvis 35-40°C. Det förekommer reklamationsfall på marknaden avseende infällda LEDdownlights som trots uppgiven livslängd på 50 000 timmar för lysdioderna slutat fungera tillfredsställande redan efter 2000 timmar, troligen på grund av otillfredsställande värmeavledning. X % ljusflöde efter Y timmar, givet en omgivningstemperatur på ta och en mätpunktstemperartur på tc Rekommendation från branschföreningen Belysningsbranschens LED-grupp hur prestanda för LED skall redovisas inom belysningsområdet (maj 2008). I Sverige rekommenderar organisationen Belysningsbranschen sina medlemmar bland LED-fabrikanter att från sina diod- och modulleverantörer begära följande redovisning av diodmodulers prestanda: X% ljusflöde efter Y timmar vid omgivningstemperatur ta och mätpunktstemperatur tc. Bristen på standarder för utförande och redovisning av LED-armaturer och lysdioder är ett problem i många länder. Ett stort, snabbväxande utbud ökar risken för dyrbara misstag. I Sverige har Belysningsbranschen tagit fram en checklista för sina medlemmar och för marknadens planerare, installatörer och inköpare. Här behandlas flera viktiga egenskaper, främst effektivitet, livslängder och ljuskvalitet, både för LED både inomhus och utomhus. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 21 7. TEKNIK OCH DRIFTDON, ELEKTRONIK OCH STYRNING En lysdiod är en halvledare som i en halvledarövergång alstrar en elektromagnetisk synstrålning i form av fotoner, de energistrålande partiklar som vi till vardags kallar ljus. Som mekaniskt skydd, och som elektrisk anslutning placeras halvledaren i ett hölje, en ”gluetop”, som ger ljuset en naturlig utstrålningsvinkel på 120 – 160°. Därmed kan ljuset enklare styras och kontrolleras med olika typer av linser och reflektorer. Lysdioderna eller halvledarna grupperas och monteras på kretskort för elektrisk anslutning och som möjliggör vidare konstruktioner, t ex att leda bort den egenvärme som dioderna trots allt alstrar och inte mår bra av. Anslutning till nätström sker via ett elektroniskt driftdon där ström och spänning anpassas för lysdioderna och där andra funktioner som styrning och reglering kan tillkomma. Ljuskällan inuti en komplett LED-armatur utgörs av en LED-modul som består av en eller flera dioder. Den är vanligtvis integrerad i armaturen vid leverans. Olika komponenter såsom elektroniska, optiska och mekaniska beståndsdelar kan också ingå på modulens kretskort. Driftdon däremot ingår inte och modulen kan inte anslutas direkt till en strömkrets. På modulens kretskort skall en mätpunkt finnas. Den är viktig för armaturtillverkaren som en kritisk kontrollpunkt för värmeutvecklingen inuti armaturen (se kapitlet Rätt temperatur en förutsättning). LED-modul från Cree För belysningsändamål kompletteras dioden med en reflektor eller en optisk lins med högt brytningsindex av prismatisk plast alternativt av glas. Man kan välja bland olika varianter för anpassning till önskad ljussituation. Dessa lysdioder finns från smalstrålande till bredstrålande. Med reflektor eller lins kan ljuset dirigeras i en bestämd riktning, även med asymmetrisk ljusfördelning. En diod är alltså ett halvledarchips som med stimulans av elektricitet skapar ljus. Ljuset är monokromatiskt och alstras i ett smalt våglängdsband inom synstrålningens spektrum 380 – 780 nanometer (nm). Färgdioder är därför lämpliga som signallampor, t.ex. trafikljus. Våglängden bestäms av halvledarens material och ger ljuset dess färg, blå, grön, gul, orange eller röd. Dekorativ belysning är numera ett stort användningsområde, med eller utan färgväxling. För allmän – och accentbelysning använder man den senaste utvecklingen inom ”vita” högeffektsdioder (upp till 5W/st) till skillnad från lågeffektsdioder (50 – 250 mW/st). ”Vita” ljusfärger får man med en diodhybrid, en blå diod som kompletteras med ett lyspulver (fosfor) av samma sort som hos lysrör. Vanligt är att ett chips med blå ljusfärg beläggs med ett gult lyspulver (>5000 K). För varmare ljusfärg blandas det blå chipset med orange eller med en blandning av gult och rött lyspulver. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 22 Vita dioder i en och samma färgtemperatur kan tyvärr uppvisa inbördes skiftande vit nyans. Med hjälp av CIE:s färgtriangel med den ”svarta kroppens” strålningskurva kan man i fysikalisk mening mer exakt definiera den vita färgen med hjälp av X – och Y-koordinaterna, vilket också diodtillverkarna kan använda sig av när de erbjuder armaturtillverkarna att välja vit nyans. Systemet innehåller dock viss brister och förutsätter en acceptans av toleranser. Den ”svarta kroppens” kurva i CIE:s färgtriangel är en målsättning för en av ljuskällans färgkoordinater inom utvald färgtemperatur. MacAdams ellipser samlar närliggande ljuskällor och visar inbördes färgtoleranser. ”Bin” och ”binning” är två fackord inom LED-området. Ordagrant betyder ”bin” sorteringsfack medan man med ”binning” avser sortering eller fackindelning. Ännu så länge förekommer avvikelser i färgnyans inom en tillverkningsserie av dioder. För vita LED räcker det inte med att ange färgtemperaturen i kelvin (K) eftersom även ett och samma kelvintal uppvisar små variationer i vithet. Med hjälp av CIE:s färgtriangel och dess färgkoordinater inordnas lysdioderna i ”bins”och sorteras efter effektivitet och nyans. ”Vita” lysdioder kan med dessa specifikationer väljas bland hundratals vita ”bins”. En snävare tolerans i den vita nyansen är något som ofta efterfrågas och detta är också, tillsammans med effektiviteten, en av de stora ”kostnadsdrivarna” vid inköp av dioder. Den allt mer aktuella sorteringsmetoden SDCM i Mac Adams ellipser möjliggör en kvalitetshöjande och mer exklusiv urvalsmetod vid val av LED-armaturer. LED-tekniken är i teorin mycket funktionssäker. En enstaka diod eller modul slocknar normalt inte och går ytterst sällan sönder. Som med annan ny teknik förekommer i praktiken dock problem på grund av den snabba utvecklingstakten och bristfälliga tester innan produkter lanseras. En diod tänder direkt till fullt ljusflöde och är enkel att ljusreglera från 100% till 0%. Färgväxling till obegränsat antal färger och nyanser är relativt okomplicerad och utförs enligt alternativa tekniska standardprinciper. Dioder är i högsta grad stöt- och vibrationssäkra. De drivs med lågvolt (klenspänning) vilket kan vara bra ur ett elsäkerhetsperspektiv. Diodens snabba upptändningstid, dimringsbarhet och flimmerfrihet utgör betydelsefulla fördelar. Tridonic LED-driftdon 24V ”one4all”, konstantspänning Tridonic LED-driftdon konstantström 700 mA DRIFTDON De obligatoriska elektroniska driftdonen för LED kallas varierande för driver, konverter, transformator, power supply men ett gemensamt begrepp är driftdon. Dessa är antingen integrerade i armaturen, på diodmodulen eller separat monterade intill armaturen för en eller flera armaturenheter. De behövs för att omvandla 230V växelspänning till den klenspänning (lågvolt) och likström som dioderna behöver. Driftdonen måste vara av god kvalitet och det är viktigt att de är utvalda och anpassade för respektive armaturenhet i sin driftmiljö. Dåliga eller felaktiga driftdon kan leda till bristfällig och kortlivad funktion hos armaturerna och dålig effektivitet i anläggningen. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 23 För närvarande får man räkna med runt 15% effektförlust i ett i högkvalitativt don. LED-don är antingen av konstantspänningtyp för parallell inkoppling (vanligtvis 24V) eller konstantströmtyp för seriell inkoppling (vanligtvis 350mA och 700mA ). Vid drift med konstantspänning (parallellkoppling) måste armaturens strömbegränsande elektronik vid diodens anslutning (på kretskortet) anpassa strömstyrkan exakt till den nivå som dioden behöver (ex. 350 mA). Fördelen med konstanspänningsdrift är enkelhet i projekteringen eftersom ett driftdon kan driva fler armaturer. Nackdelen är en ökad komplexitet i armaturen vilket kan medföra ett högre pris och något minskad verkningsgrad. Fördelen med konstanströmsdrift är just att armaturerna blir något billigare. Ännu en fördel är att spänningsfallet i kablarna sällan skapar problem. Nackdelen är att driftdonen något begränsar antalet armaturer som kan drivas samt att seriekopplingen kan göra att en icke-fungerande armatur i kretsen släcker alla armaturer. SERIEKOPPLING LED-DRIFTDON KONSTANSTSTRÖM 230V AC Exempelvis: 350 mA TIPS! Konstantströmsarmaturer (utan ljusreglering): Donets ström avgör vilken effekt man tar ur dioderna ex. 350 eller 700 mA. Konstantströmsdon har både en minimi- och maximibegränsning på hur många dioder de kan driva. Kabellängden är inte lika kritiskt som vid konstantspänning. PARALLELLKOPPLING 230V AC LED-DRIFTDON KONSTANSPÄNNING Exempelvis: 24V DC TIPS! Konstantspänningsarmaturer (utan ljusreglering): Dimensionera driftdonet efter effekten (W) på de armaturer som skall drivas, gärna med ca.10% marginal. Vid kabellängder över ca 15 meter bör man beräkna eventuella konsekvenser för kabelarea (pga av spänningsfall) Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 24 LJUSREGLERING LED-tekniken är tekniskt sett lämplig att dimra utan sänkt ljuskvalitet. Tvärtom påverkar dimring diodernas livslängd positivt. Högkvalitativa armaturer och kringkomponenter kan till och med öka anläggningens effektivitet. LED dimras med hjälp av PWM (Pulse Width Modulation – pulsviddsmodulation). I praktiken är detta en teknik där man tänder och släcker dioden i snabb frekvens så att ögat inte uppfattar att ljusflödet minskar eller ökar. Då dioden efterglöder vid släckning är detta en helt flimmerfri teknik. LED med ljusreglering – kombinerad ström och PWM (dimsignal) 230V AC LED - DRIFTDON KONSTANSPÄNNING Dali DMX 1-10V Tryckknapp DIMFUNKTION (PWM-GENERATOR) Exempelvis: 24V DC/PWM-drift LED med ljusreglering – separat matning och PWM (dimsignal) 230V AC LED - DRIFTDON KONSTANSPÄNNING Dali DMX 1-10V Tryckknapp DIMFUNKTION (PWM-GENERATOR) Exempelvis: 24V DC PWM-signal TIPS! Ljusreglering: Det finns flera olika överordnade system för ljusreglering (ex. 1-10V, DALI, tryckknapp, DMX m.fl). Gemensamt för LED är att en PWM-signal behöver genereras mot dioden, vilket alltså är den enda teknik som rent praktiskt skall användas för att dimra dioden. Således behövs ett interface (gränssnitt) mellan det överordnade systemet (ex. DALI) och dioderna (PWM). Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 25 FÄRGVÄXLING Med färgväxling skapar man spektakulära, dramatiska eller avkopplande rumseffekter och upplevelser. Färgväxling sker vanligen med hjälp av s.k. RGB-armaturer, armaturer som är utrustade med röda, gröna och blå dioder. Även RGBW förekommer där W står för White och det används vid behov av att skapa ett rent vitt ljus i tillägg till färgväxlingsmöjligheten – eller för att åstadkomma mindre mättade pastellkulörer. Man kan också utrusta armaturer med några kombinerade vita/gula/ röda nyanser för att på det sättet kunna växla färgtemperatur inom det varmvita och vita spektrat (t.ex. mellan 2700 K och 6000K). När man skall styra armaturer som utrustats för färgväxling dimrar man i praktiken varje färgad diod för sig. För att färgväxla en RGB-armatur krävs därför styrning på tre kanaler (rött, grönt och blått). LED med färgväxling (ex.RGB) 230V AC LED - DRIFTDON KONSTANSPÄNNING STYRBOX: DMX/DALI SEKVENSOR (PWM-generator på flera kanaler) Exempelvis: 24V DC DMX/DALI INTERFACE (DMX->PWM) 3xPWM Driftdon och/eller DMX-interface kan även vara inbyggt i armaturen TIPS! Färgväxling: Det vanligaste systemet för att styra färgväxling är DMX, men även DALI förekommer. DMX är att föredra i större anläggningar och/eller där snabba färgväxlingar efterfrågas. (DVI är en teknik som förekommer där många små punkter skall styras. Den kommer från styrning av bildskärmar, alltså en mediarelaterad lösning). Kontrollera att armaturen kan ta emot den aktuella signalen (DMX eller DALI) eller om det krävs ett externt gränssnitt (interface) som ”översätter” DMX/DALI till PWM. Både DMX och DALI kräver att systemet konfigureras och programmeras efter installation. Detta sker från en PC med en speciell programvara som via en vanlig USB-kontakt ansluts till DMX-generatorn. Be din armaturleverantör erbjuda denna tjänst. I mindre projekt kan en sekvensor vara ett enklare och billigare alternativ. En sådan kommunicerar med armaturen utan behov av DMX/DALI-system och erbjuder förenklade − i viss mån begränsade − funktioner för färgväxling. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 26 8. LED-HISTORIK 1907 1971 Utvecklingen av halvledarkristaller som ljusalstrare börjar, en princip som kom att kallas elektroluminiscens eller enbart luminiscens. Engelsmannen Henry Joseph Round (1881-1966) var den som upptäckte den här betydelsefulla tekniken. Nu och under närmaste åren tillkommer lysdioder i orange och gult. 1927 Enligt Cree i USA tillkom nu den första blå lysdioden i deras laboratorium. De första röda lysdioderna tillkom i Ryssland då Oleg Losev, en radiotekniker, med elektrisk ström oavsiktligt kom att framkalla elektromagnetisk strålning i diodkomponenter till radioapparater. 1955 Rubin Braunstein, född 1922, reporter på Radio Corporation of America, blev den förste att rapportera om infraröd strålning från halvledare, t.ex. GaAs, Gallium Arsenid. 1960 Amerikanska General Electric (GE) påbörjar serieproduktion av röda lysdioder för signal- och indikationsljus. De var begränsade till relativt långa våglängder, det infraröda och röda området av ljusspektrum. Den nya ljuskällan innebar ett nytt, revolutionerande sätt att alstra ljus på som visade sig både energieffektivt och långlivat. Sedan följde i tur och ordning lysdioder i färgerna orange och gul. 1961 1962 1970 1993 Andra uppgifter säger att den blå dioden lät vänta på sig till 1993-94 då japanska Nichia presenterade resultatet av professor Shuji Nakamuras internationellt prisbelönade forskning. Hans blå diod bestod av ”Gallium nitride” och ”Indium Gallium nitride”. Nu kom startskottet för dioden som effektiv ljuskälla och man kunde inför milleniumskiftet genomföra exeperiment med bl.a. färgblandning för att med RGB-tekniken (rött, grönt och blått) skapa hur många färgnyanser som helst. Professor Shuji Nakamura 1995 Den första vita lysdioden presenteras. Bob Biard och Gary Pittman vid Texas Instruments kom på att halvledare av galliumarsenid kunde producera infraröd strålning vid anslutning till elektrisk ström och tog också patent på detta. Nick Holonyak, född 1928, son till ryska emigranter och professor i USA från 1963, tog fram den första lysdioden inom syngrundande spektrums våglängder. Han blev en av pionjärerna att producera röda lysdioder och anses i västvärlden som ”lysdiodens fader”. Han innehade 41 patent inom lysdioder och laserdioder. Nick arbetade som konsulterande forskare hos General Electric i Syracusa, New York och belönades med en mängd priser utmärkelser. 1989 1997 Utveckling och produktion av ”vita” högeffektsdioder sätter igång hos japanska Nichia under Shuji Nakamuras överinseende. 2000 Blå lysdioder (470 nm) får omkring år 2000 tillsats av gult eller orange lyspulver, en slags diodhybrid mellan diod och lysrör som förhoppningsvis kan komma att ersättas av rena ”vita” lysdioder med ljusalstring inom ett brett spektrum, från blå till röda våglängder. Den japanske uppfinnaren av blå och gröna lysdioder, professor Shuji Nakamura, fortsätter sin LED-forskning, nu i USA vid UCSB, University of California i Santa Barbara. Nick Holonyak Dr Ching Tang vid Eastman Kodak i USA upptäcker det blivande OLED-ljuset genom experiment med elektrisk ström genom kolföreningar. Hans forskning presenterades 1987 i en officiell avhandling och handlar om lysande, supertunna ytor i varierande material som forskarna hävdar blir nästa steg i luminiscensljusets utveckling. General Electric börjar produktionen av gröna lysdioder. 2009 Ett globalt genombrottsår för vita högeffektsdioder som seriös ljuskälla för allmän- och accentbelysning inomhus och utomhus. En ny teknik för glödljusliknande varmvita lysdioder – utan lyspulver − prövas vid Vanderbilt University i Nashville med utexaminerade studenten Michael Bowers som upphovsman. Istället för lyspulver som tillsats till blå dioder används mikropunkter. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 27 9. ANNELL LED inomhus. Några armaturexempel. NANO II: Ljussystem för vägghyllor. Tunna, smala LED-lister, ytmonterade eller infällda. Varmvit, vit eller kallvit ljusfärg. MATRIX MAX: Linjär LED-list inomhus och utomhus. Högeffektsdioder 12, 24, 30, 48 eller 60W/m, Varmvit eller kallvit ljusfärg alternativt RGB. NANO III: Ljussystem med LED för vägghyllor. Tunna, smala lister, ytmonterade eller infällda. Varmvit, vit eller kallvit ljusfärg. SCENE 1: Infälld, vrid- /ställbar, 10W 600 lm. Även 19W, 1100 lm eller 36W, 2000 lm. Varmvit eller vit ljusfärg. PX LED: LED-spotlight för kontaktskena, 10W, 600 lm. Varmvit eller vit ljusfärg S100 LED: Spotlight för kontaktskena, 10W, 600 lm. Varmvit eller vit ljusfärg Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 28 NEMESIS: Infälld downlightserie, prisbelönad, väl bländskyddad. Armatureffekter från 13 till 55W LED, armaturlumen från 1000 till 3000 lm. PHAETON: Infälld minidownlight, LED 14W, 735 lm eller 20W, 965 lm. Varmvit eller vit ljusfärg. Även ställbar modell för riktat accentljus. LK30: Linjär systemarmatur för takeller väggmontage. Max. ljusflöde LED 14,2W/m, 208 lm/m eller 28.3W/m 416 lm/m. Vit ljusfärg. ORBITER 2: Slimmad 80W LED-armatur kombinerar högeffektsdioder och Eldacon® mikroprismateknik. Varmvitt nedljus plus vitt uppljus. Blå lågeffektsdioder tillför ett svagt skimrande nattljus. QUADRATURE 2 LED: Dikt tak 260x1200 mm; infällt montage även 600x600 mm. Eldacon® mikroprismaoptik. Armatureffekt ca 50W, armaturlumen ca 3600 lm. Vit ljusfärg. LECU TAK: Minidownlight dikt tak (67x110 mm). 5 W, 355 lm. Varmvit eller vit ljusfärg. IP54, även för badrum och utomhus. SQUADRO LED: Väggarmatur i sidenmatt opal akryl, fyra storlekar, 4/10/20/40W. RGB, fast färg eller dynamisk växling. VELA ROUND MIRAGE: LED-modell i tre storlekar, 23, 35 resp.83W. Varmvit eller vit ljusfärg. Dikt takmontage eller pendlad. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 29 ANNELL LED utomhus. Några armaturexempel. DUPLO: Minsta modellen av väggarmaturen Duplo för alla slags miljöer inom-och utomhus, 10 eller 16W kallvita LED. Nedljus + uppljus. IP65. SPIKE: Liten LED-spotlight för mark-eller väggmontage, IP67, 2x3W. Vit eller varmvit ljusfärg. CL10: Robust utomhusspotlight i små dimensioner, 8W kallvita LED. Kapslingsklass IP65, tak-, vägg- eller markmontage. LECU: Markinfälld LED-armatur IP67, 4W. Varmvit, vit, röd eller blå ljusfärg STILA FRAME: Mark- eller golvinfälld LED-list, IP67. Varmvit eller vit ljusfärg alt. RGB. Sex längder, 12-70 x 1,1W lysdioder. VENUS: Markinfälld, vandalsäker armatur med kallvita eller blå LED. 2W, IP67/IK10 Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 30 CITY LIGHT LED: Känd klassiker på torg och i parker. Fullvärdig utbytesinsats innehåller senaste LED-teknik 39 eller 47W i varmvit eller vit ljusfärg, symmetrisk eller asymmetrisk ljusfördelning. STREETLIGHT 10: Senaste LEDteknik och avancerad radialfasettoptik. 90 armaturlumen per watt (systemeffekt). LK30: Mark- och golvinfälld, linjär systemarmatur i olika längder, IP65. Vita, röda, blå, eller gröna lysdioder alt. RGB. Från 1,3 till 9,9W, max.292 lm. DIABLO: Skulptural belysning utomhus, design Piero Castiglione. LED 3-6W med linser för olika effekter i kallvit ljusfärg. Pollare av gjutjärn. Vandalsäker,IP67/IK10. DL10: Den nya tidens stolparmatur för gator, vägar, torg och parker. Optiskt,sofistikerat system med vita lysdioder, mikroprismateknik, linser och reflektorer. Även med RGB. KUMA: Miniatyrspotlight i tak, på mark eller vägg med LED, vita eller vamvita lysdioder 1-3W, vrid- /ställbar. IP68. Fyra spridningsvinklar alt. fokuserbar optik (IP65). X-LINE: Energieffektiv, linjär armatur i tre längder för riktat kvalitetsljus utomhus och inomhus, IP65. För ljusavstånd 2 - 25 m. Inbördes snabbkoppling. Varmvit eller vit ljusfärg alt. RGB. Olika standardprotokoll som DALI, DMX m.m. Annell Ljus+Form AB Surbrunnsgatan 14 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 [email protected] www.annell.se OKTOBER 2010 31 FÖRDELAR OCH NACKDELAR NÅGOT ATT GLÄDJAS ÅT LED är... • små, lättplacerade armaturer med vår allra minsta ljuskälla • energieffektiva med hög verkningsgrad • riktade ljuskällor = effektivare ljus där du vill ha det • mycket långlivade, potential 10-20 års livslängd L70 • fria från IR- och UV-strålning (ingen märkbar värme- eller UV-strålning) • okänsliga för upprepade tändning /släckningar samt stötar och vibrationer • snabbare än glödlampan att tända till fullt ljusflöde, lätta att dimra • kvicksilverfria NÅGOT ATT TÄNKA PÅ LED är... • ännu dyra i inköp (men prisnivån sänks successivt ) • känsliga för hög omgivningstemperatur • inbördes färgskiftande i ”vita” ljusfärger • ljusintensiva (bländningsrisk, undvik att titta direkt på oskyddade lysdioder) • under snabb utveckling (det som planeras i nutid för senare leverans kan ha påverkats av förändrade egenskaper och prestanda) • annorlunda i sin skuggbildning (dioder i grupp, s.k. diodpaket) • trots allt utsatta för ljusnedgång och visst tekniskt bortfall Annell Ljus + Form AB Surbrunnsgatan 14, 114 21 Stockholm Tel 08-442 90 00 www.annell.se