Wat is het grootste nadeel van LED-verlichting? Eerlijke technische antwoorden

Vraag tien kopers van verlichting naar het grootste nadeel van LED-verlichting en je krijgt verschillende antwoorden. Sommigen zullen de hogere aankoopprijs noemen. Anderen geven de schuld aan flikkering, dimproblemen of blauw licht. Dit zijn allemaal reële zorgen, maar het zijn symptomen van een dieper liggend probleem. Vanuit technisch oogpunt is het belangrijkste nadeel de warmtegevoeligheid. LED-chips zijn veel efficiënter dan oudere lichtbronnen, maar ze produceren nog steeds warmte, en in tegenstelling tot een gloeidraad kan de chip die warmte niet naar de omgevingslucht uitstralen. Als het armatuur de warmte niet wegtrekt van de halfgeleiderverbinding, neemt de output af, verschuift de kleur en daalt de geschatte levensduur. Het begrijpen van deze ene zwakke plek verklaart de meeste andere klachten over LED-verlichting.

Waarom hittegevoeligheid het echte grootste nadeel is

Een LED-chip is een klein elektronisch onderdeel en de prestaties ervan zijn afhankelijk van de temperatuur van de halfgeleiderovergang. Voor de meeste witte LED-modules halveert elke stijging van de junctietemperatuur met 10 graden Celsius de nuttige levensduur grofweg en vermindert de lichtopbrengst meetbaar. Dit is de reden waarom twee armaturen met dezelfde chip in werkelijkheid totaal verschillend kunnen presteren. De ene heeft mogelijk een behuizing van gegoten aluminium met een dikke montageplaat, terwijl de andere een behuizing van geperst staal met een klein contactvlak gebruikt. De eerste kan werken bij een gezonde junctietemperatuur van 85 graden Celsius en 50.000 uur draaien. De tweede kan in de buurt van 120 graden zweven en na twee of drie jaar zichtbaar dimmen vertonen.

De volgende tabel geeft een praktisch beeld van wat er gebeurt als het thermisch beheer onvoldoende is.

De cijfers zijn eerder illustratief dan exact, omdat elke LED-module zijn eigen thermische curve heeft. Het patroon is echter consistent in de hele sector. De praktische consequentie voor een koper is eenvoudig: een goedkoop armatuur dat warm wordt, zal tijdens zijn levensduur meer kosten dan een goed ontworpen armatuur met goed thermisch beheer, omdat het eerder vervangen moet worden en energie verspilt terwijl de helderheid verloren gaat.

In onze productiefaciliteit is thermisch beheer de eerste ontwerpprioriteit, en geen bijzaak. De tri-proof light-serie maakt gebruik van behuizingen van aluminiumlegering met een royaal contactoppervlak tussen het LED-bord en de buitenschaal , zodat er voortdurend warmte van de chip wordt weggetrokken. Dit detail verschijnt zelden op een specificatieblad, maar het bepaalt of een armatuur vijf of vijftien jaar meegaat.

LG06J Aluminium LED Tri-Proof Light met 120° stralingshoek Deze tri-proof lamp heeft een behuizing van aluminiumlegering die is ontworpen voor efficiënte warmteafvoer, waardoor de levensduur wordt verlengd. De stralingshoek van 120° zorgt voor een brede, gelijkmatige verlichting, waardoor hij geschikt is voor industriële werkplaatsen en veeleisende omgevingen waar duurzaamheid en lichtkwaliteit belangrijk zijn. Bekijk Product →

Blauw licht en spectrale kwaliteit

Het tweede belangrijke nadeel van LED-verlichting betreft de kwaliteit van het licht zelf. De meeste witte LED's werken door een blauwe chip te combineren met een gele fosforlaag. Het resultaat lijkt wit, maar het spectrum is niet continu. Het bevat een duidelijke blauwe piek die veel sterker is dan in het spectrum van een gloeilamp. Dit is om twee redenen van belang. 's Avonds vermindert een hoog blauwgehalte de productie van melatonine, wat het moeilijker kan maken om in slaap te vallen als er lampen worden gebruikt in slaapkamers of op werkplekken met een late dienst. Tegelijkertijd kan een slecht ontworpen fosformengsel ervoor zorgen dat kleuren er grijs of vervaagd uitzien, zelfs als het armatuur redelijk helder lijkt.

Goede LED-armaturen lossen dit op met betere spectrale engineering. Modules van hoge kwaliteit maken gebruik van verbeterde fosformengsels die de kleurweergave-index naar 80 of 90 duwen, en veel behuizingen bevatten matte diffusers die de straal verzachten en de harde blauwe piek verminderen. Een goed ontworpen plafondlamp of schot met diffuser produceert comfortabel, gelijkmatig licht zonder de harde blauwe schittering die gepaard gaat met goedkope armaturen met kale chip.

Dimcompatibiliteit en flikkering

Iedereen die een LED-lamp op een oudere dimmer heeft aangesloten, heeft dit nadeel direct ondervonden. LED's dimmen niet zoals gloeilampen dat doen. Ze vereisen een driver die bij de dimmer past, en veel budgetdrivers kunnen die interactie slecht aan. Het resultaat kan een hoorbaar gezoem, zichtbare flikkering of lichten zijn die plotseling op volle helderheid springen aan de onderkant van de knop.

Flikkering is meer dan een ergernis. Zeer snelle, onmerkbare flikkeringen kunnen bij gevoelige mensen nog steeds oogvermoeidheid en hoofdpijn veroorzaken. De gebruikelijke oorzaken zijn een onvoldoende gefilterde driver of een mismatch tussen het dimmertype en de LED-driver.

Voor kopers is de regel om te zoeken naar armaturen die dimbaar zijn en een goed gebouwde driver te gebruiken. Het LG19D-schot in ons assortiment maakt bijvoorbeeld gebruik van een dimbaar drivercircuit dat een stabiele lichtopbrengst handhaaft en zonder flitsproblemen werkt dankzij het ontspiegelde optische ontwerp.

LG19D dimbaar LED-schot met ontspiegeling en PIR-sensoroptie Dit schot maakt gebruik van een dimbare driver voor een stabiele, flikkervrije uitvoer en een antireflectieontwerp. Verkrijgbaar met een PIR-sensor, geschikt voor gangen en binnenruimtes waar instelbare helderheid en energiebesparing prioriteiten zijn. Bekijk Product →

Gericht licht kan hoeken donker maken

Gloeilampen stralen licht uit in alle richtingen. LED's niet. Een kale chip straalt het grootste deel van zijn licht uit in een halve bol, en veel armaturen concentreren dat licht in een smalle kegel. In een kamer die wordt verlicht door een enkele aan het plafond gemonteerde lat of downlight, krijg je vaak een heldere lichtbundel eronder en merkbaar donkerdere muren en hoeken.

Directionaliteit is niet in elke situatie een fout; het is precies wat taakverlichting en accentverlichting nodig hebben. Het probleem doet zich voor wanneer een armatuur met een smalle bundel wordt geselecteerd voor algemene verlichting. Daarom is de specificatie van de stralingshoek net zo belangrijk als het aantal lumen. Een smalle optiek kan ervoor zorgen dat de lumens er in het midden indrukwekkend uitzien, maar de werkoppervlakken slecht bedekt laten.

Een bredere stralingshoek, bijvoorbeeld 120 graden, verdeelt het licht gelijkmatiger over een kamer. Wanneer u een montagelat voor werkplaatsen, gangen of winkelrekken kiest, vergelijk dan de stralingshoeken in plaats van alleen het wattage. Een slanke 120 graden lat geeft vrijwel altijd een evenwichtiger resultaat dan een smal 60 graden armatuur met hetzelfde wattage.

LG15D Slanke LED-latfitting met 120° stralingshoek en IP20 Deze slanke lat biedt een brede lichtbundel van 120° voor een evenwichtige lichtverdeling over werkplaatsen of winkelruimtes. Met hoge efficiëntie-opties en eenvoudige installatie van schuifschakelaars levert het efficiënte, uniforme verlichting tegen concurrerende kosten. Bekijk Product →

Hogere initiële kosten en wat het werkelijk oplevert

Het heeft geen zin om iets anders te doen: een kwalitatief LED-armatuur kost aan de balie nog steeds meer dan een gelijkwaardige TL- of halogeenarmatuur. Voor een complete commerciële installatie kan het initiële prijsverschil twee tot drie keer bedragen. De vraag is waar dat verschil voor staat. Als je met het extra geld een gegoten behuizing, een betrouwbare driver en een getest optisch systeem koopt, betaalt het zichzelf terug. Als het alleen een merklabel met een zwak thermisch ontwerp koopt, doet het dat niet.

De duidelijkste manier om dit te zien is een vergelijking van de exploitatiekosten. De onderstaande cijfers zijn in USD voor een enkele industriële verlichtingszone met vier vakken.

De budget-LED ziet er aantrekkelijk uit in het eerste kwartaal. Zodra vervangende onderdelen en hogere bedrijfsverliezen worden meegerekend, is deze nauwelijks goedkoper dan de kwaliteits-LED, en in het zesde jaar komt de kwaliteitsarmatuur voorop. Voor installaties die over een periode van tien jaar gepland zijn, is het goedkoopste armatuur op de plank op de lange termijn meestal het duurste.

De driver is meestal het eerste onderdeel dat faalt

Elektriciens zullen u hetzelfde verhaal vertellen: wanneer een complete LED-installatie niet meer werkt, is de LED-chip zelden de boosdoener. De bestuurder is. De chip kan 50.000 uur meegaan, maar de driver bevat elektrolytische condensatoren en besturingselektronica met eigen temperatuurlimieten. In een slecht geventileerde fitting zit de driver dicht bij de hitte van de LED's en veroudert hij veel sneller dan de modules die hij aandrijft.

Drie belangrijke factoren zorgen ervoor dat de bestuurder vooraan in de wachtrij staat:

• Elektrolytische condensatoren verliezen snel capaciteit bij hoge omgevingstemperaturen.
• Elke keer dat de installatie schakelt, belasten netspanningspieken de besturingscircuits.
• Budgetdrivers worden vaak gebouwd met componenten die bestand zijn tegen temperaturen die lager zijn dan de temperaturen die ze daadwerkelijk verdragen.

Daarom houden we het bestuurdersgedeelte gescheiden van de heetste zone van het armatuur en zorgen we voor voldoende luchtstroom. Dit is ook de reden dat een fabrikant die bijpassende vervangende drivers kan leveren, als langetermijnpartner veel veiliger is dan een fabrikant die de hele fitting als wegwerpartikel behandelt. Onze LED-voedingsbereik omvat constante stroom- en constante spanningstypen, dus het vervangen van een defecte driver betekent niet dat de volledige armatuur moet worden vervangen.

Wat u moet controleren voordat u zich engageert voor LED-armaturen

Als u de nadelen van LED's kent, wordt het selectieproces een korte checklist. Dit is dezelfde lijst die onze ingenieurs gebruiken bij het beoordelen van een nieuwe fitting voordat deze in productie gaat.

Rechtstreeks zakendoen met de fabrikant helpt ook. Wanneer onze ingenieurs een project prijsgeven, verstrekken wij thermische gegevens, driverspecificaties en fotometrische rapporten vóór de bestelling, niet erna. Die transparantie is de beste verdediging tegen de praktische nadelen van LED-verlichting.

Veelgestelde vragen over LED-nadelen