HET EINDE VAN DE GLOEILAMP?

WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCH CENTRUM VOOR HET BOUWBEDRIJF

HET EINDE VAN

DE GLOEILAMP ? VEREISTEN EN IMPACT VAN DE NIEUWE EUROPESE VERORDENING VOOR HUISHOUDELIJKE VERLICHTING

2010

WETENSCHAPPELIJK EN TECHNISCH CENTRUM VOOR HET BOUWBEDRIJF

HET EINDE VAN

DE GLOEILAMP ? VEREISTEN EN IMPACT VAN DE NIEUWE EUROPESE VERORDENING VOOR HUISHOUDELIJKE VERLICHTING

B. Deroisy, A. Deneyer, P. D’Herdt 2010

INHOUD

1.

INLEIDING.......................................................................................................................... 4

2.

DE EUROPESE VERORDENING. ................................................................................. 5 2.1 Het energie-efficiëntiecriterium................................................................................... 5 2.2 Functionaliteitseisen................................................................................................... 5 2.3 Eisen in verband met productinformatie en markering.............................................. 8

3.

TOEPASSINGSGEBIED. ................................................................................................. 9 3.1 Voor welke lampen is de verordening van toepassing ?........................................... 9 3.2 Welke lampen zijn uitgesloten ?................................................................................. 9 3.3 Tijdelijke uitzonderingen........................................................................................... 10

4.

TIJDSSCHEMA............................................................................................................... 11

5.

GEVOLGEN VOOR DE GLOEILAMP......................................................................... 12

6.

ALTERNATIEVEN........................................................................................................... 14 6.1 Compacte fluorescentielampen (CFL)...................................................................... 14 6.2 Halogeenlampen met hoog rendement.................................................................... 17 6.3 Lichtdiodes (leds)..................................................................................................... 17

7.

BESLUIT........................................................................................................................... 19

TERMINOLOGIE...................................................................................................................... 20 LITERATUURLIJST. ............................................................................................................... 21

Het einde van de gloeilamp ?

3

1

INLEIDING

Sinds 1 september 2009 worden bepaalde types gloeilampen geleidelijk van de markt gehaald in toepassing van de Europese verordening die de intrekking van de meest energieverslindende lampen voor huishoudelijk gebruik oplegt.

het elektriciteitsverbruik in de residentiële sector. De toepassing van de nieuwe Europese verordening zou het verbruik van onze huishoudelijke verlichtingsinstallaties aldus met zo’n 30 % – hetzij 39 TWh (terawattuur) – kunnen verminderen.

De verordening is onder meer van toepassing op gloeilampen en bepaalde types halogeenlampen, omdat hun energie-effi ciëntie miniem is : slechts 5 tot 10 % van de elektrische energie die ze opnemen, wordt omgezet in licht, het overige deel wordt grotendeels omgezet in warmte.

Vermits de niet-gerichte gloeilampen geleidelijk zullen verdwijnen, zal de gebruiker zijn toevlucht moeten nemen tot andere types lampen zoals : • halogeenlampen met hoog rendement, ook aangeduid als ‘ecohalogeenlampen’, waarmee het energieverbruik bij gelijke lichtstroom tot 50 % kan verminderen (*) • compacte fluorescentielampen, beter gekend als ‘spaarlampen’, waarmee het energieverbruik bij gelijke lichtstroom met 75 % kan verminderen • lichtdiodes of leds, die erg veelbelovend zijn, ondanks het feit dat bepaalde technologische beperkingen nog overwonnen moeten worden.

Aangezien het energieverbruik in de residentiële sector de laatste jaren een onophoudelijke stijging gekend heeft (de evolutie naar alsmaar beter uitgeruste en comfortabelere woningen is hier niet vreemd aan), zou een veralgemeend gebruik van energiezuinige lampen kunnen helpen om deze tendens te keren. Verlichting vertegenwoordigt immers tot 15 % van

(*) De groen onderlijnde termen worden gedefinieerd in het kadertje ‘Terminologie’ op pagina 20.

4


2

DE EUROPESE VERORDENING

De richtlijn 2005/32/EG (Ecodesign Requirements for Energy Using Products) [5] is een kaderrichtlijn die de belangrijkste eisen inzake het ecologische ontwerp van energieverbruikende producten vastlegt en voor de verschillende sectorale toepassingen de vorm van afzonderlijke verordeningen aanneemt. Zo bevat de op 18 maart 2009 gepubliceerde verordening (EG) nr. 244/2009 [6] de specifieke uitvoeringsbepalingen voor niet-gerichte lampen voor huishoudelijke verlichting. Deze Europese verordening legt voor de verschillende lichtbronnen een reeks eisen vast met betrekking tot hun energie-efficiëntie, hun technische functionaliteit en de verplichte productinformatie en markering. Voor lampen die bestemd zijn voor andere toepassingen (lampen voor bijzondere doeleinden) gelden deze eisen niet, maar is er wel een markeringsplicht van kracht. Dit betekent dat de fabrikanten op de verpakking het voorziene gebruik van de lampen moeten specificeren en vooral duidelijk moeten vermelden dat ze niet geschikt zijn voor huishoudelijke verlichting. 2.1

HET ENERGIE-EFFICIËNTIECRITERIUM

Om de grenswaarden van energie-efficiën tie van lichtbronnen te bepalen, geeft de verordening een maximaal vermogen op, uitgedrukt in watt (W), dat varieert in functie van de uitgestraalde lichtstroom, uitgedrukt in lumen (lm). Het reële vermogen van de lampen moet kleiner zijn dan Het einde van de gloeilamp ?

het opgegeven maximale vermogen. De weerhouden vermogensgrenswaarden zijn in overeenstemming met de energie-efficiëntieklassen die gedefinieerd werden in de richtlijn 98/11/EG van de Commissie (zie kader op p. 6). De energie-efficiëntie van de lamp wordt gedefinieerd als het quotiënt van de afgegeven lichtstroom en het door de lamp opgenomen elektrische vermogen (uitgedrukt in lm/W). Het vermogensverlies dat toe te schrijven is aan de niet-ingebouwde hulpapparatuur (transformatoren, voorschakelapparaten of voedingen) wordt niet in aanmerking genomen in het opgenomen vermogen. Zo worden er vermogensgrenswaarden opgegeven voor iedere invoeringsstap van de verordening. Verder wordt er een onderscheid gemaakt tussen heldere en nietheldere lampen (soms ook aangeduid als matte lampen), waarvoor de eisenniveaus verschillend zijn. 2.2

FUNCTIONALITEITSEISEN

Naast energie-efficiëntieklassen bevat de verordening ook een aantal nieuwe functionaliteits- en kwaliteitseisen. Voor elke functionaliteitsparameter wordt er bovendien een overeenkomstige proef- en valideringsmethode opgegeven. Deze eisen worden hierna uit de doeken gedaan en zijn samengevat in tabel 1 (p. 7). Vervolg van de tekst op p. 7

5

DE ENERGIE-EFFICIËNTIEKLASSEN Teneinde de prestaties van lampen onderling te kunnen vergelijken, werd er door de richtlijn 98/11/EG van 27 januari 1998 [4] een label voor de energie-efficiëntie ingevoerd. Deze richtlijn is van toepassing op alle niet-gerichte lampen waarvan de lichtstroom kleiner is dan 6.500 lm en waarvan het opgenomen vermogen groter is dan 4 W, ongeacht of het nu gaat om huishoudelijke lampen die rechtstreeks gevoed worden door het elektriciteitsnet, dan wel om compacte fluorescentielampen zonder ingebouwd voorschakelapparaat. De energie-efficiëntieklassen uit de richtlijn worden vastgelegd aan de hand van een rendementscriterium. Ze krijgen een letter van A tot G toegewezen, waarbij de klasse A de beste energie-efficiëntie vertegenwoordigt. Zo wordt de klasse A bepaald door een maximaal vermogen in functie van de geleverde lichtstroom. De lagere klassen worden op hun beurt gedefinieerd door een verhouding tussen het opgenomen vermogen en een referentievermogen, die aangeduid wordt als de energie-efficiëntie-index EI. De grenswaarden voor deze verhouding worden als volgt vastgelegd : • klasse B : EI < 60 % • klasse C : 60 % < EI < 80 % • klasse D : 80 % < EI < 95 % • klasse E : 95 % < EI < 110 % • klasse F : 110 % < EI < 130 % • klasse G : EI > 130 %. De lampen van klasse C of lager vertonen bij een vermogen Afb. 1 Pictogram voor het van minder dan 100 W een lichtrendement van minder dan labelen van lampen. 25 lm/W, terwijl het minimale lichtrendement voor de lampen uit klasse A gelegen is tussen 40 en 60 lm/W voor lichtstromen van 270 tot 1.430 lm. Het lichtrendement van de lampen uit klasse B bevindt zich tussen deze grenswaarden. Deze richtlijn zal binnen enkele jaren herzien worden teneinde de energie-efficiëntieklassen te kunnen herverdelen, rekening houdend met de intrekking van de lampen uit de klassen D, E, F en G (zoals voorzien in de eisen inzake ecologisch ontwerp). De karakteristieken van de lampen worden doorgaans weergegeven met behulp van een volgens de richtlijn gestandaardiseerd pictogram (afbeelding 1). 100

Lichtrendement [lm/W]

90

Afb. 2 Energie-efficiëntieklassen in functie van het vermogen en het lichtrendement.

Grens van klasse A voor fluorescentielampen zonder ingebouwd voorschakelapparaat

Klasse A

80

Grens van klasse A voor de andere lampen

70 60

Klasse B

50 40 30

Klasse C

20

Klasse D

Klasse E

10

Klasse F Klasse G

0 0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

Vermogen [W]

6


Vervolg van p. 5 Vanaf 1 september 2009 zal er een welbepaalde minimale levensduur of een minimale overlevingsfactor toegekend worden aan de verschillende lamptypes. Voor compacte fluorescentielampen moet de lampoverlevingsfactor bijvoorbeeld minstens 50 % bedragen na een werkingstijd van 6.000 uur. Daarnaast worden er ook een aantal functionaliteitseisen vastgelegd, zoals de lumenbehoudsfactor, het minimumaantal schakelcycli vóór defect en het gedrag bij aanschakeling. Zo is het voor compacte fluorescentielampen zeer belangrijk dat de ontbrandingstijd minder dan twee seconden bedraagt en dat de opwarmingstijd nooit langer is dan 60 seconden. Voor wat het uitgestraalde licht betreft, worden er dan weer grenswaarden opgelegd voor de UV-straling en moet de kleurweergaveindex voor compacte fluorescentielampen minstens gelijk zijn aan 80.

Vanaf september 2013 zullen deze functionaliteitseisen nog verstrengd worden. De minimale overlevingsfactor voor compacte fluorescentielampen zal bijvoorbeeld opgetrokken worden tot 70 % na een werkingstijd van 6.000 uur, terwijl het lumenbehoud zal opgetrokken worden van 85 % tot 88 % voor een werkingstijd van 2.000 uur en tot 70 % voor een werkingstijd van 6.000 uur. De maximale opwarmingstijd zal op zijn beurt verlaagd worden tot 40 seconden. Er werden bovendien een aantal gelijkaardige eisen opgelegd voor alle andere lamptypes, met uitzondering van lichtdiodes of leds. Zo moet elk lamptype tegenwoordig een minimale levensduur van 1.000 uur halen. Deze waarde zal in september 2013 overigens opgetrokken worden tot 2.000 uur.

Tabel 1 Samenvatting van de functionaliteitseisen. Criterium

Compacte

Overlevingsfactor

fluorescentielampen

(CFL)

Andere

lampen (behalve leds)

Eis

Duur

Eis

Duur

≥ 0,50

na 6.000 h

–

–

–

≥ 1.000 h

– na 0,75 x (▲) (2)

Minimale levensduur

–

Lumenbehoudsfactor

≥ 85 % ( )

na 2.000 h

≥ 85 %

≥ (▲)/2 (2) (3)

–

≥ 4 x (▲) (2)

–

< 2,0 s

–

< 2,0 s

–

< 60 s (4)

–

≤ 1,0 s

–

Aantal schakelcycli vóór defect

1

Ontbrandingstijd Opwarmingstijd van de lamp bij 60 % van de lichtstroom

≤ 2,0 %

na 200 h

≤ 5,0 %

na 100 h

UVA- + UVB-straling

≤ 2,0 mW/klm (5)

–

–

–

UVC-straling

≤ 0,01 mW/klm ( )

–

–

–

≥ 0,50 (P < 25 W) ≥ 0,90 (P ≥ 25 W) (6)

–

≥ 0,95

–

≥ 80

–

–

–

Vroegtijdig defect

Vermogensfactor van de lamp

5

Kleurweergave-index (Ra)

( ) ≥ 80 % voor compacte fluorescentielampen die voorzien zijn van een tweede omhulsel. 1

(2) (▲) : levensduur van de lamp (in uren).

(3) ≥ 10.000 cycli voor lampen met een ontbrandingstijd van meer dan 0,3 seconden. (4) < 120 s voor lampen die een kwikmengsel bevatten. (5) Specifiek effectief uitgestraald UV-vermogen, uitgedrukt in milliwatt per kilolumen. (6) P : nominaal vermogen van de lamp (in watt).


7

2.3

EISEN IN VERBAND MET PRODUCTINFORMATIE EN MARKERING

Vanaf 1 september 2010 zal het verplicht zijn om een aantal productgegevens te vermelden op de verpakking. Het gaat hier onder meer om de volgende technische productkenmerken : • de afmetingen (in millimeter) • de lichtstroom (in lumen) • het elektrische vermogen (in watt) • de nominale levensduur (in uur) • de kleurtemperatuur. De belangrijkste informatie moet eveneens op een vrij toegankelijke website beschikbaar zijn. Als de lamp kwik bevat, moeten er instructies te vinden zijn voor het opruimen van de brokstukken indien de lamp accidenteel zou breken, evenals

8

aanbevelingen voor de verwijdering van de lamp op het einde van haar levensduur. Om de gebruikers te helpen bij hun keuze, kan het vermogen van een equivalent geachte gloeilamp aangegeven worden, overeenkomstig de regels uit de verordening. We benadrukken dat de term ‘spaarlamp’ of andere gelijkaardige promotionele benamingen enkel gebruikt mogen worden voor lampen uit de energie-efficiëntie klasse A. De compacte fluorescentielampen van klasse B mogen dus niet langer aangeduid worden als spaarlampen. Bij de keuze van een lamp is het ook belangrijk te weten of deze al dan niet gedimd kan worden. Indien de lamp dimbaar is, dient de fabrikant aan te geven welk type dimmers men moet gebruiken.


3

3.1

TOEPASSINGSGEBIED

VOOR WELKE LAMPEN IS DE VERORDING VAN TOEPASSING ?

De verordening is van toepassing op alle lampen voor huishoudelijk gebruik. Onder deze term verstaat men de verlichting van een huishoudelijke ruimte door de vervanging of aanvulling van het natuurlijke licht met kunstlicht, teneinde de zichtbaarheid en het visuele comfort in de woning te verbeteren. Lampen voor bijzondere doeleinden, die niet geschikt zijn voor het verlichten van binnenruimten en die duidelijk als dusdanig gemarkeerd zijn, zijn niet onderworpen aan de technische eisen van de verordening. Lampen met een klein vermogen, die bijvoorbeeld gebruikt worden als verlichting van koelkasten of ovens, vallen evenmin onder de verordening, omdat er hiervoor totnogtoe geen energiebesparende alternatieven voorhanden zijn. De verordening heeft betrekking op nietgerichte lampen. Het gaat hier met andere woorden om lichtbronnen die in alle richtingen licht uitstralen. Een lamp wordt als gericht beschouwd indien deze 80 % van de lichtstroom binnen een kegel met een


hoek van 120° uitstraalt (wat meestal het geval is bij spots). 3.2

WELKE LAMPEN ZIJN UITGESLOTEN ?

Bepaalde lamptypes vallen buiten het toepassingsgebied van de verordening : • lampen met een lichtstroom van meer dan 12.000 lm of van minder dan 60 lm • lampen met een stralingspiek in het UVof IR-gebied • chromatische lampen • compacte fluorescentielampen zonder ingebouwd voorschakelapparaat • hogedrukgasontladingslampen. Gerichte lampen zullen het voorwerp uitmaken van een specifieke verordening. Dit geldt eveneens voor compacte fluorescentielampen zonder ingebouwd voorschakelapparaat, die vaak gebruikt worden als bureauverlichting. De verordening voor deze lampen, de EG nr. 245/2009, heeft tevens betrekking op hogedrukgasontladingslampen, die vooral toegepast worden bij openbare verlichting.

9

3.3

TIJDELIJKE UITZONDE RINGEN

Bepaalde lampen waarvoor er vooralsnog geen energiebesparende alternatieven ontwikkeld werden, zijn voorlopig niet onderworpen aan alle of een gedeelte van de eisen en zullen bijgevolg nog een tijdje op de markt blijven bestaan. Het gaat hier onder meer om de volgende lamptypes : 1. halogeenlampen met een lampvoet van het type G9 en R7 (afbeeldingen 3 en 4) moeten voldoen aan alle eisen van de verordening, maar zullen na 1 september 2016 wel nog mogen afwijken van het energie-efficiëntiecriterium. Deze lampen dienen met andere woorden te beantwoorden aan alle eisen voor de verschillende stappen, maar zullen vanaf 1 september 2016 toegelaten blijven met een energie-efficiëntieklasse C in plaats van de vereiste energie-efficiëntieklasse B Afb. 3 Halogeenlamp met een lampvoet van het type G9.

Afb. 5 Matte buisvormige gloeilamp.

10

2. buisvormige gloeilampen met specifieke lampvoeten van het type S14, S15 of S19 (afbeelding 5), zullen pas vanaf 1 september 2013 onderworpen worden aan de eisen inzake energieefficiëntie en zullen vanaf deze datum uit de rekken gehaald worden omwille van hun zwakke rendement. Deze lampen worden vaak gebruikt als badkamerverlichting 3. gloeilampen met een lampvoet van het type E14, E27, B22 of B14 die werken met een spanning van hoogstens 60 volt en niet voorzien zijn van een ingebouwde transformator (afbeelding 6), zullen tot 1 september 2013 volledig buiten het toepassingsgebied van de verordening vallen. Het is pas vanaf deze datum dat ze zullen moeten beantwoorden aan de verschillende criteria, zoals bijvoorbeeld het minimale rendement.

Afb. 4 Halogeenlamp met een lampvoet van het type R7.

Afb. 6 Laagspanningsgloeilamp.


4

TIJDSSCHEMA

De invoering van de verordening verloopt volgens een strikt tijdsschema dat ingedeeld werd in zes stappen en loopt van september 2009 tot september 2016. Bij elke nieuwe stap zullen de eisen verstrengd worden en zullen er een aantal lampen met een welbepaald vermogen van de markt gehaald worden. De betreffende producten zullen vanaf de datum van de inwerkingtreding niet meer geleverd mogen worden aan de verdelers en groothandelaars. De bestaande voorraden zullen wel nog verkocht mogen worden.

De eerste maatregelen werden van kracht op 1 september 2009 en hebben het verdwijnen van de volgende lampen tot gevolg : • niet-heldere (matte) gloeilampen • compacte fluorescentielampen van klasse B of slechter • de meest energieverslindende heldere lampen (klassen F en G) • heldere lampen van de klassen D en E met een lichtstroom van minder dan 950 lm. Tabel 2 geeft een overzicht van de energieefficiëntieklassen die bij elke nieuwe stap gerespecteerd zullen moeten worden.

Tabel 2 Tijdsschema voor de invoering van de energie-efficiëntie-eisen (1). 2009 Lichtstroom (2)

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

–

–

6

Stappen 1

2

3

4 Heldere

5 lampen

f > 12000 950 < f ≤ 12000

C

C

C

C

C

C

C

B

725 < f ≤ 950

E

C

C

C

C

C

C

B

450 < f ≤ 725

E

E

C

C

C

C

C

B

60 < f ≤ 450

E

E

E

C

C

C

C

B

A

A

A

f < 60 Lichtstroom (2)

Niet-heldere

lampen

f > 12000 60 < f ≤ 12000

A

A

A

A

A

f < 60 Vallen buiten het toepassingsgebied van de verordening EG nr. 244/2009. ( ) De energie-efficiëntieklasse wordt vastgelegd aan de hand van de algemene formule uit het kader op p. 6 (en dus niet aan de hand van de formule die aangepast werd aan lampen zonder ingebouwd voorschakelapparaat). (2) Lichtstroom f in lumen. 1


11

5

GEVOLGEN VOOR DE GLOEILAMP

Zoals blijkt uit het voorgaande, zullen gloeilampen vanaf 1 september 2009 niet volledig verdwijnen, maar zullen ze – gelet op hun beperkte energie-efficiëntie – wel geleidelijk van de markt worden gehaald. Gloeien is een fysisch principe waarbij elk voorwerp dat verwarmd wordt een elektromagnetische straling voortbrengt. Vanaf een bepaalde temperatuur zenden verwarmde voorwerpen een deel van hun straling uit in het zichtbare spectrum. Bij gloeilampen wordt het licht met andere woorden opgewekt door opwarming. Gloeilampen produceren een zichtbare elektromagnetische straling door het jouleeffect in de gloeidraad, die in dit geval uit wolfraam bestaat. De verwarming van de elektrische geleider komt tot stand door de doorgang van een elektrische stroom en is evenredig met de elektrische weerstand van het materiaal en het kwadraat van de elektrische stroom. Sinds 1 september 2009 mogen de heldere lampen van klasse E niet langer gecom-

mercialiseerd worden, tenzij het gaat om lampen met een lichtstroom van minder dan 950 lumen. Lampen die een grotere lichtstroom uitstralen, moeten minstens de energie-efficiëntieklasse C halen. Nietheldere lampen moeten voortaan een minimale energie-efficiëntie van klasse A vertonen, wat dus betekent dat dit type gloeilampen nu reeds uit de handel moet genomen worden. Voor een standaard gloeilamp ligt de energie-efficiëntie tussen 7 en 14 lm/W. De lampen met de zwakste vermogens vertonen logischerwijze ook het laagste rendement. Een gloeilamp van 75 W produceert ongeveer 940 lumen, wat overeenstemt met een energie-efficiëntie van ongeveer 12,5 lm/W. Ze behoort met andere woorden tot de energie-efficiëntieklasse E. Dit betekent dat gloeilampen met een vermogen van meer dan 75 W volgens de energieefficiëntie-eisen uit de verordening voortaan niet meer gecommercialiseerd mogen worden. Vanaf de vierde stap zal het minimale energie-efficiëntiecriterium uitgebreid worden tot de klasse C voor alle helAfb. 7 Gloeilamp met een lampvoet van het type E27.

12


dere lampen waarvan de lichtstroom zich tussen de in de verordening vastgelegde grenswaarden bevindt. Op enkele halogeenlampen na, zullen alle niet-gerichte klassieke gloeilampen voor huishoudelijk gebruik tegen 2012 dan ook van de markt verdwenen zijn. Voor wat de halogeenlampen betreft, bestaan er een aantal producten uit de energie-efficiëntieklasse B of C die ook nog na de vierde stap (1 september 2012) in de


handel kunnen blijven. Halogeenlampen met een lagere energie-efficiëntieklasse (D of E) zullen tussen 2009 en 2012 geleidelijk van de markt gehaald worden, naargelang van hun lichtstroom (aantal lumen). Bij het van kracht worden van de laatste stap (1 september 2016) zullen er enkel nog lampen van de klasse B in de handel gebracht mogen worden, met als belangrijkste uitzondering de eerder vermelde lampen van het type G9 en R7.

13

6

ALTERNATIEVEN

Gloeilampen kunnen in principe door de volgende drie lamptypes vervangen worden : compacte fluorescentielampen (CFL), verbeterde halogeenlampen en lichtdiodes (leds). Het spreekt voor zich dat deze lamptypes de kwaliteiten van de lampen die ze vervangen minstens zouden moeten evenaren. Gloeilampen zijn punctuele lichtbronnen die gekenmerkt worden door hun onmiddellijke ontbranding en dimbaarheid, evenals door de kwaliteit van het licht dat ze uitstralen (kleurtemperatuur van om en bij de 2.800 K en een kleurweergave-index van ongeveer 100). De vervanglampen moeten een gelijkaardige lampvoet hebben en uitgerust zijn met de nodige voorschakelapparaten om hun goede werking te waarborgen. Afb. 8 Fluocompactlamp met naakte U-vormig geplooide buizen.

14

6.1

COMPACTE FLUORESCENTIELAMPEN (CFL)

Compacte fluorescentielampen produceren licht door een elektrische ontlading in een gas, waardoor er een zekere hoeveelheid UV-straling ontstaat. Wanneer deze UVstralen in contact komen met het fluorescerende poeder waarmee de binnenkant van de buis bekleed is, worden ze omgezet in zichtbaar licht. Het werkingsprincipe van dit lamptype is vergelijkbaar met dat van de welgekende fluorescentielampen (TLlampen), maar dan wel op kleinere schaal. Compacte fluorescentielampen zijn beschikbaar in verschillende modellen. De met gas gevulde buis waarin de ontlading plaatsvindt, kan diverse vormen aannemen. De courantste modellen zijn opgebouwd uit U-vormig geplooide buizen (afbeelding 8) of uit spiraalvormig gedraaide buizen (afbeelding 9). Deze laatste vorm blijkt de Afb. 9 Fluocompactlamp met naakte spiraalvormig gedraaide buizen.


beste rendementen op te leveren. De lamp kan ook een bolvormig omhulsel krijgen waardoor ze op een klassieke gloeilamp lijkt (afbeelding 10). Afb. 10 Compacte fluorescentielamp met een bolvormig omhulsel.

Compacte fluorescentielampen halen niet alleen een zeer goed lichtrendement (vier maal beter dan dat van traditionele gloeilampen), maar gaan gemiddeld ook 8 tot 15 keer langer mee. Hoewel hun kostprijs hoger is, zorgen hun langere levensduur en energie-efficiëntie ervoor dat de kostenbesparingen bij een gelijke lichtstroom aanzienlijk blijven. Enkel compacte fluo rescentielampen waarvan de energieefficiëntie overeenkomt met de klasse A mogen sinds de inwerkingtreding van de verordening nog op de markt gebracht worden. Men kan twee belangrijke types compacte fluorescentielampen onderscheiden : • de lampen van het eerste type beschikken over een ingebouwd voorschakelapparaat en vertonen dezelfde lampvoet als gloeilampen teneinde de vervanging te vergemakkelijken • de lampen van het tweede type vereisen voor hun werking een extern voorschakelapparaat en hebben dus een specifieke lampvoet. De meeste modellen met een ingebouwd voorschakelapparaat kunnen niet gebruikt


worden met een dimmer. Om compacte fluorescentielampen te kunnen dimmen, is er immers een specifiek regelbaar elektronisch voorschakelapparaat nodig. Voor deze toepassingen zijn er evenwel speciaal ontwikkelde producten op de markt. De grootte van de lampen verdient eveneens de nodige aandacht. Hoewel de lampdiameter meestal gelijkaardig is, kan de lamplengte wel aanzienlijk verschillen, wat bij de vervanging problemen kan opleveren. Bij lampen die werken met een reflector of een diffusor, kan de verspreiding van de lichtstroom sterk variëren, doordat de lichtbron minder gebundeld is. Compacte fluorescentielampen hebben een minder goede kleurweergave-index dan gloeilampen en hun ontbrandingstijd is doorgaans iets trager. Recentelijk werden er een aantal lampen op de markt gebracht met een kortere opwarmingstijd. Het gebruik van compacte fluorescentielampen blijft tegenwoordig echter afgeraden in ruimten waar het licht heel frequent en voor kortere perioden aan- en uitgeschakeld wordt, zoals in bergingen of sanitaire ruimten. Het lichtrendement van compacte fluorescentielampen is temperatuurgevoelig. De courantste producten hebben een maximaal rendement bij omgevingstemperatuur. Daarnaast werden er een aantal speciale modellen ontwikkeld voor gebruik bij lagere temperatuur (bijvoorbeeld voor buitentoepassingen). Het is belangrijk te opteren voor voorschakelapparaten waarvan de goede werking bij de voorziene temperaturen gewaarborgd is. Gewoonlijk wordt er voor compacte fluo rescentielampen een reductiefactor van 5 toegepast om het lampvermogen dat overeenstemt met dat van een equivalent

15

geachte gloeilamp te berekenen. Een aantal studies hebben echter aangetoond dat een factor van 4 beter geschikt is om rekening te houden met de variaties van de lichtstroom (vermindering in functie van de werkingstijd of de positie van de lampen, schommelingen bij de ontbranding, opwarmingstijd en temperatuureffecten). Tegenwoordig schatten de producenten en de verdelers het vermogen van de equivalente gloeilampen dikwijls te hoog in. Aangezien het rendement kan verschillen naargelang van de producent en het type compacte fluorescentielamp, is het veiliger om de uitgestraalde lichtstromen te vergelijken in plaats van de reële en de equivalente vermogens. Hoewel deze informatie nu reeds door veel fabrikanten wordt opgegegen, zal ze vanaf september 2010 (wanneer de markering verplicht zal worden) ook systematisch op de verpakking vermeld staan. Als er voor de gloeilamp toch nog een equivalent vermogen vermeld wordt, moet dit in overeenstemming zijn met de regels van de verordening.

De grafiek van afbeelding 11 geeft de lichtstroom van heldere en niet-heldere gloeilampen weer in functie van hun vermogen. Er bestaan heel wat vragen omtrent de gezondheidsrisico’s die gepaard gaan met het gebruik van compacte fluo rescentielampen (kwik, elektromagnetische velden, UV-straling). Er werd echter wel reeds aangetoond dat deze problematiek vaak overschat wordt en mits gepaste maatregelen beheersbaar is. Bij lampen die een kleine hoeveelheid kwik bevatten, moet vermeden worden dat hun inhoud op het einde van hun levensloop in het milieu terechtkomt. Het is dus noodzakelijk om de gebruikte lampen te sorteren en terug te brengen voor recyclage. De ingezamelde hoeveelheid compacte fluorescentielampen is tegenwoordig nog altijd te beperkt. De gebruikers zouden dan ook aangemoedigd moeten worden om hun lampen te deponeren in het containerpark of terug te brengen naar de winkel. Deze is overigens verplicht om de gebruikte lampen gratis terug te nemen bij aankoop van een nieuw exemplaar. Afb. 11 Lichtstroom van gloeilampen naargelang van hun vermogen.

100

Vermogen (watt)

75 60 40 25 15 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

Lichtstroom (lumen)

16

15 W

25 W

40 W

60 W

75 W

100 W

Niet-heldere lampen

105 lm

200 lm

370 lm

630 lm

840 lm

1200 lm

Heldere lampen

110 lm

225 lm

420 lm

710 lm

940 lm

1360 lm


6.2

HALOGEENLAMPEN MET HOOG RENDEMENT

Halogeenlampen werken volgens hetzelfde principe als gloeilampen, met als enige verschil dat het gasmengsel in de lamp in dit geval gedeeltelijk uit halogeengas bestaat. Dit gasmengsel brengt een regeneratieve complexe cyclus op gang die het verslijten van de gloeidraad vertraagt. Hierdoor wordt de levensduur van de lamp verbeterd. Halogeenlampen gaan gewoonlijk ongeveer tweemaal langer mee dan klassieke gloeilampen. Op het vlak van energie-efficiëntie is er slechts een beperkte verhoging vast te stellen. Het rendement van halogeenlampen kan op de volgende twee manieren verbeterd worden : • de kwartsballon kan gevuld worden met xenon, een edelgas dat de slijtage van de gloeidraad nog meer vertraagt. Dit zorgt voor een langere levensduur en laat hogere gloeidraadtemperaturen toe. Naarmate de temperatuur hoger is, zal ook het lichtrendement verbeteren. Het xenongas heeft bovendien een zekere isolerende werking, waardoor de warmteverliezen van de gloeidraad afnemen en er minder energie nodig is om deze laatste op temperatuur te houden. Dit leidt tot besparingen tot 30 % in vergelijking met een klassieke gloeilamp • bij halogeenlampen op laagspanning is het mogelijk om de binnenkant van de kwartsballon van een speciale coa-

ting te voorzien, die de infrarode straling reflecteert. Door gebruik te maken van een aangepaste, rondere kwartsballon, is er dankzij deze techniek minder elektrische energie nodig om de gloeidraad op te warmen. In vergelijking met een klassieke gloeilamp kan de aldus behaalde energiebesparing oplopen tot 50 %. Gelet op de temperatuurgevoeligheid van de transformator die nodig is om de netspanning om te zetten naar laagspanning, blijft het vermogen van de lampen waarin dit procédé kan worden toegepast momenteel beperkt tot zo’n 30 W. Dit lamptype laat niet alleen toe om klassieke gloeilampen en halogeenlampen te vervangen zonder afbreuk te doen aan de lichtkwaliteit, maar gaat tevens gepaard met een aanzienlijke vermindering van het elektriciteitsverbruik. Bovendien blijft het bij dergelijke lampen mogelijk om de lichtstroom te moduleren met behulp van een dimmer, aangezien halogeenlampen volgens dezelfde technologie werken. 6.3

LICHTDIODES (LEDS)

Lichtdiodes zijn vaste stoffen die licht kunnen produceren. Ze zijn doorgaans opgebouwd uit verschillende lagen halfgeleidermateriaal. Wanneer er een elektrische stroom door deze lagen gaat, komen de vrije elektronen in contact met positief geladen atomen, waardoor de elektrische

Afb. 12 Halogeenlampen met hoog rendement (met xenonvullling, links; met een infraroodcoating, rechts).


17

Afb. 13 Licht diode (led).

energie omgezet wordt in licht. Vermits deze elektronenstroom een straling produceert in het zichtbare veld, kunnen er hoge rendementen bereikt worden : zo werden er tijdens laboratoriumproeven op experimentele lampen waarden van meer dan 100 lm/W behaald. In vergelijking tot gloeilampen kunnen ledlampen voor eenzelfde lichtstroom een energiebesparing tot 80 % toelaten. Elektroluminescentie is een proces waarbij er een monochromatische straling gecreëerd wordt waarvan de kleur afhankelijk is van de materialen. Er is dus niet alleen een zekere kleurvariatie mogelijk, ook het creëren van een elektronisch gecontroleerde dynamische verlichting is denkbaar. Wit licht kan bijvoorbeeld bekomen worden door een combinatie van kleuren (meestal rood, blauw en groen), of door conversie met een fluorescerend poeder volgens een gelijkaardig principe als bij fluorescentielampen. Naast een hoog lichtrendement hebben ledlampen nog diverse andere voordelen te bieden, zoals een zeer lange levensduur, een goede tril- en schokbestendigheid en een onmiddellijke ontbranding. Bovendien zijn ze relatief klein, waardoor ze gemakkelijk combineerbaar zijn met een optiek en ingewerkt kunnen worden in verscheidene toepassingen. De door lichtdiodes uitgestraalde licht18

stroom is afhankelijk van de temperatuur. Te hoge temperaturen beschadigen de onderdelen van de lamp, wat de levensduur vermindert. Ondanks het feit dat de vermogens klein zijn, moet de door de diode geproduceerde warmte afgevoerd worden door koelvinnen of andere systemen om de beschadiging van de lichtbron en de voorschakelapparatuur te vermijden. Het is dus nodig een evenwicht te vinden tussen temperatuur, lichtstroom en levensduur. In tegenstelling tot andere lamptypes, zijn ledlampen goed bestand tegen lage temperaturen, waardoor ze zeer gegeerd zijn voor buitentoepassingen. Hoewel er intussen reeds verschillende modellen voor functionele binnenverlichting op de markt verschenen zijn, is hun lichtstroom meestal beperkt en hun rendement erg variabel, waardoor hun toepassing binnenshuis problematisch blijft. Op dit moment worden ledlampen bijgevolg vooral gebruikt als sfeerverlichting en ter vervanging van gloeilampen met een laag vermogen. Gelet op de snelle evolutie van de technologie is het echter niet ondenkbaar dat de oplossingen met ledlampen in de loop van de volgende jaren de overhand zullen krijgen. Bij de keuze van het type ledverlichting dient men bijzondere aandacht te besteden aan de kwaliteit van het licht. Aangezien de technologie in volle evolutie is en er vooralsnog geen norm bestaat om dergelijke lichtbronnen te karakteriseren, kunnen de eigenschappen sterk variëren naargelang van het product en de gebruikte technologie, vooral voor wat de kleurweergave-index betreft. Het is belangrijk om leds en armaturen met geïntegreerde leds te recycleren. Deze bevatten immers elektronische componenten en kleine hoeveelheden toxische metalen (zoals indium), die gevaarlijk kunnen zijn voor de gezondheid. Het einde van de gloeilamp ?

7

BESLUIT

Niettegenstaande het feit dat de technologische verbeteringen die geboekt werden op het gebied van de lichtbronnen belangrijke energiebesparingen mogelijk maken, gaat de gestage invoering van de Europese verordening eveneens gepaard met een grondige wijziging van onze referentiecriteria bij de lampkeuze. Terwijl men vroeger doorgaans in eerste instantie keek naar het vermogen, gaat de aandacht tegenwoordig prioritair uit naar criteria zoals de lichtstroom, uitgedrukt in lumen, en de energie-efficiëntie, uitge-


drukt in lumen per watt en verduidelijkt onder de vorm van een label. De eisen die opgelegd worden aan de technische markering hebben als oogmerk om het kwalitatieve niveau van de lampen te garanderen teneinde tegemoet te komen aan de tweeledige doelstelling van de nieuwe Europese verordening : • de vermindering van het energieverbruik voor onze huishoudelijke verlichting • de correcte informering van de gebruikers. n

19

TERMINOLOGIE Levensduur van een lamp Werkingsperiode waarna het deel van het totale aantal lampen dat blijft werken, overeenstemt met de lampoverlevingsfactor onder welbepaalde omstandigheden en bij wisselende frequenties. De levensduur van een compacte fluorescentielamp voor een overlevingsfactor van 50 % bedraagt 6.000 uur, voor zover meer dan 50 % van de lampen na deze werkingstijd nog functioneel zijn. Lumenbehoudsfactor van de lamp Verhouding tussen de lichtstroom die door een lamp op een bepaald moment tijdens haar levensduur wordt afgegeven, en de aanvankelijke (100 uur) lichtstroom. Lampoverlevingsfactor Deel van het totale aantal lampen dat gedurende een bepaalde tijd blijft werken, onder welbepaalde omstandigheden en bij wisselende frequenties. Lichtstroom (f) De lichtstroom is de hoeveelheid licht die door een lichtbron uitgestraald wordt in alle richtingen van de ruimte. Deze wordt uitgedrukt in lumen (symbool lm). Het gaat hier om een grootheid die van de stralingsstroom (stralingsenergie) wordt afgeleid door de straling te beoordelen op basis van de spectrale gevoeligheid van het menselijke oog, gemeten na 100 uur werkingstijd van de lamp. Heldere lamp Een lamp wordt gekwalificeerd als helder indien haar luminantie groter is dan : • 25.000 cd/m² voor een lichtstroom kleiner dan 2.000 lm • 100.000 cd/m² voor een lichtstroom groter dan 2.000 lm EN indien • ze enkel voorzien is van een transparant omhulsel waardoor de licht voortbrengende gloeidraad, de lichtgevende diode of de gasontladingsbuis duidelijk zichtbaar is. Onafhankelijk van deze criteria stelt de verordening duidelijk dat compacte fluorescentielampen niet beschouwd mogen worden als heldere lampen. Niet-heldere lamp Lamp (soms aangeduid als mat of opaalachtig) die niet beantwoordt aan de specificaties voor heldere lampen. Volgens de verordening moeten compacte fluorescentielampen als niet-heldere lampen beschouwd worden. Gerichte lamp Lamp met een lichtopbrengst van ten minste 80 % binnen een ruimtehoek van p steradiaal (wat overeenkomt met een kegel met een openingshoek van 120°). Opwarmingstijd Tijd die de lamp na ontbranding nodig heeft om een bepaald deel van haar gestabiliseerde lichtstroom af te geven.

20


LITERATUURLIJST 1. Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie L’éclairage. Confort et économie, c’est possible ! Parijs, ADEME, Guide pratique, augustus 2000. 2. ….. Directive EUP et éclairage domestique. Ce qui va changer pour les lampes. Parijs, LUX, La revue de l’écalairage, nr. 252, p. 22-25, maart-april 2009. 3. ……. Eclairage domestique. La fin annoncée des lampes énergivores. Parijs, LUX, La revue de l’éclairage, nr. 251, p. 14, januari-februari 2009. 4. Europese Commissie Richtlijn 98/11/EG van de Commissie van 27 januari 1998 houdende uitvoeringsbepa lingen van de Richtlijn 92/75/EEG van de Raad wat de etikettering van het energieverbruik van lampen voor huishoudelijk gebruik betreft. Brussel, Publicatieblad van de Europese Gemeenschappen, 10 maart 1998. 5. Europese Commissie Richtlijn 2005/32/EG van het Europees Parlement en de Raad van 6 juli 2005 betreffende de totstandbrenging van een kader voor het vaststellen van eisen inzake ecologisch ontwerp voor energieverbruikende producten en tot wijziging van Richtlijn 92/42/EEG van de Raad en de Richtlijnen 96/57/EG en 2000/55/EG van het Europees Parlement en de Raad. Brussel, Publicatieblad van de Europese Gemeenschappen, 22 juli 2005. 6. Europese Commissie Verordening (EG) nr. 244/2009 van de Commissie van 18 maart 2009 houdende uitvoeringsbepalingen van Richtlijn 2005/32/EG van het Europees Parlement en de Raad voor het vaststellen van eisen inzake ecologisch ontwerp voor niet-gerichte lampen voor huishoudelijk gebruik. Brussel, Publicatieblad van de Europese Gemeenschappen, 24 maart 2009. 7. Europese Commissie Verordening (EG) nr. 859/2009 van de Commissie van 18 september 2009 tot wijziging van Verordening (EG) nr. 244/2009 betreffende de eisen inzake ecologisch ontwerp voor niet-gerichte lampen voor huishoudelijk gebruik. Brussel, Publicatieblad van de Europese Gemeenschappen, 19 september 2009. 8. International Commission on Illumination Guide on the Maintenance of Indoor Electric Lighting Systems. Wenen, International Commission on Illumination, Technical Report, nr. 97, januari 2005. 9. Jacob B. Lamps for improving the energy efficiency of domestic lighting. Londen, Lighting Research & Technology, volume 41, p. 219-228, 2009. 10. Pritchard D. C. Lighting. Harlow (GB), Addison Wesley Longman, 6e uitgave, 1999. 11. Renou P. Halogènes, fluorescence, LED : trois technologies à domestiquer. Parijs, LUX, La revue de l’éclairage, nr. 254, p. 26-32, september-oktober 2009. 12. Roisin B., Bodart M., Deneyer A. en D’Herdt P. On the substitution of incandescent lamps by compact fluorescent lamps : switch on behaviour and photometric distribution. Varna (Bulgarije), Ingineria illuminatului, nr. 19, 2007. Het einde van de gloeilamp ?

21

Deze publicatie werd opgesteld in het kader van het TIS-project ‘Groen Licht Vlaanderen’, met de financiële steun van het Vlaamse Gewest.

Verantwoordelijke uitgever : Jan Venstermans D/2010/0611/04

WTCB BRUSSEL Maatschappelijke zetel Lombardstraat 42 B-1000 Brussel algemene directie tel. 02/502 66 90 fax 02/502 81 80 e-mail : [email protected] website : www.wtcb.be ZAVENTEM Kantoren Lozenberg 7 B-1932 Sint-Stevens-Woluwe (Zaventem) tel. 02/716 42 11 fax 02/725 32 12 technisch advies - interface en consultancy communicatie beheer - kwaliteit - informatietechnieken ontwikkeling - valorisatie technische goedkeuringen normalisatie publicaties tel. 02/529 81 00 fax 02/529 81 10 LIMELETTE Proefstation Avenue Pierre Holoffe 21 B-1342 Limelette tel. 02/655 77 11 fax 02/653 07 29 onderzoek en innovatie laboratoria vorming documentatie bibliotheek HEUSDEN-ZOLDER Demonstratie- en informatiecentrum Marktplein 7 bus 1 B-3550 Heusden-Zolder tel. 011/22 50 65 fax 02/725 32 12 ICT-kenniscentrum voor bouwprofessionelen (ViBo)

HET EINDE VAN DE GLOEILAMP?

Recommend Documents