Introductie In de afgelopen jaren is de ledverlichting sterk aan het opkomen. Gedreven door de noodzaak het milieu minder te belasten en dus om energie te besparen, is er een snelle ontwikkeling ontstaan. Deze ontwikkeling heeft geleid tot grote veranderingen in de verlichtingsindustrie. Er zijn veel nieuwe bedrijven actief maar ook bestaande bedrijven die nu zien dat er binnen de verlichtingsbranche grote veranderingen gaande zijn begeven zich op de verlichtingsmarkt. De industrie was stabiel. Als er een nieuwe lichtbron werd ontwikkeld werd hij gemaakt door een van de grote fabrikanten en werd de introductie via de armaturen fabrikanten gedaan. Dit proces was relatief langzaam en het kon soms jaren duren voordat een nieuwe bron een significant marktaandeel had verworven. Bij led is dat een ander verhaal, led is een echte disruptieve technologie. De markt is onderhevig aan grote veranderingen en bestaande bedrijven zijn niet zonder meer de winnaars van deze race. Je ziet dan ook grote ondernemingen die nooit iets met licht deden de verlichtingsindustrie betreden en de grote ondernemingen die al actief waren in de industrie krijgen het moeilijker.
4
Een led-lamp is een stukje elektronica en daarmee kunnen veel mensen iets doen. Je hebt alleen een printplaatje en wat ledjes nodig, dan een beetje solderen en je hebt een nieuwe lichtbron. Er is bijna geen limitatie aan vorm en grote van de lichtbron. Een beetje hobbyist kan dit. Daarmee is het ontwikkelen van een nieuwe lichtbron niet langer het exclusieve gebied van enkele grote fabrikanten. Ook kleine bedrijven kunnen nieuwe bronnen ontwikkelen. Dat heeft grote gevolgen. We zien daardoor dat er veel bedrijven actief zijn geworden die kennis missen over het vak van verlichten. Is dat echt een probleem? Bestaande kennis wordt nu op vele punten wordt betwijfeld en dat is niet onterecht. Nieuwe bedrijven komen met onverwachte nieuwe inzichten die de oude bedrijven niet zochten. De nieuwe “superieure” lichtbron laat zien dat we nu veel beter licht kunnen maken, en dat leid tot nieuwe inzichten in de verlichtingstechniek. In de afgelopen jaren hebben we deze veranderingen gezien en de verwarring is enorm. Er ontstaat onbegrip tussen de afnemers en de leveranciers. Eigenlijk was het in de oude situatie zo dat (bijna) alles duidelijk was en de leveranciers wisten hoe ze hun oplossingen moesten implementeren. Nu is dat veranderd, er is veel meer mogelijk en de eindgebruikers missen vaak de specifieke kennis. Daar moet dan ook bij gezegd moet worden dat niet alle leveranciers de informatie leveren die nodig is om een de juiste keuze te kunnen maken.
5
Dit boek gaat over de basis, welke dingen zijn verstandig om te specificeren voor de leveranciers en welke moet je als afnemer bekijken om een geïnformeerde keuze te kunnen maken. Het boek geeft antwoorden over wat de specifieke parameters inhouden en wat eruit kunt gelezen kan worden. Indien de informatie juist wordt aangeleverd is het mogelijk op een goede manier een keuze maken. Tevens is het ook een handvat om specificaties te presenteren. In de toekomst zal er nog wel e.e.a. aan toegevoegd moeten worden, zeker gezien de ontwikkelingen in de richting van „smart lighting”. Op dit moment is het nog te vroeg om de richting te bepalen, daarvoor is het gebied nog te nieuw en zijn de ontwikkelingen nog niet ver genoeg. Ook is er op veel gebieden meer nodig dan hetgeen hier gespecificeerd is. Het idee is echter om de basis vast te leggen. Daarnaast zijn op enkele plaatsen in dit boek wat specifieke aandachtsgebieden vermeldt zodat daar verder over gedacht kan worden bij het specificeren van een armatuur. Het gaat in dit boek ook alleen om de armaturen en niet over het ontwerpen van lichtplannen etc. Het boek is bestemd voor de professionele gebruiker van armaturen die zich bezig houd met het specificeren (zowel voor aankoop maar ook als producent). Het kan gebruikt worden voor zowel binnen als buitenverlichting. Voor de doorsnee consumenten verlichting zal dit boek te vergaan.
6
Introductie--------------------------------------------------------------- 4 1. Totstandkoming --------------------------------------------------- 9 2. Armaturen, lampen, led bronnen -------------------------- 11 3. Hoe specificeer je een armatuur. -------------------------- 15 4. Project definitie -------------------------------------------------- 17 5. Fotometrisch ------------------------------------------------------ 25 5.1 Lichtstroom ------------------------------------------------------ 26 5.2 Lichtverdeling -------------------------------------------------- 29 5.3 Efficacy ----------------------------------------------------------- 33 5.4 Kleurtemperatuur ---------------------------------------------- 37 5.5 Kleur coördinaat ----------------------------------------------- 40 5.6 Afwijkingen van de kleur ------------------------------------ 42 5.7 CRI ------------------------------------------------------------------ 46 5.8 Fotometrische code ------------------------------------------ 50 5.9 Verblinding (Glare) -------------------------------------------- 52 5.10 S/P ratio --------------------------------------------------------- 54 6. Omgevingscondities ------------------------------------------- 57 6.1 Temperatuur ----------------------------------------------------- 58 6.2 IP markering ----------------------------------------------------- 61 6.2.1 Vaste stoffen -------------------------------------------------- 65 6.2.2 Bescherming tegen vocht -------------------------------- 66 6.3 IK code ------------------------------------------------------------ 67 6.4 Vibraties ---------------------------------------------------------- 69 6.5 corrosie ----------------------------------------------------------- 70 6.6 UV bescherming ----------------------------------------------- 70 6.7 Balvastheid ------------------------------------------------------ 71
7
7. Elektrische parameters ---------------------------------------- 72 7.1 Nominale spanning ------------------------------------------- 72 7.2 Nominale frequentie ------------------------------------------ 74 7.3 Nominaal vermogen ------------------------------------------ 75 7.4 Arbeidsfactor --------------------------------------------------- 76 7.5 THD ----------------------------------------------------------------- 80 7.6 Inschakelstroom (Inrush current) ------------------------ 82 7.7 Bescherming tegen piekspanningen ------------------- 85 8. Onderhoudsfactoren ------------------------------------------- 88 8.1 Lumen behoud ledmodule ---------------------------------- 90 8.2 Driver levensduur --------------------------------------------- 98 8.3 Armatuur behuizing ------------------------------------------ 100 8.4 overwegingen met betrekking tot onderhoud ------ 100 9. Dimmen van ledverlichting --------------------------------- 104 9.1 Dimmen met fase dimmers -------------------------------- 104 9.2 Dimmen met andere systemen --------------------------- 105 9.3 Gevolgen Elektrisch ----------------------------------------- 107 9.4 Gevolgen fotometrisch ------------------------------------- 108 9.5 Gevolgen onderhoudsfactoren -------------------------- 108 10. Veiligheid van armaturen ---------------------------------- 110 11. Smart lighting -------------------------------------------------- 118 12. TCO, Total cost of Ownership ---------------------------- 124 Over de schrijver -------------------------------------------------- 136
8
1. Totstandkoming Het schrijven van een boek is niet mijn dagelijks werk. In mijn werk ben ik wel doorlopend met verlichting bezig en kom ik beide kanten van de markt in aanraking. Ik heb te maken met leveranciers, fabrikanten, importeurs maar ook met eindgebruikers, inkopers, etc. Je kunt zeggen dat de problemen door beide, zowel van fabrikanten/leveranciers en ook de afnemers/gebruikers worden gevoeld. Alle hebben hun eigen verhaal maar de rode draad is, in mijn beleving, toch telkens dat men elkaar niet meer begrijpt. Hoe makkelijk was het toch met de TL buis en de gloeilamp…… Of was het toen ook al niet zo makkelijk? Nee eigenlijk niet, alleen waren de bedrijven die zich bezig hielden met licht degene die de kennis hadden en voor overdracht zorgden. Er was ook niet zoveel mogelijk zoals nu. Met ledverlichting hebben we plotseling veel meer mogelijkheden om licht meer op de toepassing af te stemmen en dat is een enorme verandering ten opzichte van vroeger. Was dat bij de oude lichtbronnen dan niet het geval? Zeker wel maar nu is het scala aan mogelijkheden veel groter geworden en dit leid ook nog eens tot veel vernieuwende inzichten zoals wat voor een effect licht heeft op mensen. Een nog veel groter voordeel is dat we dat licht helemaal kunnen gaan afstemmen op wat we nu echt nodig hebben (of willen hebben).
9
De transparantie is echter niet veel beter geworden. Doordat er veel mogelijk is en er veel nieuwkomers zijn, ontstaat er onduidelijkheid. De problemen zitten hem vooral in de specificaties die gepubliceerd worden. Als je bijvoorbeeld op internet kijkt zien we veel „halve” specificaties voorbij komen. Vaak staat er informatie die wel op een of andere wijze met het product te maken heeft maar die vaak (onbedoeld) uit verband wordt gebruikt. Dat leidt dan tot verkeerde conclusies en dat kan niet de bedoeling zijn. Als we kijken naar de diverse specificaties zijn er veel parameters die je kunt specificeren. Deze heb zijn grofweg op te delen in de blokken; fotometrisch, elektrisch, omgevingsvariabelen en onderhoud. In dit boek worden die parameters besproken waar het duidelijk is dat ze van belang zijn en welke voor de basis beslissing nodig kunnen zijn. Daar kunnen nog diverse parameters aan toegevoegd worden die voor specifieke situaties van belang zijn. Een blokje dat in de opsomming nog niet is vermeld is veiligheid. Dit is een onderwerp dat de schrijver erg aan het hart gaat aangezien dat nog wel eens wordt vergeten. Men denkt vaak dat het allemaal erg makkelijk is, en met de juiste kennis is het ook niet erg complex maar daar zit wel de crux. Aan het einde van het boek zal ik daar ook aandacht aan besteden.
10
2. Armaturen, lampen, led bronnen Als we kijken naar de situatie in de conventionele verlichtingsindustrie hebben we te maken met een armatuur waarin een aantal basis onderdelen gemonteerd zitten. Hierin wordt een lichtbron geplaatst. Dat kan een gloeilamp zijn als een van de meest eenvoudige of bijvoorbeeld een Natriumlamp of TL-buis. In verreweg de meeste gevallen is de lichtbron een verwisselbaar en een slijtage onderdeel. De elektra/elektronica die verder in het armatuur zitten gaan veelal langer mee dan de lichtbron die wordt gebruikt. Op dit moment zien we een aantal dingen gebeuren. Er worden nu armaturen gemaakt waarin de lichtbron een onlosmakelijk deel van het armatuur uitmaakt. De lichtbron (de ledmodule) is dan vaak niet zomaar meer te vervangen. De levensduur van de bron is dan plotseling veel belangrijker geworden. In dat geval is namelijk zo dat het onderhouden duurder wordt omdat er specialisten ingehuurd moeten worden om de bron te vervangen indien hij defect is. Het zal dan al snel goedkoper kan zijn om het armatuur in zijn geheel te vervangen. Soms is het ook niet mogelijk om de bron te vervangen en moet het armatuur in zijn geheel worden vervangen.
11
