LED Energiezuinigheid en levensduur Ing. Jan Van Riel
TRILUX • Arnsberg
Agenda: Vragen:
Evolutie alle lichtbronnen en efficiëntie (LED?) Evolutie LED: Onderscheid labo en “afgewerkt” product Definities levensduur LED: Lx By Evolutie kostprijs LED? Total Cost of ownership: Een onderscheid tussen “willen vernieuwen” en “moeten vernieuwen” 2
Agenda: Evolutie alle lichtbronnen en efficiëntie Evolutie LED: Onderscheid labo en “afgewerkt” product Definities levensduur LED: Lx By TABEL INVULLEN. Evolutie kostprijs LED Total Cost of ownership: Een onderscheid tussen “willen vernieuwen” en “moeten vernieuwen” 3
Evolutie efficiëntie alle lichtbronnen
4
Efficiëntievergelijking lichtbronnen Lichtbron
Lm/W
Armatuurrendement
FluorescentieLamp
104
Compact Fluo
70
HST
150
HIE(T)
115
LED
130
Lm/W armatuur
Levendsduur
Lumenpakket
5
Efficiëntievergelijking lichtbronnen Lichtbron
Lm/W
Armatuurrendement
FluorescentieLamp
104
90
Compact Fluo
70
75
HST
150
80
HIE(T)
115
80
LED
130
?
Lm/W armatuur
Levendsduur
Lumenpaket
6
Efficiëntievergelijking lichtbronnen • Armatuur rendement LED. • De efficiëntie van de LED is onlosmakelijk verbonden met de armatuur waarin ze wordt toegepast. • Bij fluolampen was dit niet (minder ?) het geval. • Fluolampen NORM: • Tomgeving = 25°C, „relatief“ lage invloed van afwijkende omgevingstemperatuur op de lamp. • η
(Tomg 25°C)
Relative performance
T5
Thermal behaviour
T8
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
60
Temperature °C
7
Efficiëntievergelijking lichtbronnen • Armatuur rendement LED. • De efficiëntie van de LED is onlosmakelijk verbonden met de gebruikte armatuur en haar eigenschappen • Efficiëntie van de LED wordt bepaald door: - Temperatuur van de „junctie „ grote invloed!!
invloed stroom, behuizing en armatuur- koelvermogen! - Elektrische stroom. ( Hoe kleiner de stroom, hoe efficiënterE ) - Lichtkleur Eff LED 3000°K < Eff LED 4000°K < Eff LED 5000°K 8
+ = led engine
led – engine “op maat”, “afgesteld” op de armatuur
Efficiëntievergelijking lichtbronnen • Armatuurrendement LED. • De aansturing, koeling, van de LED heeft een determinerende invloed. • Daarom heeft het geen zin om over rendement te praten. • Elke LED kan in een bepaalde armatuur anders gebruikt worden
10
Efficiëntievergelijking lichtbronnen Lichtbron
Lm/W
Armatuurrendement
FluorescentieLamp
104
90
Compact Fluo
70
75
HST
150
80
HIE(T)
115
80
LED
130
Lm/W armatuur
Levendsduur
Lumenpakket
“100” +Netto lichtstroom
11
Efficiëntievergelijking lichtbronnen Lichtbron FluorescentieLamp
Lm/W
Armatuurrendement
Lm/W armatuur
87 (25°C) 35W+3W 3300lm
91
78
Compact Fluo
70
75
52,5
HST
150
80
120
HIE(T)
115
80
92
LED
130
“100”
130? 72E85
Levendsduur
Lumenpaket
+Netto lichtstroom
Op de armatuur “afgestelde” LED Opletten met de correctheid van de informatie
12
Efficiëntievergelijking lichtbronnen Lichtbron
Lm/W
Armatuurrendement
Lm/W armatuur
Levendsduur
87 (25°C) 35W+3W 3300lm
91
78
16000
Compact Fluo
70
75
52,5
10000
HST
150
80
120
20000 (4y)
HIE(T)
115
80
92
8000
LED
130
“100”
130? 72E85
?
FluorescentieLamp
Lumenpakket (armatuur)
13
Levensduur LED • 100.000hr? • De levensduur is onlosmakelijk verbonden met de armatuureigenschappen.
Levensduur wordt bepaald door: Temperatuur van de „junctie „: invloed stroom, behuizing, armatuurkoelvermogen. Kleinere stroom lagere temperatuur Betere warmteafleiding lagere temperatuur Temperatuur junctie: 10°C lager, levensduur x 2!!!
Logaritmische schaal!
14
Levensduur Fluolampen: levensduur depreciatie/onderhoudsfactor lichtberekeningen Lampen-OF (LLOF x LLF)
Armaturen-OF AOF
Lokaal-OF LOF
Onderhoudsfactor = (LLOF x LLF) x AOF x LOF LamplichtstroomOnderhoudsFactor x LampLevensduurFactor x ArmatuurOnderhoudsFactor x LokaalOnderhoudsFactor
WTCB: www.wtcb.be
Maintence factor en levensduur lichtbronnen • Fluo lampen:
Levensduur lamp: 0,90 Lichtstroomafnamefactor: 0,94-0,50!
L90 B94 of L90
B50.
L90 B50 dit betekent: in het slechtste geval, na 20.000u. : 0,90 x 0,50 = na 16.000u.: 0,90x 0,94=
E 45% van het initiële verlichtingsniveau E 85% “ “ “ “ 20
Maintence factor en levensduur LED • “levensduur 50.000 u. met 70% (nominale) lichtstroom” • “levensduur tot 100.000 u” • UitvalspercentageE?
Lx ByE.?
• Voorstel van fabrikanten: – L70 B30 (49%) voor “domestic applications” bij X (?) branduren – L80B10
(72%) voor “ functional lighting” bij 50.000 branduren
“Worst case scenario”
21
Efficiëntievergelijk lichtbronnen Lichtbron
Lm/W
Armatuurrendement
Lm/W armatuur
Levendsduur
87 (25°C) 35W+3W 3300lm
91
78
16.000
Compact Fluo
70
75
52,5
10.000
HST
150
80
120
20.000 (4y)
HIE(T)
115
80
92
8.000
LED
130
“100”
130? 72E85
50.000
FluorescentieLamp
Lumenpaket (armatuur)
22
FLUO - LED: Belang in lastenboeken en lichtberekeningen FLUO Rendement
•Performantie
• Verlichtingsniveau
•Resultaat
• Verbruik (W)
•Verbruiks kost
• L90 B94-50 16.000-20.000hr
•Vervangings kost
• W/m².100lux
•Efficiëntie
LED Lm/W
Performantie
•Verlichtingsniveau
•Resultaat
•Verbruik (W)
•Verbruiks kost
•Lumenpakket
•Opbrengst
•L80 B10 50.000hr
•Vervangings kost
•W/m².100lux (Lm/m² voor calculatie)
•Efficiëntie
Efficiëntievergelijk lichtbronnen Lichtbron
Lm/W
Armatuurrendement
Lm/W armatuur
Levendsduur
Lumenpakket (armatuur)
87 (25°C) 35W+3W 3300lm
91
78
16.000
6300x0,91 5733
Compact Fluo
70
75
52,5
10.000
6000x0,75 4500
HST
150
80
120
20.000 (4y)
130.000x0,80 104.000
HIE(T)
115
83
92
8.000
220.000x0,83 182.600
LED
130
“100”
130? 72E85
50.000
12.000 (indoor) 20.000(outdoor)
FluorescentieLamp
24
Agenda: Evolutie alle lichtbronnen en efficiëntie Evolutie LED: Onderscheid labo en “afgewerkt” product Definities levensduur LED: Lx By TABEL INGEVULD. Evolutie kostprijs LED
Total Cost of ownership: Een onderscheid tussen “willen vernieuwen” en “moeten vernieuwen” 25
Evolutie kostprijs LED Bron: McKinsey
26
Evolutie kostprijs LED “Vermindering van de kostprijs van LEDlichtbronnen met 30% per jaar tot 2015” Anders gezegd: Prijs 2015 is +/- 20% prijs 2010!!
Voorspelling 2009: in 2015: 4$/1000lm Voorspelling 2010: in 2015: 3$/1000lm Voorspelling 2011: in 2015: 2$/1000lmE Voorspellingen wijzigen snel
27
Evolutie kostprijs LED Functionele verlichting: percentage LED 2012: 10% 2016: 40% 2020: >60% Vier belangrijke factoren die de prijsevolutie van LED mee bepalen. - “Wet van de grote getallen”: Kostprijs zal snel dalen - Technische evolutie LED 130Lm/W 200Lm/W - Evolutie OLED. - Verschuiving van de technologie naar het “Oosten” Uitdaging voor het westen 28
Willen vernieuwen versus moeten vernieuwen TCO Total cost of ownership. Levensduur LED > 50.000hr. Bijvoorbeeld: Retail levensduur lichtbron = levensduur armatuur Revolutie in fabricatie, toepassing en onderhoudskost. “U moet gedurende X jaar geen onderhoudskost meer inrekenen” retail, office, industrie, health, outdoor(?) andere kostberekening. Bijvoorbeeld parkeergarage: “De lamp in traphal verdieping -3 is defect”
29
Willen vernieuwen versus moeten vernieuwen Willen vernieuwen: Er is een duidelijk vraag naar LED en energiezuinige systemen. Zeer sterk vanuit de eindgebruikers, maar met scepticisme van de professionele markt. Te wijten aan:
- Slechte “made in China” producten LED TL buizen - Gebrek aan normering (Zagha!) Beterschap binnen enkele jaren (OLED?) - Malafide “spelertjes” op de markt (nestbevuilers) Van alle tijdenE - Investeringen op basis van uitgerekte pay-back analyses - Techniciteit van de materie en gebrek aan kennis 30
Payback analyses Vb. Terugverdientijd meerkost LED downlight enkel op basis van energiebesparing. Geen correcte gegevens van lampvervangingskosten en branduren. Nochtans mogelijk met het opzetten van een investeringsvork (bestcase - worstcase desicion making). E Met cijfers kan men alles bewijzenE “Verdienen we het terug dan doen we het!..” Professionelen: Informeer U!! “Dwing opleiding af!”
31
Besluit: Evolutie alle lichtbronnen en efficiëntie Evolutie LED: Onderscheid labo en “afgewerkt” product Definities levensduur LED: Lx By TABEL INVULD. Evolutie kostprijs LED Total Cost of ownership: Een onderscheid tussen “willen vernieuwen” en “moeten vernieuwen” 32
LED Energiezuinigheid en levensduur Vragen? Bedankt voor uw aandacht
Ing. Jan Van Riel TRILUX • Arnsberg
