De LED (Light Emitting Diode)
De LED is een lichtbron die bestaat uit halfgeleider materialen die fotonen loslaten wanneer er een elektrische stroom doorheen stroomt. De elektrische energie die bijvoorbeeld uit je stopcontact komt of die een batterij afgeeft, wordt omgezet in licht door de reactie in dit materiaal.
Het fenomeen werd in 1907 al uitgevonden maar in de jaren ’60 was dit zo ver ontwikkeld dat er LED’s gemaakt konden worden. deze gaven nog niet veel licht af en werden in principe alleen gebruikt als controlelampjes in elektrische apparatuur. In de jaren ’90 werd Led’s uitgevonden die veel hogere lichtuitstraling hadden en veel efficiënter waren. Vanaf dit moment kwam er een omslag die een revolutie teweegbracht in de lampenindustrie. De lampen konden vanaf dit moment concurreren tegen de bestaande lichtbronnen.
Toch heeft het nog een aantal jaren geduurd dat deze lichtbron echt geschikt werd voor de grootschalige lampenindustrie. De materialen waren nog te duur om commerciële lampen te maken met een hoge lichtintensiteit. Hier is zeer veel onderzoek naar geweest, waardoor er in 2011-2012 een veel hogere efficiëntie gehaald werd die het mogelijk maakte om de lampen ook commercieel aantrekkelijk te maken. De LED’s zijn doorontwikkeld en er is meer dan genoeg reden om anno 2018 LED-lampen te kopen in plaats van een ander type lamp.
Wat zijn dan nu de voordelen van de LED-lampen ten opzichte van conventionele lampen en waarom zijn ze nu zo populair?
Wij sommen de belangrijkste redenen voor je op:
Voordelen:
De LED-lamp heeft enorm veel voordelen ten opzichte van de conventionele lampen. We sommen ze voor je op en geven er voor de geïnteresseerden verderop ook een beschrijving bij.
- Zeer hoge duurzaamheid (50.000 uur, 15-20 jaar bij gemiddeld gebruik)
- Hoge robuustheid, hoge trilbestendigheid (overleeft de meeste stoten en vallen)
- zeer energie-efficiënt (>80 lumen/Watt)
- weinig warmteontwikkeling, dus minder risico
- zeer compact
- instant aan/uit, nauwelijks opwarmtijd
- vaak in- en uitschakelen is geen probleem
- meerdere kleuren beschikbaar (warm-wit en koud-wit)
Links een 500W traditionele bouwlamp (halogeen), rechts een 500W LED bouwlamp (warm wit)
Nadelen:
Aan alles zitten voordelen én nadelen, daar zijn we heel eerlijk in en de nadelen van LED-lampen willen we je niet onthouden. ondanks dat zijn het er eigenlijk niet enorm veel en ze wegen niet op tegen de voordelen. Toch kan het handig zijn om deze punten mee te nemen in de keuze van de lamp.
- Hogere aanschafkosten
- Minder temperatuur resistent dan bijv. halogeen (tot 100°C i.p.v. tot 300°C)
- Kleurweergave is iets minder optimaal (CRI 80-90)
- Lichtvervuiling (vooral in steden)
Beschrijving voordelen:
Duurzaamheid
Het zou voor de hand liggen om te beginnen met de energiebesparing als hoofdreden. Toch is dit op termijn niet de meest kostenbesparende factor. Levensduur is op termijn wel de meest aantrekkelijke factor. De looptijd van een LED-lamp kan wel oplopen tot 50.000 uur. Oftewel, de lamp heeft, bij een brandtijd van 6 uur per dag, een levensduur van bijna 23 (!) jaar. Uiteraard zijn er wel een aantal eisen gesteld aan het ontwerp en het blootstellen van de lamp, wil deze levensduur behouden worden. zo moet de fabrikant ervoor zorgen dat de elektronica in de lamp niet te warm kan worden en dat er een goed ontworpen LED-driver in de lamp zit. Ook mag de temperatuur van de lamp niet boven 80-90 graden Celsius komen. Dit wordt gerealiseerd door koelribben op de lamp die de temperatuur afgeven aan de omgeving. Bij onze lamp is er rekening gehouden dat de lamp bij een omgevingstemperatuur van 50-60 graden Celsius nog steeds niet te warm kan worden.
Na verloop van tijd verliest de LED-lamp geleidelijk iets van zijn lichtsterkte. Dit komt neer op een geleidelijk verlies van 10-20 procent over de 50.000 uur
Robuustheid
LED-lampen zijn passieve elektronica compenten. Dat betekent dat er absoluut geen fragiele delen aan zitten. Ze worden op een printplaat gesoldeerd die in een massieve behuizing wordt gemonteerd. de trillingen worden door de behuizing geabsorbeerd, waardoor de lampen harde stoten en een val van enkele meters overleeft. Dit is een enorme verbetering ten opzichte van halogeen- , spaar- gasontladingslampen die allemaal onderdelen bevatten die slecht of zeer slecht tegen trillingen, vallen en stoten kunnen.
Energie-efficiëntie
het grootste voordeel van de LED lamp is zijn hoge efficiëntie uitgedrukt in lumen per watt (lm/W). Lumen is de lichtsterkte en Watt is het vermogen dat nodig is. Onze lampen verbruiken 80-100lm/W. Dit is een verbetering van een factor 8-10 vergeleken met halogeenlampen, die 10-12lm/W halen.
Zelfs de bekende gasontladingslamp haalt het niet in efficiëntie vergeleken met de LED-lamp. Deze haalt 60-70lm/W.
Het grote voordeel ten opzichte van halogeenlampen is dat er op 1 installatiegroep veel meer lampen kunnen worden aangesloten. Voor de kenners: 1 groep staat gelijk aan ongeveer 3650 Watt. Er kunnen theoretisch dus wel 7 lampen van 500W worden aangesloten op 1 groep. Dit komt neer op 280.000 (!) lumen per groep, waar met halogeen maximaal 30.000 tot 35.000 lumen gehaald kan worden.
Weinig warmte-ontwikkeling
Een halogeenlamp zet veel energie om in warmte. Dat is de hoofdreden van het grote energieverbruik en het kan ook gevaarlijk zijn wat betreft het uitbreken van brand etc. LED-lampen die goed ontworpen zijn geven maximaal een temperatuur af van 60-70 graden. Deze temperatuur is veel minder gevaarlijk voor de omgeving
Afmeting
Doordat de LED’jes zo klein zijn, kunnen er makkelijk meerdere bij elkaar worden geplaatst. Dat heeft als voordeel dat de behuizing heel klein en licht is in verhouding tot lichtsterkte die de lamp produceert. Dat is ook terug te zien in ons product. De lampen zijn erg licht en plat in verhouding met andere bouwlampen.
Opwarmtijd
Een ander groot voordeel van LED-lampen is het feit dat de lampen, in tegenstelling tot bijvoorbeeld gasontladingslampen, ongeveer meteen aan zijn. De opwarmtijd is in theorie enkele microseconden. In praktijk is het maximaal een halve seconde.
In- en uitschakeling
Het grootste voordeel van LED-lampen ten opzichte van spaarlampen en in het bijzonder gasontladingslampen moet wel deze zijn: LED-lampen kunnen eenvoudig in- en uitgeschakeld worden zonder dat de lamp er enigszins moeite mee heeft. Een LED-lap kan zonder problemen 30.000 tot 40.000 schakelcyclici doorstaan, wat neerkomt op 15 jaar schakelen wanneer de lamp 4 keer per dag in- en uitgeschakeld wordt
Ten slotte is het grootste probleem bijgasontladingslampen dat ze niet meer meteen ingeschakeld kunnen worden na uitschakeling. De lamp moet eerst weer enkele minuten afkoelen omdat deze anders beschadigd raakt. Bij halogeenlampen is het ook niet aan te raden om vaak achtereenvolgens te schakelen
Kleur
LED is verkrijgbaar in bijna alle kleuren. Dit voordeel hebben andere lampen niet. Je kan dus zelf bepalen welke kleur je nodig hebt. Wij bieden de twee meest voorkomende kleuren aan. Dit zijn warm wit (3000K) en koud wit (6000K-6500K). Halogeen bouwlampen zijn alleen verkrijgbaar in warm wit. Het nadeel van deze kleur is dat de lichtopbrengst lager is dan koud-wit. Ga je dus voor maximale lichtopbrengst per Watt, kies dan koud-witte LED-lampen.
Beschrijving nadelen
Aanschafkosten
De aanschafkosten liggen nog steeds hoger dan bij de andere types lamp. Dit komt gewoonweg omdat de materialen die gebruikt worden om de lampen te produceren redelijk prijzig zijn. Ook is het productieproces uitgebreider
Temperatuur-resistentie
Een volgend nadeel van LED-lampen is zijn temperatuurresistentie. Die ligt lager dan bijvoorbeeld halogeenlampen, waar juist het principe van de lamp is dat er licht ontstaat door opwarming. Elektronica houdt niet zo veel van veel hitte, dus dit moet op een Om maar een voorbeeld te noemen van een fabrikant: bij Toshiba mogen de LED’s niet warmer worden dan zo’n 100°C (en niet kouder dan -40°C). Dat lijkt heel veel, maar als de warmte niet weg kan, is deze temperatuur snel bereikt. Er moet dus gekoeld worden door middel van een koellichaam (passief) of door een ventilator (actief). Meestal wordt de passieve manier toegepast en is de behuizing zelf het koellichaam. Een voorbeeld hiervan is de afbeelding hieronder van onze 150W LED-lamp. Hier is te zien dat de koelribben een onderdeel zijn van de behuizing. De LED’s staan in thermische verbinding met de behuizing door middel van warmtegeleidende pasta. Hierdoor kan de warmte optimaal afgegeven worden aan de omgeving.
Slechte kleurweergave:
LED-lampen hebben het nadeel dat ze niet het hele kleurspectrum uitzenden. Met een helder witte LED wordt de kleur rood slechter weergegeven dan blauw en groen. Daarom geven veel bedrijven de CRI (Color Rendering Index) weer van de lamp. De CRI vergelijkt een lamp die het volle kleurenspectrum weergeeft (black body) met de LED-lamp. Uit deze vergelijking komt een getal van 0 tot 100, respectievelijk 0 tot 100% van het volledige spectrum. Op de afbeelding onder is het verschil tussen de CRI-waardes goed te zien.
Lichtvervuiling
Omdat LED-licht veel meer licht met korte golflengte uitstraalt (blauw en groen) dan conventionele lampen, zal de lichtvervuiling toenemen naarmate er meer LED-lampen gebruikt worden. Door de lichtvervuiling verdwijnt het zicht op sterren en er ontstaat een gloed in de hemel. Ook beweren wetenschappers dat het effect heeft op het ecosysteem.
Nog even samengevat in een tabel:
Om duidelijk te maken wat de kosten zijn op lange termijn bij de verschillende lampen hebben we een tabel gemaakt om de kosten van de verschillende lampen naast elkaar te zetten.
| LED | gasontlandingslamp | halogeen | |
| Levensduur | 50,000 uur | 9.000 uur | 1,200 uur |
| Vermogen in Watt | 100 | 140 | 600 |
| Kosten per lamp | €190 | €100 | €50 |
| kWh verbruik na 10.000 uur | 500 | 700 | 3000 |
| Energiekosten na 10.000 uur
(@ €0,25 per kWh) |
€250 | €350 | €1500 |
| Lampen nodig voor 10.000 gebruiksuren | 1 | 2 | 9 |
| Kosten aanschaf lamp na 10.000 uur | €180 | €150 | €100 |
| Totale kosten na 10,000 uur | €430 | €500 | €1600 |
| LED | gasontladingslamp | halogeenlamp | |
| aanschafprijs | hoger | hoger | laag |
| robuustheid | zeer robuust | gevoelig | gevoelig |
| energiekosten | zeer laag | laag | hoog |
| energielabel | A+ | A | C-D |
| warmte-ontwikkeling | tot 50-60°C | tot 70-80°C | tot 300 °C |
| duur in-uitschakelen | <1 seconde | 2 minuten of meer | <1 seconde |
| kleurweergave | redelijk | slecht | goed |
| goed voor milieu? | zeer goed | slecht | slecht |
| gewicht | licht | redelijk | licht |
| formaat | compact | groot | redelijk |
| IP-klasse | IP-65 | IP-54 | IP-54 |