1. No category

Keep our world GREEN
ENERGIAKULUTUKSEN SÄÄSTÖSUUNNITELMA VALAISTUKSELLE
Suomalainen toimija energiatehokkaissa ja ympäristöystävällisissä valaistusratkaisuissa.
Keep our world GREEN
LED suurimmat esteet
- Uusi teknologia ja suuret alkuinvestoinnit.
Miten voi luottaa, että se toimii ja mistä tietää, että valitsee oikean?
LED- valot ovat jo taloudellisesti houkuttelevia moniin kohteisiin, kuten parkkihalleihin, teollisuustilat,
päivittäistavarakaupat ja ulkotilat, joissa energia- ja ylläpitokustannukset ovat korkeat. TMA keskimäärin 2-5 vuotta.
- Tiedon puute.
Mitkä ovat tärkeimmät kriteerit, led-valaistuksen elinkaaren ja valotehokkuuden suhteen.
Tärkeää olisi, että julkinen sektori ja yritysmaailma jakaisivat kokemuksiaan onnistuneista led-projekteista.
Markkinoilla on vielä paljon suuria lupauksia led-valonlähteistä ja vertailu on erittäin haastavaa.
-Miten olisi järkevää edetä led-ratkaisujen suhteen.
Uuteen teknologiaan on yleensä järkevää siirtyä vaiheittain. Silloin riski on minimaalinen ja tällöin ei synny yhdelle
kerralle liian suurta kertainvestointia. Yhtenä asiana pidetään päätöksen siirtämistä, mutta se ei myöskään vie
kehitystä eteenpäin, jos kaikki päättävät samalla tavalla.
Keep our world GREEN
Lainaus/tiivistelmä:
Nykyisen ledin kehittäjä Shuji Nakamura, 2006 Millennium-voittajan pitämästä luentotilaisuudesta Helsingissä 9/2012
Led nykytilanne:
Ledit, kuten muutkin puolijohteet, kasvatetaan ohuina kerroksina kiteisestä materiaalista valmistetulle kiekolle, substraatille. Ihanteellinen
substraattimateriaali sinisten ja vihreiden ledien valmistukseen olisi sama galliumnitridi, jota sen pinnalle kasvatetaan. Kiteisessä muodossa
sitä vain on kallis ja vaikea valmistaa. Niinpä ledivalmistajat käyttävät substraattina jalokivenäkin tunnettua safiirikiekkoa. Safiirin ja
Galliumnitridin hilarakenne eroaa toisistaan. “Se aiheuttaa galliumnitridiin rakennevirheitä”, Nakamura kertoo. Juuri hilarakenteen virheet
rajoittavat GaN-ledien valotehoa ja käyttöikää. Kun ledien virtaa kasvatetaan, entistä pienempi osa sähköstä muuttuu valoksi, entistä
suurempi osa taas haitalliseksi lämpöenergiaksi.
Nykyisten led-sukupolvien suurin ongelma: ne toimivat parhaiten pienillä sähkövirroilla. Tehokas yleisvalaistus vaatii kuitenkin paljon sähköä.
Kun ledeille syötettävää sähkövirtaa kasvatetaan taskulamppuluokasta kattovalaistuksen tarpeisiin, niiden valotehokkuus wattia kohden
alenee. Vaikka parhaiden ledien valotehokkuus, yli 200 lumenia/watti, on omaa luokkaansa loisteputkeen (noin 100 lumenia/watti) ja varsinkin
hehkulamppuun (15 lm/watti) verrattuna, huippuarvoihin päästään vain alhaisilla virrantiheyksillä.
TIIVISTETTYNÄ: MITÄ PIENEMPI VIRTA JA MITÄ PIENEMPI LEDIN LÄMPÖTILA (Tj/Tsp), NIIN SITÄ PIDEMPI ELINKAARI.
Ledin seuraavat kehitysaskelet:
Nakamuran tutkijoiden viimeisin saavutus, sinistä valoa säteilevä led-siru, on kooltaan vain 0,1 mm2,. Viisi tällaista mikroskooppisen pientä sirua vastaa valoteholtaan 60 watin
hehkulamppua. Tutkijoiden valmistamien led-sirujen paras piirre on, että kun niihin syötettävä sähkövirta kymmenkertaistetaan, niiden hyötysuhde putoaa vain hieman. Jos
nyky ledeille tehdään samoin, niiden valoteho wattia kohden putoaa romahdusmaisesti, samoin käyttöikä.
Uusi valmistusmateriaali ratkaisun avain
Nakamura ja UCSB:n yliopiston tutkijat ovat jo kymmenen vuoden ajan kehittäneet menetelmää hyvälaatuisen GaN-substraatti materiaalin valmistamiseksi.
Tutkijat ovat oppineet myös säätelemään galliumnitridikiekkojen kiderakenteen suuntaa. Näin on päästy eroon safiirikiekoille kasvatettuja ledejä häiritsevistä sähkökentistä, jotka
heikentävät niiden hyötysuhdetta suurilla virroilla. Galliumnitridialustan käyttö valkoisten ledien valmistuksessa houkuttaa monia, mutta materiaalin jalostaminen
valmistusprosessissa tarvittaviksi riittävän suuriksi kiekoiksi on vaikeaa. Kahden tuuman paksuisella kiekolla vain on hintaa urheiluauton verran. Asiakkaita ovat kalliiden sinisten
laserdiodien valmistajat.
TIIVISTETTYNÄ: GaN to GaN mahdollistaa paremmin esim. pienten 12V halogeenivalojen ja kohdevalojen korvaamisen.
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
Keep our world GREEN
Yleistietoa ledeistä. Mistä tietää paljonko valoa syntyy:
Virranmäärällä ja lämmönhallinnalla on suurin vaikutus valotehokkuuteen.
Led-hintojen alentuessa pääsääntöisesti ledien määrää valaisimissa lisätään ja virran määrää pienennetään.
Led
Kelvin
Led type
mA
V
W
Flux lm/led
lm/w Led
Driver Optiikka Lämpö
lm/w valaisin
Rth (°C/W)
Tsp °C
Tj°C
Os ra m Gol den
DRAGON LUW W5SM
6500
High power
100
3
0,3
45
150
87 %
95 %
96 %
119
6,5
50
52
Os ra m Gol den
DRAGON LUW W5SM
6500
High power
350
3
1,05
115
110
87 %
95 %
93 %
84
6,5
65
72
Os ra m Gol den
DRAGON LUW W5SM
6500
High power
1000
3
3
230
77
87 %
95 %
85 %
54
6,5
80
100
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
Standardi IES LM-80 led valonlähteen elinkaaren mittaus. Standardi kuvaa Tj liitoksen lämpötilan
elinkaareen vaikuttavia tekijöitä. Testauksen tärkein osa on Tj lämpötilan testaus 55C, 85C ja 3. Valmistajan valitsema
lämpötila. Mittausjakso on 6000h (10 000h)
Standardi IES TM-21 Kuvastaa kokonaiselinkaarta, joka on yksinkertaisesti selitettynä 6 X LM-80 testijakso
keskiarvoltaan ja ilmoitetaan L90, L70 ja L50??
TÄRKEÄ HUOM. JOKAISELLA VALAISIMELLA ON OMA Tj LÄMPÖTILA JA SE TÄYSIN RIIPPUU JÄÄHDYTYSRAKENTEESTA
Keep our world GREEN
IES Standardi LM-80 /TM-21.
LM- 80 standardin laskukaavan mukaisesti Greenled Eco 50W valaisimessa.
TJ= TSP (41,8°C) + RTH 90W/°C * IF 30mA* VF 3,32V. TJ = 51°C)
Calculated L70.
TM-21 309 000h
TM-21 138 000h
TM-21 48 000h
HUOM. Kaikilla valmistajilla perustuu laskelmat TM-21 mukaiseen IES standardiin ja
Tj55/Ta + 25°C ympäristön lämpötilaan. Yleisesti voidaan kuitenkin järkevästi luvata
50 000h elinkaari.
Greenled Eco 50W
Mittaus: Fluke 8000 pistettä.
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
IES Standardi TM-21. (Pohjautuu LM-80 raporttiin. LM-80 for domestic indoor application at 91.8%25th and domestic outdoor and commercial usage at 94.1%35th)
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
IES Standardi TM-21. (Pohjautuu LM-80 raporttiin. LM-80 for domestic indoor application at 91.8%25th and domestic outdoor and commercial usage at 94.1%35th)
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
TJ lämpötila ja virranmäärä. Näillä tekijöillä on suurin vaikutus led-elinkaareen
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
Liitäntälaite: Yleisesti +25°C TC 70°C(korkein suositeltava)
10°C alempi toimintalämpötila puolittaa ECG:n vikatiheysasteen
90°C
70°C
60°C
50°C
100
Selviytymis %
90
80
70
60
Keskimäärin 10 %
vikatiheys 50 000h
50
40
30
20
10
0
0
20
40
60
80
100
120
140
Tuhatta tuntia.
Hyvän elektronisen liitäntälaitteen ominaisuudet. Tyypillistä alkuun on vikatiheys 0,02-0,05 %
(varhaiskuolleisuus), jota seuraa pitkä ajanjakso, jossa alhainen vikatiheys. Hyvän elektronisen liitäntälaitteen
elinkaareen ylivoimaisesti eniten vaikuttaa ympäristön lämpötila(normaali puolijohdeteknologian kaava)
Greenled testi 5000 kpl Eco valaisimen liitäntälaitteita, jotka ovat olleet 4000 tuntia
erityyppisissä toimintaympäristöissä, niin vikatiheys ns. varhaiskuolleisuus on 0,04%
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
Hyvä 50 000h
Led valaisimelle suunniteltu johtumisrakenne
Max. 38,9 astetta, joka on ulkoreunalla.
Erillinen liitäntälaite (Ta 21,9°C)
Hyötysuhde/lämpö 96,8%
Ok 30 000h
Led valoputkessa. D tyhjiörakenne.
Lämpötila Max. 52°C. Huom. Elektroninen liitäntälaite putken sisällä(Ta 52°C).
Hyötysuhde/lämpö 91,8%
Huono 10 000h
Led valaisin. D rakenne. Lämpötila Max.
70,6°C. Huom. Elektroninen liitäntälaite
valaisimen sisällä(Ta 63,7°C!!!!).
Hyötysuhde/lämpö 85,8 %
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
Standardi IES LM-79 = Teho- ja valotekniset mittaukset led-valonlähteelle.
Mitattavat tekijät:
Kokonaisvalovirta, Teho VA (pätö-ja loisteho), Hyötysuhde (lm/w) ja Chromaticity= kromaattisuus:
Esim. Greenled Eco 50W/ 4100K
Luminous efficacy
The luminous flux being 4536 lm,
and the consumed power of the lamp
being 49.9 Watt, results in a luminous
efficacy of 91 lm/Watt.
Keep our world GREEN
Mitkä ovat led-valaisimen kannalta tärkeitä asioita elinkaaren suhteen.
Elinkaariajattelu/Hiilijalanjälki:
Tuotesuunnittelussa tulisi huomioida, alumiinirungon kierrätys. Asiakkaalle tulisi edullisemmat kustannukset toiselle ja kolmannelle
kierrokselle, jos valaisinrunko pystytään uusiokäyttämään. Asiakas saa kuitenkin aina päivityksessä valaisimelle uusimman ledtekniikan ja liitäntälaitteelle uusimman ohjaustekniikan. Hyvä tavoite on samanikäiset.
Led –valaisin elinkaariajattelu
Led –liitäntälaite elinkaariajattelu
Tuotteessa helposti irrotettava
Päätykappale.
Alumiinirungossa urat
piirikortin vaihtoa varten
Alumiinipiirikortti 2009-2015.
Fotonit 15-30% /lämpö 70-85%
Piitahna lämmönjohtumiseen.
Uusi Led-piirikortti 2012-2020.
Fotonit 30-60% /lämpö 40-70%
pii tahna? Pikaliittimet led-kortissa.
Suojakupu 2012 PC polykarponat
Hyötysuhde 85-94 %/ taitto x 1,54
Suojakupu =optiikka ?
Hyötysuhde 90 -97 %
Liitäntälaite on led-valaisimen heikoin lenkki
ja tulee olla vaihdettavissa yhtä helposti, kuin
loisteputki. PIKALIITTIMET.
Elinkaari TC 50-60°C= 100 000h/
50 000h vikatiheys n.10 %.
OIKEA IKÄ? Ohjaustekniikka kehittyy ja
seuraavassa led-kortissa pienempi virran
tarve. Paremmalla ohjaustekniikalla
suuremmat energiansäästöt.?!
Keep our world GREEN
Luottamus: ”Led luotettavuus”
LEDit ovat puolijohteita, jotka sattuvat emitoimaan valoa…
Useimmat LED valmistajat suorittavat standardisoidut puolijohdekomponenttien luotettavuustestaukset, jotka on samat testit millä
esim. Intel testaa omat mikroprosessorinsa
Ei liian suurta numeroa….
If you’ve ever flown in an airplane, driven in a car, or talked on a cell phone, you’ve depended on this body of scientific work and
testing…
Hyvin suunniteltu systeemi, hyvillä ledeillä,
jotka ovat matalassa
ympäristönlämpötilassa(Ta) ja joissa on
pieni ledin rajapintaliitoslämpötila(Tj), niin
kestävät
hyvin,
hyvin,
hyvin
pitkän ajan…..
Keep our world GREEN
Mistä säästö syntyy
Elinkaarilaskelma eri valaisintyypeille.
Eco Led-valaisin 30mA
mid power 0,1W
Valolähde lm/W +25/35
115
Valonlähde lm/W +25. sis. Liitäntälaite
100
Valaisin LOR (lämpö/optiikka)
0,94
Valaisin lm/W
94
Valonalenema 12 000h
0,97
ß= Alenemakerroin lika (keskimääräinen).
0,95
Huoltoväli 5 vuotta valaisin lm/W
87
Tekniset tiedot:
Led-valaisin 350mA
Power led 1W led
105
91
0,92
84
0,97
0,95
77
Led-valoputki Suurpaine
24W Retrofit
150W
115
120
100
102
0,89
0,7
89
71
0,95
0,93
0,95
0,80
80
53
T5 2x49W Induktio
98W sis.EL lamppu 80W
99
89
82
80
0,85
0,7
70
56
0,95
0,90
0,80
0,80
53
40
T8 2x 58W
116W
80
55
0,83
46
0,9
0,80
33
Monimetalli
250W
96
84
0,7
58
0,60
0,80
28
Elohopea
400W
45
38
0,7
27
0,60
0,80
13
100 %
50
4160
120 %
550
2288
89 %
50
3562
120 %
550
1959
93 %
48
3857
100 %
320
1234
61 %
165
7968
100 %
450
3586
61 %
106
5191
100 %
450
2336
47 %
80
3230
100 %
450
1453
38 %
142
3813
100 %
450
1716
32 %
275
7016
100 %
450
3157
15 %
440
5141
100 %
450
2313
kyllä
kyllä
Kyllä
Kyllä
20-40 %
kyllä
kyllä
Kyllä
Kyllä
20-40%
Ei
kyllä
Ei
Ei
10-20%
Ei
Ei
Ei
Ei
0%
kyllä
Ehkä
Kyllä ???
Kyllä ???
15-25%
Ei
Kyllä
???
Ei
10 %
Ehkä
Ehkä
Kyllä
Kyllä
10-20 %
Ei
Ei
Ehkä
Ei
0 %?
Ei
Ei
Ei
Ei
0%
50 000
50 000
30 000
20 000
18- 24 000
Sähkötekniset arvot COS
0,97
0,97
0,12
0,5-0,9
0,97
EM= Mekaaninen liitäntälaite (Hyötysuhde 60-70 %) EL= Elektroninen liitäntälaite ( hyötysuhde 85-93%)
LOR=
Valaisimen hyötysuhde.
ß= alenemakerroin lian vaikutuksesta, kun tila keskimääräinen ja huoltoväli on 5 vuotta.
LM= Valonlähteen
valovirta(lumen).
60 000
0,99
8- 14 000
0,5-0,9
12-20 000
0,5-0,9
10-14 000
0,5
Prosentuaalinen vertailu
Valaisimen teho sis. Liitäntälaite.
Valaisimen kokonais lm
Valaisimen optiikka /parempi suunnittelu
Valaisimen Kandelat valonjaossa/ 0°
Kandelat lattiassa.
Ohjattavissa läsnäolotunnistimila
Ohjattavissa liiketunnistimilla
Ohjattavissa 1-10V
Ohjattavissa Dali
Lisähyödyt tunnistimilla
Elinikä Ta +25 L70
Kandela= Kuvaa valonlähteestä
Tunnistimet= Led-tekniikkaan ei vaikuta sytytyskerrat. Vastaavasti loisteputkitekniikassa sytytyskerrat lyhentävät elinkaarta ja lamppu ei syty täyteen tehoon heti.
Keep our world GREEN
Mistä säästö syntyy ”säädettävyys”
Esimerkki Led-panelin 600x600mm ja
T5-loistevalaisimen valontuotosta 1-10V
ja dalisäädinkäytössä
Led- Panel hyötysuhde:
Valoteho 100 % = 91lm/W
Valoteho 50 % = 88lm/W Häviö 3 %
Valoteho 25 % = 76lm/W Häviö 16 %
100-, 50- ja 25 % kuvastavat valaisimen käyttöä max.- ja osateholla.
Led 100 %
Led 50 %
Led 25%
T5 100 %
T5-loistevalaisin (kasettiritilävalaisin 2 x 28W))
hyötysuhde:
Valoteho 100 % = 62lm/W
Valoteho 50 % = 52lm/W Häviö 16 %
Valoteho 25 % = 25lm/W. Häviö 60 %
T5 himmennettynä 25 %:n on heikompi
teholtaan, kuin elohopealamppu.
Valon heikkeneminen aiheutuu katodin ja
elektrodin jäähtymisestä tehon alentuessa.
T5 50 %
T5 25 %
Keep our world GREEN
Luottamus: ”Valonmäärä”
Miten asiakas pystyy varmistumaan, että ratkaisu vastaa tarpeita.
Paras ratkaisu tähän on: ”valmiiksi suunniteltu on puoliksi tehty”
Valaistuksen tulee täyttää
voimassa olevat
valaistusstandardit ja parhaaseen
lopputulokseen päästään sillä,
että kohde suunnitellaan
etukäteen
valaistussuunnitteluohjelmalla.
”DIALUX”
Keep our world GREEN
Luottamus: ”Tarkka kannattavuusselvitys, josta selviää ratkaisun TMA ja laskentatiedot”
Keep our world GREEN
Luottamus: ”Tarkka kannattavuusselvitys, josta selviää ratkaisun TMA ja laskentatiedot”
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Arkkitehtoninen valaistus. Linssi optiikka 15,30,45 ja 60°
Multi-touch, Kosketusohjaus WiFi ohjain mahdollistaa täysin
uudenlaisen ohjausmahdollisuuden RGB LED- valaisimille esim.
himmennys, arkkitehtoninenvalaistus, studiovalaistus, liikkuvat valot,
mediapalvelimet ja muiden DMX yhteensopivien laitteiden ohjaus.
Mahdollisuudet ovat rajattomat.
Käyttöliittymä 100 % tarkkojen RGB ja CMYK värien poimintaan.
Seinä 10m korkea ja 550m pitkä. Pohjoismaiden suurin!
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. led- ulkovalot 30W,60W,80W
Ulkovalot ovat otollinen paikka ledeille, mutta Suomen olosuhteissa on
äärimmäisen tärkeää, että on laadukas ledi ja liitäntälaite. Lämpötilamuutokset
aiheuttavat kondensoitumista ja tämä vaatii ulkovaloilta paljon.
Kuva
Kelvin
Led type
mA
V
W
5000
High power
2000
3
6
Flux lm/w
lm/led Led
692
115
Driver Optiikka Lämpö
87 %
95 %
90 %
lm/w
RTH
valaisin (°C/W)
86
2,5
Tsp
°C
Tj
°C
60
75
HIGH POWER LED VS MULTI LED. SUURIN ERO ON LÄMMÖNHALLINNASSA, HIGH POWERIN EDUKSI(LEDIEN SIJOITTELU).
5600
Multi/
COP led
2800
30,1 84,28 7900
94
87 %
95 %
85 %
66
0,2
80
97
HUOM. Cop ledien virtamäärät. Jotkut led-valaisimet
on toteutettu edullisesti COP ledeillä, joita ajetaan
liian suurilla virroilla. Aiheuttaa ledin ja
fosforisilikonin palamisen.
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Parkkihallit ja varastot 2,5-4m. Optiikka vapaa 120°
2x36W(42-44W) Korvataan 30W kirkas-tai opaali led-valaisin
2x 58W(68-74W) Korvataan 50W Kirkas-tai opaali led-valaisin.
Edut led: Yleensä viileätila ja Led-valaisimella parempi valaisin
hyötysuhde kuin perinteisellä loisteputki umpirungolla.
Ennen 2x58W (140W) T8 loisteputket
52 lx keskeltä käytävää mitattuna
( likaiset ja vanhat rungot).
Kauppakeskus myyrmannin parkkihalli.
Ennen T8 2x36W yht. 88W lux 124lx
Nyt G-lite 30W lux 209
Jälkeen G-Lite Eco 30W 145 lx keskeltä käytävää
mitattuna.
Säästö Led 50 % + optiikka 27 % = 77 %
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Päivittäistavara kaupat 2,5-4m. Optiikka vapaa 120/100°
2x58W(68-74W) Korvataan 50W led-valaisimella.(yli 90lm/W valaisin)
Pienissä kaupoissa on yleensä kylälaitteiden kompressorit samassa tilassa ja
Kokonaissäästö on jopa 70 %.
Kauppa Alepa Herttoniemi
Ennen T8 148W hyllyt lux n.7-900lx
Nyt G-lite 50W hyllyt lux n. 8-900lx.
Lisäksi tilavalo tehty paremmin.
Energiansäästö Led 50 %+ Optiikka 26,7%=66,7%.
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Päivittäistavarakaupat ja teollisuutilat 2,5-5m. Optiikka 120/100/90/80°
2x58W(68-74W) Korvataan 50W led-valaisimella,
tai 2 x32W 64W Led-valaisimella (2 x 49W 106W T5)
Yli 4 metriä olevissa tiloissa led-valaisimeen lisätään optiikka.
Optiikoiden käyttö asiakkaiden konseptien mukaisesti.
Hylly valaistus, ristikkovalaistus tai tavoite lux lattiassa.
Reuna- alueet on järkevää toteuttaa vapaalla optiikalle
Keep our world GREEN
Peilioptiikan edut led-valaistuksessa
Peili optiikka on kehitetty Suomessa led-valaisimelle.
Kehitystyössä on huomioitu asiakkaiden tarpeet, niin korkeisiin tiloihin kun esim. kauppojen hylly- ja
ristikkovalaistukseen. Suunnittelun lähtökohtana on ollut pistekirkkauden poistaminen
peilioptiikalla, joka on linssioptiikalle haaste.
Peileillä ja kuperalla kuvulla saadaan valo jaettua suuremmalle pinta-alalle ja näin saadaan
jaettua/poistettua ledille ominainen pistekirkkaus. Lähtökohtana pistekirkkaudelle on lisäksi se, että
valoa syntyy 450kpl pienteho 30mA ledistä, joka jo itsessään jakaa pistekirkkauden.
Optiikka on mallinnettu ja testattu Aaltoyliopistossa ja optiikka valmistetaan Suomessa.
Yleisimmät optiikat:
100 astetta kauppojen hyllyvalaisin 3-5m.
90 astetta kauppojen yleisvalaistus 4-6m.
80 astetta kauppojen- ja hallien yleisvalaistus. 5-10m
70 astetta hallit- ja logistiikkakeskukset 8-10m
60 astetta korkeat teollisuustilat 10-16m
HUOM. Parhaaseen ja energiatehokkaimpaan lopputulokseen useimmissa kohteissa päästään sillä,
että keskialueilla käytetään tiukinta mahdollista optiikkaa ja reuna-alueilla valoisuuden tunne
luodaan vapaalla optiikalla.
Ainut led-valaisin ratkaisu, joka soveltuu esim. Varastossa trukkityöskentelyyn.
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Päivittäistavarakaupat ja teollisuutilat 2,5-5m. Optiikka 120/100/90/80°
2x58W(68-74W) Korvataan 50W led-valaisimella,
tai 2 x32W 64W Led-valaisimella (2 x 49W 106W T5)
Yli 4 metriä olevissa tiloissa led-valaisimeen lisätään optiikka.
Optiikoiden käyttö asiakkaiden konseptien mukaisesti.
Hylly valaistus, ristikkovalaistus tai tavoite lux lattiassa.
Reuna- alueet on järkevää toteuttaa vapaalla optiikalle
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Teollisuus- ja varastotilat lämmin ja kylmä 4-6m. Optiikka 80°
2x58W(68-74W) Korvataan 50W led-valaisimella, tai 1x 58W korvataan 32W.
Optiikan käytössä varastoissa tulee huomioida valaisimien tiheys.
Peilioptiikkalla valo saadaan sinne missä sitä tarvitaan. Lisäetu tässä n. 20-40 %
Kylmissä varastoissa loisteputkessa 5°C asteessa valotehoa jäljellä 20 % led 100 %
Pilgington lasivarasto5,5m
Ennen muutosta 2x 58W T8 136lx
Korvattu 1x 50W/80 Greenled
Lattia 134lx .
Tikkurilan maalitehdas, 7,5m Muutoksen jälkeen G-Lite Eco/80°
Ennen muutosta 58W T8
Lattia 223lx ja hyllyt 290lx (2m)
Lattia 230lx ja hyllyt 260Lx
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Hallit- ja logistiikkatilat 6-14m. Optiikka 70/60° Led 100-200W + optiikka
Suurpainenatrium 400W (440-495W) Korvattu 100W, 150W ja 200W.
UUSI TAPA TEOLLISUUSVALAISTUKSEEN: Valaisinteline 50W led-modulille, johon
pikaliittimillä voi lisätä ja poistaa valaisimia asiakkaiden tarpeiden mukaisesti. Valoa
tehdään sinne missä sitä milloinkin tarvitaan.
Lisäksi peilioptiikka kolonkertaistaa valon lähtöpinta-alan ja ei synny häikäisyä.
Greenled Eco 150W.Lux ennen 550x ja Lux
jälkeen led 429lx. Säästö led 30% +optiikka
36 % =66 %.
Standardi 300lx.cHPS huono luminanse vs
Led valkoinen valo= hyvä luminance.
Lux ennen 226lx ja Lux jälkeen led 246Lx
Säästö led 30%+ optiikka 49 % =79 %
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Urheilu-, jääkiekko- ja tennishallit valonjako epäsymmetrinen
60/100° tai tuplarunko 2x50W tai 2x32W(parempi hajavalo)
Jälkeen Eco 100W modul. Säästö: Harjoittelu valaistus 300lx =
led 50 % optiikka 32 %. Pelivalaistus 500-600lx= Led 30 % +
optiikka 32 %= 62 %
VANHA VALAISTUS 2 x 58W T8 umpirunko.
3kpl korvattiin 2kpl led-valaisin
Ennen Monimetalli 400W (440W)
Mitattu lux 200-300lx
UUSI LED-VALAISTUS 50W Eco
Epäsymmetrinen valonjako .
Säästö Led 50 % + Optiikka 27 % = 79 %
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Paneelivalaisimet 300x300 ja 600x600
Rappukäytävät, käytävät, toimistot.
Himmennettävissä Dali tai 1-10V:
Toimistoissa nykyään työntekijä saa itse säätää
halutun tehon. Keskimääräisesti 300lx on ollut
päätetyöskentelyssä sopiva teho. Häikäisy
pystytään välttämään prisma/opaalikupu
yhdistelmällä.
Ilmarinen/Helsingin tilakeskus
Ennen 2 x 18W pistokanta. pätöteho 40W
HKI tilakeskus ennen
HKI tilakeskus jälkeen
Himmennys 1-10V 30 %
Himmennys 1-10V 100 %
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. led- plafond
18W korvaa vanhan 2x18W pistokannan.
24W korvaa uuden 2 x 18W pistokannan.
30W led- plafond , niin pystytään vähentämään valaisinpisteitä.
Kiinteistöjen rappukäytävät ja WC:t Greenled suosittelee käytettäväksi
erillisiä liiketunnistimia valaisimien kanssa.
Tunnistusalue saadaan säädettyä paremmin.
Led- plafond valaisimessa on hyvä huomioida, että runko tulee olla
lämmönjohtavaa alumiinia.
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. Insaver Opaalikuvulla tai kirkkaalla kuvulla
Opaalikuvullisella pystytään saamaan suurempi hajonta valonjakoon ja vastaavasti
Kirkaskupuisessa on kapeampi keila ja häikäisy poistuu kokonaan.
Hotellit, auditorit ja muut yleiset tilat
Himmennettävissä Dali tai 1-10V:
Ennen muutosta 150W halogeenivalaisimet, mitattu
519 lx. Kohde kuvattu ennen remonttia.
Muutoksen jälkeen G-lite™ LED 15W, mitattu 699 lx.
Kohteessa tehty laajamittainen remontti. Kuvat
jälkeen.
Keep our world GREEN
Mihin ledit soveltuu
Esim. OEM Konseptivalaisin
Led- spot 35/45W
Keep our world GREEN
SFS-EN-12464 standardi
Yhteiseurooppalaiset valaistussuositukset
EN 12464-1
Työturvallisuuslain (738/2002) mukaan työpaikalla tulee olla työn edellyttämä ja
työntekijöiden edellytysten mukainen sopiva ja riittävän tehokas valaistus.
Erityyppisten työtehtävien edellyttämät valaistusvaatimukset on koottu
yhteiseurooppalaiseen Standardiin EN 12464-1 “Lighting of indoor Work Places”.
Koska valaistuksen riittävyyteen liittyvät vaatimukset on kirjattu lakiin, on
standardi EN 12464-1 käytännössä velvoittava.
Keep our world GREEN
Led-valaisin Greenled
vs
Välkkyminen
Led- ??????
Kyseessä ei ole ledin ongelma, vaan heikkolaatuisen ja kokemattoman valmistajan valmistaman liitäntälaitteen aiheuttama ongelma.
Keep our world GREEN
Valon biologiset vaikutukset ihmisiin DIN V 5031-100:2009-06).
Ihmisillä on herkkiä soluja joihin vaikuttaa ​tietty osa valon spektristä ja tämä vaikuttaa myös vuorokausirytmiin
(sirkadiaaninen sykli), jossa hormonien kaltaisilla melatoniineillä on tärkeä rooli.
Melatoniini elimistössä luontaisesti esiintyvä "pimeähormoni". Ihmisen elimistössä sitä erittyy pääasiassa aivojen
ympäröimästä käpyrauhasesta. Melatoniinin eritys lisääntyy pian pimeyden tulon jälkeen, on huipussaan kello
02–04 välillä aamulla ja vähenee yön loppupuolella. Melatoniinia erittyy vähemmän, jos ihmisellä on stressiä tai
hän käyttää bentsodiatsepiinien kaltaisesti vaikuttavia lääkkeitä tai beetasalpaajia tai alkoholiá.
Melatoniini muistuttaa kemialliselta rakenteeltaan serotoniinia ja serotoniini toimiikin melatoniinin esiasteena.
Suun kautta nautittu melatoniini ei vaikuta elimistön serotoniinipitoisuuksiin. Melatoniinin vaikutukset
Ihmisellä on melatoniinireseptoreita aivojen lisäksi mm. silmänpohjassa.
Melatoniinin oletetaan osallistuvan uni-valverytmin säätelyyn. Melatoniinilla on lisäksi unettava vaikutus
Valon spektrin avulla voidaan laskea biologisen rytmin vaikutus. (vornorm DIN V 5031-100:2009-06)
Biologiset tekijät. Vornorm tutkimuksessa selitetään biologisia tekijöitä, jotka voidaan laskea valon spektristä.
(1) melatoniinin vaimentuminen yöllä,
(2) muuttamalla sirkadiaanisen vaiheen,
(3) muuttamalla sirkadiaanisen amplitudi,
(4) käynnistettävät valo (aktivoiminen awakeness).
Biologisen vaikutuksen tekijä:
Tämä tekijä on voimassa ihmisille 25-vuotiaina. Korjauskerroin ikään Iän myötä biologinen tehokerroin on
korjattava. Kaksi vaikuttavaa tekijää:
kbiol trans () = ikä riippuvainen korjauskerroin sumentumiseen silmän mediassa
kpupil () = ikä riippuvainen korjauskerroin pupillin laskusta
Kbiol trans (A) riippuu iästä sekä aallonpituudesta λ.Yhtälö löytyy vornorm. Se osoittaa l
askun arvon lähinnä lyhyen valon aallonpituuksissa (siniset sävyt) kun ikä kasvaa.
Mitä korkeampi ikä on, niin biologinen vaikutus valoon pienenee. Kuitenkin iäkkäämmillä sinisen valon herkkyys
myös vähenee.
Hyvä vai huono?
Kun lampussa on suuri a biol V arvo, niin valo voi korvata auringonvalon ja toimii hyvin esim. työpisteissä, joilla ei
ole paljon päivänvaloa johtuen niiden sijainnista rakennuksessa.
Tällainen valo soveltuu hyvin myös ilta- ja yötyöläisille, koska valo estää tehokkaasti melatoniinin eritystä ja valo
auttaa pitämään ihmisiä valppaina työssään. [lx] tason on oltava riittävän korkea (ei liian matala).
Keep our world GREEN
Näkeminen ”Pupilli Lumen”
Viime vuosina valaistuksessa on keskitytty ihmisen silmän todelliseen näkemiseen.
Silmässä on n. 120 miljoonaa sauvasolua ja 6-7 miljoonaa tappisolua. Sauvat näkevät skotooppiset
lumenit ja tapit näkevät fotooppiset lumenit. Koska sauvojen ja tappien suhde on 18:1, Paljon sinistävaloa sisältävä lamppu (skotooppisesti rikas) antaa valoa, joka on hyödyllisempää ihmissilmän
näkökykyä ajatellen.
Näkemisessä on kyse päivänäkemisestä ja hämäränäkemisestä
Normaalisilmän tappi- eli päivänäkemisen solut painottavat eri taajuuksien säteilyn valoaistimuksen
voimakkuutta määrittäessä. Herkkyyden maksimi päivänäkemisessä on aallonpituuden 555 nm
kohdalla(keltainen valo).Vastaavasti hämäränäkemisessä sauvasolut aallonpituudessa 507 nm
(sininen valo) .
Asia on jopa havainnollistettavissa hyvin yksinkertaisesti. Hämäränäössä pupillit ovat suuremmat ja
näin valo pääsee paremmin sisälle ja vastaavasti päivänäkemisessä pupilli on pienempi.
Ensisijaisesti S/P suhteessa on kyse hämäränäkemisestä. jolloin valon määrä on n. 0.01 cd/m2 .
S = skotooppinen, P = fotooppinen, S/P on näiden suhdeluku
Valonlähde S/P suhde
Lm/W P
Suurpainenatrium
120
Monimetalli,lämminvalkoinen 3500K +EL
80
Monimetalli,luonnonvalkoinen 4000K+EL (HPI Plus) 82
LED,lämminvalkoinen 3000K +EL
80
LED luonnonvalkoinen 4100K+EL
95
LED,kylmä valkoinen 5500K +EL
100
T5 Loisteputki (3000 K)+EL
83
T5 Loisteputki (4000 K)+EL
83
T5 Loisteputki (6500K)+EL
77
S/P
0.60
1,45
1,50
1.15
1,80
2.15
1,13
1,54
2,45
Lm/W S(Pupil lumens)
72
116
123
92
171
215
94
128
189
Keep our world GREEN
MESOOPPINEN(Pupilli lumen,koskee hämärä- ja yönäkemistä)
• JulkaistuVmes(λ)CIE191:2010
• CIE mesooppinen fotometria2010:luminanssitasot0.005-5cd/m2
Mitä korkeampiS/P-suhde,sitä tehokkaampivalonlähdemesooppisessa mitoituksessa
(enemmänsäteilyä lyhyemmillä aallonpituuksilla)
Photopic (päivänäkö)= 109lm/W
Scotopic (Yönäkö)= 4000K= 164lm/W ja 6000K = 229lm/W
Esim. Suurpainenatrium kerroin 0,6 120lm/W= 72lm/W
Esim. Pihavalaistus luokka AL 2 = 1,5 cd/m2 /K 2 10lx(min.3lx)
Suurpainenatrium. Lampun hyötysuhde
Led-valaisin. Led-diodin hyötysuhde
120lm/W x 0,97= 116,4lm/W mesopic
135lm/W x 1,08 = 145,8lm/W mesopic
Keep our world GREEN
Hehkulamppu 2780K
Loistelamppu 4000K
Pilvettömän keskipäivän Auringon valo 6500K -15000K
Led 4100K
Elohopealamppu n. 4000K
Suurpainenatrium
Keep our world GREEN
Loistelamppu 4000K
Päivänvalo=tasaspektri
Led 4300K
Cri, eli värintoisto. Kyseessä on yleisesti verrokkivalaisimeen tehty vertailu, esim. hehkulamppuun . Valaistuksessa on yleisesti
välonväri rakennettu vastaamaan verrokkilamppua ja näin kyseessä ei ole tasaspektri, kuten päivänvalo.
Korkea Cri ei myöskään tarkoita sitä, että valaisin toistaisi kaikkia värejä tasaisesti. Kuten oheisesta taulukosta selviää.
Keep our world GREEN
Tärkeää on muistaa, että vaikka asioita tutkitaan paljon, niin silmä on loppujen lopuksi se, joka ratkaisee.
Tutkimuksilla ei myöskään ole tarkoitus tehdä asioista mahdottomia. Vaan kehittää asioita.
Mikään nykyvalaisimista ei kuitenkaan korvaa Auringonvalon tasaspektriä ja yli 10 000 luksia.
Keep our world GREEN
Päivänvalo klo 15:00
Led CRI 75 4000K
Hehkulamppu CRI 100 2800K
Led CRI 80 3500K
Led CRI 83 3000K
Keep our world GREEN
Blue Light Damage
“Photoretinitis” tai myös “blue-light retinal injury”. ".Vahinko on nimeltään " Blue Light Damage " (BLH). Kyseessä on
fotokemiallinen vaurio verkkokalvoon.
Sinisessä valossa on korkein energiasisältö spektrissä, joka voidaan saavuttaa verkkokalvossa (UV:ssa on vielä enemmän energiaa, mutta se ei pääse verkkokalvolle koska se imeytyy linssiin).
Oireet liiallisesta valosta ovat vastaavat kuin katsoessa pitkään auringonvaloa tai hitsauskaarta (yli 10sek).
Piirustus1 : silmän linssi, verkkokalvo ja sinistä valoa, joka ulottuu verkkokalvoon (blauwlicht on sininen valo, ja netvlies on verkkokalvo)
Piirustus 2 : BLH Alue spektrin näkyvällä osalla, joka on havaittavissa. BLH menee noin 300 nm (valon UV, syvän sininen), 700 nm (syvän punainen).Tärkein osa-alue on välillä 400-500 nm.
Huippu herkkyys on noin 440 nm.
Oheisesta BLH käyrästä huomaa, että muutkin värit kuin sininen ovat mukana. Huom.: led ei yleensä sisällä energiaa alle 380 nm.
Keep our world GREEN
Blue Light Damage
Greenled eco valaisin kuuluu alhaisimpaan EXEMPT ryhmään ja ei näin aiheuta BHL riskiä.
Blue Light vaarallisuusluokitus: IEC normi luokittelee valaisimen/lampun vaarallisuuden mukaan neljään luokkaan.
Ryhmät:
Lamppu kuuluu EXEMPT ryhmään kun vaarallista BUE valoa ei ole 10,000 sekunnin aikana.
Lamppu kuuluu LOW RISK ryhmään / ryhmä 1, kun BUE valon vaaraa ei ole alle 100 sekunnin.
Lamppu kuuluu MEDIUM RISK ryhmään / ryhmä 2, kun BUE valoa ei ole vaarallisena kuin 0,25 sekuntia.
Muuten lamppu kuuluu HIGH RISK / ryhmään 3.
Keep our world GREEN
Yhteenveto:
LED- valaisimilla saavutetaan jo n. 50 – 70% energiasäästöt, ja jopa 80 % käytettäessä ohjaustekniikkaa.
LED valaistus markkinoiden odotetaan kasvavan n. 20% vuosittain vuoteen 2016 saakka.
LED valaistus saavuttaa 60 % markkinaosuuden maailman laajuisesti 2020 mennessä.
Led on lisäksi ainut valaisin mikä soveltuu täydellisesti ohjaustekniikan hallittavaksi.
MIKSI ON TÄRKEÄÄ KOKEILLA?
Uusi teknologia siirtyy vain edelläkävijöiden kautta valtavirralle.
Keep our world GREEN
Miksi Led
Lähes viidesosa maailman sähköstä käytetään valaistukseen, jonka osuus hiilidioksidipäästöistä on 1,9 miljardia tonnia vuodessa. Lukuna
se on CO2 päästöissä 70 % maailman kaikkien henkilöautojen päästöistä.
Merkittävät säästöt ovat mahdollisia yksinkertaisesti vaihtamalla energiatehokkaaseen valaistukseen, kuten LED. Jos maailmassa
muutettaisiin kaikki valaisimet led-valoiksi olisi säästö keskimäärin 40 % valaistuksen kulutuksesta. Näiden säästöjen määrä olisi n.128
miljardia Euroa.
Sähkön kulutuksen vähentymisestä säästyisi 670 miljoonaa tonnia CO2 tai vastaava yhteensä 642 voimalaitoksen määrä, joka on 1300
miljardin Euron säästö infrastruktuuriin. Muutos on miltei välttämättömyys näinä kansallisten budjettialijäämien aikana.
Valaistuksen ympäristöystävällinen vallankumous, valon nopeudella?
LED-valot mullistavat valaistuksen energiatehokkuuden.
Ne ovat myös erittäin luotettavia ja niillä on pidempi käyttöikä kuin millään muulla nykyvalaistusratkaisulla.
Mutta kuten kaikki uusi teknologia, niin myös led-valot kohtaavat esteitä ja epäluottamusta, koska osa led-yrityksistä ja asiakkaista, eivät
tunne niiden oikeita mahdollisuuksia ja ominaisuuksia.
Kiitos mielenkiinnostanne
Lisätiedot tutkimuksiin:
Vesa Vähänen
Puh. 050-400 5671
[email protected]