Fastmonterede LED'er i lamper - hvor længe holder de?

LED'ers levetid: Sammenligning og fremskridt

Levetiden angives generelt i driftstimer, hvilket er en almindelig metode til at bestemme lyskildernes holdbarhed. LED'er er kendt for at holde betydeligt længere end traditionelle glødepærer eller halogenpærer.

Producenter angiver typisk en levetid på ca. 20.000 til 50.000 timer. Disse imponerende tal er resultatet af de teknologiske fremskridt, der er gjort inden for LED-udvikling. For at forstå betydningen af disse driftstimer i en dagligdags sammenhæng kan man

lave

et simpelt

regneeksempel: En LED-lampe, der i gennemsnit bruges 3 timer om dagen, vil med en levetid på 20.000 timer holde i cirka 18 år. Hvis den samme lampe bruges i 50.000 timer, kan den holde i op til 45 år. Dette er en enorm fordel i forhold til traditionelle glødepærer, der i gennemsnit kun holder ca. 1.000 timer, og halogenpærer, der holder ca. 2.000 til 4.000 timer.

Sammenligning med traditionelle lyskilder

LED'ers lange levetid bidrager i høj grad til, at de i stigende grad erstatter glødepærer og halogenpærer. Mens en traditionel glødepære brænder relativt hurtigt ud og ofte skal udskiftes, reducerer brugen af LED'er vedligeholdelsesomkostningerne betydeligt. Denne reduktion i udskiftningshyppigheden er ikke kun praktisk, men sparer også omkostninger på lang sigt.

Teknologiske fremskridt og effektivitet

LED'ers imponerende levetid er resultatet af adskillige teknologiske fremskridt. LED'er bruger halvlederteknologi, der muliggør en mere effektiv omdannelse af elektricitet til lys sammenlignet med de traditionelle metoder til lysemission i glødepærer. Mens en glødepære producerer lys ved hjælp af opvarmning af en wolframtråd og derved mister meget energi som varme, fungerer LED'er køligere og mere effektivt.

Langvarig pålidelighed

Ud over deres lange levetid tilbyder LED'er også en konstant lyskvalitet gennem hele deres levetid. For mange traditionelle lamper falder lysudbyttet over tid, mens LED'er har tendens til at holde deres lysstyrke konstant i meget længere tid.

Fejlfrekvensen er også lavere for LED'er, hvilket gør dem til et pålideligt valg til applikationer, hvor kontinuerlig belysning er påkrævet

.

afgørende, f.eks. i industrielle miljøer eller offentlige institutioner.

Økonomiske og miljømæssige fordele

Den lange levetid for fastmonterede LED'er medfører ikke kun økonomiske fordele i form af reducerede vedligeholdelses- og udskiftningsomkostninger, men også miljømæssige fordele. Mindre hyppige udskiftninger betyder mindre affald og mindre ressourceforbrug. Dette gør LED'er til en mere miljøvenlig løsning, der kan bidrage til en bæredygtig belysningsstrategi.

"For at forlænge levetiden for fastmonterede LED'er skal du sikre dig, at de ikke bliver overophedede. Fastmonterede LED'er er følsomme over for varme, og høje temperaturer kan reducere deres levetid drastisk. Det er derfor vigtigt, at LED'erne afkøles korrekt, f.eks. ved hjælp af kølelegemer eller ventilatorer."

Nedbrydning af LED'er: Årsager, virkninger og modforanstaltninger

Nedbrydning er et begreb, der bruges i mange tekniske og videnskabelige områder og generelt beskriver processen med forringelse eller gradvis nedbrydning af materialegenskaber, ydeevne eller effektivitet.

 

I forbindelse med LED-teknologi refererer nedbrydning til reduktionen i lysydelse og effektivitet hos LED'er over tid. Denne proces er uundgåelig, men dens hastighed og omfang kan påvirkes af forskellige faktorer.

Nedbrydning af LED'er

Hos LED'er forekommer nedbrydning hovedsageligt i form af et fald i lysudbyttet. Dette fald kaldes ofte lysstrømsbevarelse eller lumenbevarelse og udtrykkes i procent af det oprindelige lysudbytte. En typisk nedbrydningsværdi kunne for eksempel være 70 % af den oprindelige lysstyrke efter 50.000 driftstimer, ofte angivet som L70. Det betyder, at LED'en efter denne driftstid stadig har 70 % af sin oprindelige Lysstyrke leverer.

Årsager til nedbrydning

1. Termisk belastning: Overdreven varme er en af hovedårsagerne til nedbrydning af LED'er. Selvom LED'er er mere effektive end traditionelle lyskilder, genererer de stadig varme, der skal ledes væk. Dårlig varmeafledning kan føre til overophedning, hvilket beskadiger LED-materialerne og reducerer lysudbyttet.
2. Elektrisk belastning: Stærke eller svingende strømbelastninger kan påvirke LED'ernes levetid og effektivitet. En konstant og stabil strømforsyning er afgørende for at minimere nedbrydningen.
3. Omgivelsesforhold: Fugt, ekstreme temperaturer og kemiske påvirkninger kan angribe LED'ens materialer og tilhørende komponenter og føre til hurtigere nedbrydning.
4. Materialekvalitet: Kvaliteten af de anvendte materialer har en betydelig indflydelse på nedbrydningshastigheden. Højkvalitets-LED'er med robuste materialer udviser generelt en langsommere nedbrydning sammenlignet med produkter af lavere kvalitet.

Virkninger af nedbrydning 

Nedbrydningen har en direkte indvirkning på deres ydeevne og effektivitet. Med stigende nedbrydning falder ikke kun lysstyrken, men der kan også opstå farveforskydninger, der forringer lyskvaliteten. Dette kan være særligt kritisk i applikationer, hvor der kræves konstante lysforhold, såsom i industrielle miljøer, medicinske faciliteter eller kunstgallerier.

Foranstaltninger til reduktion af nedbrydning

1. God varmestyring: Implementering af effektive kølesystemer eller -teknikker kan holde LED'ernes temperatur lav og dermed bremse nedbrydningen.
2. Højkvalitetsmaterialer: Brug af højkvalitets-LED'er og komponenter kan reducere nedbrydningshastigheden betydeligt.
3. Stabil strømforsyning: En konstant og ren strømforsyning forhindrer elektrisk overbelastning og beskytter LED-komponenterne.
4. Beskyttelse mod miljøpåvirkninger: Egnede kabinetter og beskyttende belægninger kan beskytte LED'er mod skadelige miljøpåvirkninger og forlænge levetiden.

Faktorer og metoder til beregning af LED-levetid

LED-levetiden angives normalt i driftstimer og beskriver den periode, hvor LED'en kan opretholde en bestemt ydelse eller lysstyrke. Denne beregning er baseret på flere faktorer og tests, der skal sikre, at LED'erne fungerer pålideligt under reelle forhold. Her er de vigtigste trin og faktorer, der tages i betragtning ved beregningen af LED-levetiden:

1. Lumenvedligeholdelse (lysstrømvedligeholdelse): Levetiden for en LED defineres ofte som den tid, det tager, indtil lysudbyttet er faldet til en bestemt procentdel af den oprindelige værdi. Typiske måleværdier er:

1. L70: Den tid, det tager, før LED'en når 70 % af sin oprindelige lysudbytte.
2. L80: Den tid, det tager, før LED'en når 80 % af sin oprindelige lysudbytte.

For eksempel betyder L70=50.000 timer, at LED'en efter 50.000 driftstimer stadig har 70 % af sin oprindelige lysstyrke.

2. Testbetingelser: LED'ertestes under standardiserede betingelser for at opnå konsistente og sammenlignelige resultater. Disse tests omfatter:

1. Temperatur: LED'er testes ved forskellige temperaturer for at måle deres ydeevne under realistiske driftsbetingelser.
2. Driftstrøm: Den strøm, som LED'erne drives med, holdes konstant under testene.
3. Omgivelsesforhold: Testene tager højde for omgivelsesforhold såsom fugtighed og lufttryk.

3

. Accelererede levetidstests: Da det er upraktisk at teste LED'er over hele deres levetid, anvendes accelererede tests. Disse tests øger driftstemperaturen og strømmen for at fremskynde aldringsprocessen. Resultaterne af disse test ekstrapoleres derefter for at estimere levetiden under normale forhold.

4. Fejlrate og pålidelighed: Ud over lysudbyttet tages der også højde for LED'ernes fejlrate. Dette refererer til Sandsynligheden for, at en LED svigter fuldstændigt på grund af en teknisk defekt. Statistiske metoder såsom Weibull-fordelingen bruges til at modellere svigtfrekvensen over tid.

5. Producentoplysninger og certificeringer: Producenter angiver ofte garanterede levetider baseret på deres interne tests og modeller. Certificeringer fra uafhængige testinstitutter kan give yderligere sikkerhed for, at de angivne levetider er pålidelige.

Eksempel på en beregning 

En producent kan teste en LED ved 25 °C stuetemperatur med en driftsstrøm på 350 mA og fastslå, at LED'en efter 10.000 timer stadig har 95 % af sin oprindelige lysstyrke.

 

Ved hjælp af matematiske modeller og accelererede tests ved højere temperaturer kan det ekstrapoleres, at LED'en under normale forhold stadig har 70 % af sin lysstyrke efter 50.000 timer (L70).

Faktorer, der påvirker LED'ers faktiske levetid

Den faktiske levetid kan påvirkes af en række faktorer, der går ud over den simple angivelse af driftstimer. Her spiller skiftecyklusser, antallet af driftstimer og omgivelsestemperaturen en væsentlig rolle. Disse faktorer kan have en betydelig indflydelse på LED'ers ydeevne og levetid og bør tages i betragtning ved valg og installation af LED-belysning.

1. Skiftecyklusser

Definition og indflydelse: Skiftecyklusser refererer til det antal gange, en LED tændes og slukkes. Hver LED har et begrænset antal skiftecyklusser, den kan klare, før dens ydeevne påvirkes.

Indflydelse på levetiden: Hyppig tænding og slukning kan føre til termiske spændinger i LED'en, da den bliver varm og afkøles hver gang. Disse termiske cyklusser kan belaste de interne komponenter og føre til for tidligt udfald. LED'er er generelt mere robuste over for skiftecyklusser sammenlignet med traditionelle glødepærer. Alligevel kan ekstremt hyppig tænding og slukning, f.eks. i applikationer som bevægelsessensorer eller blinklys, forkorte levetiden.

Producentoplysninger: Mange producenter angiver, at deres LED'er er designet til et bestemt antal tænd/sluk-cyklusser. Dette kan variere fra få tusinde til flere millioner cyklusser, afhængigt af LED'ens kvalitet og konstruktion.

2. Antal driftstimer

Definition og indflydelse: Antallet af driftstimer refererer til den samlede tid, en LED er tændt. Dette er den primære faktor, der bestemmer LED'ens levetid, og angives typisk af producenterne.

Indflydelse på levetiden: Levetiden for en LED angives ofte i forhold til lumenvedligeholdelse, f.eks. L70 (tiden, indtil LED'en når 70 % af sin oprindelige lysudbytte). En længere driftstid betyder en højere kumulativ belastning af LED-komponenterne. LED'er, der konstant er i drift i længere perioder, har generelt en længere levetid sammenlignet med dem, der ofte tændes og slukkes.

Praktisk eksempel: En LED, der der i gennemsnit er i drift 3 timer om dagen, har en væsentligt længere forventet levetid end en, der er i drift 24 timer i døgnet. Det betyder, at den samme LED holder længere i en husholdning end i en industriel anvendelse, hvor den muligvis lyser døgnet rundt.

3. Omgivelsestemperatur

Definition og indflydelse: Omgivelsestemperaturen er temperaturen i luften omkring LED'en under drift. LED'er er følsomme over for høje temperaturer, da disse kan have direkte indflydelse på ydeevnen og levetiden.

Indflydelse på levetiden:

Høje temperaturer: Hvis LED'er drives ved høje omgivelsestemperaturer, kan dette føre til overophedning. Overophedning fremskynder nedbrydningen af LED-materialerne og reducerer lysudbyttet hurtigere.

Lave temperaturer: Lave temperaturer er generelt mindre skadelige for LED'er og kan endda forlænge deres levetid. LED'er fungerer mere effektivt og med mindre varmeudvikling ved køligere temperaturer.

Varmestyring: Effektiv varmeafledning er afgørende for at maksimere LED'ers levetid. Dette kan opnås gennem designet af LED-lampen, køleplader og andre passive eller aktive kølemetoder.

Producentoplysninger: De fleste producenter tester deres LED'er ved standardiserede temperaturer, typisk 25 °C. Disse tests leverer basisdata, men den faktiske levetid kan variere, hvis LED'erne bruges i varmere eller koldere omgivelser.

Årsager til LED-svigt og muligheder for udskiftning af LED-pærer

LED'er kan gå i stykker, selvom de har en væsentligt længere levetid end traditionelle glødepærer og halogenpærer. Forskellige faktorer kan føre til, at en LED svigter:

Overophedning: En af de mest almindelige årsager til LED-svigt er overophedning. Hvis varmen ikke ledes effektivt væk, kan LED'ens interne komponenter blive beskadiget. Dette kan skyldes utilstrækkelig varmestyring, manglende ventilation eller høje omgivelsestemperaturer.

Elektrisk overbelastning: Spændingsspidser eller strømudsving kan beskadige LED'ens elektroniske komponenter. Dette kan skyldes defekte strømforsyninger, forkert ledningsføring eller elektriske forstyrrelser i strømnettet.

Kvalitetsproblemer: LED'er af ringe kvalitet eller dårlig forarbejdning kan også føre til for tidligt udfald. Højkvalitets-LED'er fra anerkendte producenter har som regel en længere levetid og er mindre tilbøjelige til at udvikle defekter.

Mekaniske skader: Fysiske påvirkninger som stød, vibrationer eller forkert håndtering kan beskadige LED'er. Forbindelserne og loddepunktet inden i LED'en er særligt følsomme.

Nedbrydning: Selvom LED'er fungerer pålideligt i lange perioder, er de stadig underlagt en naturlig aldringsproces. Lysudbyttet aftager gradvist, og der kan opstå farveændringer. Over tid kan dette føre til, at LED'en betragtes som "defekt", selvom den stadig fungerer.

Kan LED-pærer udskiftes? 

Om og hvordan LED-pærer kan udskiftes, afhænger af lampens konstruktion og typen af LED. Der findes grundlæggende to hovedtyper af LED-pærer: udskiftelige LED-pærer og fast monterede LED-lamper.

Udskiftelige LED-pærer

1. Enkel udskiftning: Mange LED-pærer er konstrueret, så de kan erstatte konventionelle glødepærer eller halogenpærer direkte. Disse LED'er har standardiserede sokler (f.eks. E27, GU10) og kan nemt udskiftes ved at skrue eller sætte dem i den eksisterende fatning.
2. Fordele: Udskiftningen er enkel og kræver ingen specialværktøj eller faglig viden
3. .
Desuden kan defekte eller forældede LED'er hurtigt og billigt erstattes.

Fastmonterede LED-lamper

1. Kompleksitet: Ved fastmonterede LED'er er udskiftningen som regel vanskeligere, da LED'erne er integreret i lampen. Det betyder ofte, at hele lampen skal udskiftes, hvis LED'erne svigter.
2. Fordele: Fastmonterede LED'er muliggør mere kompakte og effektive designs. De tilbyder ofte bedre varmeafledning og længere levetid, da de er specielt optimeret til den pågældende lampe.

Fem tips til at forlænge levetiden på dine LED-pærer

1. Sørg for god varmeafledning

Hvorfor det er vigtigt: Overophedning er en af hovedårsagerne til, at LED'er går i stykker før tid. Effektiv varmeafledning kan holde temperaturen på LED-pærer lav og forlænge deres levetid.

Sådan gør du: Brug armaturer, der er specielt udviklet til LED'er og har gode køleplader eller ventilationssystemer. Sørg for, at LED-pærer installeres i godt ventilerede områder for at lette varmeafledningen. Rengør regelmæssigt støv og snavs fra kølepladerne og ventilationsåbningerne for at opretholde effektiviteten af varmeafledningen.

2. Sørg for en stabil strømforsyning

Hvorfor det er vigtigt: Spændingsudsving og elektrisk overbelastning kan beskadige LED'ernes interne komponenter og forkorte deres levetid.

Sådan gør du: Brug LED-kompatible lysdæmpere, der sikrer en jævn strømforsyning og ikke påvirker LED'ernes levetid. Installer overspændingsbeskyttelsesanordninger for at beskytte LED'erne mod pludselige spændingsspidser. Sørg for, at de elektriske installationer i dit hjem eller din virksomhed er korrekte og sikre.

3. Undgå hyppig tænding og slukning

Hvorfor det er vigtigt: Hver gang en LED tændes eller slukkes, udsættes den for termiske spændinger, der kan påvirke dens levetid.

Sådan gør du: Undgå at tænde og slukke LED'er unødigt ofte. Lad dem være tændt, hvis du kun forlader rummet kortvarigt. Brug bevægelsessensorer og timere til at optimere tænding og slukning af LED'erne og reducere antallet af tænd/sluk-cyklusser. I områder, hvor hyppig tænding og slukning er uundgåelig, skal du vælge LED'er, der er designet til mange tænd/sluk-cyklusser.

4. Tag højde for omgivelsesforholdene

Hvorfor det er vigtigt: Ekstreme temperaturer, høj luftfugtighed og aggressive omgivelsesforhold kan påvirke LED'ernes ydeevne og levetid.

Sådan implementeres det: Installer LED'er i omgivelser, der ligger inden for producentens anbefalede temperaturområde

.

Undgå at bruge LED'er i fugtige eller korrosive omgivelser, medmindre de er specielt designet til dette (f.eks. IP-beskyttede LED'er til udendørs brug ). Beskyt LED'er mod direkte sollys og andre ekstreme vejrforhold.

5. Vælg LED'er og tilbehør af høj kvalitet

Hvorfor det er vigtigt: LED'er og komponenter af høj kvalitet tilbyder som regel bedre ydeevne og længere levetid.

Sådan gør du: Invester i LED'er fra anerkendte producenter, der er kendt for deres kvalitet og pålidelighed. Vær opmærksom på certificeringer og kvalitetsmærker, der bekræfter LED'ernes kvalitet og levetid. Brug kun kompatible strømforsyninger og drivere, der er specielt designet til de pågældende LED'er.

Konklusion – Sådan gør du det rigtigt!

LED-pæres levetid kan forlænges betydeligt ved hjælp af enkle foranstaltninger. God varmeafledning, stabil strømforsyning, undgåelse af hyppige tænd/sluk-cyklusser, passende omgivelsesforhold og valg af produkter af høj kvalitet er afgørende. Ved at følge disse tips får du glæde af en langtidsholdbar, effektiv og pålidelig LED-belysning, der på lang sigt sparer omkostninger og skåner miljøet.

Hvis du stadig er i tvivl om, hvordan du vil implementere belysningen, er du velkommen til at aftale en tid med lysplanlæggerne fra skapetze® for at få personlig rådgivning og udvikling af et individuelt lyskoncept.

Du er også velkommen til at besøge vores lysstudio i Simbach am Inn.

Hvis du allerede har en konkret idé om, hvordan belysningen i dit hjem skal se ud, kan vi hjælpe dig med at realisere denne idé – vores eget værksted gør det muligt.