Pysyvästi asennetut LEDit lampuissa - kuinka kauan ne kestävät?

LED-valojen käyttöikä: Vertailu ja kehitys

Käyttöikä ilmoitetaan yleensä käyttötunteina, mikä on yleinen tapa määrittää valaisimien kestävyys. LED-valaisimet ovat tunnettuja siitä, että ne kestävät huomattavasti kauemmin kuin perinteiset hehkulamput tai halogeenilamput.

Valmistajat ilmoittavat tyypillisesti käyttöiäksi noin 20 000–50 000 tuntia. Nämä vaikuttavat luvut ovat seurausta LED-tekniikan kehityksessä saavutetusta teknologisesta edistyksestä. Jotta näiden käyttötuntien merkitys voidaan ymmärtää jokapäiväisessä kontekstissa, voidaan

tehdä

yksinkertainen

laskelma: LED-lamppu, jota käytetään keskimäärin 3 tuntia päivässä, kestäisi noin 18 vuotta, jos sen käyttöikä on 20 000 tuntia. Jos sama lamppu on käytössä 50 000 tuntia, se voi kestää jopa 45 vuotta. Tämä on valtava etu verrattuna perinteisiin hehkulamppuihin, jotka kestävät keskimäärin vain noin 1 000 tuntia, ja halogeenilamppuihin, jotka kestävät noin 2 000–4 000 tuntia.

Vertailu perinteisiin valaisimiin

LED-valaisimien pitkä käyttöikä on merkittävä tekijä siinä, että ne korvaavat yhä enemmän hehkulamppuja ja halogeenilamppuja. Perinteinen hehkulamppu palaa suhteellisen nopeasti ja se on vaihdettava usein, mutta LED-valaisimien käyttö vähentää huomattavasti huoltotarvetta. Vaihtotarpeen väheneminen on paitsi käytännöllistä, myös säästää kustannuksia pitkällä aikavälillä.

Teknologinen kehitys ja tehokkuus

LED-valojen vaikuttava käyttöikä on seurausta lukuisista teknologisista edistysaskeleista. LED-valot hyödyntävät puolijohdeteknologiaa, joka mahdollistaa sähköenergian tehokkaamman muuntamisen valoksi verrattuna perinteisiin hehkulamppujen valonemissiotapoihin. Hehkulamppu tuottaa valoa volframilangan kuumenemisen avulla ja menettää samalla paljon energiaa lämpönä, kun taas LED-valot toimivat viileämmin ja tehokkaammin.

Pitkäaikainen luotettavuus

Pitkän käyttöiän lisäksi LED-valot tarjoavat myös tasaisen valonlaadun koko käyttöikänsä ajan. Monien perinteisten lamppujen valoteho heikkenee ajan myötä, kun taas LED-valot säilyttävät kirkkautensa tasaisena paljon pidempään.

LED-valojen vikaantumisaste on myös alhaisempi, mikä tekee niistä luotettavan valinnan sovelluksiin, joissa

tarvitaan

jatkuvaa valaistusta

.

on ratkaisevaa, kuten esimerkiksi teollisuusympäristöissä tai julkisissa laitoksissa.

Taloudelliset ja ekologiset edut

Kiinteästi asennettujen LED-valojen pitkä käyttöikä tuo taloudellisia etuja huolto- ja vaihtokustannusten vähenemisen lisäksi myös ekologisia etuja. Harvemmin tapahtuvat vaihdot tarkoittavat vähemmän jätettä ja pienempää resurssien kulutusta. Tämä tekee LED-valoista ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon, joka voi edistää kestävää valaistusstrategiaa.

"Jotta kiinteästi asennettujen LED-valojen käyttöikä pitenee, varmista, että ne eivät ylikuumene. Kiinteästi asennetut LED-valot ovat herkkiä lämmölle, ja korkeat lämpötilat voivat lyhentää niiden käyttöikää huomattavasti. Siksi on tärkeää, että LED-valot jäähdytetään asianmukaisesti, esimerkiksi käyttämällä jäähdytyselementtejä tai tuulettimia."

LED-valojen heikkeneminen: syyt, vaikutukset ja vastatoimenpiteet

Heikkeneminen on termi, jota käytetään monilla teknisillä ja tieteellisillä aloilla ja joka yleisesti kuvaa materiaalin ominaisuuksien, suorituskyvyn tai tehokkuuden heikkenemistä tai asteittaista rappeutumista.

 

LED-tekniikan yhteydessä hajoaminen viittaa LED-valojen valotehon ja tehokkuuden heikkenemiseen ajan myötä. Tämä prosessi on väistämätön, mutta sen nopeuteen ja laajuuteen voivat vaikuttaa useat tekijät.

Degradaatio LED-valaisimissa

LED-valaisimissa hajoaminen ilmenee pääasiassa valotehokkuuden heikkenemisenä. Tätä heikkenemistä kutsutaan usein valovirran säilyvyydeksi tai lumenien säilyvyydeksi, ja se ilmaistaan prosentteina alkuperäisestä valotehokkuudesta. Tyypillinen hajoamisarvo voi olla esimerkiksi 70 % alkuperäisestä kirkkaudesta 50 000 käyttötunnin jälkeen, mikä ilmaistaan usein merkinnällä L70. Tämä tarkoittaa, että LED-valonheittimen valoteho on tämän käyttöajan jälkeen edelleen 70 % alkuperäisestä. Kirkkautta.

Hajoamisen syyt

1. Lämpökuormitus: Liiallinen lämpö on yksi tärkeimmistä syistä LED-valojen heikkenemiseen. Vaikka LED-valot ovat tehokkaampia kuin perinteiset valaisimet, ne tuottavat silti lämpöä, joka on johdettava pois. Huono lämmönpoisto voi johtaa ylikuumenemiseen, mikä vahingoittaa LED-materiaaleja ja vähentää valotehoa.
2. Sähköinen kuormitus: Voimakkaat tai vaihtelevat virta-kuormitukset voivat vaikuttaa LED-valojen käyttöikään ja tehokkuuteen. Vakaa ja tasainen virransyöttö on ratkaisevan tärkeää hajoamisen minimoimiseksi.
3. Ympäristöolosuhteet: Kosteus, äärimmäiset lämpötilat ja kemialliset vaikutukset voivat vahingoittaa LED-valaisimen materiaaleja ja siihen liittyviä komponentteja ja johtaa nopeampaan heikkenemiseen.
4. Materiaalien laatu: Käytettyjen materiaalien laatu vaikuttaa merkittävästi hajoamisnopeuteen. Korkealaatuiset LEDit, joissa on käytetty kestäviä materiaaleja, hajoavat yleensä hitaammin kuin heikkolaatuiset tuotteet.

Hajoamisen vaikutukset 

Hajoaminen vaikuttaa suoraan niiden suorituskykyyn ja tehokkuuteen. Hajoamisen edetessä paitsi kirkkaus heikkenee, myös värien muutoksia voi ilmetä, mikä heikentää valon laatua. Tämä voi olla erityisen kriittistä sovelluksissa, joissa vaaditaan vakaat valaistusolosuhteet, kuten teollisuusympäristöissä, lääketieteellisissä laitoksissa tai taidegallerioissa.

Toimenpiteet hajoamisen vähentämiseksi

1. Hyvä lämmönhallinta: Tehokkaiden jäähdytysjärjestelmien tai -tekniikoiden käyttöönotto voi pitää LEDien lämpötilan alhaisena ja hidastaa siten hajoamista.
2. Laadukkaat materiaalit: Laadukkaiden LEDien ja komponenttien käyttö voi vähentää hajoamisnopeutta merkittävästi.
3. Vakaa virransyöttö: Tasainen ja puhdas virransyöttö estää sähköiset ylikuormitukset ja suojaa LED-komponentteja.
4. Suojaus ympäristövaikutuksilta: Sopivat kotelot ja suojapinnoitteet voivat suojata LED-valoja haitallisilta ympäristövaikutuksilta ja pidentää niiden käyttöikää.

LED-valojen käyttöiän laskentatekijät ja -menetelmät

LED-valojen käyttöikä ilmoitetaan yleensä käyttötunteina, ja se kuvaa ajanjaksoa, jonka aikana LED-valo pystyy ylläpitämään tietyn tehon tai kirkkauden. Tämä laskelma perustuu useisiin tekijöihin ja testeihin, joiden tarkoituksena on varmistaa, että LEDit toimivat luotettavasti todellisissa olosuhteissa. Tässä ovat tärkeimmät vaiheet ja tekijät, jotka otetaan huomioon LED-valojen käyttöiän laskemisessa:

1. Lumen Maintenance (valovirran säilyminen): LED-valojen käyttöikä määritellään usein ajaksi, jonka kuluessa valoteho on laskenut tiettyyn prosenttiosuuteen alkuperäisestä arvosta. Tyypillisiä mittausarvoja ovat:

1. L70: Aika, jonka kuluttua LED saavuttaa 70 % alkuperäisestä valotehokkuudestaan.
2. L80: Aika, jonka kuluttua LED saavuttaa 80 % alkuperäisestä valotehokkuudestaan.

Esimerkiksi L70=50 000 tuntia tarkoittaa, että LED tarjoaa vielä 70 % alkuperäisestä kirkkaudestaan 50 000 käyttötunnin jälkeen.

2. Testausolosuhteet: LEDittestataan standardoiduissa olosuhteissa, jotta saadaan yhdenmukaisia ja vertailukelpoisia tuloksia. Nämä testit sisältävät:

1. Lämpötila: LEDit testataan eri lämpötiloissa, jotta niiden suorituskyky voidaan mitata realistisissa käyttöolosuhteissa.
2. Käyttövirta: LED-valojen käyttövirta pidetään testien aikana vakiona.
3. Ympäristöolosuhteet: Testeissä otetaan huomioon ympäristöolosuhteet, kuten kosteus ja ilmanpaine.

3

. Nopeutetut käyttöiän testit: Koska LED-valojen testaaminen koko niiden käyttöiän ajan on epäkäytännöllistä, käytetään nopeutettuja testejä. Näissä testeissä käyttö lämpötilaa ja virtaa nostetaan vanhenemisprosessin nopeuttamiseksi. Näiden testien tulokset ekstrapoloidaan sitten normaalien olosuhteiden käyttöiän arvioimiseksi.

4. Vikaantumisaste ja luotettavuus: Valotehon lisäksi otetaan huomioon myös LEDien vikaantumisaste. Tämä viittaa LED-valon täydellisen vikaantumisen todennäköisyys teknisen vian vuoksi. Tilastollisia menetelmiä, kuten Weibull-jakaumaa, käytetään mallintamaan vikaantumisastetta ajan kuluessa.

5. Valmistajan tiedot ja sertifikaatit: Valmistajat ilmoittavat usein takuuaikojen pituuden sisäisten testien ja mallien perusteella. Riippumattomien testauslaitosten sertifioinnit voivat tarjota lisävarman varmuuden siitä, että ilmoitetut käyttöiät ovat luotettavia.

Esimerkki laskelmasta 

Valmistaja voi testata LED-valoa 25 °C:n huonelämpötilassa 350 mA:n käyttövirralla ja todeta, että LED-valo säilyttää 10 000 tunnin jälkeen vielä 95 % alkuperäisestä kirkkaudestaan.

 

Matemaattisten mallien ja korkeammissa lämpötiloissa tehtyjen kiihdytettyjen testien avulla voidaan ekstrapoloida, että LED säilyttää normaalissa käytössä 70 % kirkkaudestaan (L70) 50 000 tunnin jälkeen.

LED-valojen todelliseen käyttöikään vaikuttavat tekijät

Todelliseen käyttöikään voi vaikuttaa monia tekijöitä, jotka eivät liity pelkästään käyttötunteihin. Tässä yhteydessä kytkentäsyklit, käyttötuntien määrä ja ympäristön lämpötila ovat merkittäviä tekijöitä. Nämä tekijät voivat vaikuttaa merkittävästi LED-valojen suorituskykyyn ja kestävyyteen, ja ne on otettava huomioon LED-valaisimia valittaessa ja asennettaessa.

1. Kytkentäsyklit

Määritelmä ja vaikutus: Kytkentäsyklit viittaavat LED-valon sytyttämisen ja sammuttamisen toistumiskertoihin. Jokaisella LED-valolla on rajallinen määrä kytkentäsyklejä, jotka se kestää ennen kuin sen suorituskyky heikkenee.

Vaikutus käyttöikään: Toistuva kytkeminen päälle ja pois päältä voi aiheuttaa lämpöjännitteitä LED-valossa, koska se kuumenee ja jäähtyy joka kerta. Nämä lämpösyklit voivat rasittaa sisäisiä komponentteja ja johtaa ennenaikaiseen vikaantumiseen. LED-valot ovat yleensä kestävämpiä kytkentäsyklejä kohtaan kuin perinteiset hehkulamput. Siitä huolimatta erittäin tiheä kytkeminen päälle ja pois päältä, esimerkiksi liiketunnistimissa tai vilkkuvaloissa, voi lyhentää käyttöikää.

Valmistajan tiedot: Monet valmistajat ilmoittavat, että heidän LED-valaisimensa on suunniteltu tiettyyn määrään kytkentäsyklejä. Tämä voi vaihdella muutamasta tuhannesta useisiin miljooniin sykleihin LED-valaisimen laadun ja rakenteen mukaan.

2. Käyttötuntien määrä

Määritelmä ja vaikutus: Käyttöajan määrä viittaa LED-valon kokonaiskäyttöaikaan. Tämä on ensisijainen tekijä, joka määrittää LED-valojen käyttöiän, ja valmistajat ilmoittavat sen yleensä

.

Vaikutus käyttöikään: LED-valon käyttöikä ilmoitetaan usein lumenien ylläpidon suhteen, esim. L70 (aika, jonka kuluttua LED saavuttaa 70 % alkuperäisestä valotehokkuudestaan). Pidempi käyttöaika tarkoittaa suurempaa kumulatiivista kuormitusta LED-komponenteille. LEDit, jotka ovat jatkuvasti käytössä pitkiä aikoja, ovat yleensä pitkäikäisempiä kuin LEDit, jotka kytketään usein päälle ja pois päältä.

Käytännön esimerkki: LED, joka keskimäärin 3 tuntia päivässä, sen odotettu käyttöikä on huomattavasti pidempi kuin 24 tuntia päivässä käytettävän LEDin. Tämä tarkoittaa, että sama LED kestää pidempään kotitalouskäytössä kuin teollisessa sovelluksessa, jossa se voi palaa ympäri vuorokauden.

3. Ympäristön lämpötila

Määritelmä ja vaikutus: Ympäristön lämpötila on LED-valon ympärillä olevan ilman lämpötila käytön aikana. LED-valot ovat herkkiä korkeille lämpötiloille, koska ne voivat vaikuttaa suoraan niiden suorituskykyyn ja käyttöikään.

Vaikutus käyttöikään:

Korkeat lämpötilat: Jos LED-valot ovat käytössä korkeissa ympäristön lämpötiloissa, ne voivat ylikuumentua. Ylikuumeneminen nopeuttaa LED-materiaalien hajoamista ja vähentää valotehoa nopeammin.

Alhaiset lämpötilat: Alhaiset lämpötilat ovat yleensä vähemmän haitallisia LED-valaisimille ja voivat jopa pidentää niiden käyttöikää. LED-valaisimet toimivat tehokkaammin ja tuottavat vähemmän lämpöä viileämmissä lämpötiloissa.

Lämmönhallinta: Tehokas lämmönpoisto on ratkaisevan tärkeää LED-valaisimien käyttöiän maksimoimiseksi. Tämä voidaan saavuttaa LED-valaisimen, jäähdytyselementin ja muiden passiivisten tai aktiivisten jäähdytysmenetelmien avulla.

Valmistajan tiedot: Useimmat valmistajat testaavat LED-valaisimiaan standardoiduissa lämpötiloissa, tyypillisesti 25 °C:ssa. Nämä testit tuottavat perustietoja, mutta todellinen käyttöikä voi vaihdella, jos LED-valaisimia käytetään lämpimämmissä tai kylmemmissä ympäristöissä.

Syitä LED-lampun rikkoutumiseen ja mahdollisuuksia LED-lampun vaihtamiseen

LED-lamput voivat rikkoutua, vaikka niiden käyttöikä on huomattavasti pidempi kuin perinteisten hehkulamppujen ja halogeenilamppujen. Erilaiset tekijät voivat aiheuttaa LED-lampun vian:

Ylikuumeneminen: Yksi yleisimmistä syistä LED-lamppujen vikoihin on ylikuumeneminen. Jos lämpöä ei poisteta tehokkaasti, LED-lampun sisäiset komponentit voivat vaurioitua. Tämä voi johtua puutteellisesta lämmönhallinnasta, riittämättömästä ilmanvaihdosta tai korkeista ympäristön lämpötiloista.

Sähköinen ylikuormitus: Jännitepiikit tai virranvaihtelut voivat vahingoittaa LED-valon elektronisia komponentteja. Tämä voi johtua viallisista virtalähteistä, virheellisestä johdotuksesta tai sähköverkon häiriöistä.

Laatuongelmat: Huonolaatuiset LED-valot tai huono valmistuslaatu voivat myös johtaa ennenaikaiseen vikaantumiseen. Tunnettujen valmistajien korkealaatuiset LEDit ovat yleensä pitkäikäisempiä ja vähemmän alttiita vioittumiselle.

Mekaaniset vauriot: Fyysiset vaikutukset, kuten iskut, tärinä tai virheellinen käsittely, voivat vahingoittaa LEDiä. Erityisen herkkiä ovat LEDin sisäiset liitännät ja juotoskohdat.

Hajoaminen: Vaikka LEDit toimivat luotettavasti pitkään, ne ovat silti alttiita luonnolliselle vanhenemisprosessille. Valoteho heikkenee vähitellen ja väri voi muuttua. Ajan myötä tämä voi johtaa siihen, että LED-lamppu katsotaan "rikkinäiseksi", vaikka se vielä toimisikin.

Voiko LED-lamppuja vaihtaa? 

LED-lamppujen vaihdettavuus riippuu valaisimen rakenteesta ja LED-tyypistä. LED-lamppuja on periaatteessa kahta päätyyppiä: vaihdettavat LED-lamput ja kiinteästi asennetut LED-valaisimet.

Vaihdettavat LED-lamput

1. Helppo vaihto: Monet LED-lamput on suunniteltu siten, että ne voivat korvata suoraan perinteiset hehkulamput tai halogeenilamput. Näissä LED-lampuissa on standardoidut kannat (esim. E27, GU10), ja ne voidaan vaihtaa helposti kiertämällä tai kiinnittämällä ne olemassa olevaan lampunpitimeseen.
2. Edut: Vaihto on helppoa eikä vaadi erityisiä työkaluja tai asiantuntemusta. Lisäksi vialliset tai vanhentuneet LED-lamput voidaan vaihtaa nopeasti ja edullisesti. korvataan.

Kiinteästi asennetut LED-valaisimet

1. Monimutkaisuus: Kiinteästi asennettujen LED-valojen vaihto on yleensä vaikeampaa, koska LEDit on integroitu valaisimeen. Tämä tarkoittaa usein, että koko valaisin on vaihdettava, jos LEDit rikkoutuvat.
2. Edut: Kiinteästi asennetut LED-valot mahdollistavat kompaktimmat ja tehokkaammat mallit. Ne tarjoavat usein paremman lämmönpoiston ja pidemmän käyttöiän, koska ne on optimoitu erityisesti kyseistä valaisinta varten.

Viisi vinkkiä LED-valaisimien käyttöiän pidentämiseen

1. Huolehdi hyvästä lämmönpoistosta

Miksi se on tärkeää: Ylikuumeneminen on yksi tärkeimmistä syistä LED-valaisimien ennenaikaiseen rikkoutumiseen. Tehokas lämmönpoisto voi pitää LED-valaisimien lämpötilan alhaisena ja pidentää niiden käyttöikää.

Miten toteutetaan: Käytä valaisimia, jotka on suunniteltu erityisesti LED-valaisimille ja joissa on hyvät jäähdytyselementit tai ilmanvaihtojärjestelmät. Varmista, että LED-lamput asennetaan hyvin tuuletettuihin tiloihin, jotta lämmön haihtuminen on helpompaa. Puhdista jäähdytyselementit ja tuuletusaukot säännöllisesti pölystä ja liasta, jotta lämmön haihtuminen pysyy tehokkaana.

2. Varmista vakaa virransyöttö

Miksi se on tärkeää: Jännitteen vaihtelut ja sähköiset ylikuormitukset voivat vahingoittaa LED-valojen sisäisiä komponentteja ja lyhentää niiden käyttöikää.

Kuinka toteuttaa: Käytä LED-yhteensopivia himmentimiä, jotka varmistavat tasaisen virransyötön eivätkä vaikuta LED-valojen käyttöikään. Asenna ylijännitesuojalaitteet suojaamaan LED-valoja äkillisiltä jännitepiikeiltä. Varmista, että kodin tai yrityksen sähköasennukset ovat asianmukaiset ja turvalliset.

3. Vältä toistuvia päälle- ja poiskytkentöjä

Miksi se on tärkeää: Joka kerta, kun LED-valo kytketään

päälle

tai pois päältä, se altistuu lämpöjännitteille, jotka voivat lyhentää sen käyttöikää.

Kuinka toteuttaa: Vältä LED-valojen tarpeetonta toistavaa kytkemistä päälle ja pois päältä. Jätä ne päälle, jos poistut huoneesta vain hetkeksi. Käytä liiketunnistimia ja ajastimia LED-valojen sytyttämisen ja sammuttamisen optimoimiseksi ja kytkentäjaksojen määrän vähentämiseksi. Alueilla, joilla toistuva sytyttäminen ja sammuttaminen on väistämätöntä, valitse LED-valot, jotka on suunniteltu kestämään useita kytkentäjaksoja.

4. Ota huomioon ympäristöolosuhteet

Miksi se on tärkeää: Äärimmäiset lämpötilat, korkea kosteus ja aggressiiviset ympäristöolosuhteet voivat heikentää LED-valojen suorituskykyä ja käyttöikää.

Miten toteutetaan: Asenna LED-valot ympäristöihin, jotka ovat valmistajan suositteleman lämpötila-alueen sisällä

.

Vältä LED-valojen käyttöä kosteissa tai syövyttävissä ympäristöissä, elleivät ne ole erityisesti suunniteltu tätä tarkoitusta varten (esim. IP-suojatut LED-valot ulkokäyttöön ). Suojaa LED-valot suoralta auringonvalolta ja muilta äärimmäisissä sääolosuhteissa.

5. Valitse korkealaatuiset LEDit ja lisävarusteet

Miksi tärkeää: Laadukkaat LEDit ja komponentit tarjoavat yleensä paremman suorituskyvyn ja pidemmän käyttöiän.

Miten toteuttaa: Investoi tunnettujen valmistajien LEDeihin, jotka ovat tunnettuja laadustaan ja luotettavuudestaan. Kiinnitä huomiota sertifikaatteihin ja laatumerkkeihin, jotka vahvistavat LED-valojen laadun ja käyttöiän. Käytä vain yhteensopivia virtalähteitä ja ohjaimia, jotka on suunniteltu erityisesti kyseisille LED-valoille.

Johtopäätös – Näin teet kaiken oikein!

LED-valaisimien käyttöikää voidaan pidentää huomattavasti yksinkertaisilla toimenpiteillä. Hyvä lämmönpoisto, vakaa virransyöttö, toistuvien kytkentäjaksojen välttäminen, sopivat ympäristöolosuhteet ja korkealaatuisten tuotteiden valinta ovat ratkaisevia tekijöitä. Noudattamalla näitä vinkkejä saatte pitkäikäisen, tehokkaan ja luotettavan LED-valaistuksen, joka säästää kustannuksia pitkällä aikavälillä ja on ympäristöystävällinen.

Jos et vielä ole päättänyt, miten haluat toteuttaa valaistuksen, varaa aika skapetze®:n valosuunnittelijoiden kanssa, jotta saat henkilökohtaista neuvontaa ja voit kehittää yksilöllisen valaistussuunnitelman.

Voit myös käydä valaistusstudiossamme Simbach am Innissä.

Jos sinulla on jo konkreettinen idea siitä, miltä valaisimet kodissasi tulisi näyttää, voimme auttaa sinua toteuttamaan ideasi – oma työpajamme tekee sen mahdolliseksi.