Permanent geïnstalleerde LED's in lampen - hoe lang gaan ze mee?

De levensduur van LED's: vergelijking en vooruitgang

De levensduur wordt meestal uitgedrukt in bedrijfsuren, wat een gebruikelijke methode is om de levensduur van lichtbronnen te bepalen. LED's staan erom bekend dat ze aanzienlijk langer meegaan dan conventionele gloei- of halogeenlampen.

Fabrikanten geven doorgaans een levensduur op van ongeveer 20.000 tot 50.000 uur. Deze indrukwekkende cijfers zijn het resultaat van de technologische vooruitgang die bij de ontwikkeling van LED's is geboekt. Om de betekenis van deze bedrijfsuren in een alledaagse context te begrijpen, kunnen we een eenvoudige

voorbeeldberekening gebruiken: A LED-lamp, die gemiddeld 3 uur per dag wordt gebruikt, gaat ongeveer 18 jaar mee met een levensduur van 20.000 uur. Als dezelfde lamp 50.000 uur wordt gebruikt, kan hij wel 45 jaar meegaan. Dit is een enorm voordeel ten opzichte van conventionele gloeilampendie gemiddeld maar zo'n 1.000 uur meegaan en halogeenlampen, die zo'n 2.000 tot 4.000 uur meegaan.

Vergelijking met conventionele lichtbronnen

De lange levensduur van LED's is een belangrijke reden waarom ze steeds vaker gloei- en halogeenlampen vervangen. halogeenlampen lampen. Terwijl een conventionele gloeilamp relatief snel opbrandt en vaak vervangen moet worden, zorgt het gebruik van LED's ervoor dat er aanzienlijk minder onderhoud nodig is. Deze vermindering van de vervangingsfrequentie is niet alleen praktisch, maar bespaart ook kosten op de lange termijn.

Technologische vooruitgang en efficiëntie

De indrukwekkende levensduur van LED's is het resultaat van talrijke technologische ontwikkelingen. LED's maken gebruik van halfgeleidertechnologie, die een efficiëntere omzetting van elektriciteit in licht mogelijk maakt in vergelijking met de traditionele methoden van lichtemissie bij gloeilampen. Terwijl een gloeilamp licht produceert door het verwarmingseffect van een wolfraam gloeidraad en veel energie als warmte verliest, werken LED's koeler en efficiënter.

Langdurige betrouwbaarheid

Naast hun lange levensduur bieden LED's ook een consistente lichtkwaliteit gedurende hun hele levensduur. Bij veel conventionele lampen is de lichtrendement na verloop van tijd af, terwijl LED's de neiging hebben om hun helderheid over een veel langere periode te behouden.

Het storingspercentage is ook lager bij LED's, waardoor ze een betrouwbare keuze zijn voor toepassingen waar continue verlichting van cruciaal belang is, zoals in industriële omgevingen of openbare faciliteiten.

Economische en ecologische voordelen

De lange levensduur van permanent geïnstalleerde LED's brengt niet alleen economische voordelen door lagere onderhouds- en vervangingskosten, maar ook ecologische voordelen. Minder vaak vervangen betekent minder afval en een lager verbruik van hulpbronnen. Dit maakt LED's tot een milieuvriendelijkere optie die kan bijdragen tot een duurzame verlichtingsstrategie.

"Om de levensduur van permanent geïnstalleerde LED's te verlengen, moet je ervoor zorgen dat ze niet oververhit raken. Permanent geïnstalleerde LED's zijn gevoelig voor warmte en hoge temperaturen kunnen hun levensduur drastisch verkorten. Het is daarom belangrijk dat de LED's goed worden gekoeld, bijvoorbeeld met koellichamen of ventilatoren."

Degradatie van LED's: oorzaken, effecten en tegenmaatregelen

Degradatie is een term die gebruikt wordt in vele technische en wetenschappelijke domeinen en beschrijft over het algemeen het proces van achteruitgang of geleidelijke degradatie van materiaaleigenschappen, prestaties of efficiëntie. 

Met betrekking tot LED technologie degradatie verwijst naar de afname in lichtopbrengst en efficiëntie van LED's na verloop van tijd. Dit proces is onvermijdelijk, maar de snelheid en omvang ervan kan door verschillende factoren worden beïnvloed.

Degradatie van LED's

Bij LED's treedt degradatie voornamelijk op in de vorm van een afname van het lichtrendement. Deze afname wordt vaak aangeduid als lichtstroombehoud of lumenbehoud en wordt uitgedrukt als een percentage van het oorspronkelijke lichtrendement. Een typische degradatiewaarde kan bijvoorbeeld 70% van de oorspronkelijke helderheid zijn na 50.000 bedrijfsuren, vaak uitgedrukt als L70. Dit betekent dat de LED na deze bedrijfsduur nog steeds 70% van zijn oorspronkelijke helderheid levert.

Oorzaken van degradatie

1. Thermische belasting: Overmatige warmte is een van de belangrijkste redenen voor de degradatie van LED's. Hoewel LED's efficiënter zijn dan traditionele lichtbronnen, zijn ze toch minder gevoelig voor thermische belasting. Hoewel LED's efficiënter zijn dan traditionele lichtbronnen, genereren ze nog steeds warmte die moet worden afgevoerd. Een slechte warmteafvoer kan leiden tot oververhitting, waardoor de LED-materialen beschadigd raken en de lichtopbrengst afneemt.
2. Elektrische belasting: Zware of fluctuerende stroombelastingen kunnen de levensduur en efficiëntie van LED's beïnvloeden. Een constante en stabiele stroomtoevoer is cruciaal voor het minimaliseren van degradatie.
3. Omgevingsomstandigheden: Vochtigheid, extreme temperaturen en chemische invloeden kunnen de materialen van de LED en de bijbehorende onderdelen aantasten en leiden tot snellere degradatie.
4. Materiaalkwaliteit: De kwaliteit van de gebruikte materialen heeft een aanzienlijke invloed op de degradatiesnelheid. LED's van hoge kwaliteit met robuuste materialen hebben over het algemeen een langzamere degradatie in vergelijking met inferieure producten.

Gevolgen van degradatie 

Degradatie heeft een directe invloed op hun prestaties en efficiëntie. Naarmate de degradatie toeneemt, neemt niet alleen de helderheid af, maar kunnen er ook kleurverschuivingen optreden die de kwaliteit van het licht aantasten. Dit kan bijzonder kritisch zijn in toepassingen waar constante lichtomstandigheden vereist zijn, zoals in industriële omgevingen, medische faciliteiten of kunstgalerijen.

Maatregelen om degradatie te verminderen

1. Goed thermisch beheer: De implementatie van effectieve koelsystemen of -technieken kan de temperatuur van de LED's laag houden en zo de degradatie vertragen.
2. Hoogwaardige materialen: Het gebruik van hoogwaardige LED's en componenten kan de degradatiesnelheid aanzienlijk verminderen.
3. Stabiele voeding: Een constante en schone voeding voorkomt elektrische overbelasting en beschermt de LED componenten.
4. Bescherming tegen omgevingsinvloeden: Geschikte behuizingen en beschermende coatings kunnen LED's beschermen tegen schadelijke milieu-invloeden en hun levensduur verlengen.

Factoren en methoden voor het berekenen van de levensduur van LED's

De levensduur van LED's wordt meestal uitgedrukt in bedrijfsuren en beschrijft de periode waarin de LED een bepaald vermogen of een bepaalde helderheid kan handhaven. Deze berekening is gebaseerd op verschillende factoren en tests om ervoor te zorgen dat de LED's onder echte omstandigheden betrouwbaar functioneren. Hier zijn de belangrijkste stappen en factoren waarmee rekening wordt gehouden bij het berekenen van de levensduur van LED's:

1. lumenbehoud (lichtstroombehoud): De levensduur van een LED wordt vaak gedefinieerd als de tijd tot de lichtstroom gedaald is tot een bepaald percentage van de oorspronkelijke waarde. Typisch gemeten waarden zijn

1. L70: De tijd totdat de LED 70% van zijn oorspronkelijke lichtrendement heeft bereikt.
2. L80: De tijd totdat de LED 80% van zijn oorspronkelijke lichtrendement heeft bereikt.

Bijvoorbeeld, L70=50.000 uur betekent dat de LED na 50.000 bedrijfsuren nog 70% van zijn oorspronkelijke helderheid levert.

2. testomstandigheden: LED's worden getest onder gestandaardiseerde omstandigheden om consistente en vergelijkbare resultaten te verkrijgen. Deze tests omvatten:

1. Temperatuur: LED's worden bij verschillende temperaturen getest om hun prestaties onder realistische bedrijfsomstandigheden te meten.
2. Bedrijfsstroom: de stroomsterkte waarmee de LED's werken, wordt tijdens de tests constant gehouden.
3. Omgevingsomstandigheden: Bij de tests wordt rekening gehouden met omgevingsomstandigheden zoals vochtigheid en luchtdruk.

3. Versnelde levensduurtests: Aangezien het onpraktisch is om LED's gedurende hun hele levensduur te testen, worden versnelde tests gebruikt. Deze tests verhogen de bedrijfstemperatuur en de stroomsterkte om het verouderingsproces te versnellen. De resultaten van deze tests worden vervolgens geëxtrapoleerd om de levensduur onder normale omstandigheden te schatten.

4. uitvalpercentage en betrouwbaarheid: Naast de lichtefficiëntie wordt ook de uitvalgraad van de LED's bekeken. Dit verwijst naar de kans dat een LED volledig uitvalt als gevolg van een technisch defect. Statistische methoden zoals de Weibull-verdeling worden gebruikt om de faalkans in de loop van de tijd te modelleren.

5. specificaties en certificeringen van de fabrikant: Fabrikanten geven vaak een gegarandeerde levensduur op basis van hun interne tests en modellering. Certificeringen van onafhankelijke testorganisaties kunnen extra zekerheid bieden dat de opgegeven levensduur betrouwbaar is.

Voorbeeld van een berekening 

Een fabrikant zou een LED kunnen laten werken bij 25°C kamertemperatuur met een bedrijfsstroom van 350 mA en ontdekken dat de LED 95% van zijn oorspronkelijke helderheid behoudt na 10.000 uur. 

Met wiskundige modellen en versnelde tests bij hogere temperaturen kan worden geëxtrapoleerd dat de LED na 50.000 uur onder normale omstandigheden (L70) nog 70% van zijn helderheid heeft.

Factoren die de werkelijke levensduur van LED's beïnvloeden

De werkelijke levensduur kan worden beïnvloed door een groot aantal factoren die verder gaan dan de eenvoudige specificatie van bedrijfsuren. Schakelcycli, het aantal bedrijfsuren en de omgevingstemperatuur spelen hierbij een belangrijke rol. Deze factoren kunnen de prestaties en levensduur van LED's aanzienlijk beïnvloeden en er moet rekening mee worden gehouden bij het selecteren en installeren van LED verlichting.

1. schakelcycli

Definitie en invloedSchakelcycli verwijzen naar het aantal keren dat een LED wordt in- en uitgeschakeld. Elke LED heeft een beperkt aantal schakelcycli dat hij aankan voordat zijn prestaties worden beïnvloed.

Invloed op levensduurVeelvuldig in- en uitschakelen kan leiden tot thermische spanningen in de LED omdat deze telkens opwarmt en afkoelt. Deze thermische cycli kunnen de interne componenten belasten en leiden tot voortijdige uitval. LED's zijn over het algemeen beter bestand tegen schakelcycli dan conventionele gloeilampen. Toch kan extreem vaak in- en uitschakelen, bijvoorbeeld in toepassingen zoals bewegingsmelders of knipperlichten, kan de levensduur verkorten.

Fabrikant informatieVeel fabrikanten geven aan dat hun LED's ontworpen zijn voor een bepaald aantal schakelcycli. Dit kan variëren van een paar duizend tot een paar miljoen cycli, afhankelijk van de kwaliteit en het ontwerp van de LED.

2. Aantal bedrijfsuren

Definitie en invloedHet aantal bedrijfsuren verwijst naar de totale tijd dat een LED ingeschakeld is. Dit is de belangrijkste factor die de levensduur van LED's bepaalt en wordt meestal opgegeven door fabrikanten.

Invloed op levensduurDe levensduur van een LED wordt vaak beschreven in termen van lumen -onderhoud, bijv. L70 (de tijd totdat de LED 70% van zijn oorspronkelijke lichtrendement heeft bereikt). Een langere bedrijfstijd betekent een hogere cumulatieve belasting van de LED componenten. LED's die gedurende langere perioden constant worden gebruikt, hebben over het algemeen een langere levensduur dan LED's die vaak worden in- en uitgeschakeld.

Praktisch voorbeeldEen LED die gemiddeld 3 uur per dag wordt gebruikt, heeft een aanzienlijk langere verwachte levensduur dan een LED die 24 uur per dag wordt gebruikt. Dit betekent dat dezelfde LED langer meegaat in een huishouden dan in een industriële toepassing waar hij de klok rond kan branden.

3. omgevingstemperatuur

Definitie en invloedDe omgevingstemperatuur is de temperatuur van de lucht rond de LED tijdens het gebruik. LED's zijn gevoelig voor hoge temperaturen omdat ze de prestaties en levensduur direct kunnen beïnvloeden.

Invloed op levensduur:

Hoge temperaturenAls LED's bij hoge omgevingstemperaturen worden gebruikt, kan dit leiden tot oververhitting. Oververhitting versnelt de afbraak van de LED-materialen en verlaagt het lichtrendement sneller.

Lage temperaturen: Lage temperaturen zijn over het algemeen minder schadelijk voor LED's en kunnen hun levensduur zelfs verlengen. LED's werken efficiënter en met minder warmteontwikkeling bij koelere temperaturen.

Thermisch beheerEffectieve warmteafvoer is cruciaal om de levensduur van LED's te maximaliseren. Dit kan worden bereikt door het ontwerp van de LED-armatuur, koellichamen en andere passieve of actieve koelmethoden.

Specificaties fabrikantDe meeste fabrikanten testen hun LED's bij gestandaardiseerde temperaturen, meestal 25°C. Deze tests leveren basisgegevens, maar de werkelijke levensduur kan variëren als de LED's in warmere of koudere omgevingen worden gebruikt.

Redenen voor LED defecten en manieren om LED lampen te vervangen

LED's kunnen defect raken, ook al hebben ze een veel langere levensduur dan conventionele gloei- en halogeenlampen. Verschillende factoren kunnen ervoor zorgen dat een LED defect raakt:

OververhittingEen van de meest voorkomende oorzaken van LED-storingen is oververhitting. Als de warmte niet effectief wordt afgevoerd, kunnen de interne componenten van de LED beschadigd raken. Dit kan worden veroorzaakt door onvoldoende thermisch management, gebrek aan ventilatie of hoge omgevingstemperaturen.

Elektrische overbelastingSpanningspieken of stroomschommelingen kunnen de elektronische componenten van de LED beschadigen. Dit kan worden veroorzaakt door defecte voedingseenheden, onjuiste bedrading of elektrische storingen in de netvoeding.

KwaliteitsproblemenInferieure LED's of slecht vakmanschap kunnen ook leiden tot voortijdig falen. LED's van hoge kwaliteit van gerenommeerde fabrikanten hebben over het algemeen een langere levensduur en zijn minder gevoelig voor defecten.

Mechanische schadeFysieke invloeden zoals schokken, trillingen of onjuiste behandeling kunnen LED's beschadigen. Vooral de aansluitingen en soldeerverbindingen in de LED zijn gevoelig.

DegradatieZelfs als LED's lange tijd betrouwbaar werken, zijn ze onderhevig aan een natuurlijk verouderingsproces. De lichtopbrengst neemt geleidelijk af en er kunnen kleurveranderingen optreden. Na verloop van tijd kan dit ertoe leiden dat de LED als "kapot" wordt beschouwd, zelfs als hij nog werkt.

Kunnen LED lampen worden vervangen? 

Of en hoe LED lampen kunnen worden vervangen, hangt af van het ontwerp van het armatuur en het type LED. Er zijn in principe twee hoofdtypen LED lampen: vervangbare LED lampen en permanent geïnstalleerde LED lampen.

Vervangbare LED lichtbronnen

1. Eenvoudige vervanging: Veel LED lampen zijn zo ontworpen dat ze conventionele gloei- of halogeenlampen direct kunnen vervangen. Deze LED's hebben gestandaardiseerde lampvoeten (bijv. E27, GU10) en kunnen eenvoudig worden vervangen door ze in de bestaande fitting te schroeven of aan te sluiten.
2. Voordelen: Vervanging is eenvoudig en vereist geen speciaal gereedschap of expertise. Bovendien kunnen defecte of verouderde LED's snel en goedkoop worden vervangen.

Permanent geïnstalleerde LED-verlichting

1. Complexiteit: Het vervangen van permanent geïnstalleerde LED's is meestal moeilijker omdat de LED's in het armatuur zijn geïntegreerd. Dit betekent vaak dat het hele armatuur moet worden vervangen als de LED's defect raken.
2. Voordelen: Permanent geïnstalleerde LED's maken compactere en efficiëntere ontwerpen mogelijk. Ze bieden vaak een betere warmteafvoer en een langere levensduur omdat ze speciaal geoptimaliseerd zijn voor het betreffende armatuur.

Vijf tips om de levensduur van uw LED lichtbronnen te verlengen

1. Zorg voor een goede warmteafvoer

Waarom belangrijk: oververhitting is een van de hoofdoorzaken van voortijdige uitval van LED's. Een goede warmteafvoer kan de temperatuur van LED lichtbronnen laag houden en hun levensduur verlengen. Effectieve warmteafvoer kan de temperatuur van LED lichtbronnen laag houden en hun levensduur verlengen.

Hoe te implementeren: Gebruik armaturen die speciaal voor LED's zijn ontwikkeld en goede koellichamen of ventilatiesystemen hebben. Zorg ervoor dat de LED lampen in goed geventileerde ruimtes worden geïnstalleerd om de warmteafvoer te vergemakkelijken. Reinig regelmatig stof en vuil van de koellichamen en ventilatiesleuven om de efficiëntie van de warmteafvoer te behouden.

2. Zorg voor een stabiele voeding

Waarom belangrijk: spanningsschommelingen en elektrische overbelasting kunnen de interne componenten van de LED's beschadigen en hun levensduur verkorten.

Hoe te implementeren: Gebruik LED-compatibele dimmers die voor een gelijkmatige stroomtoevoer zorgen en de levensduur van de LED's niet beïnvloeden. Installeer overspanningsbeveiligingen om de LED's te beschermen tegen plotselinge spanningspieken. Zorg ervoor dat de elektrische installaties in je huis of bedrijf goed en veilig zijn.

3. Vermijd veelvuldig in- en uitschakelen

Waarom belangrijk: Elke keer dat een LED wordt in- of uitgeschakeld, wordt hij blootgesteld aan thermische belasting die de levensduur kan beïnvloeden.

Hoe implementeren? Vermijd het onnodig vaak in- en uitschakelen van LED's. Laat ze ingeschakeld als je de kamer maar voor korte tijd verlaat. Gebruik bewegingsdetectoren en timers om het in- en uitschakelen van LED's te optimaliseren en het aantal schakelcycli te verminderen. Voor ruimtes waar veelvuldig in- en uitschakelen onvermijdelijk is, kies LED's die ontworpen zijn voor veel schakelcycli.

4. houd rekening met omgevingsfactoren

Waarom belangrijk: extreme temperaturen, hoge vochtigheid en agressieve omgevingsomstandigheden kunnen de prestaties en levensduur van LED's beïnvloeden.

Hoe te implementeren: Installeer LED's in omgevingen die binnen het door de fabrikant aanbevolen temperatuurbereik liggen. Vermijd het gebruik van LED's in vochtige of corrosieve omgevingen, tenzij ze hier specifiek voor zijn ontworpen (bijv. LED's met IP-bescherming voor buitenruimtes ). Bescherm LED's tegen direct zonlicht en andere extreme weersomstandigheden.

5. selecteer LED's en accessoires van hoge kwaliteit

Waarom belangrijk: LED's en onderdelen van hoge kwaliteit bieden over het algemeen betere prestaties en een langere levensduur.

Hoe te implementeren: Investeer in LED's van gerenommeerde fabrikanten die bekend staan om hun kwaliteit en betrouwbaarheid. Zoek naar certificeringen en keurmerken die de kwaliteit en levensduur van de LED's bevestigen. Gebruik alleen compatibele voedingen en drivers die speciaal zijn ontworpen voor de betreffende LED's.

Conclusie - Hoe je alles goed doet!

De levensduur van LED lichtbronnen kan aanzienlijk worden verlengd door eenvoudige maatregelen te nemen. Goede warmteafvoer, een stabiele voeding, het vermijden van frequente schakelcycli, geschikte omgevingsomstandigheden en de selectie van hoogwaardige producten zijn van cruciaal belang. Als u deze tips opvolgt, profiteert u van duurzame, efficiënte en betrouwbare LED verlichting die op de lange termijn kosten bespaart en het milieu beschermt.

Als u nog niet zeker weet hoe u de verlichting wilt implementeren, maak dan een afspraak met het verlichtingsontwerpers van skapetze®, voor een persoonlijke begeleiding en de ontwikkeling van een individueel verlichtingsconcept en de ontwikkeling van een verlichtingsconcept op maat.

U bent ook van harte welkom om ons ter plaatse te bezoeken in Simbach am Inn bij onze lichtstudio kom en bezoek ons.

Als je al een concreet idee hebt van hoe de verlichting er in je huis uit moet zien, kunnen we je helpen dit idee om te zetten in werkelijkheid - onze interne werkplaats maakt het mogelijk.