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

De levensduur van leds: Vergelijking en vooruitgang

De levensduur wordt over het algemeen uitgedrukt in bedrijfsuren, wat een gangbare methode is om de duurzaamheid van verlichtingsmiddelen te bepalen. LED's staan erom bekend dat ze aanzienlijk langer meegaan dan conventionele gloeilampen of halogeenlampen.

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

rekensom maken: een LED-lamp die gemiddeld 3 uur per dag wordt gebruikt, zou bij een levensduur van 20.000 uur ongeveer 18 jaar meegaan. Als dezelfde lamp 50.000 uur wordt gebruikt, kan hij tot 45 jaar meegaan. Dit is een enorm voordeel ten opzichte van conventionele gloeilampen, die gemiddeld slechts ongeveer 1.000 uur meegaan, en halogeenlampen, die ongeveer 2.000 tot 4.000 uur meegaan.

Vergelijking met conventionele lampen

De lange levensduur van leds draagt er in belangrijke mate toe bij dat ze steeds vaker gloeilampen en halogeenlampen vervangen. Terwijl een conventionele gloeilamp relatief snel doorbrandt en vaak moet worden vervangen, vermindert het gebruik van leds het onderhoud aanzienlijk. Deze vermindering van de vervangingsfrequentie is niet alleen praktisch, maar bespaart op de lange termijn ook kosten.

Technologische vooruitgang en efficiëntie

De indrukwekkende levensduur van leds is het resultaat van talrijke technologische vooruitgangen. Leds maken gebruik van halfgeleidertechnologie, die een efficiëntere omzetting van elektriciteit in licht mogelijk maakt in vergelijking met de traditionele methoden voor lichtemissie bij gloeilampen. Terwijl een gloeilamp licht produceert door het opwarmende effect van een wolfraamdraad en daarbij veel energie als warmte verliest, werken leds koeler en efficiënter.

Betrouwbaarheid op lange termijn

Naast hun lange levensduur bieden leds ook een constante lichtkwaliteit gedurende hun hele levensduur. Bij veel conventionele lampen neemt de lichtopbrengst na verloop van tijd af, terwijl leds de neiging hebben om hun helderheid gedurende een veel langere periode constant te houden.

Ook het uitvalpercentage is bij leds lager, waardoor ze een betrouwbare keuze zijn voor toepassingen waarbij continue verlichting is van cruciaal belang, bijvoorbeeld in industriële omgevingen of openbare instellingen.

Economische en ecologische voordelen

De lange levensduur van vast geïnstalleerde leds biedt niet alleen economische voordelen door lagere onderhouds- en vervangingskosten, maar ook ecologische voordelen. Minder frequente vervangingen betekenen minder afval en een lager verbruik van hulpbronnen. Dit maakt leds een milieuvriendelijkere optie die kan bijdragen aan een duurzame verlichtingsstrategie.

"Om de levensduur van vast gemonteerde leds te verlengen, moet u ervoor zorgen dat ze niet oververhit raken. Vast gemonteerde leds zijn gevoelig voor warmte en hoge temperaturen kunnen hun levensduur drastisch verkorten. Daarom is het belangrijk dat de leds goed worden gekoeld, bijvoorbeeld door het gebruik van koellichamen of ventilatoren."

Degradatie van leds: oorzaken, gevolgen en tegenmaatregelen

Degradatie is een term die in veel technische en wetenschappelijke domeinen wordt gebruikt en die in het algemeen verwijst naar het proces van verslechtering of geleidelijke afbraak van materiaaleigenschappen, prestaties of efficiëntie.

 

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

Degradatie bij leds

Bij leds treedt degradatie voornamelijk op in de vorm van een afname van de lichtopbrengst. Deze afname wordt vaak aangeduid als lichtstroombehoud of lumenbehoud en wordt uitgedrukt in procenten van de oorspronkelijke lichtopbrengst. Een typische degradatiewaarde zou bijvoorbeeld 70% van de oorspronkelijke helderheid na 50.000 bedrijfsuren kunnen zijn, vaak aangeduid als L70. Dit betekent dat de LED na deze bedrijfstijd nog steeds 70% van zijn oorspronkelijke Helderheid levert.

Oorzaken van degradatie

1. Thermische belasting: Overmatige hitte is een van de belangrijkste oorzaken van degradatie van leds. Hoewel leds efficiënter zijn dan traditionele lampen, produceren ze toch warmte die moet worden afgevoerd. Een slechte warmteafvoer kan leiden tot oververhitting, waardoor de led-materialen worden beschadigd en de lichtopbrengst afneemt.
2. Elektrische belasting: sterke of fluctuerende stroombelastingen kunnen de levensduur en efficiëntie van leds beïnvloeden. Een constante en stabiele stroomvoorziening is cruciaal om degradatie tot een minimum te beperken.
3. Omgevingsomstandigheden: vochtigheid, extreme temperaturen en chemische invloeden kunnen de materialen van de LED en de bijbehorende componenten aantasten en leiden tot een snellere degradatie.
4. Materiaalkwaliteit: De kwaliteit van de gebruikte materialen heeft een aanzienlijke invloed op de degradatiesnelheid. Hoogwaardige leds met robuuste materialen vertonen doorgaans een langzamere degradatie in vergelijking met producten van mindere kwaliteit.

Gevolgen van degradatie 

De degradatie heeft een directe invloed op de prestaties en efficiëntie. Naarmate de degradatie toeneemt, neemt niet alleen de helderheid af, maar kunnen er ook kleurverschuivingen optreden die de lichtkwaliteit beïnvloeden. Dit kan vooral kritiek zijn in toepassingen waar constante lichtomstandigheden vereist zijn, zoals in industriële omgevingen, medische instellingen of kunstgalerijen.

Maatregelen om degradatie te verminderen

1. Goed warmtebeheer: door effectieve koelsystemen of -technieken te implementeren, kan de temperatuur van de leds laag worden gehouden, waardoor de degradatie wordt vertraagd.
2. Hoogwaardige materialen: het gebruik van hoogwaardige leds en componenten kan de degradatiesnelheid aanzienlijk verminderen.
3. Stabiele stroomvoorziening: een constante en schone stroomtoevoer voorkomt elektrische overbelasting en beschermt de LED-componenten.
4. Bescherming tegen omgevingsinvloeden: geschikte behuizingen en beschermende coatings kunnen LED's beschermen tegen schadelijke omgevingsinvloeden en de levensduur verlengen.

Factoren en methoden voor het berekenen van de levensduur van

leds

De levensduur van leds 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 die ervoor moeten zorgen dat de LED's onder reële omstandigheden betrouwbaar functioneren. Hieronder volgen de belangrijkste stappen en factoren waarmee rekening wordt gehouden bij het berekenen van de levensduur van een

led

:

1. Lumen Maintenance (lichtstroombehoud): De levensduur van een led wordt vaak gedefinieerd als de tijd totdat de lichtopbrengst is gedaald tot een bepaald percentage van de oorspronkelijke waarde. Typische meetwaarden zijn:

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

L70=50.000 uur betekent bijvoorbeeld dat de LED na 50.000 bedrijfsuren nog steeds 70% van zijn oorspronkelijke helderheid biedt.

2. Testomstandigheden: LED'sworden onder gestandaardiseerde omstandigheden getest 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 stroom waarmee de LED's worden aangedreven, wordt tijdens de tests constant gehouden.
3. Omgevingsomstandigheden: bij de tests wordt rekening gehouden met omgevingsomstandigheden zoals vochtigheid en luchtdruk.

3

. Versnelde levensduurtests: Omdat het onpraktisch is om leds gedurende hun hele levensduur te testen, worden versnelde tests gebruikt. Bij deze tests worden de bedrijfstemperatuur en -stroom verhoogd 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 lichtopbrengst wordt ook rekening gehouden met het uitvalpercentage van de leds. Dit heeft betrekking op de Kans dat een LED volledig uitvalt als gevolg van een technisch defect. Statistische methoden zoals de Weibull-verdeling worden gebruikt om het uitvalpercentage in de loop van de tijd te modelleren.

5. Fabrikantgegevens en certificeringen: Fabrikanten geven vaak gegarandeerde levensduur op basis van hun interne tests en modellen. Certificeringen door onafhankelijke testinstituten kunnen extra zekerheid bieden dat de opgegeven levensduur betrouwbaar is.

Voorbeeld van een berekening 

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

 

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

Factoren die van invloed zijn op de werkelijke levensduur van leds

De werkelijke levensduur kan worden beïnvloed door een groot aantal factoren die verder gaan dan alleen het aantal bedrijfsuren. Schakelcycli, het aantal bedrijfsuren en de omgevingstemperatuur spelen hierbij een belangrijke rol. Deze factoren kunnen de prestaties en levensduur van leds aanzienlijk beïnvloeden en moeten in aanmerking worden genomen bij de keuze en installatie van ledverlichting.

1. Schakelcycli

Definitie en invloed: schakelcycli 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 aangetast.

Invloed op de levensduur: veelvuldig in- en uitschakelen kan leiden tot thermische spanningen in de LED, omdat deze elke keer opwarmt en afkoelt. Deze thermische cycli kunnen de interne componenten belasten en leiden tot voortijdige uitval. LED's zijn over het algemeen robuuster ten opzichte van schakelcycli in vergelijking met conventionele gloeilampen. Toch kan extreem frequent in- en uitschakelen, bijvoorbeeld in toepassingen zoals bewegingsmelders of knipperlichten, de levensduur verkorten.

Fabrikantgegevens: Veel fabrikanten geven aan dat hun LED's zijn ontworpen voor een bepaald aantal schakelcycli. Dit kan variëren van enkele duizenden tot meerdere miljoenen cycli, afhankelijk van de kwaliteit en het ontwerp van de LED.

2. Aantal bedrijfsuren

Definitie en invloed: het aantal bedrijfsuren verwijst naar de totale tijd dat een LED in ingeschakelde toestand is. Dit is de belangrijkste factor die de levensduur van LED's bepaalt en wordt doorgaans door fabrikanten vermeld.

Invloed op de levensduur: De levensduur van een LED wordt vaak aangegeven in termen van lumenbehoud, bijvoorbeeld L70 (de tijd totdat de LED 70% van zijn oorspronkelijke lichtopbrengst bereikt). Een langere bedrijfstijd betekent een hogere cumulatieve belasting van de LED-componenten. LED's die gedurende langere tijd constant in bedrijf zijn, hebben over het algemeen een langere levensduur dan LED's die vaak worden in- en uitgeschakeld.

Praktijkvoorbeeld: een LED die gemiddeld 3 uur per dag wordt gebruikt, heeft een aanzienlijk langere verwachte levensduur dan een die 24 uur per dag in gebruik is. Dit betekent dat dezelfde LED in een huishouden langer meegaat dan in een industriële toepassing, waar hij mogelijk 24 uur per dag brandt.

3. Omgevingstemperatuur

Definitie en invloed: De omgevingstemperatuur is de temperatuur van de lucht rondom de LED tijdens het gebruik. LED's zijn gevoelig voor hoge temperaturen, omdat deze een directe invloed kunnen hebben op de prestaties en levensduur.

Invloed op de levensduur:

Hoge temperaturen: Wanneer LED's bij hoge omgevingstemperaturen worden gebruikt, kan dit leiden tot oververhitting. Oververhitting versnelt de degradatie van de LED-materialen en vermindert de lichtopbrengst sneller.

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

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

Fabrikantgegevens: De meeste fabrikanten testen hun LED's bij gestandaardiseerde temperaturen, doorgaans 25 °C. Deze tests leveren basisgegevens op, maar de werkelijke levensduur kan variëren wanneer de LED's in warmere of koudere omgevingen worden gebruikt.

Redenen voor LED-storingen en mogelijkheden voor het vervangen van LED-lampen

LED's kunnen kapot gaan, hoewel ze in vergelijking met conventionele gloeilampen en halogeenlampen een aanzienlijk langere levensduur hebben. Verschillende factoren kunnen ervoor zorgen dat een LED defect raakt:

Oververhitting: Een van de meest voorkomende oorzaken van defecte LED's is oververhitting. Als de warmte niet effectief wordt afgevoerd, kunnen de interne componenten van de LED beschadigd raken. Dit kan worden veroorzaakt door onvoldoende warmtebeheer, onvoldoende ventilatie of hoge omgevingstemperaturen.

Elektrische overbelasting: spanningspieken of stroomschommelingen kunnen de elektronische componenten van de LED beschadigen. Dit kan worden veroorzaakt door defecte voedingen, onjuiste bedrading of elektrische storingen in het elektriciteitsnet.

Kwaliteitsproblemen: inferieure LED's of slechte afwerking kunnen ook leiden tot voortijdige uitval. Hoogwaardige LED's van gerenommeerde fabrikanten hebben doorgaans een langere levensduur en zijn minder gevoelig voor defecten.

Mechanische schade: fysieke invloeden zoals schokken, trillingen of onjuist gebruik kunnen LED's beschadigen. Vooral de verbindingen en soldeernaden binnen de LED zijn gevoelig.

Aantasting: ook al werken LED's gedurende lange tijd betrouwbaar, ze zijn toch 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, ook al werkt hij nog steeds.

Kunnen LED-lampen worden vervangen? 

Of en hoe LED-lampen kunnen worden vervangen, hangt af van het ontwerp van de lamp en het type LED. Er zijn in principe twee hoofdtypen LED-lampen: vervangbare LED-lampen en vast ingebouwde LED-lampen.

Vervangbare LED-lampen

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

Vast ingebouwde LED-lampen

1. Complexiteit: Bij vast ingebouwde LED's is vervanging doorgaans moeilijker, omdat de LED's in de lamp zijn geïntegreerd. Dit betekent vaak dat de hele lamp moet worden vervangen als de LED's defect raken.
2. Voordelen: Vast ingebouwde LED's maken compactere en efficiëntere ontwerpen mogelijk. Ze bieden vaak een betere warmteafvoer en een langere levensduur, omdat ze speciaal voor de betreffende lamp zijn geoptimaliseerd.

Vijf tips om de levensduur van je ledlampen te verlengen

1. Zorg voor een goede warmteafvoer

Waarom belangrijk: Oververhitting is een van de belangrijkste oorzaken van voortijdige uitval van leds. Een effectieve warmteafvoer kan de temperatuur van de ledlampen laag houden en hun levensduur verlengen.

Hoe toe te passen: Gebruik armaturen die speciaal zijn ontworpen voor leds en die beschikken over goede koellichamen of ventilatiesystemen. Zorg ervoor dat de LED-lampen in goed geventileerde ruimtes worden geïnstalleerd om de warmteafvoer te vergemakkelijken. Verwijder regelmatig stof en vuil van de koellichamen en ventilatiesleuven om de efficiëntie van de warmteafvoer te behouden.

2. Zorg voor een stabiele stroomvoorziening

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 zorgen voor een gelijkmatige stroomvoorziening 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 uw woning of bedrijf correct en veilig zijn.

3. Vermijd veelvuldig in- en uitschakelen

Waarom belangrijk: elke keer dat een LED wordt in- of uitgeschakeld, wordt deze blootgesteld aan thermische spanningen die de levensduur kunnen beïnvloeden.

Hoe toe te passen: vermijd het onnodig vaak in- en uitschakelen van LED's. Laat ze aan staan als je de ruimte maar kort verlaat. Gebruik bewegingsmelders en timers om het in- en uitschakelen van de LED's te optimaliseren en het aantal schakelcycli te verminderen. Kies voor ruimtes waar veelvuldig in- en uitschakelen onvermijdelijk is, LED's die zijn ontworpen voor veel schakelcycli.

4. Houd rekening met de omgevingsomstandigheden

Waarom belangrijk: Extreme temperaturen, hoge luchtvochtigheid en agressieve omgevingsomstandigheden kunnen de prestaties en levensduur van leds beïnvloeden.

Hoe te implementeren: Installeer leds in omgevingen die binnen het door de fabrikant aanbevolen temperatuurbereik liggen

.

Vermijd het gebruik van leds in vochtige of corrosieve omgevingen, tenzij ze speciaal daarvoor zijn ontworpen (bijv. IP-beschermde leds voor buitengebruik ). Bescherm leds tegen direct zonlicht en andere extreme weersomstandigheden.

5. Kies voor hoogwaardige leds en accessoires

Waarom belangrijk: hoogwaardige leds en componenten bieden doorgaans betere prestaties en een langere levensduur.

Hoe toe te passen: investeer in leds van gerenommeerde fabrikanten die bekend staan om hun kwaliteit en betrouwbaarheid. Let op certificeringen en keurmerken die de kwaliteit en levensduur van de leds bevestigen. Gebruik alleen compatibele voedingen en drivers die speciaal zijn ontworpen voor de betreffende leds.

Conclusie - Zo doe je alles goed!

De levensduur van ledlampen kan aanzienlijk worden verlengd door eenvoudige maatregelen te nemen. Een goede warmteafvoer, een stabiele stroomvoorziening, het vermijden van frequente schakelcycli, geschikte omgevingsomstandigheden en de keuze voor hoogwaardige producten zijn cruciaal. Door deze tips in acht te nemen, profiteert u van duurzame, efficiënte en betrouwbare ledverlichting, die op lange termijn kosten bespaart en het milieu ontziet.

Als je nog twijfelt over hoe je de verlichting wilt realiseren, maak dan een afspraak met de lichtontwerpers van skapetze® voor een persoonlijk advies en de ontwikkeling van een individueel lichtconcept.

Je bent ook van harte welkom in onze lichtstudio in Simbach am Inn.

Als je al een concreet idee hebt hoe de verlichting in je huis eruit moet zien, kunnen wij je helpen dit idee te realiseren – onze eigen werkplaats maakt het mogelijk.