FAQ - 9 begreber der er værd at kende om LED lys

Indholdsfortegnelse

Denne artikel vil berører følgende emner:

1. Forstå LED
2. Hvad er LED
3. Hvad er Watt (W)?
4. Hvad er farvegengivelse (Ra og CRI)?
5. Hvad er farvetemperatur (Kelvin)?
6. Hvad er lysstrøm (lumen)?
7. Hvad er lysstyrke (LUX)?
8. Hvad er spænding (V)?
9. Vedligeholdelsesfaktor

Forstå LED

Verden af LED er kæmpe stor, og der findes utallige muligheder indenfor LED belysning. Hvis du selv har prøvet at undersøge hvilken LED belysning du skal bruge, har du sikkert også hurtigt fundet ud af at man skal til at lære en masse nye begreber at kende før man kan træffe den rigtige beslutning. Det kan være svært at finde hoved og hale i alle de begreber, og man kan derfor hurtigt komme til at giver op.

Men frygt ej! Vi hos SunFlux har her samlet en FAQ (frequently asked questions) som en guide til alt det du skal vide næste gang du er på udkig efter ny LED belysning. 

Hvis du skal bruge LED belysning som vækstlys/grolys, så kan du læse vores blog om dette her.

Hvad er LED

Før vi dykker ned i den store verden af begreber omkring LED, er det vigtigt først at forstå hvad der udskiller LED fra andre belysnings typer, og hvad LED egentligt er. 

LED er kort fortalt en lys diode der kan omdanne elektrisk energi, direkte til lys. Det gør den ved det man kalder en halvleder, som får de elektroner der passere halvlederen til at smide noget energi. Når elektronerne så smider noget energi, bliver dette udsendt som en foton, som er en lyspartikel. Alt efter hvor stor energi en foton har, har denne en farve. Jo højere en fotonenergi, jo kortere bølgelængde har lyset. Mængden af energi kan man bestemme ved at have forskellige halvledere. På denne måde kan man altså lavet farvet lys. men når man køber LED i dag, vil man nok helst have hvidt lys. Hvidt lys får man ved at ligge et lille lag fosfor oven på en blå LED. Når det blå lys så skinner igennem fosforen, vil dette skabe hvidt lys for det blotte øje.

Hvis du vil vide endnu mere om hvordan LED virker, har vi også skrevet en blog om dette. Den kan du læse her.

Teknologien bag LED gør at belysning i dag er blevet meget mere energivenligt. Med LED kan både spare på elregningen, og på din udledning af CO². Dette er fordi LED har en meget mindre varme udvikling end f.eks. en glødepære. Glødepærens store varmeudvikling gør at den skal bruge mere energi til at lyse det samme som en LED pære. Sagt på en anden måde, så går meget af den tilførte energi til en glødepære tabt da den bliver omdannet til varme. Det vil sige at du får den samme, hvis ikke bedre, belysning med LED, som du gør ved en glødepære. Alt imens du spare penge på elregningen. 

Det kan derfor være en rigtig god idé at skifte til LED hvis du ikke allerede har gjort det. 

Hvad er Watt (W)?

Watt er nok det vigtigste begreb indenfor LED, og er også grunden til at man kan spare penge på LED. 

Watt er en enhed der blev defineret af James Watt da han videreudviklede dampmaskinen. Enheden Watt er en del af det enhedssytem der kendes som SI-enheder. Men hvad beskriver det?

Watt er en enhed der beskriver den effekt, der ydes, når der hvert sekund udføres et arbejde. Det betyder at 1W er det samme som 1 J/s. Altså én joule pr. sekund. Når man snakker LED, vil Watt være det forbrug din belysning har. Du møder også enheden når du skal betale din elregning, her bliver der brugt kWh.

KWh er en anden enhed der benytter enheden Watt. Oversat til daglig tale, hedder enheden kilo Watt timer. det betyder hvor mange tusinde Watt der bliver brugt over en tidsperiode på 60 minutter. 

Det at Watt betyder hvor meget energi en pære bruger i sekundet, betyder at jo lavere Watt der er angivet på en pære, jo mindre energi bruger den. Et lavere forbrug betyder ikke nødvendigvis et mindre kraftigere lys. Men der er andre enheder til at fortælle dig om hvor god en lyskilde er. 

Hvad er farvegengivelse (Ra og CRI)?

CRI og Ra er begge en måde hvorpå man angiver den farvegengivelse et lys giver. CRI såt for Color rendering index og er som nævnt en kvantitativ metode til at måle en lyskildes enhed til at gengive objekter, sammenlignet med naturligt lys. Både Ra og CRI måles i procent, og jo tættere disse er på 100%, jo tættere er de på naturligt lys. I vores verden er solen (naturligt lys) den lyskilde der har den bedste farvegengivelse. Det er derfor man måler farvegengivelse ud fra denne. 

Men hvis Ra og CRI måler det samme, og endda har samme enhed, hvad er forskellen så?

Forskellen mellem de to enheder er faktisk ret simpel. Man kunne argumentere for at det er den samme enhed, og her på SunFlux er de også opgivet ved siden af hinanden, da de jo beskriver det samme. Forskellen ligger i metoden til at bestemme en lyskildes farvegengivelse. Ved Ra indekset, måler man på de 8 standardiseret farver, hvorimod ved CRi indekset har man yderligere 6 farver man måler på. Så man kunne sige at forskellen på de to metoder er hvor udførlig målingen af de to er. 

Hvad er farvetemperatur (Kelvin)?

En lyskildes farvetemperatur angiver hvor henholdsvis varmt eller koldt lyskilden den lyser. Med andre ord, så er farvetemperatur hvor man tildeler en temperatur på kelvin skalaen, en farve. Dette er defineret ud fra hvor mange kelvin man skal opvarme et sort legeme, før det udsender et lys med en specifik farve. Det vil sige at når du har et lys på f.eks. 3000 K, så skal man opvarme et sort legeme 3000 K for at få samme farve. 

Et sort legeme er et idealistisk objekt, der har en perfekt termisk udstråling. Termisk udstråling er elektromagnetisk stråling der er genereret af termiske svingninger af molekyler i et objekt. Det er altså lys generet af varme. Ved stuetemperatur vil et sort legeme være fuldstændigt sort, og dets farve afhænger udelukkende af legemets temperatur. Den termiske udstråling kender de fleste fra når man f.eks. har set smeltet metal der har en rødlig glød når det er varmt. 

Men hvad betyder farvetemperaturen for dine lamper?

Farvetemperatur kan kortes ned til at det indikere hvilken farve dit lys har. her snakkes der dog ikke om alle regnbuens farver. Når en lyskilde har en varm farvetemperatur, vil lyset minder mere og mere om et stearinlys. Hvis en lyskilde har en høj farvetemperatur, vil lyset minde mere og mere om en skyfri himmel, altså mere blåt lys. Når man snakker om LED vil farvetemperaturen veksle mellem 1000 K og 10.000 K, hvor 1000 K er varmt og 10.000 K er koldt lys. Et stearinlys har typisk en farvetemperatur på 1200 K. 

Hvad er lysstrøm (lumen)?

Lumen er en SI-enhed der kort fortalt angiver hvor høj en lysstyrke en lyskilde udsender. Det er altså et mål for hvor meget lys der kommer ud af en lyskilde. 

Når du surfer her på SunFlux, og kigger på de forskellige pærer vi udbyder, så vil du også se at ikke alle pærer har samme lumen. Tommelfingerreglen ved lumen er at jo højrer lumen, jo mere kraftig kan en pære blive. Den kan altså udsende mere lys end en pære med lavere lumen. 

OBS: Hvis du skal bruge LED lys til planter, så er lumen en ubrugelig enhed, læs hvorfor her.

Hvad er lysstyrke (LUX)?

Lux er en enhed der udnytter sig af SI-enheden lumen. Som lumen beskriver hvor meget lys der bliver udsendt fra en lyskilde, så beskriver lumen hvor meget lys der bliver udsendt pr. areal. Det vil sige at man kun kigger på lysstyrken i et bestemt område, hvorimod ved lumen måler man rundt om hele lyskilden. Dette kan være nyttigt hvis man f.eks. har et skrivebord man vil oplyse. Så kan man se på hvor mange lux en lyskilde har, således at man hurtigt og nemt kan se hvor meget lys der vil ramme skrivebordet. 

LUX er altså en enhed der beskriver hvor meget af en overflade der bliver lyst op af din lyskilde. 

Jo højere en LUX-værdi, jo længere tid tager det en lyskilde at miste sit skær på længere distancer. 

Her er det vigtigt at nævne at to lyskilder godt kan have samme lumen-værdi uden at have samme LUX-værdi. Dette skyldes at nogle lyskilder har et meget koncentreret lys, og dermed udsender alt lyset på et mindre areal. Det vil sige at hvis en pærer har en høj lumen-værdi, men en lav LUX-værdi, vil pæren sprede sit lys over et størrer område.

Hvad er spænding (V)?

Den elektriske spænding er en enhed der beskriver hvor meget energi en strømkilde levere pr. ladning den flytter. 

Som der kommer strøm gennem en ledning, kalder man det at elektronerne i ledningen vandre. Elektronerne flytter sig altså, og når der er en elektroner der f.eks. passere en lyskilde, vil den aflevere noget energi, så lyskilden lyser. Og det kræver energi. 

En simplere måde at forklare spænding på, er ved at opstille en hypotetisk motorvej. Her skal man forstille sig at strømstyrken (Ampere) bestemmer hvor bred motorvejen er, og spændingen (Volt) bestemmer hvor hurtigt den enkelte bil kører. Jo bredere motorvejen den er, jo flere biler kan der komme igennem det samme punkt, der kan altså komme mere strøm igennem. Jo hurtigere bilerne kører, kan der igen komme flere biler igennem et punkt. spændingen måler dog ikke hvor mange biler der kommer igennem, men nærmere hvor meget energi der passere punktet. 

Hertil kan vi vende tilbage til watt som før beskrevet beskriver effekten. Effekt er givet ud fra de to størrelser spænding (V) og strømstyrke (A), og effekten vil derfor blive højere jo hurtigere, og jo bredere motorvejen er. Der flyttes altså mere energi over tid.

Så når én bil (1 ampere) passere et punkt med farten 1 volt, giver det en effekt på 1 watt. 

Modsat strømstyrken (ampere) og effekten (watt), måles spændingen (volt) ikke kun i ét punkt. Spændingen måles mellem to punkter, og hertil ser man på hvor hurtigt elektronerne bevæger sig, altså hvor meget energi der flytter sig. Hertil kan der forekomme et spændingsfald, da ethvert elektrisk komponent (såsom en pære) genere en modstand for elektronerne (modstanden måles i enheden ohm). Det vil sige at det kræver mere energi af elektronerne at komme forbi en pære, end det ville gøre hvis de bare bevægede sig i ledningen. Derfor vil spændingen aftage jo flere komponenter man tilslutter et kredsløb. Det vil betyde at man skal bruge en højere strømstyrke til at levere samme effekt. 

Hvis vi vender tilbage til motorvejsprincippet, kan det forklares som om at der er en stor bakke på motorvejen. Bakken gør at bilerne skal bruge mere energi på at komme over bakken, hvilket resultere i at de ikke kan køre ligeså langt på én tank som de ellers ville kunne i et fladt landskab. De har altså mere energi jo højere spændingen er, og dermed kan de kører længere, og overkomme flere bakker ad gangen. 

Hvorfor er spænding vigtigt når du skal købe LED?

Et rigtigt godt eksempel på hvor spændingen er vigtig at tage højde for, er ved LED strips. Ved LED strips er der typisk angivet hvilken spænding det kræves at køre dem. Det er der en god grund til. Her på siden fører vi primært 12V og 24V LED strips. Den primære forskel på de to er at de bånd med højere spænding kan lyse kraftigere. Som nævnt ved motorvejs princippet, så vil der være en modstand i ethvert elektrisk komponent. Men jo højere en spændingen man har, jo hurtigere flytter elektronerne sig også, hvilket betyder at der kommer et kraftigere lys, da der jo kommer mere energi.

Modstanden vil dog resultere i at hvis man har et langt LED bånd, vil man kunne opleve at de dioder der sidder tættest på strømforsyningen vil lyse kraftigere end dem længst væk. I dette tilfælde vil man altså kunne se hvordan energien aftager jo længere elektronerne vandre. 

Det er dog ikke kun i LED strips der sker et spændingsfald, men også i ledningerne. Derfor anbefaler vi at man ikke har for langt mellem ens LED driver og ens LED strip. På denne måde får man mest muligt energi til båndet før det går tabt. 

Normalt vil et højere kvalitets bånd og ledninger have et mindre spændingsfald, så du kan udnytte energien optimalt. 

I tilfældet med 12V og 24V bånd vil spændingen ikke have den store betydning for hvor langt dit bånd kan blive. Spændingen har dog i teorien en effekt på hvor langt et sammenhængende LED bånd kan blive. Hvis man har et bånd på f.eks. 230 volt, kan det f.eks. blive en del længere end et 12V bånd, da der vil være mere energi til at skubbe elektronerne længere. 

Vedligeholdelsesfaktor

Vedligeholdelsesfaktoren er til for at sikre sig at de lyskilder der sættes op i f.eks. et lokale, opfylder driftsværdien. Med andre ord så betyder det at vedligeholdelsesfaktoren er med til at sikre at man har den ønskede belysning i den ønskede driftstid. Til at sikre sig dette skal man tage højde for at alle former for lyskilder aftager i lysstrøm over tid, ikke alle lyskilder overlever den oplyste driftstid og der kan komme snavs på både armatur og lokalet. 

Når der skal beregnes en vedligeholdelsesfaktor for et LED armatur, er der flere ting der gør sig gældende. 

Det første man skal holde styr på er selve armaturets lysnedgang, som beskriver hvor meget af den oprindelige lysstrøm der er tilbage efter en drift tid på 50.000 timer. Det betegner man med L-værdier, som f.eks. kan hedde L90. Tallet i L-værdien beskriver hvor stor en procentdel af den originale lysstrøm der er tilbage efter de 50.000 timer. Det vil sige at ved en L90 værdi, betyder det at der er 90% tilbage. 

Det næste som man skal bruge til at beregne vedligeholdelsesfaktoren er lyskildeudfald, som beskriver hvor mange af samme lyskilde der statistisk set stadig fungere efter den målte periode. For LED sættes denne typisk til 1, da der statistisk er ca. 100% der stadig fungere. 

De to sidste ting der skal med i regnestykket, er tilsmudsning. Tilsmudsning er et mål for hvor snavset en ting bliver. Snavs på armaturer kan hurtigt mindske lysstrømmen, og snavs på vægge omkring armaturet kan mindske afspejlingen af lyset i lokalet. Her måles der både armaturtilsmudsning og rumtilsmudsning. 

Når alle disse værdier kendes, kan de simpelt ligges sammen, og vedligeholdelsesfaktoren kan beregnes. 

Værdierne for lysnedgang er altid oplyst af fabrikanten, og de andre værdier (lyskildeudfald, armaturtilsmudsning og rumtilsmudsning) er opgjort i CIE 97:2005.