TL versus LED: van lumen naar lux

TL versus LED: van lumen naar lux
EXPERTBIJDRAGE

Lichtexpert Dick van Riel behandelt regelmatig een technisch aspect van energiezuinige verlichting en verklaart ‘de waarheid áchter de waarheid’. Dit keer over de lampspecificatie lumen per watt.

Bij de keuze van verlichting, zowel bij TL als bij led, wordt vaak gekozen op basis van de hoeveelheid lumen die de lichtbron levert en het vermogen wat deze verbruikt (Lm/watt). Lumen is echter de totale hoeveelheid licht die de lichtbron uitstraalt en lux (Lm/m2) is de uiteindelijke hoeveelheid licht die op het werkvlak komt en bepaalt of er voldoende licht is om de werkzaamheden uit te voeren.

Er zijn verschillende factoren die bepalen hoeveel licht (lux) van de oorspronkelijke lumen output van de lichtbron uiteindelijk op het werkvlak terechtkomt. De belangrijkste hiervan zijn:

  1. Het armatuurrendement met daarin de lichtbron, een TL-lamp of ledtube.
  2. De omgevings- en applicatietemperatuur van het armatuur.
  3. De uitstralingshoek van de lichtbron en het armatuur.

 

Rendement armatuur

Het armatuurrendement kan in de praktijk variëren van slechts 40% tot max. 100%. Deze variatie wordt veroorzaakt door bijvoorbeeld wel of geen aanwezige reflector, de lichtdoorlatende cover, de temperatuur binnen een open of gesloten armatuur.

Bij toepassing van een ledtube speelt de reflectie van het armatuur meestal niet mee. Vanwege de directe uitstraling van de ledtube mag de reflectiewaarde op ca. 90-100% gesteld worden. Een hogere of lagere temperatuur dan gespecificeerd door de leverancier van de lichtbron (TL of ledtube, meestal 25 gr. C.) binnenin het armatuur kan de lichtopbrengst van de lichtbron aanzienlijk verlagen.

Bij TL verlaagt elke afwijking zowel omhoog als omlaag van de gespecificeerde temperatuur de lichtopbrengst van de lamp. Een TL-lamp heeft alleen bij de gespecificeerde temperatuur de maximale lichtopbrengst. De afwijking is ca. -15% per 10 gr. C. bij aflopende (kouder) en -8% per 10 gr. C. bij oplopende (hogere) temperatuur t.o.v. 25 gr. C. lamp omgevingstemperatuur. De lichtopbrengst van de TL-lamp is extra gevoelig voor temperaturen lager dan 25 gr. C.

Bij led is alleen bij een hogere dan de gespecificeerde temperatuur de lichtopbrengst lager, bij een lagere temperatuur neemt de lichtopbrengst toe: met ca. + 3% per 10 gr. C. Bij oplopende temperatuur neemt de lichtopbrengst af met ca. -3% per 10 gr. C.

De omgevings-/applicatietemperatuur van het armatuur

De omgevingstemperatuur rondom de TL of ledtube wordt ook bepaald in welke applicatie (omgeving) het armatuur wordt toegepast. Let op: wanneer in de leveranciersspecificatie “omgevings-” of “ambiënt” temperatuur wordt vermeld voor de lichtbron, geldt dit altijd voor de temperatuur rondom de lichtbron, (TL of ledtube) in het armatuur.

Bij een lumen vermelding van een compleet armatuur, lichtbron incl. driver en eventuele cover, is dit de temperatuur in de ruimte rondom het armatuur.

Let op: Bij armaturen voorzien van een interne airco afzuiging kan de temperatuur van de lichtbron aanzienlijk lager zijn dan de omgevingstemperatuur.

Uitstralingshoek van de lichtbron en het armatuur

De uitstralingshoek van het armatuur bepaalt hoeveel lumen uiteindelijk het werkvlak bereikt en daarmee de luxwaarde (Lm/m2). Voor een TL-lamp in bijvoorbeeld een TL-balk is de uitstralingshoek ca. 340 graden. Voor een ledtube varieert dit in de praktijk, ongeacht het armatuur, meestal tussen de 140 en 240 graden.

Bij een uitstralingshoek van 240 graden zal er relatief veel licht (Lm) verloren gaan in de ruimte en het werkvlak niet bereiken. Dus ondanks een hoge(re) lumenopbrengst van de TL-lamp vs. de ledtube, toch een lage(re) luxwaarde op het werkvlak!

Conclusie

Het type armatuur en de omgevingstemperatuur in de ruimte bepaalt uiteindelijk de hoeveelheid licht die van de lichtbron op het werkvlak komt. Het lamptype met de hoogste lichtopbrengst (Lm) hoeft dus niet altijd de hoogste luxwaarde op het werkvlak op te leveren. Onderstaand een voorbeeld van de invloed van armatuureigenschappen en omgevingstemperatuur op lichtopbrengst in een gesloten armatuur.

Om een goed inzicht in de lichtverdeling te krijgen, is het aan te bevelen om behalve naar de lumenoutput van het armatuur ook naar het (polair) lichtdistributiediagram te kijken.

DvRiel2016021

Hieronder de Polair Ligth Distribution, E (Lux) waarden 2,57 m. loodrecht onder armatuur bij een ruimte temperatuur van 20 gr. C. Eerst TLed 25 W. Klik op de afbeelding voor een vergroting.

DvRiel2016023

Vergelijk dit met de polaire lichtdistributie van de TLD 58 W. Klik op de afbeelding voor een vergroting.

DvRiel2016024

Meer weten over het toepassen van energiezuinige verlichting?
Volg dan de cursussen van EnergieOpleidingen:

Lees meer: ‘Levensduur LED vaak korter dan geclaimed