Hva er lys

Technical Editorial

«Hva er lys?» er vår korte innføring i belysning. Med alt fra det veldig tekniske til de nyttige belysningsbegrepene.

l

ca

Te

c

i hn

Hva er lys?

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

Synlig lys spektrum Infrarødt

Synlig spektrum

780 nm

l

ca

i hn

Ultrafiolett

390 nm

Lys er en form for elektromagnetisk stråling. Det har både bølgeegenskaper og partikkelegenskaper. Lys består av fotoner. Synlig lys er visse bølgelengder av elektromagnetisk stråling som forårsaker synsinntrykk i det menneskelige øye. Vi snakker også om ultrafiolett lys (UV-stråling) og infrarødt lys (IR-stråling), men disse «fargene» ligger utenfor det synlige spektrum for mennesket, og kan ikke oppfattes av det menneskelige øyet. Det synlige spektrum har omtrentlige bølgelengder mellom 380–750 nm (frekvensområde: 790–400 THz).

Hvilken farge det menneskelige øye vil oppfatte at lyset har, avhenger av den spektrale sammensetningen. Elektromagnetisk stråling med større eller mindre bølgelengde oppfattes ikke av øyet, og her finner vi blant annet radiobølger, infrarød stråling (varmestråling), ultrafiolett stråling og røntgenstråling.

Våre elektriske lyskilder er konstruert slik at de omvandler elektrisk strøm til elektromagnetisk stråling. Sambandet mellom en lyskildes lysutbytte, livslengde og den elektriske effekten er meget viktig. I likhet med andre tekniske produkter er lyskildene stemplet med viktige opplysninger. Man kan da finne den rette typen belysning med riktig spenning og slik velge riktig lampe for rett tilfelle.

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

l

ca

i hn

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

Lux (lx): Er en avledet SI-enhet for måling av belysningsstyrke.

Lumen (lm): Er en avledet SI-enhet for måling av lysfluks. Lumentallet sier oss hvor mye lys en lyskilde produserer.

Watt (W): Er en måleenhet for bruk av elektrisk energi.

Lumen/Watt (lm/W): En måleenhet som beskriver lyskildens effektivitet, eller med andre ord; hvor mye lys får man pr. tilført watt. De beste LED chip’ene tilgjengelig i dag gir 140 lm/W, de mest brukte metalhalogen lyskildene gir ca. 100 lm/W. Color Rendering Indeks (CRI): Definerer en lyskildes fargegjengivelsesegenskaper og 100 er den høyeste verdien som kan oppnås. I noen tilfeller oppgir produsenter av lyskilder både CRI og fargetemperatur på lyskilden på emballasjen.

Kelvin Skalaen:

Fargetemperatur (K): Er en skala som viser hvilken fargetemperatur lyset har.

Skalaen er definert ut fra det absolutte nullpunkt, sort, slik at null Kelvin svarer til denne temperatur. Jo høyere Kelvintemperaturen er jo kaldere oppfatter vi lyset. Vi definerer >4000K som en nøytral fargetemperatur. I varmere land er det en markedspreferanse for lyskilder med høyere fargetemperatur enn hva tilfelle er i kaldere land.

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

l

ca

i hn

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

Reflektorens oppgave er å transportere lyset fra lyskildene og frem til det punktet / flaten man ønsker å belyse. Reflektorer er tilgjengelige i forskjellige kvaliteter og spredningsvinkler. Det er mest vanlig at reflektorer er produsert i aluminium. Jo høyere renhetsgrad det er i aluminiumet som benyttes jo høyere lysutbytte oppnår man.

Høykvalitetsreflektorer gir bedre og mer presis distribusjon av lyset og reduserer risikoen for strølys og misfarging av lyset, såkalt Pinkeffekt.

Vi måler en reflektors effektivitet i prosent av lysmengden produsert av lyskilden. Så i prinsippet er en reflektor med på å spare energi. Dersom lysutbytte måles til 95% vil dette si at 95% av lyset produsert av lyskilden faktisk kommer ut av reflektoren.

Reflektoren er en av de viktigste komponentene i armaturen.

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

l

ca

i hn

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

Hva er LED? En lysdiode (LED) er en elektronisk komponent som genererer lys i et halvledermateriale. Ved å bruke ulike materialer kan en diode produsere lys med forskjellige bølgelengder.

Hvordan skiller LED lys seg fra andre lyskilder?

• LED-lyskilder er mer effektive • LED-lyskilder varer vesentlig lenger • LED-lyskilder er mer fleksible • LED-lys inneholder ikke IR bølger, med andre ord ingen opplevd strålevarme på huden • LED-lys inneholder ikke UV stråler

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

l

ca

i hn

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

LED trenger kjøling; LED chip’en produserer varme og for at chip’en skal oppnå forventet levetid må denne transporteres bort fra LED chip’en. Det er to konsepter som kan benyttes; Aktiv kjøling; en vifte transporterer varmen bort fra LED chip’en. Viften vil være følsom for støv og vil dessuten produsere noe støy. Bruken av denne formen for kjøling av LED chip’en blir i mindre og mindre grad brukt.

Passiv kjøling; produktets design og valg av materiale i armaturen sikrer at varmen ledes bort fra LED chip’en. Dette konseptet tar mer og mer over fordi det gir mer stabile driftsforhold og bedre forutsigbarhet for levetiden på LED chip’en.

Eksempel på reduksjon i levetid ved økt temperatur:

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

l

ca

i hn

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

L70; er definert slik at 70% av lyskildens egenskaper med hensyn på mengde lys (lm) og farge-gjengivelsesegenskaper (CRI) er intakt etter et definert antall timer. Et ekspertpanel innen «The alliance for Solid State Illumination Systems and Technologies» har utarbeidet denne normen.

Bytte av lyskilde; det er viktig å huske på at bytte av LED lyskilde ikke er så enkelt som bytte av tradisjonelle lyskilder. LED lyskilden er vanligvis montert slik at den vanligvis ikke skal byttes og den lange levetiden gjør at det er best å bytte hele armaturen når LED chip’en slutter å fungere. Det er viktig å huske på at etter så mange års levetid vil det med høy grad av sannsynlighet finnes vesentlig mer energieffektive løsninger tilgjengelig når LED chip’en har nådd sin forventede levetid: 50 000 timer (L70). Vi vil imidlertid også nevne at det finnes et system som heter Zhaga som definerer sokler for enklere bytte av LED lyskilde, men at dette sannsynligvis ikke er en særlig kostnadseffektiv løsning.

Forventet levetid; typisk forventet levetid for en LED chip under normale driftsforhold (L70) er 50 000 timer. En driftstid på 10 timer per dag, seks dager i uken i 16 år tilsvarer ca. 50 000 timer. LED-lyskilder brenner ikke ut som andre lyskilder. LEDchip’ens levetid er basert på en antagelse om når lysutbyttet er redusert med 30%. Øket CRI egenskap; øket krav til fargegjengivelsesegenskaper gir høyere energiforbruk, eller med andre ord LED-chip’er med CRI90 bruker mer energi for å gi det samme antall lumen sammenlignet med LED-chip’er med CRI80.

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

0.47 0.45

3000K

2670K

3500K

0.43

0.42

ANSI C78.377

4500K

0.41

Center coordinates of ANSI C78.377

0.39 0.37 0.35 0.40

0.33

MacAdam 3-step

10000K

0.31

MacAdam 5-step

0.29

MacAdam 7-step

0.27 0.25

0.38 0.25

0.27

0.29

0.31

0.32

0.35

0.37

0.39

0.41

0.43

0.45

0.47

0.49

0.41

0.43

0.45

Binning; En av de store utfordringene i produksjonen av LED er å sortere dem slik at dioder med samme fargetemperatur blir sortert sammen. Dette kalles på fagspråket ”binning”. Binningen relateres igjen til et system for fargematching som kalles MacAdam ellipser. Dette er elliptiske områder laget rundt fargekoordinater i CIE fargerommet. Disse områdene angir det maksimale fargeavviket fra referansefargen, hvor testfargen fremdeles bedømmes som tilsvarende referansen.

MacAdam ellipsene beskriver således toleransegrenser mht fargetemperatur. Vi benytter utelukkende MacAdam 3-step i våre armaturer.

AC LED Spotlight

l

ca

i hn

LED Spotlight

AC LED; Dette er en ny teknologi som gir LED boards eller COB LED-er (Chip on Board) direkte 230V spenning. Fordelen at det ikke er behov for en driver lenger, dette åpner for nye og slankere design løsninger på armaturen. De fleste av AC LED kan dimmes gjennom Triac dimme enheter (f.eks potensiometer).

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

l

ca

i hn

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

IP-klassifiseringen (Ingress Protection) definerer armaturens evne til å tåle støv og væske. Det første sifferet definerer motstandsdyktighet mot faste fremmedlegemer (støv), det andre sifferet definerer motstandsdyktighet mot væske.

IP20 En standard interiørarmatur vil normalt ha IP klasse 20. Det vil si at man ikke skal kunne få støt ved å stikke en finger inn i eksisterende hull i armaturen, ellers ingen beskyttelse.

IP23 Regnsikker Når man gjør tiltak mot væske ned mot armaturen oppnår man vanligvis IP23.

Kravet er at det etter avsluttet test ikke skal være væske på elektriske komponenter inne i produktet. IP23 er definert som sprutsikker ± 60° ovenfra.

IP44 Sprutsikker IP3x/-4x betyr at armaturen ikke kan ha åpninger der man kan stikke inn et objekt med 2,5 mm/1,0 mm i diameter. Testen utføres med ståltråd i riktig diameter med definert kraft (3N/1N). IPx4 betyr at armaturen må tåle væskesprut fra alle retninger. Testen gjennomføres med normert spruteapparat. Armaturen blir vanligvis ikke laget væsketett, men med et dreneringssystem som hindrer væske i å komme i kontakt med elektriske komponenter, og samtidig sørger for at væske

også

dreneres ut igjen.

IP54/55 Støv- og spylesikker Dette betyr at støv ikke kan trenge seg inn på elektriske komponenter og eventuelt forårsake isolasjonsfeil. Armaturen må være tett og pakning er derfor påkrevd.

Armaturen skal testes i støv-kammer. IPx5 krever motstandsdyktighet mot spyling dog ikke høytrykksspyling. Høyere væsketrykk og mengde krever større pakningstrykk enn IP54. IPx5 testes ved hjelp av spyleslange (6,5 mm dyse og 12,5 l/min), avstand skal være 3 m.

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

l

ca

i hn

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Te

IP66 Støvtett og spylesikker IP6x er strengeste tetthetsklasse for mekanisk inntrenging (objekter/støv). Det tillates ingen inntrenging av støv etter at testen er avsluttet. Armaturen må følgelig være helt tett, også ved undertrykk. Pakningstrykket må derfor være høyt nok til å hindre utjevning av eventuelt undertrykk. IPx6 er definerer nødvendig beskyttelse for å motstå kraftig spyling og eller tung sjø. Dette er armaturer som ofte rengjøres med høytrykkspyler, eller som er montert på fartøy og derfor utsatt for direkte treff av bølger. I tillegg til høyt pakningstrykk for å sikre mot støvinntrenging, legges det inn mekanisk styrke for å hindre at armaturen åpner seg som følge av høyt trykk og eller store væskemengder.

Dette gjelder både eventuell deformering av skjerm og funksjon av lukkeklips.

Testes med brannslange (dyse på 12,5 mm, og væskemengde 100 l/min.). Det tillates ikke spor av væske inne i armaturen etter avsluttet test.

IP67 Støv- og vanntett Samme tetthet mot mekanisk inntrengning som IP66 men skal i tillegg kunne holde tett etter 30 min. på 1 m’s dyp, tilsvarende 10kPa. Kravet til mekanisk styrke er ikke like stort som for IP66, men det må sikres at armaturen ikke kollapser ved undertrykk på 1 m’s dyp.

OBS, armaturer godkjent etter IP67 norm tilfredsstiller nødvendigvis ikke kravene for IP66.

IP68 Kontinuerlig neddykking Typiske bruksområder er belysning til bruk under vann i badebassenger og innvendig tankbelysning.

Norlux - EnLightenMe 14|15

Hva er lys?

c

Fra Norlux, Nordens ledende leverandør av butikkbelysning

Støv IP

Krav

0

Ubeskyttet

1

Beskyttet mot gjennomtrengning av faste gjenstander med diameter på 50mm eller mer.

Beskyttet mot direkte kontakt med håndens bakside (ufrivillig kontakt).

2

Beskyttet mot gjennomtrengning av faste gjenstander med diameter på 12,5mm eller mer.

Beskyttet mot direkte kontakt med fingrene.

IP Eksempel

50

Krav

0

Ubeskyttet

1

Beskyttet mot vertikalt dryppvann, (kondens).

2

Beskyttet mot dryppvann med en vinkel på opp til 15° fra ens normale posisjon.

3

Beskyttet mot gjennomtrengning av faste gjenstander med diameter på 2,5mm eller mer.

Beskyttet mot direkte kontakt med et Ø 2,5mm redskap.

3

Beskyttet mot regn med en vinkel på opp til 60° fra ens normale posisjon.

4

Beskyttet mot gjennomtrengning av faste gjenstander med diameter på mer enn 1mm eller mer.

Beskyttet mot direkte kontakt med en Ø 1mm ledning.

4

Beskyttet mot vannsprut fra alle retninger.

5

Beskyttet mot vannstråler i alle retninger.

6

Beskyttet mot kraftige vannstråler og bølger.

7

Beskyttet mot skader ved midlertidig neddypping i vann.

5 6

12.5

Beskyttet mot gjennomtrengning av støv som kan skade produktet. Beskyttet mot direkte kontakt med en Ø 1mm ledning.

Støvtett. Beskyttet mot direkte kontakt med en Ø 1mm ledning.

IP69K

IP grad 69K gir beskyttelse mot inntrengning av støv og høy temperatur, høyt trykk vann. IP69K graden er den høyeste beskyttelse tilgjengelig.

Te

Vann IP

8

l

ca

i hn

Eksempel

Beskyttet mot skader ved langvarig neddypping i vann under bestemte forhold.

Norlux - EnLightenMe 14|15

Noe du savner?

Besøk oss på www.norlux.no post@norlux.no Telefon: (+47) 333 01 080 Faks: (+47) 333 01 085

Hovedkontor: Borgeskogen 32 NO-3160 Stokke Norway

Norlux AS Postboks 2116 NO-3103 Tønsberg Norway

Showroom: Drammensveien 130, B10 NO-0277 Oslo Norway

Kontor Göteborg: Gamlestadsvägen 4, Byggnad B3 (ingång B2) Vån 4, S-415 02 Göteborg Sweden