Levensduur van LED: L70, L80 en L90 uitgelegd

Lichtterugval: de LED gaat niet uit, hij wordt zwakker

Een gloeilamp of gasontladingslamp valt op een dag gewoon uit. Een LED doet dat zelden. De chip verliest geleidelijk lichtstroom doordat de fosforlaag veroudert en de optiek iets vergeelt. Dat proces heet lichtterugval. Het gaat zo langzaam dat niemand het opmerkt, totdat een meting laat zien dat de hal nog 65 procent van het oorspronkelijke lichtniveau heeft.

Daarom spreekt men bij LED niet over 'gaat kapot na' maar over 'geeft nog zoveel procent na'. De L-waarde legt dat vast. L70 betekent dat het armatuur na het opgegeven aantal uren nog 70 procent van zijn oorspronkelijke lichtstroom levert, L80 nog 80 procent en L90 nog 90 procent. Een opgave als L80 bij 50.000 uur zegt dus: na 50.000 branduren is de lichtstroom gezakt van bijvoorbeeld 15.000 naar 12.000 lumen.

Vaak staat er een B-waarde achter. B10 betekent dat maximaal 10 procent van de armaturen onder de grens zit, B50 dat de helft eronder zit. L80B10 bij 50.000 uur is daarmee een strengere opgave dan L80B50 bij dezelfde uren. Staat er geen B-waarde, ga dan uit van B50: de mediaan.

Zo komen fabrikanten aan 50.000 of 100.000 uur

Niemand test een armatuur 100.000 uur, dat is ruim elf jaar continu branden. De cijfers zijn een extrapolatie, en daar zijn twee standaarden voor. LM-80 schrijft voor hoe de LED-chips (niet het armatuur) worden gemeten: minimaal 6.000 uur, bij meerdere temperaturen van het soldeerpunt, meestal 55 en 85 graden plus een derde naar keuze. Chipfabrikanten als Lumileds, CREE en Bridgelux publiceren die rapporten.

TM-21 bepaalt vervolgens hoe ver u die meetgegevens mag doortrekken: maximaal zes keer de testduur, bij een voldoende grote steekproef. Een test van 6.000 uur rechtvaardigt een opgave tot 36.000 uur, een test van 10.000 uur tot 60.000 uur. Alles daarboven heet in TM-21 een berekende waarde en geen gerapporteerde waarde. Een claim van 100.000 uur L70 is dus alleen hard als de chip ruim 16.000 uur is getest (100.000 gedeeld door zes). En dan nog geldt die waarde voor de chip, niet automatisch voor het complete armatuur.

Vraag bij een datablad daarom altijd drie dingen: de L- en B-waarde, het aantal uren en de temperatuur (Tc of Ts) waarbij dat geldt. Een opgave zonder temperatuur is niet te vergelijken.

Temperatuur weegt het zwaarst

Van alle factoren weegt de junctietemperatuur Tj van de LED-chip het zwaarst. Hoe warmer de chip, hoe sneller de lichtterugval. Een chip die bij 55 graden L80 haalt op 60.000 uur, kan dat bij 85 graden al op de helft van die uren bereiken. Daarom lopen de LM-80-curves per temperatuur zo ver uiteen.

Drie dingen bepalen die temperatuur: de omgevingstemperatuur onder het dak (in een stalen hal 's zomers gerust 40 graden), het koellichaam van het armatuur en de stroom door de chips. Een armatuur met hoge efficiëntie, zoals de ATRIA high bays tot 180 lm/W, zet minder vermogen om in warmte voor dezelfde lichtstroom en blijft dus koeler. Dimmen helpt ook: een armatuur dat op 70 procent draait, loopt merkbaar koeler en gaat langer mee.

Let daarom op de opgegeven omgevingstemperatuur (Ta). Staat er maximaal 45 graden en hangt het armatuur boven een oven of onder een ongeventileerd donker dak, dan geldt de levensduurclaim niet meer.

De driver gaat meestal eerder dan de LED

Wie een uitgevallen armatuur openmaakt, vindt bijna altijd een defecte driver en gezonde leds. De driver bevat elektrolytische condensatoren en die drogen uit door warmte: als vuistregel halveert hun levensduur bij elke 10 graden hogere temperatuur. Driverfabrikanten als Meanwell en Tridonic geven daarom een levensduur op bij een case-temperatuur Tc, vaak korter dan de opgegeven levensduur van de LED-module. En anders dan de LED valt een driver abrupt uit: het armatuur is in één keer donker.

Voor u betekent dit: kijk op het datablad niet alleen naar de L70 van de LED, maar ook naar de levensduur en de Tc van de driver. Bij straatverlichting is het praktisch als de driver apart te vervangen is. De straatarmaturen van VIA zijn er in uitvoeringen met driver apart en met DALI-2 of D4i, passend op een mast van 60 mm. Zo wisselt u bij een storing na tien jaar de driver en laat u het armatuur op de mast zitten.

Wat het betekent voor uw lichtplan

De normen voor werkplekken (EN 12464-1) en straatverlichting (EN 13201) schrijven een behouden verlichtingssterkte voor: het niveau dat ook aan het eind van de onderhoudstermijn nog gehaald moet worden. Een magazijn dat 200 lux nodig heeft, moet dus op dag één meer krijgen. Daarvoor dient de behoudfactor (MF): de verwachte lichtterugval maal de vervuiling van armatuur en ruimte.

Kiest u een termijn van 50.000 uur en een armatuur met L80 bij die uren, dan rekent u met 0,8 voor de lichtterugval, in een schone ruimte maal ongeveer 0,9 voor vervuiling, dus een MF van 0,72. Voor 200 lux behouden ontwerpt u dan op zo'n 280 lux nieuw. Een armatuur met L90 bij dezelfde uren scheelt direct ruim tien procent in het aantal armaturen of in het vermogen. Zo verdient een betere L-waarde zich terug in de lichtberekening.

Vervangingsplanning: van uren naar jaren

Reken de uren om naar uw situatie. Een magazijn met één ploeg brandt ongeveer 2.500 tot 3.000 uur per jaar, met twee ploegen rond 5.000 uur, een productiehal in continudienst 8.760 uur. Straatverlichting brandt in Nederland ongeveer 4.000 uur per jaar. Een armatuur met L80 bij 50.000 uur zit in een continuhal dus na bijna zes jaar op 80 procent, op een lichtmast pas na ruim twaalf jaar.

Plan op basis daarvan een groepsvervanging in plaats van stuk voor stuk: één keer een hoogwerker, één nieuwe lichtberekening en een gelijkmatig lichtbeeld. Leg bij oplevering de gemeten luxwaarden vast, dan meet u na vijf jaar objectief of de terugval klopt. Lichtplein levert uitsluitend aan bedrijven, geeft tot 5 jaar garantie op armaturen en hanteert projectprijzen vanaf 100 stuks.

Veelgestelde vragen