OliNo

Modern Bags NV heeft een speciale ElectroMagnetische Inductielamp. Deze lamp werkt op het radiofrequente veld van een spoel intern in de de lamp. Afhankelijk van het model worden de geëmitteerde elektronen eerst middels een fosfor van energie veranderd zodanig dat er zichtbaar licht gegenereerd wordt, echter soms wordt er direct zichtbaar licht gegenereerd. Deze lamp is een elektrodeloze lamp, en heeft daardoor eingelijk geen slijtbare onderdelen en kan zo een heel lange levensduur halen.

In dit artikel staan allerlei interessante lampparameters, zoals ook opgenomen in de Eulumdat file.

Zie voor een vergelijk met andere lampen dit overzicht.

Samenvatting meetgegevens

parameter	meting lamp	opmerking
Kleurtemperatuur	5255 K	Koudwit.
Lichtsterkte Iv	95 Cd
Stralingshoek	318 deg
Vermogen P	24.7 W
Power Factor	0.90	Met deze powerfactor geldt dat voor iedere 1 kWh aan netto vermogen, er 0.5 kVAhr aan reactief vermogen is geweest.
Lichtstroom	1277 lm
Efficiëntie	52 lm/W
CRI_Ra	75	Color Rendering Index oftewel de kleurweergave-index.
Coördinaten kleursoort diagram	x=0.3398 en y=0.3638
Fitting	E27
PAR-waarde	0.8 μMol/s/m2	Het aantal fotonen wat een gemiddelde plant ziet in het licht van deze lamp, geldend op 1 m afstand van de lamp.
S/P ratio	1.84	Dit is de factor die aangeeft hoeveel keer efficienter deze lamp is in het generen van visueel effectief licht voor het menselijk oog, bij nachtgevoeligheid (vergeleken met daggevoeligheid).
D x H buitenafmetingen	74 x 182 mm	Buitenafmetingen van de lamp, exclusief de pinnen.
D afmetingen lichtruimte	74 mm	Diameter van het gebied waar het licht vandaan komt. Dit is gelijk aan de maximale diameter van de glazen bol. Deze parameters worden in een Eulumdatfile gebruikt.
Algemene opmerkingen		De omgevingstemperatuur gedurende de hele set van metingen was 24.0-25.5 deg C. Opwarmeffect: Er blijkt een inregelgedrag dat na 40 minuten leidt tot een verhoogde efficientie van 14 %. Spanningsafhankelijkheid: het opgenomen vermogen en de verlichtingssterkte zijn beiden linieair afhankelijk van de voedingsspanning van de lamp.
Meetrapport (PDF)	N.a.
Eulumdat file		Rechtsklik op het icoon en sla het bestand op.

Eulumdat lichtdiagram

Een interessante grafiek is het lichtdiagram, wat de helderheid aangeeft in het C0-C180 en het C90-C270 vlak.

Het lichtdiagram en de indicatie van de planes.

Het C0-C180 vlak en het C90-C270 vlak zijn voor deze lamp onherkenbaar, daar de lamp in de z-as (de lengte-as) symmetrisch is. Het stralingsprofiel is daardoor voor beide vlakken (en alle tussenliggende) dezelfde. Het diagram laat een zeer brede bundel zien (een zogenaamde rondomstraler).

Verlichtingsterkte E_v op 1 m afstand, of lichtintensiteit I_v

Hierbij de plot van de gemiddelde lichtsterkte (I_v) afhankelijk van de hoek van meting t.o.v. de lamp. Dus alle lichtsterkte metingen behorende bij 1 kantelhoek, en afkomstig van verschillende draaihoeken, zijn gemiddeld. In deze grafiek is de helderheid in Cd direct af te lezen en is niet geconverteerd naar Cd/1000lm zoals in het Eulumdat lichtdiagram.

Het stralingsdiagram van de lamp.

Deze plot met deze gemiddelde waardes worden gebruikt om de totale lichtopbrengst te berekenen.

Het verloop van de lichtsterkte afhankelijk van de hoek t.o.v. de lamp.

Deze plot geeft grafisch weer welke verschillende meetwaardes verkregen zijn bij iedere kantelhoek. Voor een bepaalde kantelhoek zijn er zo een aantal metingen, die afkomstig zijn van verschillende draaihoeken rondom de lamp. Bij een kantelhoek van 90 graden zijn de gemeten intensiteiten in een range van 118-125 %.

Bij het berekenen van de gemiddelde lichtsterktewaardes per hoek en deze uit te zetten in een grafiek, is de stralingshoek te bepalen: dit is berekend op 318 graden. Omdat de lamp circelsymmetrie heeft is deze hoek dus geldig voor ieder denkbeeldig vlak door de lamp gelegd.

Lichtstroom

Met de meetgegevens van lux op 1 meter, gehaald uit het stralingsdiagram met de gemiddelde lichtsterktewaardes, is de lichtstroom te berekenen. Het resultaat van deze berekening voor deze lamp is 1277 lm.

Efficiëntie

Een lichtstroom van 1277 lm, en een opgenomen vermogen van 24.7 Watt, levert een efficiëntie van 52 lm/Watt. Met de powerfactor van 0.9 geldt dat voor iedere kWh aan netto vermogen, er 0.5 kVAhr aan reactief vermogen is geweest.

Voedingsspanning	230.0 V
Voedingsstroom	119 mA
Vermogen P	24.7 W
Schijnbaar vermogen S	27.5 VA
PF	0.9

Tevens is van deze lamp de spanningsvorm en stroomvorm opgenomen.

Spanningsvorm over de lamp en stroom door de lamp.

De stroomvorm probeert de spanning te volgen. Echter de vorm is geen mooie sinus maar een getande driehoekvorm, hierdoor valt de powerfactor lager uit dan 1. Beide zijn wel in fase.

Wanneer het powerspectrum van de stroom bepaald wordt, dan is het aantal hogere harmonischen zichtbaar. De meting aan de stroomvorm is gedaan met 10.000 samples per seconde, wat een maximum frequentiecomponent van 5000 Hz zou kunnen detecteren. Normaliter zijn deze hoogfrequente signalen niet te vinden in de opgenomen stroom van de lamp, vandaar dat het onderstaand spectrum wordt gestopt bij 1000 Hz. Dit is ruim voldoende om de harmonische inhoud van de stroom weer te kunnen geven.

Het stroom vermogensspectrum, met logaritmische schaal (in % van de grootste harmonische).

Als gevolg van de pieken in de stroomvorm, zijn er een aantal harmonischen in het stroomspectrum.

Kleurtemperatuur en licht- oftewel vermogensspectrum

Het kleurspectrum van het licht van deze lamp. Energieniveaus geldig op 1 m afstand.

De gemeten kleurtemperatuur van deze lamp is ongeveer 5250 K wat koudwit is. De meting is gedaan recht onder de lamp. De kleurtemperatuur kan ook worden gemeten onder verschillende kantelhoeken.

De kleurtemperatuur van de lamp afhankelijk van de kantelhoek.

De kleurtemperatuur is gegeven voor kantelhoeken tot 90 graden, daarna is niet meer gemeten. Al met al blijft de kleurtemperatuur nagenoeg constant; binnen de 1 % variatie van de waarde bij 0 graden kantelhoek.

PAR waarde en -spectrum

Wanneer het licht van deze lamp gebruikt zou worden voor het laten groeien van planten, dan dient de PAR-gebied bepaald te worden. PAR staat voor Photosynthetic Active Radiation en is die straling die actief meedoet aan fotosynthese en wordt uitgedrukt in μMol/s/m².

Fotosynthese vormt de essentie voor de groei en bloei voor planten, waarbij het blauwe deel van het lichtspectrum zorgt voor de groei en het rode deel verantwoordelijk is voor de knopzetting en bloei van de plant. Voor fotosynthese wordt gekeken naar aantallen fotonen wat belangrijker is dan het vermogen van het licht.
Het vermogensspectrum (vermogen per golflengte) van het licht van de lamp wordt dus eerst omgerekend naar het aantal fotonen (aantallen lichtdeeltjes per golflengte) waarna deze aantallen fotonen per golflengte nog gewogen worden tegen de gevoeligheid van de gemiddelde plant ervoor (volgens DIN-norm 5031-10:2000). Het volgende plaatje laat het resultaat zien.

Het fotonenspectrum, dan de gevoeligheidscurve, resulterend in een PAR-spectrum

De zwarte curve geeft het vermogensspectrum aan van de lamp, in aantallen fotonen per golflengte. In rood de curve die de gemiddelde gevoeligheid geeft van de gemiddelde plant (volgens DIN norm 5031-10:2000) voor de verschillende golflengtes.

Resulteert de groene lijn die het aantal fotonen afgeeft per golflengte van het licht van de lamp. Deze aantallen fotonen gesommeerd, levert een PAR getal dat voor het licht van deze lamp uitkomt op 0.8 μMol/s/m². Deze waarde geldt op 1 m afstand van de lamp.

Als gekeken wordt naar het gedeelte van het spectrum van het licht van de lamp, dat bruikbaar is voor fotosynthese, dan komt dat neer op 63 % (geldig voor het golflengtegebied van 400-725 nm). Dit zou men kunnen zien als een PAR efficientie van het licht van deze lamp.

Noot: bij dit percentage zou men moeten nagaan of alle golflengten in voldoende mate voorkomen en dat niet bv alleen het blauwe licht aanwezig is, wanneer men deze lamp juist voor bloemvorming wil inzetten, waar met name de rode golflengten van belang zijn.

S/P ratio

Het menselijk oog heeft staafjes en kegeltjes. De staafjes werken vooral bij lage verlichtingssterktes (schemer, nacht), en de kegeltjes bij hoge(re) verlichtingssterktes (overdag). Daar het oog in beide situaties (hoofdzakelijk) gebruik maakt van andere sensoren, is er daarmee ook een andere gevoeligheid.
De overdaggevoeligheid wordt Photopische gevoeligheid genoemd, vooral gebruik makende van kegeltjes.
De nachtgevoeligheid wordt Scotopische gevoeligheid genoemd, vooral gebruik makende van staafjes.
Het menselijk oog is gevoeliger voor licht (van meer blauwachtige kleur) en de S/P ratio geeft aan, voor het licht van deze lamp, in hoeverre de efficiëntie van deze lamp hoger is voor nachtgevoeligheid dan dat deze is voor daggevoeligheid.

Het licht van deze lamp heeft een dusdanig spectrum dat de S/P ratio 1.84 is. Dus zou deze lamp gebruikt worden in een omgeving waarbij een gemiddeld lage verlichtingssterkte aanwezig is, dan is de berekende efficiëntie voor nacht deze factor hoger dan de berekende (overdag) efficiëntie.

Het vermogensspectrum, de gevoeligheidscurves en de resulterende nacht – en dagspectra (laatste op 1 m afstand).

Het photopisch spectrum is iets kleiner dan het scotopisch spectrum, gevolg is een S/P ratio van 1.84.

Zie voor meer informatie dit artikel over S/P ratio.

Kleursoort diagram

Het kleursoort diagram en de plaats van het licht van de lamp.

Het lichtpunt ligt verwijderd van het pad van de zwarte straler. Hier wordt op teruggekomen bij de CRI van deze lamp. De kleurcoördinaten zijn x=0.3399 en y=0.3638.

Kleurweergave-index of CRI

Hierbij het plaatje van de kleurweergave index. Deze wordt goed uitgelegd op deze Wiki over kleurweergave-index en deze site.

De gegevens mbt de kleurweergave index van het licht van deze lamp.

Deze waarde van 75 geeft aan in hoeverre het licht van deze lamp een aantal referentiekleuren kan weergeven in vergelijk met het licht van een referentiebron.

Deze waarde van 75 is lager dan de waarde van 80 die als minimum geldt voor een natuurgetrouwe kleurweergave voor alledaags gebruik, zie ook dit artikel.

De “chromaticity difference” is 0.0051, wat aangeeft hoever de kleur van deze lamp afligt van het pad van de zwarte straler. Deze waarde is lager dan 0.0054 en daarmee zeggende dat de CRI berekening nauwkeurig is en er van mag worden uitgegaan.

Spanningsafhankelijkheid

De lamp is onderzocht op hoe afhankelijk de parameters verlichtingssterkte E_v [lx], de kleurtemperatuur T [K] en het opgenomen netto vermogen P [W] zijn van de lampspanning.

Spanningsafhankelijkheid van een aantal lampparameters.

Het opgenomen vermogen en de verlichtingssterkte hangen af van de aangeboden lampspanning. Deze afhankelijkheid is lineair.

Bij een mogelijke variatie in spanning bij 230 V van + en – 5 V dan is de variatie in de verlichtingssterkte van deze lamp ongeveer 1.5 %. Bij abrupte variaties in netspanning is dit niet zichtbaar.

Opwarm-effecten

Van deze lamp zijn de opwarm-effecten doorgemeten op de verschillende interessante parameters. Zie ook de grafiek.

Opwarmen van de lamp en het effect op lampparameters; 100 % niveau aan het begin en aan het eind gelegd

Na een opstartgedrag waarbij eerst de verlichtingssterkte afneemt, neemt deze uiteindelijk toe met 14 %. Het opgenomen vermogen blijft uiteindelijk constant. Het opstartgedrag is over na 30 minuten.