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Renewable Energy

Lemnis – Pharox 400 dimmbar.

Posted by Marcel van der Steen in Light measurements Add comments

präsentiert eine Led Lampe die Licht emittiert rundherum un dimmbar ist. 5 Lampen waren gemessen und die gemittelte Werte sind hier präsentiert. Die Messungen von OliNo zeigen, dass die Lampe ein warmweisses Licht mit 2738 K Farbtemperatur abgibt. Die Lampe verbraucht 7.4 W an Leistung und produziert einen Lichtstrom von 450 Lumen. Damit hat sie einen Wirkungsgrad von 61 lm/W und fällt in die
Energielabel Kategorie A.

Die Dimmfähigkeit wurde mit einigen 230 V Wechselspannungsdimmern getestet.

In diesem Artikel finden sich viele interessante Messwerte und Lampeneigenschaften, die auch in der Eulumdat Datei nachgelesen werden können.

Das Übersicht Messwerte gibt die gemittelte Werte, und im Erklärungfield die Maximal und Minimumwerte zwischen Klammern. Die Bilder sind nur von eine Lampe (nr 1) weil gemittelte Bilder nicht vorhanden waren.

Auf der übersichtsseite für Lampenmessungen werden die Werte von vielen verschiedenen Lampen verglichen.

Übersicht Messwerte

Parameter Messwert Erklärung
Farbtemperatur 2738 K warmweisses (Max, Min: 2783, 2709)
Lichtstärke Iv 68.5 Cd Gemessen direkt unter der Lampe. (Max, Min: 70.9, 65.7)
Lichtstärkeschwankung 9 % Gibt die Stärke des Flackern an (kein spezifischer Blickwinkel). (Max, Min: 10, 9).
Strahlungswinkel 180 deg 180 Grad ist die Strahlungswinkel für alle C-Schnitte da diese Lampe drehsymmetrisch über der 1. Achse ist (die vertikale Achse).
Die Definition der Flächen ist in englischer Sprache erklärt auf der OliNo Seite (Max, Min: 187, 176).
Leistung P 7.4 W Im Abschnitt Leistung werden weitere elektrische und Temperaturmessungen präsentiert. (Max, Min: 7.5, 7.3).
Power Factor 0.56 Bei diesem Power Faktor wird für jede Kilowattstunde an Nettoleistung eine Blindleistung von 1.48 kVAhr bewegt (Max, Min: 0.57, 0.55).
THD 135 % Total Harmonic Distortion (137, 131).
Lichtstrom 450 lm Max, Min: 461, 443.
Wirkungsgrad 61 lm/W Max, Min: 62, 59.
EU-Energielabel Klasse A A ist sparsam: LED- oder Sparlampe, teilweise nur B. Glöh- und Halogenlampen mit Energielabel C, D oder E verbrauchen relativ mehr Strom.
CRI_Ra 92 Color Rendering Index = Farbwiedergabe Index. (Max, Min: 92, 91)
Farbkoordinaten der CIE-Normfarbtafel x=0.4526 und y=0.4019
Fassung E27 Lampe ist für 230 Volt Wechselstrom.
PAR-Wert 0.6 uMol/s/m2 Anzahl Photonen die 1 m² von durchschnittlichen Pflanzenblättern in 1 Meter Abstand von dieser Lampe auffangen würden (Max, Min: 0.6, 0.6).
PAR-Photonenwirkungsgrad 0.6 uMol/s/We Anteil der Photonen die eine durchschnittliche Pflanze vom Licht dieser Lampe verwerten kann (Max, Min: 0.6, 0.5)..
S/P Quotient 1.2 Faktor zwischen der sichtbaren Helligkeit dieser Lampe in Nacht- und Tag-Sicht bei Menschen (Max, Min: 1.2, 1.2).
D x H Aussenabmessungen 59 mm x 119 mm Länge, Breite und Höhe der Lampe (ggf. Breite = Höhe = Durchmesser).
D x H Leuchtkörper 59 mm x 40 mm Abmessungen des Teils der Lampe, wo Licht austritt (z.B. Glaskörper, Röhre, Reflektor). Es sind die Abmessungen vom weißen Deckglas. Wird auch in der Eulumdat Datei angegeben.
Allgemeine Bemerkungen Die Umgebungstemperatur wahrend der Messungen war 25.2 – 25.9 °C.

Die Lampe wird maximal etwa 38 Grad wärmer als die Umgebung.

Aufwärmeffekt: Während des Aufwärmens ändert sich die Beleuchtungsstärke während 26 Minuten und nimmt ab mit 21 %.
Während des Aufwärmens ändert sich die Leistungsaufnahme während 17 Minuten und nimmt ab mit 9 %.

Spannungsabhängigkeit: Es gibt keine (bedeutende) Abhängingkeit von der Beleuchtungsstärke wenn die Versorgungsspannung variiert zwischen 200 – 250 V AC.
Es gibt keine (bedeutende) Abhängingkeit von der Leistung wenn die Versorgungsspannung variiert zwischen 200 – 250 V AC.

Für diese Lampe wurde auch untersucht, wie gut sie sich dimmen lässt, siehe den entsprechenden Abschnitt unten. Diese lamp is dimmbar.

Dimmbar? ja Laut Angaben des Herstellers.
Messprotokoll (PDF) olino-pdf
Eulumdat Datei olino_eulumdat Mit rechter Maustaste auf das Icon klicken und “Datei speichern” wählen.
IES Datei olino_eulumdat Mit rechter Maustaste auf das Icon klicken und “Datei speichern” wählen.

Die nachfolgenden Bilder gehören der ersten Lampe zu (Nummer 001), sofern nicht anders angegeben.

Übersichtstabelle

Vorsicht: Diese Werte sind teilweise berechnet. Siehe auch die Erklärungen zur Tabelle auf der OliNo Webseite.

Hinweis: Der minimale Abstand für den die berechneten Werte in E (lux) gelten, ist 5 x 59 mm =295 mm (5 x maximale diagonale Grösse des Leuchtkörpers). Die berechneten E (lux) Werte sind für kürzere Abstände zu hoch, tatsächlich gemessene Werte im Nahfeld wären kleiner.

EU-Energielabel Klassifikation

Aus den Messungen von Lichtstrom und elektrischer Leistung lässt sich das Energielabel der Lampe ableiten. Für viele Lampen (siehe Erklärungen auf der OliNo Webseite) ist dieses Energielabel in der EU inzwischen vorgeschrieben.

Hier das Energielabel für die gemessene Lampe.

EU Energielabel dieser Lampe.

EU Energielabel dieser Lampe in schwarz-weiss.

Verbrauch und Leistung dieser Lampe (die Farben Grün bis Rot entsprechen den Energielabel Klassen A-G).

Eulumdat Lichtdiagramm

Das Lichtdiagramm gibt die Helligkeit im C0-C180 und C90-C270 Schnitt an. Weitere Erklärungen über dieses Diagramm finden sich auf der OliNo Seite. Das Bild ist gemittelt über die 5 fünf Lampe.

Das Lichtdiagramm für die beiden C Flächen.

Das Lichtdiagramm zeigt die Lichtverteilung auf der C0-C180 Fläche (senkrecht zur Längsrichtung der Lampe) und auf der C90-C270 Fläche (entlang der Längsrichtung des Leuchtkörpers der Lampe) an.
Diese sind gleich durch die Symmetrie um die vertikale Achse.

Beleuchtungsstärke E_v auf 1 Meter Abstand oder Lichtintensität I_v

Hier der Plot der gemittelten Lichtstärke I_v abhängig vom Winkel der Messung gegenüber der Lampe: Alle Lichtstärkemessungen für 1 Kippwinkel für alle möglichen Drehwinkel ergeben den Mittelwert für diesen Kippwinkel. Aus dieser Grafik kann die Helligkeit in Candela (Cd) direkt abgelesen werden.

Das Strahlungsdiagramm der Lampe.

Dieser Plot mit diesen Mittelwerten wird verwendet, um den gesamten Lichtertrag der Lampe zu berechnen.

Der Verlauf der Lichtstärke abhängig vom Winkel zur Lampe.

Dieser Plot zeigt grafisch, welche verschiedenen Messwerte für jeden Kippwinkel gemessen wurden. Für jeden Kippwinkel wurde von mehreren verschiedenen Drehwinkeln um die Lampe gemessen. Es ist normal, Unterschiede in der Beleuchtungsstärken für verschiedene Kippwinkel zu haben. Doch für weitere Berechnungen werde der gemittelten Werte verwendet.

Aus den mittleren Lichtstärkewerten pro Winkel lässt sich grafisch der Strahlungswinkel der Lampe feststellen: Bei dieser Lampe 180 Grad im C0-C180 Schnitt und 180 Grad im C90-C270 Schnitt.

Lichtstrom

Mit den Messwerten in Lux auf 1 Meter Abstand aus dem Strahlungsdiagramm der mittleren Lichtstärken lässt sich der Lichstrom berechnen. Das sind für diese Lampe 450 Lumen.

Wirkungsgrad

Ein Lichtstrom von 450 lm bei einem Verbrauch von 7.4 Watt bedeutet einen Wirkungsgrad von 61 lm/Watt.

Elektrische Eigenschaften

Der Power Factor ist 0.56. Bei diesem Power Faktor wird für jede Kilowattstunde an Nettoleistung eine Blindleistung von 1.48 kVAhr bewegt.

Versorgungsspannung 230.0 V
Versorgungsstrom 0.059 A
Leistung P 7.4 W
Scheinleistung S 13.5 VA
Power factor 0.56

Von dieser Lampe sind auch die Spannungs- und Stromformen gemessen. Wie diese Messung durchgeführt wird, wird auf der OliNo Webseite erklärt.

Spannungsverlauf an der Lampe und Stromverlauf durch die Lampe

Dieser Strom wurde verglichen mit den Anforderungen der EU Norm IEC 61000-3-2:2006 mit Anhang 2:2009 für Beleuchtungen mit bis zu bzw. über 25 Watt verglichen. Siehe die Erklärungen über die IEC 61000-3-2:2006 Norm auf der OliNo Webseite.

Die Harmonischen des Stroms im Vergleich zu den Anforderungen der EU Norm IEC 61000-3-2:2006 A2:2009.

Für Leistungen unter oder gleich 25 Watt gelten keine Beschränkungen für die Harmonischen.

Die Total Harmonic Distortion des Stroms beträgt 135 %. Dieser Wert ist mit einem Klirrfaktor vergleichbar und beschreibt die Harmonischen / Oberschwingungen / Störungen des Stromverlaufes.

Temperaturmessungen Lampe

Temperaturbild. Das Material ist gut geeignet Warme zu strahlen; est hat eine Emissivität von ungefähr 0.95.

Status Lampe Mindestens 2 Stunden angeschaltet
Umgebungstemperatur 26 °C
Reflektierte scheinbare Temperatur 26 °C
Kamera Flir T335
Emissivität 0.95
Messabstand 0.2 m
IFOVgeometrisch 0.136 mm pro 0.1 m Abstand
NETD (thermische Messempfindlichkeit) 50 mK

Farbtemperatur und Licht- und Leistungsspektrum

Das Farbspektrum des Lichtes dieses Lampe. Energieniveaus bei 1 Meter Abstand.

Die gemessene Farbtemperatur ist 2738 K, also warmweisses.

Diese Messung erfolgte direkt unter der Lampe. Die Farbtemperatur kann auch aus anderen Kippwinkeln gemessen werden.

Die Farbtemperatur der Lampe abhängig vom Kippwinkel.

Die Farbtemperatur wird für verschiedene Kippwinkel bis 90 Grad gemessen. Ausserhalb is nicht mehr gemessen.

Im C0-C180 Schnitt wird das meiste Licht in einem Strahlungswinkel von 176 Grad abgegeben, also bis zu einem Kippwinkel von 88.2 Grad. Die Farbtemperatur schwankt in der erste 90 Grad von diesem Bereich des Kippwinkels etwa 10 %.

Im C90-C270 Schnitt wird das meiste Licht in einem Strahlungswinkel von 176 Grad abgegeben, also bis zu einem Kippwinkel von 88.2 Grad. Die Farbtemperatur schwankt in der erste 90 Grad von diesem Bereich des Kippwinkels etwa 9 %.

PAR Wert und PAR Spektrum

Die photosynthetisch aktive Strahlung (engl.: Photosynthetically Active Radiation, kurz PAR oder PhAR) ist der Bereich im Spektrum der Sonnenstrahlung, der von photosynthetisch aktiven Lebewesen genutzt werden kann. Die PAR wird meist von 400-700 nm in W/m² angegeben. Im Erklärungsartikel über PAR auf der OliNo Webseite werden PAR, die Berechnung und Hintergrund und Bedeutung der Werte genauer erklärt.

Das Photonenspektrum, die Empfindlichkeitskurve und das aus beiden Kurven resultierende PAR Spektrum

Parameter Wert Einheit
PAR-Zahl 0.6 uMol/s/m^2
PAR-Photonenstrom 4.2 uMol/s
PAR-Photonenwirkungsgrad 0.6 uMol/s/W

Innerhalb des Spektrums des Lichtes dieser Lampe welches sich für Photosynthese eignet, ist der Wirkungsgrad 64 % (bezogen auf Wellenlängen zwischen 400 und 700 nm). Dieser is der Maximalwert wenn die Photosynthese bei seiner höchtser Emfindlichkeit auch 100 % der Pohotone aufnehmen wurde.

S/P Quotient

Mehr Erklärungen zum S/P Quotienten finden sich auf der OliNo Webseite. Auch die Messung wird erklärt.

Das Leistungsspektrum, die Empfindlichkeitskurven und die daraus resultierenden Tag- und Nachtsichtspektra auf 1 Meter Abstand.

Der S/P Quotient dieser Lampe ist 1.2.

Farbdiagram

Farbdiagram und Farbe des Lichtes dieser Lampe.

Die Lichtfarbe dieser Lampe liegt innerhalb des Gebiets der Klasse B für Signallampen. Siehe die Erklärungen über Signallampen und Farbgebiete auf der OliNo Webseite.

Die Farbcoordinaten sind x=0.4526 und y=0.4019.

Farbpunkte von den 4 Lampen innerhalb eine vier Schritten McAdams Ellipse.

Farbwiedergabeindex Ra (engl. Color Rendering Index, CRI Ra)

Hier das Bild zum Farbwiedergabe Index. Dieser wird im Wikipedia Artikel über Farbwiedergabe Index gut erklärt. Die Praktische Relevanz des CRI Wertes wird auch in einem Artikel auf der OliNo Webseite besprochen.

Die abgekürzte Schreibweise für den Farbwiedergabeindex ist Ra. Hierbei steht das Index-a für allgemeiner Farbwiedergabeindex, der nur die Werte der ersten acht Testfarben nach DIN einbezieht.

Die Parameter zum Farbwiedergabe Index des Lichtes dieser Lampe.

Der CRI_Ra 92 dieser Lampe gibt an, wie gut im Licht dieser Lampe 8 Referenzfarben wiedergegeben werden, im Vergleich zu einer Referenzlichtquelle. Für Farbtemperaturen unter 5000 K ist das ein Schwarzer Strahler, für Farbtemperaturen über 5000 K ist Sonnenlicht im freien die Referenzlichtquelle.

Der CRI_Ra 92 ist viel grösser als der empfohlene Minimalwert 80 für naturgetreue Farbwiedergabe im Alltag. Siehe auch die Erklärungen über den CRI und seine Bedeutung auf der Wiki Webseite.

Der Farbunterschied (“chromaticity difference”) ist 0.0040, was beschreibt, wie weit die Lichtfarbe dieser Lampe vom Pfad des Schwarzen Strahlers (Black Body Kurve) entfernt liegt. Es gibt allerdings noch keine Norm, die Empfehlungen zur maximalen Abweichung vom Pfad für weisses Licht macht. Die Gebiete im Farbdiagramm geben eine gewisse Referenz.

Spannungsabhängigkeit

Für die Lampe wurde gemessen, wie stark die Parameter Beleuchtungsstärke E_v (in Lux, lx) und der netto Verbrauch an elektrischer Leistung P (in Watt, W) in Abhängigkeit von der Betriebsspannung schwanken. Aus dem Quotienten von E_v durch P wurde der Wirkungsgrad abgeschätzt.

Abhängigkeit von Lampenparametern von der eingestellten Lampenspannung.

Es gibt keine (bedeutende) Abhängingkeit von der Beleuchtungsstärke wenn die Versorgungsspannung variiert zwischen 200 – 250 V AC.
Es gibt keine (bedeutende) Abhängingkeit von der Leistung wenn die Versorgungsspannung variiert zwischen 200 – 250 V AC.

Bei einem Sprung der Versorgungsspannung um + oder – 5 V AC ändert sich die Beleuchtungsstärke un maximal 0.1 Prozent. Diese Änderung lässt sich bei plötzlichen Schwankungen nicht wahrnehmen.

Aufwärmeffekte

Für die Lampe wurde gemessen, wie stark die Parameter Beleuchtungsstärke E_v (in Lux, lx) und der netto Verbrauch an elektrischer Leistung P (in Watt, W) in Abhängigkeit von der Aufwärmung, nach anschalten einer kalten Lampe, schwanken. Aus dem Quotienten von E_v durch P wurde der Wirkungsgrad abgeschätzt.

Aufwärmen der Lampe, Messungen am Anfang (erste Grafik) bzw Ende (zweite Grafik) der Aufwärmzeit als 100 % Referenzwert angenommen.

Während des Aufwärmens ändert sich die Beleuchtungsstärke während 26 Minuten und nimmt ab mit 21 %.
Während des Aufwärmens ändert sich die Leistungsaufnahme während 17 Minuten und nimmt ab mit 9 %.

Flackern

Schnelle Lichtstärkeschwankungen der Lampe wurden auch untersucht, siehe denArtikel über Flackern und die Messung schneller Beleuchtungsstärkeschwankungen auf der OliNo Webseite.

Die Tiefe der Beleuchtungsstärkeschwankungen im Licht dieser Lampe.

Parameter Wert Einheit
Flackerfrequenz 4266.7 Hz
Flackern (Lichtstärke Schwankungs Index) 9 %

Der Lichtstärke Schwankungs Index wird in Prozent relativ zum Durchschnitt von E_v angegeben: (max_Ev – min_Ev) / (max_Ev + min_Ev).

Dimmbarkeit

Die Lampe wurde für diesen Test mit dem Elimpo Dimmer, dem Gira RL Dimmer, dem Berker RC Dimmer und einem LRC Dimmer für niedrige Leistungen getestet. Diese Dimmer werden im praktischen Hintergrundartikel über Dimmer auf der OliNo
Webseite näher beschrieben.
Der Gira LR Dimmer.

Dimmen mit dem Gira LR Dimmer.

Der Unterschied zwischen direktem Anschluss an die Spannung und Anschluss über den Dimmer auf voller Helligkeit ändern
sich (negativ = Zunahme durch Einbau des Dimmers) die Werte:
- Beleuchtungsstärke: -1 %;
- aufgenommene elektrische Leistung: 4 %.

Die Helligkeit lässt sich im gesamten Einstellbereich 25.0 – 100.0 % der Dimmerskala regeln, dabei bewegt sich die Beleuchtungsstärke zwischen 4 und 100 % wobei 100 % die maximal mit Dimmer erreichbare Helligkeit ist.

Der Restverbrauch bei minimalem Dimmerstand sind 1.3 Watt.

Der Elimpo Dimmer.

Dimmen mit dem Elimpo Dimmer.

Der Unterschied zwischen direktem Anschluss an die Spannung und Anschluss über den Dimmer auf voller Helligkeit ändern
sich (negativ = Zunahme durch Einbau des Dimmers) die Werte:
- Beleuchtungsstärke: 1 %;
- aufgenommene elektrische Leistung: -7 %.

Die Helligkeit lässt sich im gesamten Einstellbereich 6.0 – 100.0 % der Dimmerskala regeln, dabei bewegt sich die Beleuchtungsstärke zwischen 0 und 100 % wobei 100 % die maximal mit Dimmer erreichbare Helligkeit ist.

Der Restverbrauch bei minimalem Dimmerstand sind 1.8 Watt.

Der Low power LRC Dimmer.

Dimmen mit dem Low power LRC Dimmer.

Der Unterschied zwischen direktem Anschluss an die Spannung und Anschluss über den Dimmer auf voller Helligkeit ändern
sich (negativ = Zunahme durch Einbau des Dimmers) die Werte:
- Beleuchtungsstärke: -2 %;
- aufgenommene elektrische Leistung: -17 %.

Die Helligkeit lässt sich im gesamten Einstellbereich 37.5 – 100.0 % der Dimmerskala regeln, dabei bewegt sich die Beleuchtungsstärke zwischen 4 und 100 % wobei 100 % die maximal mit Dimmer erreichbare Helligkeit ist.

Der Restverbrauch bei minimalem Dimmerstand sind 1.7 Watt.

Der Berker RC Dimmer.

Dimmen mit dem Berker RC Dimmer.

Der Unterschied zwischen direktem Anschluss an die Spannung und Anschluss über den Dimmer auf voller Helligkeit ändern
sich (negativ = Zunahme durch Einbau des Dimmers) die Werte:
- Beleuchtungsstärke: -0 %;
- aufgenommene elektrische Leistung: 0 %.

Die Helligkeit lässt sich im gesamten Einstellbereich 25.0 – 100.0 % der Dimmerskala regeln, dabei bewegt sich die Beleuchtungsstärke zwischen 12 und 100 % wobei 100 % die maximal mit Dimmer erreichbare Helligkeit ist.

Der Restverbrauch bei minimalem Dimmerstand sind 3.0 Watt.

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