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Renewable Energy

LIGHTS 4 Europe GmbH and Co. KG – Lucid LED Panelleuchte

Posted by Marcel van der Steen in Light measurements Add comments

LIGHTS 4 Europe GmbH and Co. KG präsentiert eine LED-Leuchtplatte. Die Messungen von OliNo zeigen, dass die Lampe ein warm/neutralweisses Licht mit 3904 K Farbtemperatur abgibt. Die Lampe verbraucht 33.9 W an Leistung und produziert einen Lichtstrom von 3171 Lumen. Damit hat sie einen Wirkungsgrad von 93 lm/W und fällt in die Energielabel Kategorie A.

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

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

Übersicht Messwerte

Parameter Messwert Erklärung
Farbtemperatur 3904 K warm/neutralweisses
Lichtstärke Iv 1628.1 Cd Gemessen direkt unter der Lampe.
Schankung Lichtstärke 20 % Gibt die Stärke des Flackern an (kein spezifischer Blickwinkel).
Strahlungs winkel 81 deg 79 Grad quer sur Achse der Lampe (C0-C180 Fläche), und 81 Grad entlang der Achse der Lampe (C90-C270 Fläche).
Die Definition der Flächen ist in englischer Sprache erklärt auf der OliNo Seite.
Leistung P 33.9 W Im Abschnitt Leistung werden weitere elektrische und Temperaturmessungen präsentiert.
Power Factor 0.94 Bei diesem Power Faktor wird für jede Kilowattstunde an Nettoleistung eine Blindleistung von 0.35 kVAhr bewegt.
THD 15 % Total Harmonic Distortion.
Maximaler Einshaltstrom 1.155 A Dieser Strom ist gemessen mit einer Startphasenwinkel der Spannung von 100 Grad.
Lichtstrom 3171 lm Mit fotogoniometer gemessen und berechnet als in LM79-08 angegeben.
Wirkungsgrad 93 lm/W
EU2013-Energielabel Klasse A Von A++ (meist sparsam) zu E (lampen mit der geringsten Energieeffizienz). Dieses Etikett ist eine Aktualisierung von der alten Version, und verpflichtend ab September 2013.
CRI_Ra 81 Color Rendering Index = Farbwiedergabe Index.
Farbkoordinaten der CIE-Normfarbtafel x=0.3867 und y=0.3875
Fassung 230V Lampe ist für 230 Volt Wechselstrom, mit einem separaten Netzteil.
PAR-Wert 14.8 uMol/s/m2 Anzahl Photonen die 1 m² von durchschnittlichen Pflanzenblättern in 1 Meter Abstand von dieser Lampe auffangen würden.
PAR-Photonenwirkungsgrad 0.8 uMol/s/We Anteil der Photonen die eine durchschnittliche Pflanze vom Licht dieser Lampe verwerten kann.
Photonenstrom 47.5 uMol/s Totalanzahl der Photonen vom Licht dieser Lampe.
S/P Quotient 1.6 Faktor zwischen der sichtbaren Helligkeit dieser Lampe in Nacht- und Tag-Sicht bei Menschen
L x B x H Abmessungen 622 mm x 622 mm x 50 mm Länge, Breite und Höhe der Lampe (ggf. Breite = Höhe = Durchmesser).
L x B Leuchtkörper 580 mm x 580 mm Abmessungen des Teils der Lampe, wo Licht austritt (z.B. Glaskörper, Röhre, Reflektor). Es ist die weiße Flache auf der Vorderseite. Wird auch in der Eulumdat Datei angegeben.
Allgemeine Bemerkungen Die Umgebungstemperatur wahrend der Messungen war 26.8 – 27.4 °C.Die Lampe wird maximal etwa 16 Grad wärmer als die Umgebung.Aufwärmeffekt: Während des Aufwärmens ändert sich die Beleuchtungsstärke nicht signifikant (weniger als 5 %).

Während des Aufwärmens ändert sich die Leistungsaufnahme nicht signifikant (weniger als 5 %).
Die Veränderung in der Wirksamkeit (hier nur eine Indikation weil sie berechnet ist durch eine Teilung zwischen Beleuchtungssträrke und Leistung) während der Aufwärmphase ist -0 %. Ein sehr hoher negativer Wert zeigt eine signifikante Abnahme zum Beispiel aufgrund von Aufheizen der Lampe (Abnahme der Lebensdauer).

Abhängigkeit der Spannung: 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.

Am Ende dieses Artikels steht noch ein extra Detailfoto.

Wirksamk-Veränderung -0 % Das ist die Veränderung in der Wirksamkeit (hier nur eine Indikation weil sie berechnet ist durch eine Teilung zwischen Beleuchtungssträrke und Leistung) während der Aufwärmphase. Ein sehr hoher negativer Wert zeigt eine signifikante Abnahme zum Beispiel aufgrund von Aufheizen der Lampe (Abnahme der Lebensdauer).
Dimmbar? ja Laut Angaben des Herstellers.
Biologische Wirkungsfaktor 0.494 Laut DIN V 5031-100:2009-06.
Blaues Licht Gefahr Gruppe 0 0=freigestelt, 1=niedrig, 2 = mäßig, 3=hohes Risiko.
Formfaktor Flächenleuchte
Artikelnummer WCL 622×622 4000K Dimmable
Eulumdat Datei Mit rechter Maustaste auf das Icon klicken und “Datei speichern” wählen.

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 820 mm =4100 mm (5 x maximale diagonale Grösse des Leuchtkörpers). Die berechneten E (lux) Werte sind für kürzere Abstände zu hoch (Ergebnisse in rot), tatsächlich gemessene Werte im Nahfeld wären kleiner.

EU 2013 Energielabel Klassifikation

Seit September 2013 sind diese Etiketten notwendig, siehe auch diese Seite für die Erläuterung.

Wichtig für die Energie-Klassifizierung sind die korrigierten Nennleistung und der Nutzlichtstrom.
Die gemessene Leistung ist 33.9 W und müsst eventuell korrigiert werden. Die Korrektur ist abhängig vom Lampentyp und ob das Vorschaltgerät enthalten ist oder nicht. Die Wahl für diese Lampe ist die folgende Einteilung: Lampen mit eigenem Betriebsgerät (extern oder intern). Als Ergebnis wird die korrigierte Nennleistung: 33.9 W.
Der gemessene Lichtstrom ist 3171 lm. Die Klassifizierung dieser Lampe die benötigt ist um die Nutzlichtstrom zu bestimmen ist: Lampen mit ungebündeltem Licht. Denn der Nutzlichttrom wird 2011 lm. Nun kann ein Bezugsleistung berechnet werden.

The energy efficiency coefficient is P_corr / P_ref = 0.23.

EU-Energie-Etikett für diese Lampe

Zip-Datei mit 6 EU-Energie-Etiketten von dieser Lampe

Die Leistung der Lampe in der Lumen-Watt Bereich, mit der Energie-Effizienz gekennzeichneten Felder.

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.

LIGHTS4E-LucidSquareFlatPanel625x625_light_diagram

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.

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 79 Grad im C0-C180 Schnitt und 81 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 3171 Lumen.

Wirkungsgrad

Ein Lichtstrom von 3171 lm bei einem Verbrauch von 33.9 Watt bedeutet einen Wirkungsgrad von 93 lm/Watt.

Elektrische Eigenschaften

Der Power Factor ist 0.94. Bei diesem Power Faktor wird für jede Kilowattstunde an Nettoleistung eine Blindleistung von 0.35 kVAhr bewegt.

Versorgungsspannung 230.22 V
Versorgungsstrom 0.156 A
Leistung P 33.9 W
Scheinleistung S 35.9 VA
Power factor 0.94

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 Beschränkungen für die Harmonischen und diese werden eingehalten.

Die Total Harmonic Distortion des Stroms beträgt 15 %. Dieser Wert ist mit einem Klirrfaktor vergleichbar und beschreibt die Harmonischen / Oberschwingungen / Störungen des Stromverlaufes.

Einshaltstrom

Der Einshaltstrom war gemessen worden mit Startphasenwinkel der Spanning varierend von 0 – 170 Grad (mit Steppen von 10 Grad). Die Strom- und Spannungswerte werden gemessen mit einer Erfassungsrate von 39.9 k Erfassungen pro Segunde. Danach werde diesen Dateien durch ein 2 kHz Tiefpassfilter zweiter Ordnung Butterworth-Typ. Damit werden die Stromspitzen die nichts relevantes representieren weggefiltert.
Die Lampe war zwei Minuten ohne (Netz)Spannung wenn jede Messung des Einhaltstroms anfang.

Probespanning 230.0 V
Frequenz der Spannung 50.0 Hz
Maximaler Einshaltstrom 1.155 A Dieser Strom war gemessen worden mit einem Startphasenwinkel der Spanning von 100 Grad.
Pulsbreite des maximalen Einshaltstroms 1.5E-4 s Dies ist die Zeit, die der Impuls über 66 % des maximalen Anlaufstroms ist.
Minimaler Einshaltstrom 0.059 A Dieser Strom war gemessen worden mit einem Startphasenwinkel der Spanning von 0 Grad.
I^2 x t nach 10 ms mit 0 Grad Startphasenwinkel der Spannung 6.000E-6 A Stromversorgung fangt an nach dem Nulldurchgang der Spannung. Es gibt elektronische Geräte die den Nulldurchgang finden können.

Maximaler Einshaltstrom gemessen mit schlimmsten Startphasenwinkel der Spannung

Erster Zyklus des maximalen Einshaltstroms

Die Energie I2t während den ersten 10 Millisekunden des ersten Zyklus

Temperaturmessungen Lampe

Temperaturbild(er).

Status Lampe Mindestens 2 Stunden angeschaltet
Umgebungstemperatur 26 °C
Reflektierte scheinbare Temperatur 26 °C
Kamera Flir T335
Emissivität 0.95
Messabstand 0.5, 1 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 3904 K, also warm/neutralweisses.

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 79 Grad abgegeben, also bis zu einem Kippwinkel von 39.3 Grad. Die Farbtemperatur schwankt in der erste 90 Grad von diesem Bereich des Kippwinkels etwa 1 %.

Im C90-C270 Schnitt wird das meiste Licht in einem Strahlungswinkel von 81 Grad abgegeben, also bis zu einem Kippwinkel von 40.6 Grad. Die Farbtemperatur schwankt in der erste 90 Grad von diesem Bereich des Kippwinkels etwa 1 %.

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 14.8 uMol/s/m^2
PAR Photonenstrom 28.7 uMol/s
PAR Photonen wirkungsgrad 0.8 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 1.6.

Farbdiagram

Farbdiagram und Farbe des Lichtes dieser Lampe.

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

Die Farbcoordinaten sind x=0.3867 und y=0.3875.

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 81 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 81 ist 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 0.0032, was beschreibt, wie weit die Lichtfarbe dieser Lampe vom Pfad des Schwarzen Strahlers (Black Body Kurve) entfernt liegt.
Abschnitt 5.3 der CIE 13.3-1995 listet einen Wert von 5.4E-3, aber ohne weitere Erklärung.
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 0.0 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 nicht signifikant (weniger als 5 %).

Während des Aufwärmens ändert sich die Leistungsaufnahme nicht signifikant (weniger als 5 %).
Die Veränderung in der Wirksamkeit (hier nur eine Indikation weil sie berechnet ist durch eine Teilung zwischen Beleuchtungssträrke und Leistung) während der Aufwärmphase ist -0 %. Ein sehr hoher negativer Wert zeigt eine signifikante Abnahme zum Beispiel aufgrund von Aufheizen der Lampe (Abnahme der Lebensdauer).

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 100.0 Hz
Flackern (Lichtstärke Schwankungs Index) 20 %

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

Biologisch effect

Die biologische Wirkung zeigt das Ausmaß der Auswirkungen die das Licht dieser Lampe auf der Tag-Nacht-Rhythmus des Menschen haben kann (sowie Unterdrückung der Melatonin-Produktion). Siehe auch den erläuternden Artikel (in englischer Sprache) über biologische Wirkung auf OliNo.
Die wichtigsten Parameter (nach vornorm DIN V 5031-100:2009-06):

Biologische Wirkungsfaktor 0.494
kbiol trans (25 Jahre) 1.000
kbiol trans (50 Jahre) 0.756
kbiol trans (75 Jahre) 0.492
kPupille(25 Jahre) 1.000
kPupille(50 Jahre) 0.740
kPupille(75 Jahre) 0.519

Blaues Licht Gefahr

Die Höhe des blauen Lichtes und der Schaden, den sie auf der Netzhaut verursachen kann wurde ermittelt. In diesem Kapitel werden die Ergebnisse präsentiert werden.
Siehe für weitere Informationen die Erläuterung zum Blauen Lichtgefahr auf der OliNo Website (auf Englisch).

Das Niveau des blauen Lichtes dieser Lampe, und die Zusammenhang mit dem Grenzwert und die unterschiedliche Einstufung Bereichen.

L_lum0 [mm] 580 Abmessung des hellsten Teiles der Lampe auf C0-C180 Richtung.
L_lum90 [mm] 580 Abmessung des hellsten Teiles der Lampe auf C90-C270 Richtung.
SSD_500lx [mm] 1804 Berechnete Entfernung, wo Ev = 500 lux. Diese Berechnung ist gültig, wenn sie im Fernfeld der Lampe ist. Hinweis: Wenn dieser Wert 200 mm, wird der Abstand von 200 mm genommen als auf der Norm IEC 62471:2006 vorgeschlagen.
Start der Fernfeld [mm] 4101 Minimaler Abstand, bei dem die Lampe als Punktquelle zu sehen ist. In diesem Bereich der Ev ist linear abhängig von (1/Abstand) 2.
300-350 nm Werte mit 0s gefüllt ja Wenn OliNo mit einem Spektrometer SpB1211 ohne UV-Option gemessen hat dann fehlen die Bestrahlungsstärkedaten von 300-349 nm . Für Lampen, die keine Energie Inhalte haben in der Nähe von 350 nm können wir die Werte 300-349 auf Null setzen.
alphaC0-C180 [rad] 0.321 (Scheinbare) Quellewinkel in der C0-C180 Richtung.
alphaC90-C270 [rad] 0.321 (Scheinbare) Quellewinkel in der C90-C270 Richtung.
alphaAVG [rad] 0.100 Die durchschnittliche (scheinbaren) Quellewinkel. Wenn der durchschnittliche Winkel> = 0,011 rad dann dem Grenzwert ist mit Ausstrahlung Lb berechnet. Ansonsten mit Bestrahlungsstärke Eb.
Belichtungswert [W/m^2/sr] 2.77E+0 Blaues Lichtgefahr-Wert für diese Lampe, gemessen direkt unter der Lampe. Die Berechnung ist bezogen auf Lb. Weil der Abstand bei 500 lux im Nahfeld liegt ist diese Belichtungswert zu pessimistisch und in der Praxis geringer.
Blaues Licht Gefahr Gruppe 0 0=freigestellt, 1=niedrig, 2 = mäßig, 3=hohes Risiko.

Extra

Weitere Fotos.

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