OliNo

Renewable Energy

Lighthero GmbH – Ledröhre 7B

Posted by Marcel van der Steen in Light measurements Add comments

In diesem Artikel eine LEDröhre von Lighthero GmbH. Die Messungen von OliNo zeigen, dass die Lampe ein warm/neutralweisses Licht mit 3638 K Farbtemperatur abgibt. Die Lampe verbraucht 26.5 W an Leistung und produziert einen Lichtstrom von 4000 Lumen. Damit hat sie einen Wirkungsgrad von 151 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 datiert 2017-09-17

Parameter Messwert Erklärung
Farbtemperatur 3638 K warm/neutralweisses
Lichtstärke Iv 761.1 Cd Gemessen direkt unter der Lampe.
Schwankung Lichtstärke 0 % Gibt die Stärke des Flackern an (kein spezifischer Blickwinkel).
Strahlungs winkel 197 deg 197 Grad ist die Strahlungswinkel für alle C-Schnitte da diese Lampe drehsymmetrisch über der 1. Achse ist (die vertikale Achse).
Leistung P 26.5 W Messung der Nutzleistung.
Power Factor 0.95 Bei diesem Power Faktor wird für jede Kilowattstunde an Netto-Energiaufname eine Blindenergie von 0.33 kVAhr bewegt.
THD 21 % Total Harmonic Distortion.
Maximaler Einshaltstrom 0.581 A Dieser Strom ist gemessen mit einer Startphasenwinkel der Spannung von 80 Grad.
Lichtstrom 4000 lm Mit fotogoniometer gemessen und berechnet als in LM79-08 angegeben.
Wirkungsgrad 151 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 82 Color Rendering Index = Farbwiedergabe Index.
Farbqualitätsskala 82 Die Farbqualitätsskala (TM-30-15, besser als die CRI_Ra) bezeichnet ein quantitatives Verfahren zur Bestimmung der Farbwiedergabe einer Lichtquelle.
Rg_TM30 93 Verhältnis zwischen Test und Referenz-Farbgebiet.
Farbkoordinaten der CIE-Normfarbtafel x=0.3915 und y=0.3995
Fassung Röhrensockel Von einer Seite and der Netzspannung.
PAR-Wert 6.6 uMol/s/m2 Anzahl Photonen die 1 m² von durchschnittlichen Pflanzenblättern in 1 Meter Abstand von dieser Lampe auffangen würden.
PAR-Photonenwirkungsgrad 1.3 uMol/s/We Anteil der Photonen die eine durchschnittliche Pflanze vom Licht dieser Lampe verwerten kann.
Photonenstrom 56.9 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 1495 mm x 28 mm x 28 mm Länge, Breite und Höhe der Lampe (ggf. Breite = Höhe = Durchmesser).
L x B x H Leuchtkörper 1400 mm x 26 mm x 26 mm Abmessungen des Teils der Lampe, wo Licht austritt (z.B. Glaskörper, Röhre, Reflektor). Es ist die Oberfläche der Röhre. Wird auch in der Eulumdat Datei angegeben.
Allgemeine Bemerkungen Die Umgebungstemperatur wahrend der Messungen war 25.1 – 25.2 °C.Die Lampe wird maximal etwa 38 Grad wärmer als die Umgebung.Aufwärmeffekt: Während des Aufwärmens ändert sich die Beleuchtungsstärke während 15 Minuten und nimmt ab mit 7 %.
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 -3 %. 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 -3 % 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? nein Laut Angaben des Herstellers.
Melanopische Wirkungsfaktor 0.520 Laut DIN SPEC 5031-100:2015-08.
Blaues Licht Gefahr Gruppe 0 0=freigestelt, 1=niedrig, 2 = mäßig, 3=hohes Risiko. Indikativer Wert gerade unterhalb der Leuchte.
Formfaktor Röhre
Eulumdat Datei Mit rechter Maustaste auf das Icon klicken und “Datei speichern” wählen.
IES Datei Mit rechter Maustaste auf das Icon klicken und “Datei speichern” wählen.

Übersichtstabelle

Vorsicht: Diese Werte sind teilweise berechnet.

EU 2013 Energielabel Klassifikation

Seit September 2013 sind diese Etiketten notwendig.

Wichtig für die Energie-Klassifizierung sind die korrigierten Nennleistung und der Nutzlichtstrom.
Die gemessene Leistung ist 26.5 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: 26.5 W.
Der gemessene Lichtstrom ist 4000 lm. Die Klassifizierung dieser Lampe die benötigt ist um die Nutzlichtstrom zu bestimmen ist: Lampen mit ungebündeltem Licht. Denn der Nutzlichttrom wird 4000 lm. Nun kann ein Bezugsleistung berechnet werden.

The energy efficiency coefficient is P_corr / P_ref = 0.09.

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.

LH-ledtube7B_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.
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 197 Grad im C0-C180 Schnitt und 105 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 4000 Lumen.

Wirkungsgrad

Ein Lichtstrom von 4000 lm bei einem Verbrauch von 26.5 Watt bedeutet einen Wirkungsgrad von 151 lm/Watt.

Elektrische Eigenschaften

Der Power Factor ist 0.95. Bei diesem Power Faktor wird für jede Kilowattstunde an Netto-Energiaufname eine Blindenergie von 0.33 kVAhr bewegt.

Versorgungsspannung 230.16 V
Versorgungsstrom 0.121 A
Leistung P 26.5 W
Scheinleistung S 27.9 VA
Power factor 0.95

Von dieser Lampe sind auch die Spannungs- und Stromformen gemessen.

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.

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 nicht eingehalten. Siehe Anmerkung später.

Die Total Harmonic Distortion des Stroms beträgt 21 %. Dieser Wert ist mit einem Klirrfaktor vergleichbar und beschreibt die Harmonischen / Oberschwingungen / Störungen des Stromverlaufes.

Anmerkung: die verwendete Versorgungsspannung is sauber genug laut der EU norm. Das nächste Bild zeight die Harmonischen in der Versorgungsspannung.

LH-ledtube7B_harmonics_voltage

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

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 0.581 A Dieser Strom war gemessen worden mit einem Startphasenwinkel der Spanning von 80 Grad.
Pulsbreite des maximalen Einshaltstroms 3.3E-4 s Dies ist die Zeit, die der Impuls über 10 % des maximalen Anlaufstroms ist.
Minimaler Einshaltstrom 0.138 A Dieser Strom war gemessen worden mit einem Startphasenwinkel der Spanning von 10 Grad.
I^2 x t nach 10 ms mit 0 Grad Startphasenwinkel der Spannung 9.000E-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 25 °C
Reflektierte scheinbare Temperatur 25 °C
Kamera Flir T335
Emissivität 0.95
Messabstand 0.5 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 3638 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 85 Grad gemessen. Ausserhalb ist die Lichtstärke zu schwach (unter 0.10 Lux) um die Farbe zuverlässich ze messen.

Im C0-C180 Schnitt wird das meiste Licht in einem Strahlungswinkel von 197 Grad abgegeben, also bis zu einem Kippwinkel von 98.7 Grad. Die Farbtemperatur schwankt in diesem Bereich des Kippwinkels etwa 3 %.

Im C90-C270 Schnitt wird das meiste Licht in einem Strahlungswinkel von 105 Grad abgegeben, also bis zu einem Kippwinkel von 52.7 Grad. Die Farbtemperatur schwankt in 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.

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

Parameter Wert Einheit
PAR Zahl 6.6 uMol/s/m^2
PAR Photonenstrom 34.6 uMol/s
PAR Photonen wirkungsgrad 1.3 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

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.

Die Farbcoordinaten sind x=0.3915 und y=0.3995.

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

Hier das Bild zum Farbwiedergabe Index.

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 82 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 82 ist grösser als der empfohlene Minimalwert 80 für naturgetreue Farbwiedergabe im Alltag.

Der Farbunterschied (“chromaticity difference”) ist 0.0017, 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.

TM-30-15

Die Farbqualitätsskala TM-30-15 (besser als die CRI_Ra) bezeichnet ein quantitatives Verfahren zur Bestimmung der Farbwiedergabe einer Lichtquelle.
TM30-15 Rf = 82, Rg = 93.

Die 99 TM-30-15 Rf-Werte vom Licht dieser Leuchte. Einer Wert nah zu 100 bedeutet die Wiedergabe dieser Fabe ist der Wiedergabe der Testlampe sehr verglechbar.

Grafische Darstellung von 16 DurchschnittFarbepunktwerte von der Testlampe und von einer Referenzlampe mit gleichen Farbtemperatur. Der Kreiz in schwarz ist das Ergebnis der Referenzlampe, und in Rot das von der Testlampe. Man kann eine enetuelle Änderung der Farbe, eine Verbesserung oder Degradation der Saturation erkennen.

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 während 15 Minuten und nimmt ab mit 7 %.
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 -3 %. 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.

Die Tiefe der Beleuchtungsstärkeschwankungen im Licht dieser Lampe.

Flimmerfrei.

Parameter Wert Einheit
Flimmerfrequenz 99.9 Hz
Flimmern (Lichtstärke Schwankungs Index) 0 %
Flimmerindex 0.001 [-]
Kompaktflimmergrad CFD 0 %

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

Melanopisch Effekt

Die melanopische 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).
Die wichtigsten Parameter (nach Norm DIN SPEC 5031-100:2015-08):

Melanopische Wirkungsfaktor 0.520
kmel trans (25 Jahre) 1.046
kmel trans (32 Jahre) 1.000
kmel trans (50 Jahre) 0.851
kmel trans(75 Jahre) 0.621
kmel trans(90 Jahre) 0.494
kPupille(25 Jahre) 1.088
kPupille(32 Jahre) 1.000
kPupille(50 Jahre) 0.792
kPupille(75 Jahre) 0.543
kPupille(90 Jahre) 0.416

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.

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

L_lum0 [mm] 26 Abmessung des hellsten Teiles der Lampe auf C0-C180 Richtung.
L_lum90 [mm] 1400 Abmessung des hellsten Teiles der Lampe auf C90-C270 Richtung.
SSD_500lx [mm] 1234 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] 7001 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] 0.021 (Scheinbare) Quellewinkel in der C0-C180 Richtung.
alphaC90-C270 [rad] 1.135 (Scheinbare) Quellewinkel in der C90-C270 Richtung.
alphaAVG [rad] 0.061 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] 6.07E+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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