LED-valaistus. Tilannekatsaus Tapio Kallasjoki

Transkriptio

1 LED-valaistus Tilannekatsaus 2015 Tapio Kallasjoki

2 Sisältöä Miten ledit poikkeavat perinteisitä valonlähteistä? Miten tähän on tultu? Ledien ominaisuudet Energiatehokkuus ja viranomaisten päätökset Värintoisto Polttoikä Uusia haasteita

3 LED puolijohdelamppu Kaksi erilaista saostettua puolijohdetta kytketään myötäjännitteeseen. Elektronien ja aukkojen yhtyessä syntyy valoa.

4 ERILAISIA RAKENTEITA Merkkivaloina käytetään yleensä radiaaliledejä. Teholedit ovat yleensä pintaliitosledejä, jolloin niistä voidaan helposti valmistaa erilaisia moduuleja

5 OMINAISUUKSIA, joilla ledien käyttöä voidaan perustella hyvä valotehokkuus myös alhaisissa lämpötiloissa pitkä elinikä pieni koko suuri pintakirkkaus laaja värivalikoima valo ei sisällä lämpöeikä UV-säteilyä luja rakenne valo valmiiksi suunnattua ja valonjakoa voidaan muokata erilaisilla linsseillä säädettävyys alhainen jännite ei sisällä elohopeaa

6 Ledejä käytetään nykyisin laajalti luminanssipohjaisissa sovelluksissa Kuva: Audi Kuva: Obelux Oy

7 Vilkkuvat mainokset poikivat valituksia Helsingissä HS/Kaupunki :52

8

9 ja arkkitehtuurivalaistuksessa, kun halutaan tarkasti kohdistettua valoa värillistä valoa ilman suodattimia värinvaihtoa liikkuvaa valoa

10 Valosaaste sairastuttaa eläimiä ja ihmisiä Keinovalaistuksen lisääntyminen kuormittaa ympäristöä ja aiheuttaa terveysvaikutuksia HS/Kotimaa :22

11 ja nyt myös valaisemaan Kuvat: Philips, iguzzini, Osram, Valopää Oy

12 LUONNOSTAAN SUUNTAAVANA VALONLÄHTEENÄ LEDI SOPII HYVIN ERITYISESTI KOHDEVALAISTUKSEEN

13 Myös LED-putket ovat kohdelamppuja

14 Yleisvalaistukseen käytetyt ledivalaisimet ovat useimmiten hajasäteilijöitä

15 Ledit katuvalaistuksessa Suomessa ja ulkomailla toteutettu runsaasti koeasennuksia alkuvaiheessa pieniä toimijoita ja epäonnistumisia (epäonnistunut valonjako, ei kestänyt ympäristöolosuhteita) nyt kaikilla ulkovalaisinvalmistajilla ja maahantuojilla on laajat valikoimat ledivalaisimia tuotteet edelleen hintavia toteutukset alkoivat aluksi kevyen liikenteen väyliltä ja asuntokaduilta.

16 LED-tievalaisimien valotehokkuudet ovat kasvavat nopeasti Lähde: Tran Quoc Khanh, Technische Univesitaet, Darmstadt 2010

17 Linssioptiikalla saadaan aikaan hyvin tarkkoja valonjakokäyriä mikä merkitsee pidempiä pylväsvälejä Lähde: Tran Quoc Khanh, Technische Univesitaet, Darmstadt 2010

18 Elohopealamput poistuivat markkinoilta Helsingin kaupungin mukaan niiden korvaaminen tulee edullisimmaksi ledivalaisimilla. (Olli Markkanen LUCI-konferenssi 2015)

19 Ledeja voi säätää (himmentää) paremmin kuin suurpainenatriumlamppuja, mikä tarjoaa mahdollisuuksia älykkäissä tievalaistusratkaisuissa Lähde: Tran Quoc Khanh, Technische Univesitaet, Darmstadt 2010

20 Mesooppisen fotometrian käyttöönotto parantaa tulevaisuudessa valkean valon mahdollisuuksia ulkovalaistuksessa Jan Evangelista Purkine Johannes Evangelista von Purkinje

21 Näköaistin herkkyyskäyrä siirtyy lyhyempiin aallonpituuksiin päin, kun ympäristön luminanssitaso laskee Source: HUT, Lighting Lab, Eloholma 12/2008

22 CIE on hyväksynyt uuden mesooppisen fotometrian perusteet Recommended System for Mesopic Photometry Based on Visual Performance CIE 191:2010 ISBN This report deals with visual task performance based approaches to mesopic photometry with a major aim to establish appropriate mesopic spectral sensitivity functions to serve as the foundation of a system of mesopic photometry. A review of the most important visual tasks and the range of visual conditions typically encountered in the context of night-time driving is given.

23 Eri valonlähteiden mesooppisia arvoja eri luminanssitasoilla SOX=pienpainenatrium, SON=suurpainenatrium, CDM=monimetalli (lämminsävyinen), MH=monimetalli (päivänvalo) Lähteet: Marjukka Puolakka ja Teresa Goodman, CIE Conference 2010

24 Valon spektri vaikuttaa reaktioaikoihin liikenteessä LPS = pienpainenatriumlamppu HPS = suurpainenatriumlamppu Metal halide = monimetallilamppu Lähde: David M. Keith

25 Pärjääkö LED perinteisille valonlähteille energiatehokkuudessa värintoistossa polttoiässä taloudellisuudessa?

26 Ovatko LEDit valaistusalan vastaus ilmastonmuutoksen ehkäisyyn? Picture: Greenpeace

27 Valaistus

28

29 Kustannus/euroa Ledi verrattuna hehkulamppuun Aika/vuosia Laskenta-arvot: 60 W hehkulamppu (0,5 euroa), 8 W LED-lamppu (5 euroa), 1000 h/vuodessa, 0,12 euroa/kwh, ei vaihtokustannuksia Copyright Tapio Tapio Kallasjoki Kallasjoki 1/

30 Ledit yleistyvät vauhdilla valaistuksen sähkönkäyttö liki puolittunut HS/Kotimaa Julkaistu :49

31 Efficacy development of different light sources (IEA Annex 45 Guidebook 2010) Suurpainenatriumlamppu Monimetallilamppu Kaksikantaloistelalamppu (putki) Energiansäästölamppu Elohopealamppu Halogeenilamppu Hehkulamppu LED OLED Copyright Tapio Tapio Kallasjoki Kallasjoki 1/

32 Eri valonlähteiden valotehokkuudet ja niiden mahdollisuudet

33 Kuinka kuluttaja osaa valita parhaan lampun???

34 LED-lamppujen etuja pitkä elinikä, jos jäähdytys on toteutettu hyvin myös lämminsävyisiä lamppuja saatavilla valo voidaan kohdistaa valmiiksi linsseillä LED-lamppujen haasteita jäähdytyselementin on oltava lampussa suuritehoisten lamppujen jäähdytyselementti ei ehkä mahdu lampun mittoihin kun lampun lämpötila nousee, niin sen elinikä lyhenee

35 LED-tuotteiden mainostuksessa ei saa sortua ylilyönteihin - tai kuluttaja pettyy - ja ledien markkinoille tulo hidastuu (40 W hehkulamppu 400 lm) (4 W LED-lamppu 170 lm)

36 Asetus n:o 874/2012 direktiivin 2010/30/EU täydentämisestä lamppujen ja valaisimien energiamerkinnän osalta Luokat F ja G poistuvat lähtien ja tilalle tulevat luokat A+ ja A++.

37 Energiamerkintä koskee myös kotivalaistuksen valaisimia

38 Täytäntöönpanotoimenpiteet kotivalaistuksen lampuille

39 KORVAAVIA VALONLÄHTITÄ HEHKULAMPULLE, Tapio Kallasjoki 2015

40 HUOM. Osa kirkkaista ympärisäteilevistä halogeenilampuista on jopa D-luokkaa. EU antoi näille jatkoaikaa saakka kokouksessaan

41 Vaikka kirkkaiden C-luokan ympärisäteilevien lamppujen markkinoille saattamiskiellon aikaraja siirtyy, vaikka RETRODESIGN-HEHKULAMPUT OVAT JO MARKKINOILLA Tapio Kallasjoki 2015

42 Kohdelamppuja koskeva toimeenpanosäädös muuttaa lamppuvalikoimaa vuosina 2014 ja 2016 TILANNE NYT HID = suurpaineinen purkauslamppu (monimetallilamppu) CFL = loistelamppu HL LV = pienoisjännitteinen halogeenilamppu HL MV = verkkojännitteinen halogeenilamppu GLS = hehkulamppu