Die Tücken von LED-Linienröhren und intelligenten Beleuchtungssystemen

13. August 2017 von Jürgen Ritzek
Die Tücken von LED-Linienröhren und intelligenten Beleuchtungssystemen

LED-Röhren haben viele Tücken, unter anderem lassen sie einen beträchtlichen Teil der Energieeinsparungen auf dem Tisch liegen. Wenn Sie alle Ihre Optionen kennen, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen und Ihre Energieeinsparungen maximieren. Mit jedem Anstieg um 10 °C sinkt die durchschnittliche Zuverlässigkeit um 50 %. Die Planung einer Röhren-Nachrüstung für ein bestehendes Leuchtstofflampen-Dimmsystem erfordert eine sorgfältige Prüfung vor dem Kauf und der Installation. Die Entscheidung für die Einführung eines intelligenten Beleuchtungssystems überschneidet sich mit der Entscheidung für eine Umrüstung auf LED. LED-Röhren sind nicht so ausgereift, dass sie in ein digitales Netzwerk integriert werden können, ohne dass zusätzliche Geräte angeschafft werden müssen; die Installation neuer LED-Leuchten ist jedoch möglich.

Einige Hersteller bieten jetzt Zigbee-fähige LED-Röhren an, die über Bluetooth mit drahtlosen Sensoren kommunizieren und den Komfort der Bewohner erhöhen. Einige Geräte erhalten eine eindeutige Adresse, die eine Zwei-Wege-Kommunikation zwischen einer Steuerung und einem zentralen Server und dem Gerät ermöglicht, das je nach Vorliebe für die Kommunikation mit drahtlosen Sensoren fest verdrahtet oder drahtlos sein kann. Der LED-Röhrenraum ist eine bewährte Lösung zur Maximierung der Energieeinsparungen.


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von Wesley Whited, DNV GL

Die Tücken von LED-Linearröhren und intelligenten Beleuchtungssystemen

Auf den ersten Blick scheint die Nachrüstung einer bestehenden Leuchtstoffröhre mit einer LED-Linear-Röhre eine verlockende Option zu sein. Sie erzielen einige der mit LEDs verbundenen Energieeinsparungen, ohne eine neue Leuchte kaufen und installieren zu müssen. Die Beliebtheit von LED-Röhren liegt in ihrer Einfachheit und den niedrigen Kosten. Allerdings haben LED-Röhren viele Fallstricke, einschließlich der Tatsache, dass eine beträchtliche Menge an Energieeinsparungen auf dem Tisch liegen bleibt. Beleuchtungsumrüstungen sind eine große Investition und kommen nur selten vor. Wenn Sie alle Ihre Optionen kennen, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen und Ihre Energieeinsparungen maximieren.

Die verschiedenen Typen von LED-Röhren

Underwriters Laboratories (UL) zertifiziert drei verschiedene Arten von LED-Röhren im Rahmen seiner UL1598-Zertifizierung.

Typ A: Diese Röhrentypen arbeiten mit einem internen Treiber, der direkt von einem vorhandenen linearen Leuchtstoffvorschaltgerät gespeist wird. Diese Röhren sind für den Einsatz mit T12, T8 und T5 konzipiert. Installationen des Typs A erfordern keine Modifikationen an der bestehenden Leuchte und viele Leute bezeichnen diesen Lampentyp als "Plug-and-Play". Röhren des Typs A haben einen geringeren Wirkungsgrad aufgrund von Leistungsverlusten durch das vorhandene Vorschaltgerät sowie eingeschränkte Dimm- und Steuerungsmöglichkeiten.

Typ B: Diese Röhrentypen arbeiten mit einem internen Treiber und werden direkt von der Netzspannung gespeist, die die Leuchte versorgt. Diese Röhren erfordern eine Modifikation der bestehenden Leuchte, was dazu geführt hat, dass dieser Lampentyp als "Ballast-Bypass" bezeichnet wird. Diese Lampen müssen von einem zertifizierten Elektriker installiert werden und haben eingeschränkte Dimm- und Steuerungsmöglichkeiten.

Typ C: Diese Röhrentypen werden mit einem externen Treiber betrieben, der das Vorschaltgerät der vorhandenen Leuchten ersetzt. Für diese Röhrentypen muss die vorhandene Leuchte modifiziert werden, aber der Strom, der zu den Fassungen geleitet wird, ist Niederspannung (LV) und nicht Wechselspannung. Röhren des Typs C sind effizienter als die anderen Typen, sind aber nicht mit Smart Lighting Systemen kompatibel.

Die Tücken aller LED-Röhren

Wie jede andere Technologie haben auch LED-Röhren einige Vorteile, aber seien Sie sich ihrer Nachteile bewusst:

Schlechtes Wärmemanagement: Wärmeist das Kryptonit der Halbleiter, die LED-Beleuchtung betreiben. Die Wärme, die die LED-Diode erzeugt, muss abgeleitet werden, und die Form einer Röhre erlaubt keine angemessene Luftzirkulation, und die Form der Röhre bietet nur eine begrenzte Oberfläche, um Wärme abzuführen. Die Faustregel im Elektronikdesign besagt, dass für jeden Anstieg um 10°C die durchschnittliche Zuverlässigkeit um 50% sinkt. Hinzu kommt, dass es viele Hersteller von LED-Röhren gibt, was es extrem schwierig macht, zu beurteilen, wie alle Optionen die Wärme ableiten. Wenn eine Röhre nicht über das richtige Wärmemanagement verfügt, sinkt ihre Lebensdauer unter die L70-Bewertung der Röhre.

Schlechte Lichtverteilung: Leuchtstofflampen arbeiten, indem sie das Licht in alle Richtungen projizieren. Leuchtstoffröhren sind mit einem Reflektorsystem ausgestattet, um dieses omnidirektionale Licht zu streuen und zu lenken. LED-Röhren projizieren kein omnidirektionales Licht, sondern nur nach unten. Würde man eine LED-Röhre in zwei Hälften teilen, so befände sich in der oberen Hälfte der Kühlkörper und die Elektronik und in der unteren Hälfte die Leuchtdioden. Da LED-Röhren das Licht nur nach unten projizieren, nutzen sie das Reflektorsystem der vorhandenen Leuchten nicht vollständig aus, was zu weniger nutzbarem Licht als bei einer Leuchtstofflampe führen kann.

Eingeschränkte Leistungsfähigkeit mit bestehenden Steuerungssystemen: Wenn eine Einrichtung ein bestehendes Leuchtstoffröhren-Dimmsystem hat, muss das Personal bei der Auswahl eines Röhrenherstellers sorgfältig vorgehen. Die Kompatibilität zwischen dem vorhandenen Leuchtstofflampen-Dimmvorschaltgerät und der neuen LED-Röhre muss sichergestellt werden. Wenn eine inkompatible Röhre ausgewählt wird, kann die Leuchte nicht mehr gedimmt werden, was die potenziellen Energieeinsparungen verringert. Außerdem können die Lichtwerte pro Röhre beim Dimmen variieren. Das Ergebnis sind ungleichmäßige Lichtverhältnisse in einem langen Flur, die optisch nicht ansprechend sind. Die Planung für die Nachrüstung einer Röhre in ein bestehendes Leuchtstoffröhren-Dimmsystem erfordert eine sorgfältige Prüfung vor dem Kauf und der Installation.

LED-Röhren und intelligente Beleuchtungssysteme

Intelligente Beleuchtungssysteme (Smart Lighting Systems) sind ein Konzept, bei dem das Lichtniveau der einzelnen Leuchten an die jeweiligen Arbeitsanforderungen angepasst wird. Um ein Höchstmaß an Energieeinsparung zu erreichen, werden diese einzelnen Leuchten zu einem Netzwerk kombiniert. Diese einzelnen Produkte kommunizieren mit einem festgelegten Protokoll über eine physikalische Schicht, die von einem zentralen Server gesteuert wird. Die einzelnen Geräte erhalten eine eindeutige Adresse, die eine bidirektionale Kommunikation zwischen einem Controller und dem Gerät ermöglicht. Netzwerke können fest verdrahtet oder drahtlos sein, je nach Vorliebe. Das Ergebnis ist ein Beleuchtungssystem, das eine ideale visuelle Umgebung schafft und gleichzeitig ein Maximum an Energie spart.

Die Entscheidung für die Implementierung eines Smart Lighting Systems überschneidet sich mit der Entscheidung für eine Umrüstung auf LED. LED-Röhren sind nicht so ausgereift, dass sie in ein digitales Netzwerk integriert werden können, ohne dass zusätzliche Geräte angeschafft werden müssen; die Installation neuer LED-Leuchten mit digitalen Treibern ist jedoch eine bewährte Lösung, um Energieeinsparungen zu maximieren und den Komfort der Bewohner zu erhöhen. Der Bereich der LED-Röhren verändert sich schnell. Einige Hersteller bieten jetzt Zigbee-fähige LED-Röhren an, die Bluetooth zur Kommunikation mit drahtlosen Sensoren nutzen. Der sicherste Weg für eine Einrichtung, die eine intelligente Beleuchtungslösung in Betracht zieht, ist, mit einem Beleuchtungsexperten über alle verfügbaren Optionen zu sprechen. In den meisten Fällen wird eine neue LED-Leuchte die Energieeinsparungen maximieren, da die Leuchte nicht eins zu eins ausgetauscht werden muss.

LED-Röhren sind eine praktikable Option, wenn eine Einrichtung auf der Suche nach einer einfachen neuen Beleuchtung ist. Wenn eine Einrichtung jedoch ein bestehendes Leuchtstoffröhren-Dimmsystem hat und die Maximierung der Energieeinsparung für die Projektziele entscheidend ist, dann sind LED-Röhren möglicherweise nicht die effektivste Option. Da Beleuchtungs-Upgrades nur selten vorkommen, ist es wichtig, dass die Entscheidungsträger alle Optionen in Betracht ziehen, um sicherzustellen, dass die Projektziele erreicht werden.

DNV GL und intelligente Beleuchtungssysteme

DNV GL konzipiert und implementiert seit vier Jahren erfolgreich Smart Lighting Systems-Projekte im Auftrag unserer Kunden aus der Versorgungswirtschaft. Unser Team verfügt über umfangreiche Projekterfahrung sowohl bei Nachrüstungen als auch bei Neubauten von Beleuchtungsprojekten. Wir arbeiten während des gesamten Projektlebenszyklus, um Energiesparmaßnahmen zu identifizieren, zu begründen und zu bewerten und bieten nach der Installation eine technische Überprüfung, um die Einsparungen zu verifizieren.

Unser Team steht zur Verfügung, um direkt mit großen Institutionen zusammenzuarbeiten und sie bei Projekten mit intelligenten Beleuchtungssystemen zu unterstützen. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Wesley Whited oder besuchen Sie unserenWissens-Hub für intelligenteBeleuchtungssysteme.

 

Wesley Whited ist Senior Consultant für Advanced Lighting & Controls bei DNV GL. Herr Whited hat sieben Jahre Erfahrung im kommerziellen Beleuchtungsmarkt, vom Projektmanagement bis zum Vertrieb. Herr Whited ist ein Absolvent der West Virginia University (WVU) und hat einen MBA von der Capital University in Columbus, OH.

 

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