Behoudfactor

Stel een sportveld moet met minimaal 200 lux verlicht zijn. Wat als de verlichting bij oplevering op vol vermogen 220 lux is? Is dit voldoende om over 20 of 30 jaar nog steeds minstens 200 lux te hebben? Het antwoord op die vraag zit in de behoudfactor.

De behoudfactor (ook wel maintenance factor of onderhoudsfactor) geeft aan hoeveel het lichtniveau achteruit gaat door veroudering en vervuiling gedurende de levensloop van de verlichting.

De behoudfactor is bij led-armaturen een combinatie de volgende factoren:

lumendepreciatie: de Lx of LxBy waarde, hoeveel de lichtopbrengst van de lichtbron door veroudering achteruit gaat
veroudering: hoeveel de lichtopbrengst achteruit gaat door veroudering van de doorzichtige lichtkap van een armatuur
vervuiling: hoeveel de lichtopbrengst achteruit gaat door vervuiling van de doorzichtige lichtkap van een armatuur
uitval: hoeveel de lichtopbrengst achteruit gaat door uitval van individuele ledjes in een armatuur

Bij conventionele armaturen is het verlies zo'n 20% tot 30% (behoudfactor 0.8 tot 0.7). Bij led-armaturen is het zo'n 5% tot 10% (behoudfactor 0.95 tot 0.90). Bij led verhogen drivers vaak de stroom een ietsje om het verlies door veroudering te compenseren.

Lumendepreciatie

De lumendepreciatie wordt bij een bepaald aantal branduren en bepaalde gemiddelde omgevingstemperatuur gegeven. Het aantal branduren is meestal 100.000 uur, soms 50.000 uur. De gemiddelde omgevingstemperatuur (vaak aangeduid met Ta of Tq) is meestal 25 °C, soms 35 °C. Bijvoorbeeld L90 100.000 uur 25 °C betekent dat na 100.000 uur bij een gemiddelde omgevingstemperatuur van 25 °C een armatuur nog 90% van het licht geeft.

Soms wordt By toegevoegd. Dit betekent dat maximaal y% van de ledjes onder de Lx waarde zit. Bijvoorbeeld L90B10 betekent dat maximaal 10% van de ledjes onder de L90 waarde zitten. De By waarde is relevant voor de uniformiteit van de armaturen en daarmee gelijkmatigheid op het veld. Hoe lager de By waarde des te beter de uniformiteit.

Een gangbare eis is L90B50 bij 100.000 branduren en 25 °C.

De bedrijfstemperatuur heeft invloed op de lumendepreciatie. Hoe hoger de bedrijfstemperatuur, hoe hoger de lumendepreciatie. Daarbij: hoe hoger de stroom, hoe hoger de bedrijfstemperatuur. Door dimmen wordt de stroom en daarmee de bedrijfstemperatuur wat lager, waardoor het risico op uitval en de lumendepreciatie wat minder wordt.

Afbeelding 1: voorbeeld van L90 levensduur, bij hogere stroom en bij hogere bedrijfstemperatuur neemt de L90 levensduur af.

Extrapolatie

Sportverlichting wordt meestal zo'n 500 uur per jaar gebruikt, 100.000 uur betekent dan 200 jaar. Zelfs een lumendepreciatie bij 50.000 uur, 100 jaar, is overdreven voor sportverlichting. Eigenlijk is 25.000 uur, 50 jaar, een voldoende realistische waarde.

De lumendepreciatie gaat asymptotisch: in het begin wat minder, later wat meer.

Afbeelding 2: lumendepreciatie.

We kunnen hierdoor veilig lineair extrapoleren. Stel we hebben L80 bij 100.000 branduren. Dan zal het bij 50.000 branduren minstens L90 zijn en bij 25.000 branduren minstens L95.

branduren	L94	L90	L80
100.000	L94	L90	L80
50.000	L97	L95	L90
25.000	L98.5	L97.5	L95

Tabel: lineaire extrapolatie lumendepreciatie

Onderhoud

Tijdens onderhoud worden armaturen schoongemaakt om verlies en verstrooiing van licht door vervuiling tegen te gaan. Hoe vervuild armaturen raken is afhankelijk van tal van factoren, zoals omgeving, hoogte van masten, kantelhoek van armaturen, lichthinder kapjes, overheersende windrichting, etc.

Kabelverlies

De kabel van de meterkast naar de armaturen heeft een bepaalde weerstand R (afhankelijk van de lengte van de kabel, de dikte van de aders en de soortelijke weerstand van het materiaal van de aders). Door de kabel loopt stroom I waardoor de kabel een ietsje opwarmt. Er gaat nu R × I² vermogen aan warmte verloren.

Hoe groter de aderdikte van de kabel, hoe kleiner het kabelverlies. Het wordt aanbevolen kabels dusdanig dik te nemen zodat het kabelverlies maximaal 3% is.

Conventionele armaturen

Bij conventionele armaturen is de netspanning belangrijk. Als de netspanning lager is dan 400V dan neemt de hoeveelheid licht kwadratisch af. Immers: spanning U = weerstand R × stroom I. Dus als spanning U lager is dan wordt stroom I ook lager. Het door de armaturen opgenomen vermogen P = spanning U × stroom I. Als spanning U afneemt, neemt ook stroom I af en neemt het vermogen dat een armatuur opneemt met het kwadraat af. Dus als de netspanning bijvoorbeeld met 4% afneemt, dan neemt de hoeveelheid licht met 8% af.

Door de lagere netspanning wordt dus minder vermogen opgenomen en geven de armaturen minder licht. Bij conventionele armaturen wordt ook dit meegenomen in de behoudfactor.

Door de lagere netspanning gaat er een iets lagere stroom lopen. Het kabelverlies neemt hierdoor iets af. Stel het kabelverlies is 2.5% en de netspanning is 4% lager dan neemt het kabelverlies met 8% af naar 2.3%.

Led-armaturen

Led-armaturen worden aangestuurd door een driver. De driver is in feite een regelbare trafo. De individuele ledjes in een armatuur werken op een bepaalde spanning, bijvoorbeeld 3V, 6V of 12V. De driver levert deze spanning ongeacht de netspanning. Is de netspanning lager dan 400V dan neemt de driver een hogere stroom af om toch dezelfde spanning, stroom en vermogen aan de ledjes te kunnen leveren. De ledjes geven daardoor evenveel licht.

Ondanks de lagere netspanning wordt hetzelfde vermogen opgenomen en geven de armaturen evenveel licht.

Door de lagere netspanning gaat er een iets hogere stroom lopen. Het kabelverlies neemt hierdoor iets toe. Stel het kabelverlies is 2.5% en de netspanning is 4% lager dan neemt het kabelverlies toe tot 2.7%.

Contact

Vragen? Neem via gerust contact op.