Your SlideShare is downloading. ×
0
LED til museumsbelysning
Anders Thorseth, DTU Fotonik
andt@fotonik.dtu.dk

15-11-2013 ODM

Anders Thorseth, DTU Fotonik
Afbud

• Peter Selmer Gade
• I-NO - Applied LED Technology
Prags Boulevard 47
2300 København S

www.i-no.dk
Afløser
• Anders Thorseth
‒ Postdoc
‒ DTU Fotonik, Department of Photonics engineering, Risø Campus
• Forskning
‒ Lysmålet...
Oversigt
•
•
•
•
•
•
•
•

LED teknologi
Traditionelle lyskilder
Farve-beskrivelse og -gengivelse
Hvidt lys med LED
‒ Hvide...
LED teknologi

Reference:
pinolpære ved 2200 K

15-11-2013 ODM

Anders Thorseth, DTU Fotonik
LED teknologi
Høj effekts LED
(~ 1-5 W, 50-400 lm)

Special LED

5 mm LED
(~ 0.06 W, ~ 2-5 lm)
Fordele:
• Kompakte, robust...
LED teknologi
Materialet bestemmer farven

Elektroluminicens

15-11-2013 ODM

Anders Thorseth, DTU Fotonik
Hvidt lys og traditionelle lyskilder
Dagslys varierer i løbet af dagen

Traditionelle lyskilder

Glødepærer

Sparepærer

1...
Farvebeskrivelse
Model for menneskers farvesyn (CIE 1931)

15-11-2013 ODM

Anders Thorseth, DTU Fotonik
Farvegengivelse
Dagslys, en ideel lyskilde til belysning (Bouma, 1947):
- stor variation af farver
- gør det let at skelne...
Farvegengivelse
Hvis spektralfordelingen af test og reference lyskilde er identiske: Ra = 100
Ra = 74 (Daylight 6207 K)
Ra...
Hvide LED
Forskellige farvesammensætninger giver den samme
korrelerede farvetemperatur ca. 3000 K men forskellig
farvegeng...
Hvide LED
Varm hvid LED 2600-3500 K:

400

450

500

550

600

650

”Ultra”-varm hvid LED 2000 K

700

Bølgelængde [nm]

E...
Hvide LED
Kold hvide LED (5000-10000 K):

Ra = 74 (Daylight 6207 K)

400

450

500

550

600

650

700

Effektivitet: Bølg...
RGB farveblanding med LED
Grøn
525 nm

Blå
460 nm

15-11-2013 ODM

Rød
630 nm

400

450

500

550

600

650

700

Bølgelæn...
Farveblanding
Farvetemperatur område: 2700 K – 6500 K
Ra område: 93-97

6500
5640
5066
4563
4150
3852
3517
3267
3057
2868
...
Skadelig stråling
400

500

600

700

800

1

10

0,1

1

0,01

0,1
300

1E-3
400

500

600

700

800

Wavelength [nm]

CC...
Skadelig stråling
Relativ skadevirkning

Energibesparelse

100%

0%

60%

Halogen spot
(Index)

70%

50%

60%

Neutral Hvi...
Systemeffektivitet
Driver/transformer
ca. 10 % tab

@ 25 °C

230 V

100 lm/W
Køling, LED varmes op
ca. 15 % tab

Optik/skæ...
Systemeffektivitet
250

Eksempel på måling af
total lysstrøm som
funktion af tid:

200
Luminous flux [lm]

T = 49 C på køl...
Fremtidsudsigter

Power LED, 1 mm2, 350 mA, 25°C. Driver losses not included
US DOE: Solid-state lighting research and dev...
Praktiske aspekter
•
•
•
•
•

Andre museums projekter med LED
LED Guidelines og standarder
Hurtige tips til LED køb
DOLL Q...
LED Projekter
• Internationalt
‒ Det Sixtinske Kapel
‒ Louvre
‒ The National Gallery, London
‒ Uffizi, Venedig
• Danske mu...
Rosenborg LED projekt
- Udviklet og installeret, April 2011 i skatkammeret
på Rosenborg Slot
Pantent anmeldelse af
det LED...
Guidelines og standarder
• Guidelines for Selecting Solid-State
Lighting for Museums
‒ James R. Druzik and Stefan W.
Micha...
Hurtige tips til LED køb
• Få en prøveeksemplar!
• Se på lyset, hvordan ser det ud…
‒ på huden?
‒ på en hvid væg?
‒ på nog...
DOLL Quality Lab
Målefaciliteter
• Total spektral lysstrøm [Lumen]
‒ Lineære lyskilder op til 150 cm eller
60x60x60 cm
• I...
Konference
Konklusion
•
•
•
•
•
•
•

LED er en lyskilde som er væsentligt forskellig fra almindelige lyskilder
Farveegenskaberne ved ...
• Tak for opmærksomheden!
15-11-2013 ODM

Anders Thorseth, DTU Fotonik
Farveblanding
Halogen spot lamps, 12 V, GU5.3 with dichroic reflectors
different emission angles
Measured values:
P [W]

[...
Farveblanding
LED lamps, 12 V, GU5.3
different emission angles
Measured values:

P [W]

[lm]

[lm/W]

CCT [K]

CRI

4.5

1...
Farveblanding
Halogen spot lamps, 12 V, GU5.3 with dichroic reflectors
different emission angles
Measured values:
CCT = 30...
LED baserede erstatningspærer
LED baserede erstatningspærer til halogen spot lyskilder

Total lysstrøm som funktion
af eff...
LED baserede erstatningspærer
LED baserede erstatningspærer til halogen spot lyskilder

Grønlig

Kromatisitets koordinater...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

80 Anders Thorsteh, LED til belysning

162

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
162
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
2
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • 9.40 -10.40LED til belysningCarsten Dam-Hansen, DTU FotonikGennemgang af funktion, typer, egenskaber, fordele, ulemper, anvendelsesmuligheder og økonomi.
  • Husk Større enheder store chip og multichips
  • 1885 K Ra 84
  • Sæt nye LED er og effektiviter ind evt. 2200 K
  • Transcript of "80 Anders Thorsteh, LED til belysning"

    1. 1. LED til museumsbelysning Anders Thorseth, DTU Fotonik andt@fotonik.dtu.dk 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    2. 2. Afbud • Peter Selmer Gade • I-NO - Applied LED Technology Prags Boulevard 47 2300 København S www.i-no.dk
    3. 3. Afløser • Anders Thorseth ‒ Postdoc ‒ DTU Fotonik, Department of Photonics engineering, Risø Campus • Forskning ‒ Lysmåleteknik ‒ Karakterisering af LED systemer • Innovationsprojekter ‒ Modellering af optiske systemer ‒ Opbygning af LED systemer • Undervisning ‒ DTU LED kursus ‒ DTU afgangsprojekter
    4. 4. Oversigt • • • • • • • • LED teknologi Traditionelle lyskilder Farve-beskrivelse og -gengivelse Hvidt lys med LED ‒ Hvide LED og effektivitet ‒ Farveblanding Skadelig stråling Effektivitet og fremtidsudsigter Praktiske aspekter Konklusion
    5. 5. LED teknologi Reference: pinolpære ved 2200 K 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    6. 6. LED teknologi Høj effekts LED (~ 1-5 W, 50-400 lm) Special LED 5 mm LED (~ 0.06 W, ~ 2-5 lm) Fordele: • Kompakte, robuste • Høj lysstrøm (Lumen) • Høj energieffektivitet (Lumen/Watt) • Ingen IR-stråling og UV-stråling • Lang levetid 20.000 – 70.000 timer • kan dæmpes/styres • Farvede og hvide lyskilder 15-11-2013 ODM (~ 10-80 W, 1500-6000 lm) Ulemper: • Ny (kompleks) teknologi • Standardisering kun på vej • Høj investeringspris • Kvalitet stærkt varierende • Varmefølsom Anders Thorseth, DTU Fotonik
    7. 7. LED teknologi Materialet bestemmer farven Elektroluminicens 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    8. 8. Hvidt lys og traditionelle lyskilder Dagslys varierer i løbet af dagen Traditionelle lyskilder Glødepærer Sparepærer 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    9. 9. Farvebeskrivelse Model for menneskers farvesyn (CIE 1931) 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    10. 10. Farvegengivelse Dagslys, en ideel lyskilde til belysning (Bouma, 1947): - stor variation af farver - gør det let at skelne mellem forskellige nuancer - farvede objekter ser naturlige ud Farvegengivelsen af en hvid lyskilde er den effekt lyskilden har på farvefremtoningen af objekter sammenlignet med farvefremtoningen under en reference lyskilde - regnet i skift af farvekoordinater for 8 standard objekter. - I et system hvor dagslys og lys fra en temperaturstråler (glødepærelys) er reference lyskilderne. 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    11. 11. Farvegengivelse Hvis spektralfordelingen af test og reference lyskilde er identiske: Ra = 100 Ra = 74 (Daylight 6207 K) Ra = 100 (Daylight 6500 K) 400 400 450 450 500 550 600 500 550 600 Bølgelængde [nm] Bølgelængde [nm] 650 650 700 700 RRa = 99 (Planckian 2850 K) a = 92 (Planckian 2872 K) 400 400 450 450 500 500 550 550 600 600 Bølgelængde [nm] Bølgelængde [nm] 650 650 700 700 Ra er udelukkende et mål for hvor meget farven af visse farvede objekter ændre sig under en lyskilde, sammenlignet med referencelyskilden. 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    12. 12. Hvide LED Forskellige farvesammensætninger giver den samme korrelerede farvetemperatur ca. 3000 K men forskellig farvegengivelse: B A C A Ra = 68.6 84.7 95.4 B C Ra9 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    13. 13. Hvide LED Varm hvid LED 2600-3500 K: 400 450 500 550 600 650 ”Ultra”-varm hvid LED 2000 K 700 Bølgelængde [nm] Effektivitet: 123 lm @ 350 mA ~ 117 lm/W 107 lm @ 350 mA ~ 102 lm/W Højere Ra-indeks lavere effektivitet 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    14. 14. Hvide LED Kold hvide LED (5000-10000 K): Ra = 74 (Daylight 6207 K) 400 450 500 550 600 650 700 Effektivitet: Bølgelængde [nm] 160 lm @ 350 mA ~ 152 lm/W (@ 25 °C) 139 lm @ 350 mA ~ 132 lm/W (@ 85 °C) Laboratorie resultater: 231 lm/W 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    15. 15. RGB farveblanding med LED Grøn 525 nm Blå 460 nm 15-11-2013 ODM Rød 630 nm 400 450 500 550 600 650 700 Bølgelængde [nm] Anders Thorseth, DTU Fotonik
    16. 16. Farveblanding Farvetemperatur område: 2700 K – 6500 K Ra område: 93-97 6500 5640 5066 4563 4150 3852 3517 3267 3057 2868 2700 K Ra: 94 92 97 95 93 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    17. 17. Skadelig stråling 400 500 600 700 800 1 10 0,1 1 0,01 0,1 300 1E-3 400 500 600 700 800 Wavelength [nm] CCT T. Padfield = 2369 K Ra = 95 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik Eye sensitivity V( ) • Lux og Lumen har meget lille sammenhæng med den potentelle skadevirkning af lyset Relative photochemical potency Fotokemisk virkning sammenlignet med øjets følsomhed 300 100
    18. 18. Skadelig stråling Relativ skadevirkning Energibesparelse 100% 0% 60% Halogen spot (Index) 70% 50% 60% Neutral Hvid LED Retrofit Varm hvid LED Retrofit
    19. 19. Systemeffektivitet Driver/transformer ca. 10 % tab @ 25 °C 230 V 100 lm/W Køling, LED varmes op ca. 15 % tab Optik/skærm til styring af lysfordelingen ca. 15 % tab Effektivitet: 15-11-2013 ODM 65 lm/W Anders Thorseth, DTU Fotonik
    20. 20. Systemeffektivitet 250 Eksempel på måling af total lysstrøm som funktion af tid: 200 Luminous flux [lm] T = 49 C på køleprofil 150 100 Tab som følge af opvarmning: ~ 18 % men også reduceret levetid! 50 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Time [s] 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    21. 21. Fremtidsudsigter Power LED, 1 mm2, 350 mA, 25°C. Driver losses not included US DOE: Solid-state lighting research and development: Multi-year program plan. 3-2010. 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    22. 22. Praktiske aspekter • • • • • Andre museums projekter med LED LED Guidelines og standarder Hurtige tips til LED køb DOLL Quality Lab Konference
    23. 23. LED Projekter • Internationalt ‒ Det Sixtinske Kapel ‒ Louvre ‒ The National Gallery, London ‒ Uffizi, Venedig • Danske museer ‒ Vikingeskibsmuseet ‒ Museum Østjylland ‒ Glyptoteket ‒ Rosenborg
    24. 24. Rosenborg LED projekt - Udviklet og installeret, April 2011 i skatkammeret på Rosenborg Slot Pantent anmeldelse af det LED optiske system Industri samarbejde: Lumodan, Servodan (Niko), og Kvorning design Film om project: Høj kvalitets erstatning af 5 W pinol glødepærer CCT = 2200 K, CRI > 93 > 80 % energi besparelse varme problem fjernet > 20 x længere levetid 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    25. 25. Guidelines og standarder • Guidelines for Selecting Solid-State Lighting for Museums ‒ James R. Druzik and Stefan W. Michalski ‒ September 2011 • Europæisk standard på vej ‒ Under den tekniske komite (TC) 169
    26. 26. Hurtige tips til LED køb • Få en prøveeksemplar! • Se på lyset, hvordan ser det ud… ‒ på huden? ‒ på en hvid væg? ‒ på nogle genstande? • Mærk på lyskilden (bliver den brændende varm) • Testspørgsmål til sælgere ‒ Hvad er Ra værdien for lyskilden? (Den generelle farvegengivelse) ‒ Hvad er R9 for lyskilden? (Visning af klare røde farver) ‒ Hvad er temperaturen af LEDerne når de kører? (har betydning for lysudbyttet og levetiden)
    27. 27. DOLL Quality Lab Målefaciliteter • Total spektral lysstrøm [Lumen] ‒ Lineære lyskilder op til 150 cm eller 60x60x60 cm • Intensitetsfordeling (3D) [Candela] ‒ 2 m i største dimension ‒ Farveinformation • Præcisionsmålinger af illuminans [Lux] Innovationsfaciliteter • Opbygning af intelligente LED lyssystemer
    28. 28. Konference
    29. 29. Konklusion • • • • • • • LED er en lyskilde som er væsentligt forskellig fra almindelige lyskilder Farveegenskaberne ved LED varierer kraftigt Farveblandings systemer kan give meget høj og dynamisk lyskvalitet Skadelig stråling kan reduceres uden tab af effektivitet Man skal kigge på effektiviteten af hele lyssystemet Prisen er generelt på vej ned Den bedste kvalitet er stigende
    30. 30. • Tak for opmærksomheden!
    31. 31. 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    32. 32. Farveblanding Halogen spot lamps, 12 V, GU5.3 with dichroic reflectors different emission angles Measured values: P [W] [lm] [lm/W] CCT [K] CRI 20.6 15.4 2932 99.5 20.5 235 11.4 2881 99.4 35.5 539 15.2 2873 98.3 50 15-11-2013 ODM 318 624 12.5 3077 98.0 Anders Thorseth, DTU Fotonik
    33. 33. Farveblanding LED lamps, 12 V, GU5.3 different emission angles Measured values: P [W] [lm] [lm/W] CCT [K] CRI 4.5 199 44.5 3028 68.6 4.5 191 42.4 3020 95.4 4.7 241 51.2 2755 65.5 3.1 124 39.6 2626 89.9 CCT = 2369 K Ra = 95 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    34. 34. Farveblanding Halogen spot lamps, 12 V, GU5.3 with dichroic reflectors different emission angles Measured values: CCT = 3077 K CRI = 98.0 i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15-11-2013 ODM Appearance under daylight Light greyish red Dark greyish yellow Strong yellow green Moderate yellowish green Light bluish green Light blue Light violet Light reddish purple Strong red Strong yellow Strong green Strong blue Light yellowish pink (skin) Moderate olive green (leaf) Swatch CRI i 97.7 98.6 99.5 97.8 97.7 98.6 98.5 95.6 89.7 96.9 97.9 96.8 97.9 99.5 Anders Thorseth, DTU Fotonik
    35. 35. LED baserede erstatningspærer LED baserede erstatningspærer til halogen spot lyskilder Total lysstrøm som funktion af effekt 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    36. 36. LED baserede erstatningspærer LED baserede erstatningspærer til halogen spot lyskilder Grønlig Kromatisitets koordinater og korreleret farvetemperatur 3000 K Rødlig 15-11-2013 ODM Anders Thorseth, DTU Fotonik
    1. A particular slide catching your eye?

      Clipping is a handy way to collect important slides you want to go back to later.

    ×