Vad är LED? Hur upplever vi LED? Thorbjörn Laike Miljöpsykologi Institutionen för arkitektur och byggd miljö LTH Lunds Universitet

Transkript

1 Vad är LED? Hur upplever vi LED? Thorbjörn Laike Miljöpsykologi Institutionen för arkitektur och byggd miljö LTH Lunds Universitet

2 Målet för belysningsutveckling har hittills varit att producera mycket ljus, mycket lumen, mycket lm/w. Många föredrar dock glödlampsljus. Målet bör vara att skapa bra ljus Trivselkvalitet Glödlampa LED Lysrör

3 Effektiviteten hos olika ljuskällor över tid

4 LED = Light emitting diode Svensk översättning: Lysdiod

5 Ljusemission från olika typer av halvledare används i light-emitting diodes (LEDs)

6 Genom att kombinera ljus från flera LEDs kan man skräddarsy ljus med önskade egenskaper Lunds universitet / Fakultet / Kompetenscentrum / Institution / Enhet Ljus / Dokument / Datum

7 Biologiskt känslighetskurva B λ vs. Fotopisk känslighetskurva V λ /CIE/ B λmax = nm V λmax =555nm Relative units LED 4000K T5 4000K Dagljus 5000K 54 N - 4 th Maj, klar himmel Source: Govén, Laike Våglängd (nm) The background luminance and colour temperatures influence on alertness, T.Govén, T.Laike 2010

8 Ljusfördelningen från en LED måste styras via reflektorer, linser eller någon form av diffuserande material. Linser är vanligen direkt knutna till respektive fabrikat och typ av LED och finns från ett flertal tillverkare.

9 Fördelar med LED Storlek Energieffektivitet Färg Tändtid Dimbarhet Värmeutveckling Mekanisk tålighet Livslängd Ljusspridning

10 Nackdelar med LED Kostnad Temperaturkänslighet Spänningskänslighet Ljuskvalitet Ljusbeständighet Blåljusrisk

11 Ljusflödets förändring över tid i relation till värmen för LED

12 Betydelsen av omfältsljus för människan avseende visuella, biologiska och emotionella faktorer En studie av LED vs Lysrör

13 Belysning inom testrum 1 och 2. Invändigt 5400mm RUM 1; T5 4000K, Arbetsplatsen ljus, 500 lux L1 - Fabrikat Atelje Lyktan med två infällda dimbara armaturer typ Como symmetriska grå bestyckning T5-lysrör 4000K 2x54W. Omfältsljus cd/m 2 med wallwashers. L2 - Fabr Atelje Lyktan typ Como grå med asymmetrisk ljusfördelning grå bestyckning: T5-lysrör 2x54/28W 4000K med multi-driftdon. Upptändningsalternativ för cd/m 2 väggljus: 350 cd/m 2 samtliga wallwasher tända 3x(2x54W) (3X2x4450lm= lm - 100%) 100 cd/m 2 samtliga wallwashers tända 3x(1x28W) (3x1x2600lm=7.800 lm - 29%) 20 cd/m 2 samtliga wallwashers släckta RUM 2; LED 4000K, Arbetsplatsen ljus lux, L3 - Fabrikat Fagerhult 5st infällda dimbara LED armaturer typ med symmetrisk ljusfördelning vardera dimbara på 1100lm (18W). Omfältsljus cd/m2 med wallwashers L4- Fabrikat Fagerhult 9st infällda LED wallwashers typ med asymmetrisk ljusfördelning numrerade 6-14 vardera på 2000 lm (45W). Upptändningsalternativ för cd/m2 väggljus: 350 cd/m 2 armatur (6-14). 100 cd/m 2 armatur cd/m 2 armatur RUM 1 - T5/4000K 4000K 4000K bokhylla LCD bokhylla Demonterbar skärmvägg Demonterbart vitt undertak. Takhöjd 2.70m över golv. Väggfärg 0502-Y. Golv neutralt grått. RUM 2 - LED/4000K 1 2 LCD K 4000K 3st L2 L1 5st L3 9st L Invändigt 4900 mm

14 Omfältsljusets betydelse för vakenhet och välbefinnande LED Modules 4000K T5-lysrör 4000K vs. LED Moduler 4000K Methodology E h =500 lx konstant värde L av 1 = 20 cd/m 2 L av 2 = 100 cd/m 2 L av 3 = 350 cd/m 2 ±30 Test room 2 The background luminance and colour temperatures influence on alertness, T.Govén, T.Laike 2010

15 Diodarmatur använd i försöket

16 T5-lysrör 4000K vs. LED Moduler 4000K T5 lysrör 4000K L av 1 = 20 cd/m 2 L av 2 = 100 cd/m 2 L av 3 = 350 cd/m 2 ±30 E h =500 lx konstant värde Test room 1 The background luminance and colour temperatures influence on alertness, T.Govén, T.Laike 2010

17 RUM 2; LED 4000K, Ljusreglering Varje LED modul ljusregleras individuellt för inställning i scenarier. Scenarier återkallas med tryckknappspanelen. DALI strömförsörjning Fagerhult nr Scenval mellan ljusnivåer 350, 100 och cd/m2 med tryckknapp Fagerhult nr Programmering med DIGIDIM programvara och interface. 230V till armaturer ej inritat Exempel på programvara DALI 230V Tryckknappspanel PS1

18 Spektral fördelning för de båda situationerna T5 Lysrör LED

19 Upplevelsen av rummet och belysningen SMB-metoden Totalupplevelsen av rummet Belysningsupplevelsen Fyra faktorer Hur bra det går att se i rummet

20 Belysningsupplevelse HUR UPPLEVER DU LJUSET I DET HÄR RUMMET? Markera genom att sätta kryss i nedanstående skalor. naturligt onaturligt mörkt ljust flimrande flimmerfritt behagligt obehagligt klart murrigt ofärgat färgat varierat enformigt starkt svagt milt skarpt utspritt koncentrerat bländande avbländat varmt kallt dämpat lysande ämt fördelat jämt fördelat hårt mjukt HUR BRA TYCKER DU DET GÅR ATT SE I DEN HÄR BELYSNINGEN? diffust fokuserat mycket dåligt mycket bra

21 Faktorer Ljuskvalitet Om ljuset upplevs behagligt och trivsamt Ljusstyrka Hur starkt ljuset upplevs Variation Hur ljusfördelningen upplevs Synbarhet Hur bra det går att se i den aktuella belysningen

22 SMB-metoden Pleasant Compl Unity Enclosed Potency Social S Affection Originality Flourescent LED

23 Belysningsupplevelsen 5 NS NS NS NS 6 5 ** Kvalitet Styrka Variation Färg 2 1 Synbarhet T5 Lysrör LED T5 Lysrör LED

24 Resultat Vissa, men små skillnader i totalupplevelsen Små skillnader i belysningsupplevelse Signifikant skillnad i hur bra det går att se Man ser bättre i LEDljuset

25 Hembelysning Upplevelsen av hembelysning av olika typ LED - Lågenergilampa

26 LED Lågenergilampa

27 Spectral distribution Relative units Wavelength (nm) Light source LED Illuminance horizontal 220 lux Luminance (white paper)33 cd/m 2

28 Spectral distribution Relative units Wavelength (nm) Low energy lamp Illuminance horizontal 220 lux Luminance (white paper) 23 cd/m 2

29 Illuminance horizontal middle of the room 5 lux

30 Subjects 3 males 9 females years Mean age 25

31 Resultat Kvalitet Styrka Variation Synbarhet p=.000 p=.015 p=.002 N.S. LEL LED

32

33 LED Ljuskälla Relativa enheter nm Kvalitet Styrka Variation Synbarhet Kvot Blå 454 nm/högsta: 1.38 LED

34

35 Ljuskälla Tabell Kvot: Blå 454 nm/högsta:.91 Kvot: Blå 454 nm/högsta:.76 Vägg Kvalitet Styrka Variation Synbarhet Kvot: Blå 454 nm/högsta:.73 LED

36

37 LED Allmänbelysning LED platsbelysning 1,4 3 1,2 2, ,8 0,6 Serie1 1,5 Serie1 0,4 1 0,2 0, Kvot: Blå 452 nm/högsta: 1.07 Kvot: Blå 450 nm/högsta: Kvalitet Styrka Variation Synbarhet

38 Resultat från tre studier Kvalitet Direkt/billig Indirekt Direkt

39 Sammanfattning LED En ny ljuskälla som kan revolutionera belysningsplanering och minska energianvändningen Ännu inte helt utvecklad Utvecklingen går snabbt Ställer större krav på planering Gamla regler gäller inte helt Fotometrin behöver förbättras Mer kunskap bland användare Noggrannhet vid inköp