Glamox ASA LED for Marine, Olje & Gass industri June 2013 Ola Wiik VP Oil & Gas Global Marine and Offshore Division Glamox ASA
LED for Marine, Olje & Gass industri Emner 1. Generell LED teknikk 2. LED produkt og trend
3 LED: Hva det er En LED Light Emitting Diode er en halvleder Fosfor legges på overflaten av halvledermaterialet, for å endre fargen på lyset som frigjøres. Når den spenningsettes, frigjøres fotoner fra dioden i form av lys LED skiller seg fra alle konvensjonelle lyskilder. LED har andre muligheter og utfordringer.
Produksjon av LED Det er to problemområder i produksjonen av LED: Fargetemperatur CCT Grønn/magenta skift LED-produsentene håndterer dette ved hjelp av binning etter MacAdam-metoden: Ytelsen til de ferdigproduserte lysdiodene måles og diodene sorteres i ulike bins ved hjelp av MacAdam-ellipser. MacAdam-ellipsene angir menneskeøyets følsomhet for å identifisere fargeforskjeller. 4
5 CCT (Correlated Colour Temperature) Beskriver den relative fargen i en hvit lyskilde, og angir om lyset virker rødt/gult eller blått De mest effektive (opp til 140 lm / W) hvite LED er fosfor-konverterte enheter basert på blå LED, preget av svært høye CCTs av 5000K eller høyere Varmhvit (fra 2700K til 4000K) enheter er nå tilgjengelig på effektivitet sammenlignbare med FL (opptil 120 lm / W)
6
7 Colour Rendering Index (CRI) CRI er et mål på en lyskildes evne til å gjengi farger, i forhold til en referanselyskilde (tradisjonell glødepære). CRI kan bare sammenlignes for lyskilder med lik CCT.
Belysningskvalitet Eksempel:
CRI bestemmes av lyskildens spektralfordeling; Kalde og varme dioder har forskjellig spektralfordeling Halogen og glødelampe Natrium Lysstoffrør Metallhalogen Spektralfordeling i sollys 9
10 Lm/W-utviklingen over tid for LED og andre lyskilder Kilde: Osram Jan2012
11 Lysdiodenes lysutbytte LED gir mye høyere lysutbytte på samme inngangseffekten som tradisjonelle lyskilder på grunn av sin høye effektivitet. Lyset fra diodene er naturlig retningsbestemt. Lystapet er mye mindre enn for tradisjonelle lyskilder.
LED og Temperatur (1/2) Høyere LED strøm gir høyere junction-temperatur Høyere omgivelses temperatur gir høyere junction-temperature Høyere junction-temperatur gir redusert lysfluks (lm) Høyere junction-temperatur gir redusert levetid for LEDen
LED og Temperatur (2/2) Varmeutvikling i LEDchipen må kontrolleres ved kjøling (heatsink) for å sikre lysfluks og levetid
Varme regulering (1/2) Material Heat Conductance [W/mK] Diamond 2300 Silver (pure) 429 Varme regulering er avgjørende for levetid For god varme regulering trenges gode varmeledere og spesiellt designet armaturhus (kjøleribbe) Varmeregulering for tette armaturer representerer ytterligere utfordringer Copper (pure) 401 Aluminium (99,5%) 236 Brass 120 Iron 80,2 Stainless Steel 30 Heat-Conductive Paste 4 10 Water 0,56 Polyimide 0,37 0,52 Heat-Conductive Paste 4 10 Polycarbonat 0,2 PMMA 0,19 PVC 0,17 Air 0,0262 good constricted useable bad of technical interest
Varme regulering (2/2) God varme regulering er kostbar Varme regulering er et kompromiss mellom pris og kvalitet
16 Levetid: Lumen vedlikehold over tid Driver strøm/omgivelses temperatur 350 ma 700 ma L80 L70
Effektivitet for LED armaturen LED driveren må også tas hensyn til for systemeffektiviteten. Kvalitets LED driver kan ha effektivitet opp til 95% Billige drivere kan ha effektivitet ned til 65% Luminaire heat omgivels e Input power Driver LED power Light (20%) (λ=0,85) 85% of input power Varme regulering Alle komponenter med tap må tas hensyn til LED, LED driver og ledeevne til omgivelse
LED: Fordeler og utfordringer Fordeler Levetid LED er langt mindre sensitive for vibrasjoner og lave temperaturer enn tradisjonelle lyskilder Lavt energiforbruk Liten størrelse Tenner umiddelbart Lysutbytte relativt lite påvirket av omgivelsestemperatur. Utfordringer Pris Lav lysmengde pr. diode Må kjøles godt Manglende standarder for applikasjoner, dimensjoner og utskiftbarhet Systemlevetid, konvensjonelle LED drivere har kortere levetid enn LEDen 18
19 LED-utvikling Priserosjon på LED er omtrent 20% pr. år Driver og strømforsyning, priserosjon: Ca 20% pr. år Diodenes virkningsgrad øker. 110-120 Lm / W (standard 2012) Forventet levetid øker Leveringskvalitet på farge, leveringsevne og sikkerhet øker Lumen pr. diode, økning + 15% pr. år Mindre varme pr. lumen Antall leverandører i markedet stiger
Spørsmål? 20
LED Teknologi produkter Vår erfaring Forventninger til LED fra bruker Lang levetid og Energi besparelse. Ny teknologi ingen standarder for å definere data spesifikasjoner. Informasjon gitt til markedet som i beste fall er halve sannheter. LED inside produkter tilgjengelig på markedet med dårlig kvalitet som følgelig ikke møter brukerens forventninger. Produkter ikke designet for å gi LED optimale driftsforhold, følgelig ikke representerer LEDs potensial som lyskilde i generelle belysnings installasjoner. Forventninger til fortsatt teknologiutvikling I kommende år. Forbedret effektivitet til lavere pris. LED teknologien modnes.
LED Teknologi produkter Erfaring Glamox har lang erfaring med LED applikasjoner. Marine anvendelser startet med signal applikasjoner
LED Teknologi produkter Nød og rømningsvei belysning. IP66/67 produkter for generell belysning MIR, 1445 og 1448
LED Teknologi produkter Glamox var første produsent med ATEX, IECEx godkjent Exe LED armatur. Glamox MaxIce har spesielle egenskaper for kalde omgivelser. Lysrør har redusert lysutbytte i minusgrader, LED gir stabilt lysutbytte. For design temperatur -30 o C kan antallet armaturer reduseres til 1/3. Levert til Stena DrillMax, Scarabeo8, Goliat o.a. Alle designet for arktiske forhold. LED er også fordelaktig i kjølerom.
LED Teknologi produkter Seneste utviklinger Vi fokuserer på områder hvor operatøren kan forvente virkelige levetidsforbedringer, energibesparelser og vedlikeholdsbesparelser. LED marine godkjent downlight erstatter halogen og kompaktlysrør. LED Ex og Marine godkjent flomlys erstatter HPS kastere. Lange vedlikeholdsintervaller, enkel installasjon og vesentlig energibesparelse LED Lineær marine belysning Nytt konsept for vanntette armaturer.
FX60 LED Ex floodlight
Modulært LED Ex de flomlys Lang levetid: mer enn 100.000 timer, L70 ved Ta45 C Lav vekt, < 19kg with 4 moduler Lavt forbruk: 40W/modul Modulene er uavhengige Erstatter 250/400/600 Watt HI/HS.o.a. 4488lm/module Standard produkter i 1 til 4 modul versjon Tilgjengelig i bred, medium og smalstrålende Samme festemål som GFX og enkelte konkurrerende produkter
Modulært LED Ex de flomlys: Godkjent ATEX and IECEx Ex Sone 1/21 Explosion Group IIC/IIIC Temperatur klasse T4 Ingen flammespalt (vedlikeholdsfri) Ex d komponentkapslede moduler Ex e koblingsboks Min. Ta -50 C Max. Ta +55 C Avansert IC driver teknologi med samme levetiden som LEDen Ingen inrush strøm
Lys fordeling FX60 NB GFX 400W HI
Lys fordeling FX60 WB GFX 400W HI
Effekt forbruk 460W forbruk ved 400W HI/HS Sammenlignbar med 120W ved 3 module FX60 LED Watt Running time per day Running days per year cost /KWh in energy consumption per year KWh energy cost per year GFX 400W HI/HS 460 24 365 0,24 4029,6 967,10 FX60 3 modules 120 24 365 0,24 1051,20 252,29 Cost saving per year 714,81
HS 400W
FX60 160W WB
Test installation A: 400W HPS Colour Rendering image Exp. ½ sec 28mm F 8.0 ISO 400 Measured Lux on floor level. LUX meter Type LMT B360:
Test installation B: 160W LED FL60 Colour Rendering image Exp. ½ sec 28mm F 8.0 ISO 400 Measured Lux on floor level. LUX meter Type LMT B360:
Fordeler FX60 Lang levetid, 100.000t L70 B10 ved Ta +45oC Vedlikeholdsfri, ingen flammespalt Umiddelbart lys Lav vekt Høy effektivitet Lavt effekt forbruk Return of investment <1 år på områder med vanskelig adkomst Return of investment <3 år kun ved energi besparelser Høy kvalitets lys, god fargegjengivelse Tilpasset ekstrem omgivelsestemperaturer ATEX og IECEx godkjent Sone1 T4
TL60 Innovative Watertight LED Luminaire
Nytt design for krevende installasjoner En spesiellt utviklet armatur for LED applikasjon, for optimal heat management og lang leve tid. Spesiell design for optimal heat management Vedlikeholdsfri Kapsling og heat sink i en enhet Lang levetid: 100 000 timer ved Ta+45 C Robust kapsling og diffuser Lang levetid på elektronikk komponenter, LED & Driver Lyskvalitet 2000 lm og 4000 lm Lav blending: UGR < 22 Fargegjengivelse CRI > 80 Farge temperatur: CCT 4000 Kelvin
Redusert Energi Forbruk TL60 har vesentlig energibesparing sammenlignet med konvensjonell armatur Kort tilbakebetalingstid av investering For flere detailer, se informasjon på vår WEB:
Testet til Marine Krav GL sertifisert. IP66 and IP67. Temperature approval: -35 C / +55 C A wide voltage range: 110V - 240V (254V to follow)
Fordeler TL60 Lang levetid Lav byggehøyde Lavt forbruk Ingen vedlikehold Kort inntjeningstid Omgivelsestemperatur -35 til +55oC Enkel installasjon
Spørsmål? 42
Takk for oppmerksomheten!!