Worden LED lampen warm?
Mensen maakten tot het einde van de 18de eeuw gebruik van kaarsen om hun woning te voorzien van licht. Kaarsen gaven bovendien ook nog warmte af waardoor ze een dubbele functie hadden. In het begin van de 19de eeuw werden in de rijkere milieus en op straat gaslampen voorzien. Toen Thomas Edison in 1879 de gloeilamp verbeterde, begon elektrische verlichting haar opgang te vinden. De gloeilamp had dezelfde karakteristieken als kaarsen of gaslampen: ze gaf licht en gaf tegelijkertijd ook warmte af. Het grote verschil was dat het licht gemakkelijk te bedienen was en dat er geen voorbereiding aan te pas kwam. Na Edison werd de gloeilamp nog verfijnd maar doordat er steeds meer elektriciteit nodig was in huis en de kostprijs hiervan steeg, werd in de jaren 80 van de vorige eeuw gezocht naar alternatieven in de vorm van fluorescentielampen.
De opkomst van LED verlichting
Pas in de jaren 2000 onstond LED verlichting. Hierbij werd optimaal gebruik gemaakt van dioden die licht maakten met een minimum aan energieverlies. Dioden zijn halfgeleiders en zijn gemaakt van silicium of germanium en laten slechts stroom door in 1 richting (de andere richting wordt geblokkeerd) daar waar gloeilampen en halogeenlampen stroom doorlaten in 2 richtingen. Bij de traditionele lampen werd slechts 10 tot 15% van de energie omgezet in licht, terwijl de rest verloren ging als warmte. Bij LED verlichting wordt 80 à 90% van de energie omgezet. Het voordeel van LED verlichting is niet enkel dat het minder verbruikt maar ook dat het veel langer meegaat. Hoewel LED lampen minder warm worden dan gloeilampen of halogeenlampen zijn ze wel gevoelig aan warmte.
Waarom is LED verlichting gevoelig aan warmte?
Er zijn verschillende redenen waarom LEDlampen gevoelig zijn aan warmte:
- Halfgeleiders: LEDs zijn gemaakt van halfgeleiders. Wanneer die te warm worden, gaan de eigenschappen hiervan wijzigen en gaan de LEDs defect.
- Bij gloeilampen wordt de warmte uitgestraald via infraroodstraling maar bij LEDs gebeurt dat in de diode. De warmte moet dan afgevoerd worden via de koellichamen. Aluminium is ook een goed koelelement. Hoe groter de aluminium, hoe beter de koeling verloopt. Daarom wordt bij LEDs met een groot vermogen en een kleine behuizing de warmte te veel opgehoopt wast het veel kwetsbaarder maakt voor defecten.
Lees verder onder de afbeeldingen
Hoe kan je voorkomen dat LED te warm wordt?
Zoals gezegd leidt te veel warmte tot defecten. Een LED module is een type diode die LEDs bevat. Het is belangrijk dat deze LED modules goed gekoeld worden. Het koelen kan op verschillende manieren gebeuren:
- koelribben: dit is een veel gebruikte methode bij LED spots. Bij deze LED spot ziet u een voorbeeld van een koelelement. Het zijn de geribbelde metalen elementen onderaan de spot die de warmte afvoeren:
- Aluminium: aluminium heeft een goede thermische geleidbaarheid en is daarom een goede manier om warmte af te voeren. De meeste LED inbouwspots zijn gemaakt in aluminium.
- Ventilatoren: deze kunnen koelen maar vermits er bewegende elementen zijn, is de kans reëel dat dit defect geraakt.
- Naast de LED modules kunnen ook de drivers defect gaan. Drivers zijn apparaten die de stroom en spanning regelen. Ze worden ook wel transformatoren genoemd. Kwalitatieve drivers verbeteren de efficiëntie en worden beter gekoeld.
Over het algemeen worden geïntegreerde LED modules veel beter gekoeld dan afzonderlijke LED spotjes. De LED spotjes kunnen wel gemakkelijk geïntegreerd worden in inbouwspots met een GU10 lampvoet maar het vermogen is beperkt tot zo'n 6 à 7W. Eenmaal boven dit vermogen is het moeilijk om ze nog goed te koelen waardoor de levensduur veel korter wordt.