NEUENTWICKLUNG - LED-Leuchte mit veränderbarer Farbtemperatur

[vakuum]

Hallo Zusammen

Ich habe lange nach einem optimalen LED Leuchtmittel für den Wohnbereich gesucht, dieses aber leider nicht gefunden. Daher habe ich es kurzerhand selber Entwickelt und möchte dieses hier vorstellen.

Die Anforderungen waren:

- sehr guter Farbwiedergabeindex (möglichst Tageslicht ähnlich)

- kleine dezente unterputz Bauform

- veränderbare Farbtemperatur (ich konnte mich nie für 3000K oder 4000K entscheiden)

- gutes Preis- / Leistungsverhältnis

Nach langer Entwicklungszeit und vielen Tests und Versuchen ist dieses neue Produkt entstanden:

 

Es handelt sich um eine Einbau-LED-Leuchte welche ich voraussichtlich in zwei Ausführungen produzieren werde.

Die Eine hat einen sichtbaren Aussendurchmesser von 125mm ist also relativ unscheinbar, dafür hat diese eine Einbautiefe von 130mm. Dies ist eher viel und passt so nicht unbedingt in jede Deckenkonstruktion.

Die Andere ist etwas grösser, hat einen Durchmesser von 185mm dafür aber nur 88mm Einbautiefe.

Damit sollte für viele Voraussetzungen die Richtige Bauform gefunden werden.

Nun zu den Technischen Daten und den HIGHLIGHTS dieser Leuchte:

- Verbaut ist ein absolut neuartiger spitzen LED-Chip von Sharp

- Die Leistung liegt bei 30Watt

- Die Lichtausbeute liegt bei bis zu 2500 Lumen

- Die Farbtemperatur ist stufenlos von 2700K bis 5700K einstellbar 

- Der Farbwiedergabeindex (CRI / Ra) liegt bei >96

- Die Versorgungsspannung liegt bei 48V DC somit braucht man nur ein LED Netzteil für viele Leuchten

- Die Steuerung der Helligkeit und der Farbtemperatur wird via DMX realisiert, somit ist die Lampe problemlos z.B. in ein KNX Haussystem integrierbar



So sieht unser LED DMX Treiber speziell entwickelt für diese Leuchten aus.

Auf der Plattine wird nur mit Niederspannung gearbeitet, vermutlich wird es noch ein Gehäuse geben. Dieser Treiber verschwindet so oder so unsichtbar in der Decke.

Es ist mir gelungen eine einzigartige Leuchte zu kreieren.

Die Lichtausbeute von bis zu 2500 Lumen bei 30 Watt Leistungsaufnahme und einem extrem hohen CRI Wert von 96 ist enorm.

Ein CRI 96 Wert bedeutet, dass alle Farben nahezu 1:1 genau so dargestellt werden wie beim besten Tageslicht. (CRI100 ist das Bestmögliche)

Die meisten LED Lampen schaffen hier Werte nur von 80.

Noch wichtiger als der CRI bzw. Ra Wert sind die einzelnen Farbwiedergabewerte R1 - R14. Die Leuchte ist eigentlich nur so gut wie der schlechteste dieser Werte. (Kritisch ist häufig der R9 Wert, welcher bei normalen LEDs schnell mal bei 10 liegen kann.)

Wie man im Nachfolgenden Messprotokoll sieht ist jeder einzelne R-Wert auf einem absoluten TOP Niveau.

(Der CRI-Wert ist der Durchschnittswert aus R1-R14)



Wieso brauche ich eine Leuchte mit unterschiedlichen Farbtemperaturen?

Je nach Stimmung oder je nach Tageszeit ist das Verlangen nach kälterem Licht oder nach wärmeren Licht grösser oder kleiner.

Warmes Licht trägt z.B. zur Entspannung bei und regt die Melatoninproduktion an was eine ruhigere Herzfrequenz zur Folge hat und zum Entspannen oder Einschlafen hilft. Kaltes Licht bewirkt das Gegenteil und wirkt aktivierend, dies kann also am Morgen nach dem Aufstehen von Vorteil sein.

Da jede einzelne Leuchte separat via DMX in der Helligkeit und Farbtemperatur angesteuert werden kann, können diese Bedürfnisse über die intelligente Haussteuerung via Szenen gespeichert und abgerufen werden.

Nun, der letzte genauso wichtige Punkt ist der Preis.

Dieser liegt pro Leuchte inkl. DMX Dimmer-Treiber für den Endverbraucher bei 250CHF

Damit liegen wir unter 10CHF pro Watt.

Diese Vorstellung hier im Hausforum ist eine Premiere.

Mich würde euer Feedback interessiere.

Findet Ihr das eine gute Sache?

Sollte man etwas verbessern?

Stimmt das Preis-/Leistungsverhältniss in Euren Augen?

Würdet Ihr solche Lampen in euren Projekten verwenden wollen? Wenn nicht, wieso nicht?

Eventuell Architekten oder Wiederverkäufer Interesse am Produkt?

Danke fürs Durchlesen und ein schönes Wochenende

Beat

 

[Pfälzer]

Hallo Beat

Hoppla... wusste gar nicht, dass Du ein, wenn auch notgedrungener, Erfinder bist. Trotzdem meinen Glückwunsch.... auch schön, dass Du dies hier im Forum veröffentlichst.

Wie Du aus dem "Automations-Seminar" weisst, ist das nicht meine persönlich Welt... aber evtl. Kontaktadressen zu Anbietern hast Du ja aus dem Seminar.

Für die "Nicht-Automations-KNX-Wissenden" mal eine kurze Nachfrage, das geht letztendlich nur wenn man eine Hausautomation installiert....oder wäre das auch für die "Otto-Normalverbraucher-Installation" möglich? Was ja den Interessentenkreis merklich vergrössern würde....

 

[isitom]

Würde mich auch interessieren ob dies was für Otto-Normalverbraucher wie mich ist.

Beim Preis von CHF 250 denke ich jedoch eher nicht...

Hausbau 2009 beendet.

 

[Pfälzer]

Beim Preis von CHF 250 denke ich jedoch eher nicht...

...evtl. ist das ja auch zurzeit eher ein Mindermengen-Preis... der aus der aktuellen Zeitaufwandsberechnung herrührt... was ja auf Dauer nicht (weil "Masse") sein müsste.

Ohne dies nun genau beurteilen zu können... denke ich doch, dass eine LED-Leuchte mit 30 Watt sehr hell macht...man letztlich also, im Vergleich zu derzeitgen LED-Leuchten, auch weniger benötigen würde um einen entpsrechenden Raum gut ausleuchten zu können.

 

[vakuum]

Danke Pfälzer... ;-)

Die Leuchten sind natürlich auch bei einer Otto-normalverbraucher-installation einzusetzen. Man muss sich nur fragen wie man dann die vielen Funktionen händeln will.

Vorteil daran ist die relativ einfache sehr weit verbreitete DMX-Steuerung.

Man könnte Einen DMX-Player verbauen und diesen via dessen Eingänge per Klick-Klack Schalter steuern.

Dann brauchts je nach dem im Wohnzimmer zwei schalter für zwei Farbtemperaturen. Oder man stellt sich fix die passende Farbtemperatur ein die einem am meisten gefällt. (So wird es in Museen mit diesen Leuchten gemacht.)

Eventuell gibts zukünftig noch einen Schalter welcher direkt ein DMX Steuersignal ausgibt und auf die Lampen angelernt werden kann.

Aber am Sinnvollsten ist es sicher direkt auf KNX zu gehen, man hat dann gleich das Dimmer-Problem auch gelöst.

Der Preis ist schon auf eine höhere Stückzahl berechnet. Die ganzen Komponenten sind relativ teuer da Qualiativ hochwertig.

Genau die 30 Watt ist der Punkt, die sind wirklich hell, ca. 250Watt mit Glühlampe. Somit braucht es dementsprechend weniger Lampenstellen die im Bau auch viel kosten.

Ein guter 10W LED-Einbauspot kostet schnell 100CHF der kann aber nur eine Farbtemperatur.

 

[Europa]

Hallo vakuum

Finde dein Projekt interessant.83 Lumen pro Watt ist nicht schlecht.

Hast du diese Leuchte zertifizieren lassen, Esti-Konform? Oder verkaufst du einfach mal

Privat? Was noch wichtig wäre ist eine geeignete Einbaubüchse für Betondecken, da man nicht überall Hohldecken zur Verfügung hat...

 

[vakuum]

Hallo Europa

83 Lumen pro Watt ist keine höchsteffizienz LED, der hohe CRI Wert schluckt halt etwas an Effizienz. Aber ich denke das Gesamtsystem stimmt.

Die Leuchten sind CE Konform. Weitere Zertifizierungen braucht es nicht da es Niederspannungs-Leuchten sind. Das LED-Netzteil welches dann verwendet werden muss und an 230V hängt hat natürlich alle Zertifizierungen. Das macht das ganze relativ einfach und auch Ausfallsicher.

Das ganze läuft schlussendlich sicher Gewerblich sollte es Anwender dafür geben.

Passende Einbaubüchsen für Betondecken habe ich auch im Angebot:

 

 

[Xcoder]

Eine tolle Sache.

Ich habe selber die Erfahrung gemacht, dass es kaum technisch vernünftige Lösungen gibt. Ich wollte eine möglichst einfache "Lampe", also mit so wenig Elektronik wie möglich in der Lampenstelle. Daher wurden es dann Konstantstrom-Spots von Osram (Dragonpuck). So habe ich 9 W mit 670 lm und 2700 K zum Preis von 26 CHF. Das ist so billig, dass ich diese ohne Hemmungen in wenigen Jahren durch bessere Lampen ersetzten kann wenn sich die Technik wesentlich weiterentwickelt haben sollte. Deine Entwicklung zeigt, dass dies durchaus sein könnte.

Deine Spots sind mit mit 30 W viel stärker und es fragt sich wie die Abstrahlung verteilt ist und man wirklich proportional weniger Spots verbauen kann. Wie ist die Lichtausbeute bei 2700 K, da wird es bestimmt weniger als 83 lm/W sein? Osram Dragonpuck gibt es in der Variante 5700 K und diese haben dann auch 90 lm/W. Die 2700 K Variante hat 75 lm/W. 

Ich habe die Treiber zentral in Verteiler und kann so mit sehr wenig Treiber alle Spots versorgen. Damit habe ich für 32 Spots eine Stand-By Leistung von ca. 3W. Wie steht es da bei Deinen Spots?

Klarer Vorteil ist natürlich die Einstellbarkeit der Farbtemperatur. Das ist wirklich eine tolle Sache. Da muss jeder für sich abwägen ob diese Funktion Abstriche bei den anderen Kriterien rechtfertigt. 

Gruss, Xcoder

 

[vakuum]

Hallo Xcoder

genau diese Überlegung habe ich mir am Anfang auch gemacht.

Ich wollte auch ein LED Spot ohne Elektronik. Ich habe mir gesagt, wieso jede einzelne Lampe mit separatem Netzteil und Treiber, das macht doch keinen Sinn.

Macht es eigentlich auch nicht, ABER....

Die heutigen sehr effizienten LED Treiber arbeiten alle mit Hochfrequenter Schalttechnik nur so können LEDs effizient gedimmt werden. (Auch bei 100% Helligkeit hast Du ein Pulssignal zur LED.)

Problem dabei ist die Kabellänge zwischen LED und Treiberelektronik. Diese darf nicht mehr als 30 bis maximal 50cm sein. (je weniger je besser!) Sonst verbaust Du die grössten Sender und Störquellen in den Decken und die Funktion ist eingeschränkt.

Das Serie schalten mehrerer direkten LEDs verteilt in der ganzen Decke mit Konstant-strom (z.B. 350mA oder 700mA) funktioniert nur mit einem Industrietreiber welcher einen nicht pulsierenden geregelten Konstant-strom ausgibt und dadurch auch nicht dimmbar ist.

Also musste ich diese obige Überlegung wieder verwerfen und habe daher gedacht ich mache dafür eine Lampenstelle mit 30W dass es dadurch nicht mehr all zu viele Treiber-Elektroniken braucht.

Zum Thema Weiterentwicklung:

Der CRI Wert ist ein ganz wichtiges Thema. Wie oben geschrieben ist 100 das absolut bestmögliche. 100 heisst 100%. Meine oben vorgestellte Lampe hat mehr als 96%. Gäbe es also mal eine LED Lampe die 100% schaffen würde, man würde dies nicht mehr erkennen. Man würde hier also auch in 50 Jahren kein besseres Licht finden. Wo sicher immer was gehen wird ist bei der Effizienz. Da wird es immer bessere LEDs geben, bestimmt. Nur ist hier die Frage wie wichtig ist das? Der Stromverbrauch des Lichts ist sehr gering und wird bereits jetzt bei den meisten Neubauten durch die PV-Pannels problemlos generiert. 

Wenn man 30W Spots anstatt 10W Spots einsetzt hast du damit eigentlich 3mal mehr Licht und somit kannst Du 3mal weniger Spots verbauen.

Die Abstrahlung meiner Spots liegt bei 62° was eine grosse Ausleuchtung ist. Bei 2.5 Meter Abstand wird ein Kreisdurchmesser von 3 Meter voll Ausgeleuchtet was einer Fläche von 7qm entspricht, siehe hierzu folgendes Diagramm.



Zur genauen Effizienz gemäss Hersteller des COB Chips:

Bei 2700K liegt diese bei 74 Lumen pro Watt

Bei 5700K liegt diese bei 87 Lumen pro Watt

 
 
Thema Standbystrom:
Der liegt bei diesem System in Verbindung mit KNX bei 0 Watt bzw. nur der DMX Sender der läuft braucht minimalste Spannung am Bus. Denn wenn die Lampen ausgeschaltet werden, sollte das Niederspannungsnetzteil über KNX komplett vom Strom genommen werden.
Die Lampen können natürlich auch über DMX bis auf 0% runter gedimmt werden (das kann man übrigens nahezu mit keiner LED Lampe, die haben alle eine Mindesthelligkeit) schaltet man dann die Stromversorgung nicht aus fliest Standbystrom, ich messe das mal noch nach wie viel das ist. Aber dieser Fall sollte bei richtiger Programmierung des intelligenten Hauses nicht eintreffen.
 
Danke für die Input und Grüsse

Beat

 

[Sfin]

M cio3

 

[Strippe]

Es ist immer schön zu sehen, das gerade in der LED-Technik neue Entwicklungen kontinuierlich vorangetrieben werden.

Nur leider ist diese Technik in vielen Dingen noch sehr teuer und immer taucht die Frage auf wird es zu hell oder zu dunkel werden wenn ich das Leuchtmittel/die Leuchte für einen bestimmten Zweck einsetze.

So installieren wir zur zeit eine Großgarage mit LED-Langfeldleuchten und sind erstaunt über die Helligkeit einer 30Watt Leuchte gegenüber einer herkömmlichen 58Watt Leuchtstoffleuchte in Punkto der Lumenzahl.

 

[vakuum]

Hallo Strippe

Die relativ hohen Anschaffungskosten holt man relativ schnell über den eingesparten Strom wieder herein, denn LEDs sind nun mal einfach viel Effizienter.

Wenn man dann noch mit einrechnet dass bei dieser Lampe jede einzelne Individuell gedimmt werden kann und das keine zusätzlichen Kosten verursacht wird es noch interessanter.

Das Problem was Du ansprichst ist klar.

1. Leuchtstoff-leuchten strahlen in alle Richtungen daher ist die Beleuchtungsstärke in der Wirkungsrichtung (Lux) dementsprechend klein.

2. Da Leuchtstoff-leuchten sehr rasch viel Helligkeit verlieren hat man bei den Berechnungen falsche Ausgangslagen. Man muss also mit einrechnen dass LEDs massiv viel länger viel heller leuchten.

3. Ich habe mittlerweile die Lichtausbeute von sehr vielen konventionellen Leuchtmitteln gemessen und es ist ein Graus wie man hier hinters Licht geführt wird. Fast kaum eine Lampe liefert die angegeben Lichtstärke (Lumen) Bei den LED Retrofit Lampen (vor allem E-Bay) stimmen die angegebenen Lumen auch nie. Diese Problematik kommt dann natürlich auch zum Tragen wenn man plötzlich eine LED Leuchte verbaut die hält was im Datenblatt steht.

 

[habaUgeot]

Lieber Vakuum

Leider bin ich in einer Mietwohnung, d.h. keine Einbauspots und ähnliches.

Schon lange suche ich irgend etwas vernünftiges, möglichst LED.

Darum die Frage: Kann man Deine Leuchte "irgendwie vernünftig" in eine Halterung einbauen?

Wie gingte das ohne Hausautmation (230V max6A) über ein normales Kabel , muss man da noch irgend etwas einbauen?

Konkret:

Ich überlege mir schon länger den Einbau eines (hellen!!!) Lichtbands oberhalb unserer Vorhangträger, irgendwie mit Spots oder so als indirekte Beleuchtung.

Aber zuerst einfach die Frage: Einbauen in Spots irgendwie? möglich?

Danke

Haba

 

[Flyer19]

Feedback LED Leuchte mit veränderbarer Farbtemperatur

 

Liebe Forumleser,

 

seit rund einem Monat haben wir diese LED Leuchten bei uns eingebaut, von den Zimmern bis zum Bad. Als ehrliches Feedback dürfen wir sagen, dass wir sehr zufrieden sind mit ihnen.

 

Die regelbare Leuchtkraft wie auch Farbtemperatur sorgt für tolle Stimmungen, welche je nach gewünschter Beleuchtung und Raum als Szenen in unserem Loxone / KNX System abrufbar sind.

 

Die Leuchten lassen sich wirklich auf sehr tiefe Werte dimmen, wie das Beat Güller ("vakuum") selbst beschreibt. Allgemein leuchten sie den Raum sehr regelmässig aus, wir haben z.B. in den Jugend-Schlafzimmern je 4 Spots eingebaut.

 

Durch ihren feinen weissen Rand fallen sie absolut nicht auf und integrieren sich bestens in eine weisse Decke.

 

Ich kann sie also wirklich empfehlen, auch der Support und die Beratung von Beat waren zu jeder Zeit top!

 

Herzlichst

Fler19

 

[Automation]

Bin erst jetzt auf diesen Thread gestossen. Wusste nicht das Vacuum auf Erfinder und Hersteller ist.

Meine ersten Gedanken:

Wow, recht hell, Fussballplatzbeleuchtung. Extrem teuer.

CRI und Bestimmung der Farbtemperatur absolut spitze.

Anbindung mittels DMX sehr vernünftig.

Trotzdem glaube ich kaum, dass ich die bei mir einbauen würde, eigentlich nur wegen dem Preis. Die Rechnung habe ich kurz im Kopf gemacht, lohnt sich bei mir weder ökologisch noch ökonomisch...

Trotzdem finde ich es eine spannende Idee. Sag mal wo kriegt man die -  ausser bei dir - noch gekauft?

Schon mal bei Voltus angeklopft?