Onderwaterverlichting - LED’s use LED

Het zwembad is al lang veel meer dan een bak vol water. Het is een recreatieplek aan huis en wordt hoe langer hoe meer gepimpt. Een van dé manieren om een zwembad méér dan cool te maken is de verlichting en dan vooral de onderwaterverlichting. Maar moet dat nog met halogeenspots, of schakelen we beter over op ledverlichting? 

Tot voor enkele jaren waren onderwaterlampen uitgerust met halogeenlampen. Maar sinds enkele jaren maakt led onderwaterverlichting grote opgang. Geen wonder, ze heeft een veel langere levensduur dan halogeen. Als een halogeenonderwaterlamp maximaal 1.500 branduren meegaat, dan mag je bij een ledlamp tellen op 70.000 branduren. Maar niet alleen de langere levensduur maakt de keuze voor ledlampen voor de handliggend. De omschakeling van halogeen naar led heeft ook een belangrijke invloed op het energieverbruik van het onderwaterarmatuur. Er zijn inmiddels led onderwaterlampen op de markt met een opgenomen vermogen van 50W waarvan de lichtopbrengst aanzienlijk hoger is dan een 400W halogeenonderwaterlamp.

Afstand
Ledlampen (LED staat voor Light Emitting Diode) zijn dus de toekomst voor zwembaden. Maar er zijn tal van soorten ledlampen. Welke te gebruiken voor je zwembad? Bij led zwembadlampen is de afstand die het licht in het water kan afleggen van groot belang. Led zwembadlampen met 50 of meer (soms wel 300 stuks) kleine, gewone, leds zijn onbruikbaar als zwembadverlichting. Zij stralen maximaal tussen de 50 cm en 1 meter in het water. Een goede led zwembadlamp maakt gebruik van powerleds. Powerleds zijn veel duurder in vergelijking met de gewone kleine exemplaren en hebben voldoende koeling nodig. Maar ze hebben wel de kracht om een grote afstand in het water af te leggen. Helaas worden er nogal eens onwaarheden verteld met betrekking tot de lichtopbrengst (de hoeveelheid lumen): sommige fabrikanten geven aan dat zij door vage nanotechnieken 260 lumen per watt weten te halen. Met de huidige stand van de techniek is dat op dit moment bij lange na niet haalbaar. Een goede zwembadledlamp haalt bij wit licht (per kleur zijn de verschillen heel groot) ongeveer 100 tot 140 lumen per watt verbruik. Veel hogere waarden worden zelfs in laboratoriumomstandigheden (met extreme koeling, en korte levensduur) niet gehaald. 

Ontwerp armatuur
Veel fabrikanten hebben bij de overschakeling op led voortgeborduurd op het bestaande ontwerp van de halogeen onderwaterlamp waarbij het armatuur geopend moet kunnen worden om de lichtbron te vervangen. Bij halogeenverlichting is dit circa 2 maal per jaar nodig (afhankelijk van intensiviteit van gebruik). Maar omdat de levensduur van led in theorie 20 tot 50 maal langer is dan bij halogeen, hebben enkele fabrikanten hierop ingespeeld met een nieuw ontwerp waarbij de lichtbron water- en luchtdicht wordt afgegoten met speciale giethars. Deze nieuwe generatie led-onderwaterlampen heeft minder problemen met waterdichtheid.

Led-type
Van invloed op de lichtopbrengst is tevens het type led dat in een onderwaterarmatuur wordt toegepast. Hierin zijn drie soorten te onderscheiden:
-    Led met een laag vermogen in Watt (0,5W – 1W per led)
-    Powerled met een hoger vermogen (3W per led)
-    Highpower Chip led (15-50W per led)
Een onderwaterarmatuur waarin leds met een laag vermogen zijn gebruikt, kan je herkennen aan het grote aantal led lampjes, soms wel 50 tot 100 per armatuur. Het lage vermogen laat geen hoge lichtopbrengsten toe. Armaturen Powerled en met name Highpower Chip led hebben een vermogen dat hoge lichtopbrengsten mogelijk maakt, vergelijkbaar met 200W halogeen onderwaterlampen. 

Koeling
Bij armaturen met dit type led is koeling van de led nodig i.v.m. de warmteontwikkeling die niet optreedt bij laag vermogen led. Voldoende koeling van de lichtbron is namelijk van essentieel belang voor de levensduur. Een lichtbron die te warm wordt zal een aanzienlijk kortere levensduur hebben dan een lichtbron die goed wordt gekoeld. Voor de koeling wordt onder andere gebruikgemaakt van het water waarin de lamp opereert. Een onderwaterlamp die door water wordt gekoeld mag dan ook niet boven water worden gebruikt, de lichtbron zal kapot gaan door oververhitting. Er zijn fabrikanten die hun lampen hebben uitgerust met een beveiliging tegen oververhitting zoals het TCS (Temperature Control System) van EVA Optic. Hierdoor schakelt de lamp automatisch in een thermische beveiliging wanneer de led een bepaalde temperatuur hebben bereikt. Zodra de leds zijn afgekoeld gaat de lamp automatisch weer aan.

Elektronica
De kwaliteit van een onderwaterlamp is afhankelijk van vele onderdelen. Een belangrijk onderdeel daarvan is de gebruikte elektronica. Een goede onderwaterlamp gebruikt een constant current driver voor aansturing van de lichtbron. Deze is van invloed op de prestaties, de levensduur en het energieverbruik van de lamp. Bij het merendeel van de onderwaterlampen bevindt de elektronica zich onder water in het armatuur. Ook zijn er onderwaterlampen waarbij driver en voeding separaat van de lamp te plaatsen zijn in een ruimte waar vocht en warmte geen invloed hebben. Sommige ledonderwaterlampen zijn tevens dimbaar.

Elektrolyse
Onderwaterverlichting is verkrijgbaar in (hoogwaardig) kunststof en RVS. Bij onderwaterlampen van hoogwaardig kunststof is de kans op elektrolyse lager dan bij Roestvast staal (RVS). Elektrolyse veroorzaakt een spanning tussen de zwembadwand en het RVS van de lamp. Deze spanning veroorzaakt roestvorming op het RVS.

Gekleurde en RGB(W) onderwaterverlichting
Onderwaterverlichting is verkrijgbaar in diverse kleuren wit, meestal helder of daglicht wit en warm wit. Daarnaast zijn er onderwaterlampen met een enkele kleur en kleurveranderende RGB of RGBW lampen. RGBW lampen combineren wit licht met RGB gekleurd licht. Lichtkleur en lichtintensiteit van deze lampen zijn te regelen middels DMX controllers. 
Het licht van de onderwaterlamp wordt gedeeltelijk geabsorbeerd door het water. Maar niet alleen het water is daar verantwoordelijk voor. Ook de kleur van de wanden van een zwembad of waterpartij heeft invloed op de hoeveelheid licht die een onderwaterlamp opbrengt in een bad. Als stelregel geldt dat hoe donkerder de zijwanden zijn, hoe minder licht er over blijft en hoe meer lampen gebruikt moeten worden om een gelijk effect te krijgen. Een probleem met de RGB(W) lampen is dat de stroom constant verdeeld wordt over alle leds, ook al gebruik je maar één kleur. Dat geeft een vermindering van lichtintensiteit. Bij het Nederlandse EVA Optic hebben ze dat ondervangen door de Intelligent Power Control (IPC) te ontwikkelen. Dat zorgt ervoor dat altijd de volledige capaciteit van de lamp wordt gebruikt. IPC zorgt ervoor dat de stroom alleen wordt verdeeld over de ingeschakelde leds. Hierdoor verbruikt een 50W RGBW LED onderwaterlamp constant 50W, ongeacht de kleur.

Warm White 
Het nieuwste op vlak van ledverlichting is de Warm White. Wanneer je je zwembad degelijk wil verlichten en iets meer power gebruikt, krijg je met ledverlichting vaak een hard, koud wit licht dat fel contrasteert met de omgeving. Dat is niet mooi. Daarom werden er nu ledlampen op de markt gebracht die een zacht wit licht afgeven. Ze verbruiken iets meer stroom dan de gewone ledlampen, maar het effect is veel mooier. 
Als je géén wit licht wil gebruiken was je tot voor kort aangewezen op de RGD ledlampen. Maar misschien heb je niet al die kleuren van die vrij dure RGB lampen nodig en zoek je bijvoorbeeld enkel het tegenwoordig erg populaire blauwe licht. Dat kan nu ook met ledlampen waarbij in witte ledlampen de leds vervangen worden door één enkele kleur. Wil je daarentegen discolight in je zwembad, dan bestaat er bij Propulsion Systems een DMX-sturing die je kan aansluiten op een discobar of op je geluidssysteem. 

LEDLine
Zwembaden kiezen ook steeds meer voor ledverlichting boven water, als basisverlichting. EVA Optic ontwikkel-de daarvoor de LEDline, een van de weinige ledsystemen waarmee kan worden voldaan aan de eisen wat betreft lichtopbrengst in topsportaccommodaties. LEDline werd speciaal ontwikkeld voor gebruik in zwembad-omgevingen en omvat een compleet assortiment om een accommodatie volledig te voorzien van leds, van buitengevel tot doucheruimtes en van zwemzaal tot onderwaterverlichting.

www.evaoptic.com
www.propulsionsystems.be