Hoe efficient is een dimmer?
Geplaatst door Marcel van der Steen in Energiebesparing, Niet-duurzaam, Uitleg 25 Reacties»Na het verhaal over de Longlites, was ik eens benieuwd hoe efficient een dimmer nu eigenlijk is. Ik heb er een aantal in huis, en weet al dat het dimmen natuurlijk veel invloed heeft op de lichtsterkte, en minder op vermogen. Met andere woorden, met een beetje minder vermogen heb ik al veel minder licht. Dus per Watt vermogen heb ik dan minder licht. Is dimmen relatief duur?…..
Werking van een dimmer
Een dimmer, voor normale gloeilampen en halogeenlampen, werkt volgens het principe van fase aansnijding. Dit heb ik uitgelegd in dit artikel over de Longlites die ook de fase aansnijden. Dit houdt in dat de spanning over de lamp gemiddeld over de tijd iets lager wordt gemaakt en daardoor loopt er ook gemiddeld een lagere stroom door de lamp. Deze lagere stroom zorgt voor een lagere lampdraad-temperatuur en daardoor minder licht.
Meetopstelling
Om te meten heb ik weer gebruik gemaakt van de meetapparatuur van Vincent, daarvoor mijn dank. Hij nam een HAMEG power meter mee die nauwkeurig het opgenomen vermogen meette, en we hebben de volgende schakeling opgebouwd zoals aangegeven in de figuur.
Figuur 1: de meetopstelling voor de dimmer efficientie te meten
Daarnaast maten we de lichtopbrengst en de kleurtemperatuur met een spectrometer.
De metingen zijn eenvoudig. De dimmer wordt op een bepaalde stand gezet, en op deze stand maten we de spanning, stroom, het vermogen (P in Watt), lichtsterkte en kleurtemperatuur. Daarna is het eenvoudig om er enkele interessante grafieken van te maken.
Meetresultaten
Interessante meetresultaten heb ik in de volgende grafieken uiteengezet.
Figuur 2: vermogen uitgezet tegen lichtsterkte en kleurtemperatuur
Voor het gemak heb ik een 45 gradenlijn in de grafiek getekend, die laat zien hoe het loopt wanneer vermogen en lichtsterkte beiden gelijkmatig zouden afnemen. De lichtsterkte neemt naar verhouding veel sneller af dan het vermogen!
Verder zie je ook dat de kleurtemperatuur, van een warm witte 2600 graden Kelvin zakt naar 2000 graden Kelvin. Bij 2000 graden Kelvin wordt het wel heel gelig.
Figuur 3: relatief vermogen uitgezet tegen relatieve lichtsterkte en kleurtemperatuur
Het is makkelijker om naar de procentuele verhoudingen te kijken. Dan zie je heel goed dat bij een vermogen van 25 % ik zowat geen lichtsterkte meer heb! Dus hoewel de lamp bijna geen licht meer geeft, toch verbruikt deze nog veel vermogen.
Je ziet tevens dat de kleurtemperatuur ook terugloopt, zij het minder snel. Toch is dit dalen van de kleurtemperatuur goed te merken, wanneer je bij 50 % vermogen bent; het licht wordt langzaamaan veel warmer.
Het verlies van energie
Met figuur 3 is makkelijk te bepalen wat het efficientieverlies is. Stel je dimt een lamp op de helft van de lichtsterkte. Dan volg je de paarse lijn en je ziet dat bij een vermogen van 75 % van de normale waarde, ik 50 % van mijn licht heb. Had ik een lamp genomen die de helft van het wattage had en deze niet gedimd, dan had ik dezelfde hoeveelheid licht gehad. Dus in deze dimsituatie ben ik 25 % van het vermogen aan het verliezen.
Het verlies van energie zit hem erin dat de lampspiraal veel minder efficient licht afgeeft bij lagere temperaturen. En dit gaat snel zoals is te zien.
Stel nu je gebruikt de dimmers veelvuldig, dan geeft onderstaande tabel aan bij welke dimstand en bij welk wattage lamp je dimt, hoeveel vermogen je verliest.
| Dimstand [%] | 40 W lamp | 60 W lamp | 100 W lamp |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 W | 0 W | 0 W |
| 10 | 2 W | 3 W | 5 W |
| 20 | 4 W | 6 W | 10 W |
| 30 | 6 W | 9 W | 15 W |
| 40 | 8 W | 12 W | 20 W |
| 50 | 10 W | 15 W | 25 W |
| 60 | 12 W | 17 W | 29 W |
| 70 | 12 W | 19 W | 31 W |
| 80 | 13 W | 19 W | 32 W |
| 90 | 12 W | 18 W | 30 W |
| 100 | 0 W | 0 W | 0 W |
Moraal van het verhaal is dat je beter een kleiner wattage lamp kunt gebruiken als je vaak dimt, en wanneer je dan meer licht wilt hebben dat je dan een extra lamp aanschakeld voor die momenten. Ik heb het in dit artikel met meetgegevens inzichtelijk gemaakt.
25 reacties op “Hoe efficient is een dimmer?”
wow man!
Bedankt om zoiets mee te delen. Ik gebruik zelf bijna nooit een dimmer, omdat ik dacht dat het vermogen constant bleef, dat er in de dimmer een weerstand zat die al het “overtollige” opslorpte. Dat blijkt niet waar te zijn, maar dat blijkt geen reden te zijn om het wel te beginnen gebruiken.
Geen idee dat een dimmer zo inefficiënt is!!
Ik was er al bang voor, maar het is goed dat jullie het inzichtelijk maken. Ik heb trouwens ook begrepen dat goedkope dimmers zorgen voor nogal wat ‘netvervuiling’, klopt dat ook?
Toch is er vanuit de markt vraag naar de mogelijkheid verlichting te dimmen. Ik zou dat ook wel willen. Ik los mijn vraag naar andere verlichtingsomstandigheden op door meer of minder lampen aan te doen, maar het zou makkelijker en misschien ook wel gezelliger zijn als je spaarlampen zou kunnen dimmen.
Ik zou willen dat de fabrikanten van spaarlampen efficiënte dimbare modellen maakt. Doorontwikkelen van dimmers voor gloeilampen lijkt me niet nodig, ik mag toch hopen dat die met een paar jaar helemaal niet meer gebruikt worden.
@ JeroenH. In het artikel longlites II zeg ik nog wat over de mate van netvervuiling. Ik weet echter niet of ‘goedkope dimmers’ meer netvervuiling genereren dan ‘duurdere’.
Het dimmen van spaarlampen en TLs is al mogelijk, en wanneer Jeroen een dimbare TL heeft gekocht zal ik die ook zeker doormeten.
Het dimmen van LEDs is ook goed mogelijk, alleen op dit moment is de efficientie van LEDs (het aantal lumen/Watt) nog minder dan dat van TL/Spaarlampen. LEDs kun je weer makkelijk in allerlei kleuren krijgen, en zelfs varieren in kleur; sommige witte leds hebben een rode, groene en blauwe geïntegreerd en de pootjes naar buiten gebracht. Door de stromen te variëren per led krijg je iedere willekeurige kleur.
Gelden deze bevindingen ook voor halogeenlampen?
Deze bevindingen gelden ook voor halogeenlampen.
Een halogeenlamp functioneert bij een nog hogere temperatuur (dan de gloeilamp), waardoor deze efficiënter is dan een gloeilamp en meer licht per vermogen afgeeft. Echter, bij het dimmen loopt de temperatuur terug en dus ook de efficiëntie.
Hierdoor is de efficiëntie terugval bij het dimmen voor een halogeenlamp wellicht nog groter dan voor een gloeilamp.
Als ik dezelfde licht opbrengst wil hebben hoeveel bespaar ik in dan c.q. verhoud zich het stroomverbruik dan in de volgende situaties t.o.v. elkaar?
1 Halogeenspotjes van 220 Volt met gebruik van een dimmer.
2 Halogeenspotjest van 12 Volt via een Transformator en met gebruik van een dimmer.
3 Spotjes met Leds erin en verder hetzelfde als situatie 1 en 2.
@ mynpostbus,
Een warmwitte led is nu ongeveer 4x zuiniger dan een halogeenlampje. De dimmer gebruikt voor de led, moet speciaal voor de led zijn ontworpen (op dit moment heb ik nog geen ervaring kunnen opdoen met standaard faseaansnijder-dimmers op 230 V leds). Als je dit meeneemt, is de situatie 3 het meest gunstig.
Als laatste komt situatie 2, omdat hier een trafo extra wordt gebruikt t.o.v. situatie 1.
Dus volgorde in zuinigheid: 3, 1, 2.
Nu nog hoeveel. Dit hangt af van de mate van dimmen. Je mag uitgaan voor de led dat het dimmen geen invloed heeft op de efficiëntie van de led-lamp. Voor de halogeentjes is dit wel het geval. Stel dat je 50 % dimt, dan volgt uit dit artikel een power van 75 % (efficiëntie nadeel voor halogeen-leds, dus stroomtoename voor situatie 1 en 2 van 4/3 t.o.v. situatie 3).
Stel het verlies door de trafo op 10 % (stroomverbruik 1/0.9 x hoger dus dan situatie 1).
Stel de efficiëntie van de ledjes op 4x efficiënter dan de halogeentjes, bij niet dimmen (stroomverbruik 4x lager dan situatie 1). En neem aan dat dimmen hier geen effect op heeft.
Dan volgt het volgende voor het stroomverbruik:
Situatie 3 : Situatie 1 : Situatie 2 =
25 % : 4/3 x 100 % : 1/0.9 x 4/3 x 100 %
25 % : 133 % : 148 %
1 : 5.3 : 5.9
Halogeenlampen: Sinds 1991 maken we thuis gebruik van een 10-tal armaturen. Deze armaturen met trafo hebben 3-standen: sfeer,normaal en hoog(lezen).
Hoofdzakelijk gebruik: normaal.
1) In de eerste jaren was de levensduur van de halogeenlamp relatief zeer kort en was bovendien de prijs erg hoog.
2) De laatste ca. 5-10 jaren lijkt het alsof de lampjes het eeuwige leven hebben en is vervanging bijna niet meer nodig. En is de prijs tot 1/10 gezakt!!
3) Oorzaak van de langere levensduur volgens mij is a) de kwaliteit van de halogeenlampjes is al ras snel verbeterd en daarmee de langere levensduur;
b) door hoofdzakelijk gebruik van de normaalstand, waarbij de gemiddelde spanning (V) en stroom (A) lager is en hierdoor de lampdraad-temperatuur gemiddeld lager wordt, zoals ik bij “Werking van een dimmer” hierboven lees. Is mijn conclusie juist???
@ J. vd Linden.
Ik weet niet of de kwaliteit verbeterd is. Ik verwacht dat men allang weet hoe met goede halogeenlampjes maakt. Misschien dat er, als verbetering tov 1991, nu beter met een constante kwaliteit geproduceerd wordt, waardoor er steeds dezelfde kwaliteit geleverd wordt. Maar dat weet ik verder niet zeker.
Wat wel duidelijk bekend is, is dat wanneer de belasting van de halogeenlamp ietsminder wordt, dat daarmee de levensduur enorm verlengd wordt. Echter, ook de efficiëntie wordt erdoor enorm verlaagd. Dus de lagerere bedrijfstemperatuur zorgt voor een meer dan evenredige toename van de levensduur, maar ook eeen meer dan evenredige afname van de efficiëntie.
@ J. vd Linden,
Klopt, zoals u leest bij de dimmer.
Wat ik nu concreet wil weten of het stroomverbruik bij halogeenlampen hetzelfde is of je ze nu wel of niet dimt??
dank. Vriendelijke groet
Quirin,
Zie dit artikel onderaan voor een resultaat van dimmen op een halogeenspot van 50 W.
Je ziet dan dat, net zoals bij een gloeilamp, de lichtintensiteit veel sneller achteruit loopt dan dat het opgenomen vermogen dat doet. Dus dimmen zorgt voor minder vermogen maar veel minder licht.
Als je lampen heel vaak in de dimstand hebt staan, dan moet je weten dat de efficiëntie van de lamp + dimmer lager is dan wanneer de lamp op volle sterkte brandt. Dus stel dat je een 60 W lamp tot een kwart van de lichtintensiteit dimt, dan zal het opgenomen vermogen nog snel op de helft liggen. De efficiëntie van de lamp is dan de helft van wat ie was bij geen dimmen. Een lamp met minder opgenomen vermogen zal minder efficiënt zijn dan een lamp met hoger vermogen (omdat de gloeidraad van de laatste heter wordt), dus stel dat een lamp van 60 W gedimd tot 1/4e van het initiële licht nog 30 W opneemt. Dan kun je verwachten dat een lamp van 20 W voluit net zoveel licht geeft als een 60 W lamp gedimd tot 1/4e. Echter de lamp van 20 W verbruikt maar 20 W en een in dit geval 60 W lamp gedimd tot 1/4e vebruikt 30 W (50 % meer).
wat kan een dimmer wel en niet?
Wat bedoel je precies met die vraag?
Interessante data, maar ik mis toch een belangrijke parameter:
het menselijk oog is in hoge mate niet-lineair gevoelig. Dwz
dat een vermindering van lichtsterkte met 50% lang niet als
50% minder licht wordt ervaren. Als je van 700 naar 125 lux
gaat wordt dit ervaren als een vermindering van lichtsterkte
van slechts 40% (http://msdn.microsoft.com/en-us/library/dd319008%28VS.85%29.aspx)!!!
Is het voldoende om mijn halogeenspotjes van 50W te vervangen door 20W om alzo energie te besparen?
Ik was van mening dat dit niets uithaalt vermits de transformator niet vervangen wordt en deze met het vermogen gaat lopen.
Alain, het zou niet moeten dat een dimmer veel vermogen opneemt. Wel een beetje, maar ik zou verwachten verwaarloosbaar (1 W).
Bij gloeilampen en halogeenlampen is het niet gunstig om ze continue te dimmen; je hebt namelijk een lagere efficientie omdat de lampen zelf tegen een lagere temperatuur branden en daardoor nog minder efficient worden.
Maar de dimmer, die werkt dmv fase-aansnijding of -afsnijding, zou bijna geen vermogen zelf moeten opnemen.
Kun je met een losse dimmer ook het toerental van een tafelventilator omlaag brengen, dit omdat het toerental nog te hoog is in de laagste stand bij gebruik op s’nachts op de slaapkamer
Neen, het toerental van een tafel ventilator word bepaald door de fase verschuiving van een condensator op de diverse aftappunten van de motor.
De motor heeft een inductieve last, waar de meeste losse dimmers niet blij mee zijn. En een ventilator is de meest inefficiënte manier van luchtverplaatsing. Ik meet hier 5% dient het doel.
Zo fijn dit. Ook vandaag nog, tig jaar na het schrijven van dit artikel. Precies wat ik zocht. En ook precies wat m’n logica me zei: minder verbruik, maar minder minder dan… Relatief besparend dus. Of, nou ja, vanaf de andere kant, relatief juist minder zuinig dan ongedimd. Halfvol of halfleeg.
Zat zelf automatisch met een grafiek in m’n hoofd met een bolle buik. Met een idee van 50% licht = 80% stroom. En 20% licht is 50% stroom. M’n moeder vroeg het zich af. Was me al kwijt toen ik ‘procent’ zei. Hihihi… Maar helemaal perfect uitgelegd. En altijd leuk als blijkt dat je eigen logica en inschattingsvermogen zo slecht nog niet werken. Maar goed, wél belangrijk: thanks! Precies de uitleg die ik hoopte te vinden.
Hallo Marcel van der Steen.
Bedankt voor dit artikel, netjes diepgravend onderzocht en volledig uitgelegd.
Ik ben maar een vluchtige voorbijganger, maar ik wilde jou toch even bedanken voor de moeite (en de info)!
Nuttige informatie over het gebruik van dimmer met diverse sooten lampen en de relatieve energiebesparing. Maar wat ik graag wil weten is hoeveel ik kan besparen wanneer ik het licht ga dimmen. Wanneer er een Power-verlies is, de dimmer mogelijk meer verbruikt, wat kan er dan toch nog aan energie worden bespaard bij een halogeen-(, spaar-) en LEDlamp? Naast elkaar gelegd bespaar je met toch altijd meer met een LED-lamp, zelfs als de LEDlamp niet te gedimd kan worden en de halogeen-lamp wel?
@Bas, je hebt nu de meetgegevens en kunt die gebruiken om een situatie, die voor jou van toepassing is, eventueel door te rekenen.
Als je nog gloei of halogeenlampen dimt dan gebruik bovenstaande gegevens om te berekenen wat je powervermindering is bij de lichtstand die je wilt. Moraal van dit artikel is dat het licht veel sneller afneemt dan het vermogen.
Verder wanneer je een ledlamp zou nemen dan bespaar je al snel 80% of meer dan de halogeen en gloeilampsituatie in hun ongedimde toestand. Om 80 % vermogen te verminderen bij dimmern van een gloeilamp heb je totaal geen licht meer over.
Mocht je met leds willen werken dan wil je wellicht ook kunnen dimmen. Dat laatste is vaak niet eenvoudig, zie ook de tips op onze website wanneer je meer wilt weten over dimmen van leds.
Ik heb een lamp met 15 halogeen lampjes van 20 watt
heeft het zin om te dimmen?
Dank, Jos
Beste,
Graag eens eenzelfde testopstelling met LED lampen, deze zouden blijkbaar wel heel efficient zijn waardoor er geen vermogenverlies optreedt. Als je 50% dimt zou je dus 50% minder vermogen verbruiken.
Eventueel eens testen met GU10/E27 LED (waar transfo in de lamp zit) en MR16 LED (waar de transfo zich buiten de lamp bevindt).