Jak działają żarówki LED
Włącza się oświetlenie LED. Od wielu lat diody LED są używane do oświetlania wielu przedmiotów, w tym zegarów cyfrowych, lampek choinkowych, latarek i sygnalizacji świetlnej. Ale diody LED tak naprawdę nie startowały pod względem oświetlenia domu. Firmy nie były w stanie produkować ich jako zwykłych żarówek zastępczych ze względu na kilka ograniczeń. Ale w ciągu ostatnich dziesięciu lat popularność tych żarówek LED — takich, które po prostu wkręcają się w lampę jak żarówka — znacznie wzrosła. Obecnie korzysta z nich spora część rodzin i firm.
Według sondażu z 2017 roku 38 procent Amerykanów przeszło z żarówek na oświetlenie LED, a 70 procent Amerykanów kupiło co najmniej jedną żarówkę LED. Odsetek ten najprawdopodobniej wzrósł po 2017 r.
W tym poście przyjrzymy się, jak działają żarówki LED, dlaczego stanowią one dobrą opcję oświetlenia oraz niektóre zalety i wady ich używania. Zacznijmy od podstaw: w jaki sposób dioda LED wytwarza światło?
Podstawy żarówek LED
Technologia „oświetlenia półprzewodnikowego” lub SSL jest tym, czym jest dioda LED. Zasadniczo SSL emituje światło z ciała stałego, w przeciwieństwie do próżni (jak żarówka) lub gazu (jak CFL). Taką substancją jest półprzewodnik w przypadku konwencjonalnej diody LED.
Mówiąc najprościej, dioda LED generuje światło, gdy prąd elektryczny przepływa przez mikroczip, oświetlając małe źródła światła zwane diodami LED i wytwarzając w rezultacie światło widzialne. Dokładne wyjaśnienie można znaleźć w artykule Jak działają diody elektroluminescencyjne.
Podczas gdy diody LED generują dużo światła, część światła jest uwięziona w strukturze diod LED, co stanowi problem, gdy stosuje się je jako główne źródło oświetlenia w domu. Dlatego żarówka LED często była ciemniejsza niż żarówka, a większość ludzi lubi bardzo jasne lampy i oprawy sufitowe.
Żarówki LED są znacznie jaśniejsze. Obecnie zamienniki żarówek LED mogą zapewniać jasność co najmniej równą 60-watowej żarówce, co czyni je praktycznym rozwiązaniem spełniającym podstawowe wymagania dotyczące oświetlenia domu. Ponadto żywotność zastępczej żarówki LED jest o 24,{2}} godzin dłuższa niż konwencjonalnej 60-watowej żarówki.
A cena jest mniejsza. Możesz zaoszczędzić 75 USD rocznie, przechodząc na wersje LED ENERGY STAR dla pięciu najczęściej używanych żarówek w Twoim domu.
Przedstawia zalety i wady żarówek LED.
Korzyści z oświetlenia LED
Pierwszym z nich jest mniejsze zużycie energii. W porównaniu z poprzednimi technologiami oświetleniowymi, technika tworzenia światła LED zużywa znacznie mniej energii na ogrzewanie. W porównaniu ze świetlówkami kompaktowymi i żarówkami, które uwalniają 90 procent swojej energii w postaci ciepła, jest to znacznie bardziej energooszczędne niż podejście próżniowo-włóknowe stosowane w żarówkach. Zużywa również co najmniej 75 procent mniej energii (które uwalniają około 80 procent swojej energii w postaci ciepła).
100-Watowa żarówka zużyłaby 432 kilowatogodziny rocznie, gdyby oświetlenie było używane przez 4320 godzin rocznie (360 godzin miesięcznie/90 godzin tygodniowo/12,85 godzin dziennie), w porównaniu do nieco ponad 60 kilowatów -godzin dla ekwiwalentu 14-watowej żarówki LED. Ponadto diody LED emitują o 50 procent mniej CO2 niż świetlówki kompaktowe io 90 procent mniej CO2 niż stare żarówki halogenowe.
To jednak tylko część narracji. Drugim czynnikiem jest efektywność czasowa: chociaż cykl życia żarówek wynosi 1,000-godzinę, wysokiej jakości żarówka LED teoretycznie ma żywotność 25,000 godzin lub więcej. Kontrast między żarowymi i fluorescencyjnymi źródłami światła a półprzewodnikowym oświetleniem, takim jak diody LED, jest zdumiewający: aby dorównać żywotności żarówki, światło LED musiałoby pozostać włączone przez trzy lata, 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu. (Szczerze mówiąc, nie wszystkie diody LED działają tak długo, jak powinny. Jeśli części zepsują się zbyt szybko, niektóre mogą mieć krótszą żywotność).
Kiedy weźmiesz pod uwagę problem kosztów, sprawy stają się nieco bardziej skomplikowane ze względu na tę korzyść czasową. Według firmy Home Depot czteropak 60-watowych żarówek LED kosztuje około 9,48 USD, podczas gdy odpowiednik czteropaku żarówek kosztuje 3,97 USD.
Prawda jest taka, że diody LED nadal będą przynosić oszczędności na dłuższą metę, nawet za 9,48 USD za zestaw czterech żarówek, ponieważ potrzebujesz tylko jednej lub dwóch na mniej więcej dekadę i wydajesz mniej na oświetlenie domu, które może być nawet do siedmiu razy bardziej energooszczędne niż tradycyjne żarówki i zmniejszają zużycie energii o ponad 80 procent.
Pytania dotyczące żarówek LED
Wkrótce diody LED zdominują domowe oświetlenie. Światła LED firmy Philips są dostępne w różnych modelach, które zmieniają kolor i łączą się z siecią Wi-Fi. Co więcej, General Electric ma linię lamp LED plus, które mają głośniki, timery, możliwość zmiany koloru i inne funkcje. Przewiduje się, że do 2030 roku sprzedaż diod LED będzie stanowić 75 proc. całego rynku oświetleniowego.
Kiedy weźmie się pod uwagę to, co naukowcy mówią o diodach LED, wydaje się, że wszystko idzie dobrze. Przełomy następują w zastraszającym tempie. Niemniej jednak jest jeden problem.
Badania nad niebieskim światłem generowanym przez diody LED stają się coraz bardziej powszechne. Zdaniem naukowców nasze oczy i zdrowie mogą ucierpieć. Według francuskiej organizacji zdrowia może zmieniać nasz zegar biologiczny i powodować zaburzenia snu, a także uszkodzenie siatkówki oka. Organizacja zaleciła ograniczenie używania gadżetów LED o największym poziomie niebieskiego światła, szczególnie dla dzieci. Do tej kategorii należą komputery, telefony komórkowe i inne wyświetlacze, a także potencjalnie niektóre zabawki i oświetlenie akcentujące.
Ustalenia agencji z 2010 r. dotyczące toksyczności niebieskiego światła dla oczu, które mogą powodować pogorszenie wzroku, zostały potwierdzone w badaniu z 2019 r. Francuska Agencja ds. Bezpieczeństwa Żywności, Środowiska i Pracy (ANSES) stwierdziła w swoim raporcie, że substancje te „wykazują krótkotrwałe skutki fototoksyczne związane z ostrym narażeniem i długoterminowe skutki związane z narażeniem przewlekłym, które zwiększają ryzyko starzenia się związane z zwyrodnieniem plamki żółtej (ARMD)”.
Skorzystaj z łączy na następnej stronie, aby dowiedzieć się więcej o żarówkach LED i tematach pokrewnych.
