Kaip veikia LED lemputės

Įsijungia LED apšvietimas. Jau prieš daugelį metų šviesos diodai buvo naudojami daugeliui objektų, įskaitant skaitmeninius laikrodžius, kalėdines lemputes, žibintuvėlius ir šviesoforus, apšviesti. Tačiau šviesos diodai tikrai nepasižymėjo namų apšvietimu. Įmonės negalėjo gaminti jų kaip įprastų, pakaitinių lempučių dėl keleto apribojimų. Tačiau maždaug per pastaruosius dešimt metų šios pakaitinės LED lemputės – tokios, kurios tiesiog įsukamos į lempą kaip kaitrinė lemputė – labai išpopuliarėjo. Dabar jais naudojasi didelė dalis šeimų ir įmonių.

Remiantis 2017 m. apklausa, 38 procentai amerikiečių pakeitė kaitrines lemputes į LED lemputes, o 70 procentų amerikiečių buvo įsigiję bent vieną LED lemputę. Ši dalis greičiausiai išaugo po 2017 m.

Šiame įraše išnagrinėsime, kaip veikia LED lemputės, kodėl jos yra geras apšvietimo pasirinkimas ir kai kurie jų naudojimo pranašumai bei trūkumai. Pradėkime nuo pagrindų: kokiu būdu šviesos diodas skleidžia šviesą?

LED lempučių pagrindai

Šviesos diodas yra „kietojo kūno apšvietimo“ technologija arba SSL. Iš esmės SSL skleidžia šviesą iš kieto objekto, o ne iš vakuumo (pvz., Kaitrinės lemputės) ar dujų (kaip CFL). Įprasto šviesos diodo atveju tokia medžiaga yra puslaidininkis.

Paprasčiau tariant, šviesos diodas sukuria šviesą, kai elektros srovė teka per mikroschemą, apšviesdama mažus šviesos šaltinius, vadinamus šviesos diodais, ir dėl to sukuriama matoma šviesa. Norėdami gauti išsamų paaiškinimą, žr. Kaip veikia šviesos diodai.

Nors šviesos diodai sukuria daug šviesos, dalis šviesos yra įstrigę šviesos diodų konstrukcijoje, o tai kelia susirūpinimą, kai jie naudojami kaip pagrindinis apšvietimo šaltinis namuose. Todėl LED lemputė dažnai buvo silpnesnė nei kaitrinė lemputė, todėl dauguma žmonių mėgsta labai ryškias lempas ir lubų apkaustus.

LED lemputės yra daug ryškesnės. Šiais laikais keičiamos LED lemputės gali užtikrinti bent jau 60-vatų kaitrinės lemputės ryškumą, todėl jos yra praktiškas sprendimas pagrindiniams namų apšvietimo reikalavimams. Be to, pakaitinės LED lemputės veikimo laikas yra 24,000 valandomis ilgesnis nei įprastos 60-vatų kaitrinės lemputės.

Ir kaina mažesnė. Galite sutaupyti 75 USD per metus, perjungę į LED ENERGY STAR versijas penkioms dažniausiai naudojamoms lemputėms namuose.

Tai parodo LED lempučių privalumus ir trūkumus.

LED apšvietimo pranašumai

Pirmasis yra sumažėjęs energijos suvartojimas. Lyginant su ankstesnėmis apšvietimo technologijomis, LED šviesos kūrimo technika sunaudoja kur kas mažiau energijos šildymui. Palyginti su CFL ir kaitrinėmis lemputėmis, kurios 90 procentų energijos išskiria kaip šilumą, jos yra daug efektyvesnės nei kaitrinėse lemputėse naudojamas vakuuminis / kaitinamųjų siūlų metodas. Jis taip pat sunaudoja mažiausiai 75 procentais mažiau energijos (kuri išskiria apie 80 procentų energijos kaip šiluma).

100-vatų kaitrinė lemputė sunaudotų 432 kilovatvalandes per metus, jei naudotumėte apšvietimą 4 320 valandų per metus (360 valandų per mėnesį / 90 valandų per savaitę / 12,85 valandos per dieną), palyginti su šiek tiek daugiau nei 60 kilovatų -valandų už lygiavertę 14-vatų LED lemputę. Be to, šviesos diodai išskiria 50 procentų mažiau CO2 nei CFL ir 90 procentų mažiau CO2 nei senosios halogeninės lemputės.

Nepaisant to, tai tik dalis pasakojimo. Kitas veiksnys yra laiko efektyvumas: nors kaitinamųjų lempų gyvavimo ciklas yra 1,000-valandas, teoriškai aukštos kokybės LED lemputės veikimo trukmė yra 25,000 ar daugiau valandų. Kontrastas tarp kaitinamųjų ir fluorescencinių šviesos šaltinių ir kietojo kūno apšvietimo, pavyzdžiui, šviesos diodų, yra stulbinantis: kad kaitrinės lemputės tarnavimo laikas būtų lygus, LED lemputė turėtų būti įjungta trejus metus, 24 valandas per parą, septynias dienas per savaitę. (Tiesą sakant, ne visos LED lemputės tarnauja tiek ilgai, kiek turėtų. Jei dalys sugenda per anksti, kai kurių jų tarnavimo laikas gali būti trumpesnis.)

Kai atsižvelgiama į išlaidų problemą, viskas tampa šiek tiek sudėtingesnė dėl laiko naudos. „Home Depot“ duomenimis, keturių 60-vatų LED pakaitinių lempučių pakuotė kainuoja apie 9,48 USD, o lygiavertė keturių kaitinamųjų lempučių pakuotė kainuoja 3,97 USD.

Tiesa ta, kad šviesos diodai ilgainiui vis tiek sutaupys pinigų, net 9,48 USD už keturių lempučių pakuotę, nes jums reikia tik vienos ar dviejų kas dešimtmetį ir jūs išleidžiate mažiau namų apšvietimui, o tai gali padidėti. septynis kartus efektyviau nei kaitrinės lempos ir sumažina energijos suvartojimą daugiau nei 80 proc.

Klausimai apie LED lemputes

Šviesos diodai netrukus dominuos namų apšvietime. „Philips“ LED lemputės yra įvairių spalvų keitimo ir prie „Wi-Fi“ prijungtų modelių. Be to, „General Electric“ turi LED plius žibintų liniją su garsiakalbiais, laikmačiais, spalvų keitimo galimybėmis ir kitomis funkcijomis. Prognozuojama, kad iki 2030 metų LED pardavimai sudarys 75 procentus visos apšvietimo rinkos.

Atsižvelgdami į tai, ką mokslininkai sako apie šviesos diodus, atrodo, kad viskas klostosi gerai. Proveržiai vyksta nerimą keliančiu greičiu. Nepaisant to, yra viena problema.

Šviesos diodų generuojamos mėlynos šviesos tyrimai tampa vis labiau paplitę. Pasak mokslininkų, gali būti pakenkta mūsų akims ir sveikatai. Pasak Prancūzijos sveikatos organizacijos, jis gali pakeisti mūsų biologinį laikrodį ir sukelti miego sutrikimus, be tinklainės pažeidimo akiai. Organizacija patarė apriboti LED įtaisų su didžiausiu mėlynos šviesos lygiu naudojimą, ypač vaikams. Šiai kategorijai priskiriami kompiuteriai, mobilieji telefonai ir kiti ekranai, taip pat tam tikri žaislai ir akcentiniai šviestuvai.

Agentūros 2010 m. išvados apie mėlynos šviesos toksiškumą akims, dėl kurio gali pablogėti regėjimas, buvo patvirtintos 2019 m. tyrime. Prancūzijos maisto, aplinkos ir profesinės sveikatos ir saugos agentūra (ANSES) savo ataskaitoje nurodė, kad šios medžiagos „rodo trumpalaikį fototoksinį poveikį, susijusį su ūminiu poveikiu, ir ilgalaikį poveikį, susijusį su lėtiniu poveikiu, kurie padidina senėjimo riziką. su geltonosios dėmės degeneracija (ARMD)“.

Norėdami sužinoti daugiau apie LED lemputes ir susijusias temas, naudokite kitame puslapyje pateiktas nuorodas.