Ο μηχανισμός των λαμπτήρων LED

Το πυρακτωμένολάμπα φωτός, που έχει φωτίσει τα σπίτια μας από το 1800, ξεκίνησε την παρακμή του με την ψήφιση του νόμου για την ενεργειακή ανεξαρτησία και ασφάλεια του 2007 από τον πρώην πρόεδρο Τζορτζ Μπους. Η νομοθεσία δεν απαγόρευε τη χρήση, την προμήθεια, την πώληση ή την παραγωγή λαμπτήρων πυρακτώσεως. Αντίθετα, όρισε στους οικιακούς λαμπτήρες να επιτυγχάνουν 25 τοις εκατό αύξηση στην απόδοση, που ισοδυναμεί με 25 τοις εκατό μείωση της κατανάλωσης ενέργειας σε σύγκριση με τους συμβατικούς λαμπτήρες που χρησιμοποιούν ισχύ μεταξύ 40 και 100 watt. Ο αναποτελεσματικός λαμπτήρας πυρακτώσεως, ο οποίος εκπέμπει το 90 τοις εκατό της ενέργειάς του ως θερμότητα, έχει γίνει μη δημοφιλής μεταξύ εκείνων που ασχολούνται με οικονομικά και οικολογικά ζητήματα.
Με την έναρξη των νέων προτύπων φωτισμού το 2012, οι κύριες εναλλακτικές λύσεις για τον λαμπτήρα πυρακτώσεως έγιναν οι πιο αποδοτικοί συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού (CFL) και οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED). Το CFL αντιμετωπίζει εγγενή προβλήματα, κυρίως τη χρήση επικίνδυνου υδραργύρου στην κατασκευή του και μια ασυνήθιστη, περιστασιακά δυσάρεστη απόχρωση που μπορεί να προκαλέσει ημικρανίες σε ορισμένα άτομα.

Εισαγάγετε τοΦώτα LED.

Τα LED υπάρχουν εδώ και αρκετά χρόνια, φωτίζοντας ψηφιακά ρολόγια, χριστουγεννιάτικα φώτα, φακούς, σήματα κυκλοφορίας και πολλά άλλα. Ωστόσο, όσον αφορά τον οικιακό φωτισμό, τα LED δεν κέρδιζαν την έλξη. Συγκεκριμένοι περιορισμοί εμπόδισαν τις εταιρείες να τα παράγουν σε κανονικές διαμορφώσεις λαμπτήρων αντικατάστασης-μεγέθους. Την τελευταία δεκαετία, οι ανταλλακτικοί λαμπτήρες LED, οι οποίοι μπορούν εύκολα να βιδωθούν σε λαμπτήρες όπως οι λαμπτήρες πυρακτώσεως, έχουν γίνει ολοένα και πιο διαδεδομένοι σε εταιρείες και οικογένειες.

Μια δημοσκόπηση του 2017 έδειξε ότι το 70 τοις εκατό των Αμερικανών έχουν αγοράσει τουλάχιστον έναν λαμπτήρα LED, ενώ το 38 τοις εκατό είχε μεταβεί από λαμπτήρες πυρακτώσεως σε LED. Το ποσοστό αυτό πιθανώς έχει αυξηθεί από το 2017.

Αυτό το άρθρο εξετάζει τη λειτουργικότητα των λαμπτήρων LED, την ελκυστικότητά τους ως επιλογή φωτισμού και τα σχετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ας ξεκινήσουμε με τα βασικά: Ποιος είναι ο μηχανισμός με τον οποίο ένα LED παράγει φως;

Βασικές αρχές τουΛαμπτήρες LED

Ένα LED ταξινομείται ως τεχνολογία "φωτισμού στερεάς κατάστασης" ή SSL. Ουσιαστικά, αντί να παράγει φως από κενό (όπως σε λαμπτήρα πυρακτώσεως) ή αέριο (όπως σε CFL), ο φωτισμός στερεάς-κατάστασης (SSL) παράγει φως από ένα στερεό υλικό. Στην περίπτωση ενός συμβατικού LED, το εν λόγω υλικό είναι ένας ημιαγωγός.
Ένα LED παράγει φως όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διασχίζει ένα μικροτσίπ, φωτίζοντας τις μικροσκοπικές πηγές φωτός που είναι γνωστές ως LED, με αποτέλεσμα ορατό φως. Για μια ολοκληρωμένη διευκρίνιση, μεταβείτε στην ενότητα Πώς λειτουργούν οι δίοδοι εκπομπής φωτός.
Το πρόβλημα με τα LED ως πρωτεύοντα φωτισμό σπιτιού είναι ότι, αν και παράγουν σημαντικό φωτισμό, ο σχεδιασμός τους έχει ως αποτέλεσμα ένα μέρος του φωτός να περιορίζεται μέσα στο εξάρτημα. Ιστορικά, οι λαμπτήρες LED ήταν λιγότερο φωτεινοί από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και η πλειονότητα των ατόμων ήθελε τα φώτα και τα εξαρτήματα οροφής τους να εκπέμπουν σημαντική φωτεινότητα.
Οι λαμπτήρες LED έχουν γίνει πιο φωτεινοί. Διατίθενται πλέον ανταλλακτικοί λαμπτήρες LED που παράγουν φωτεινότητα συγκρίσιμη με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως 60 watt ή μεγαλύτερη, καθιστώντας τους μια πρακτική λύση για τις βασικές απαιτήσεις οικιακού φωτισμού. Ένας ανταλλακτικός λαμπτήρας LED έχει διάρκεια ζωής 24.000 ώρες μεγαλύτερη από αυτή ενός συμβατικού λαμπτήρα πυρακτώσεως 60 watt.
Επιπλέον, είναι και πιο οικονομικό. Η αντικατάσταση των πέντε πιο συχνά χρησιμοποιούμενων λαμπτήρων στην κατοικία σας με εκδόσεις LED ENERGY STAR μπορεί να αποφέρει ετήσια εξοικονόμηση 75 $.