LED-belysning er nu den mest populære belysningsteknologi. Næsten alle er bekendt med de mange fordele, som LED-armaturer tilbyder, især det faktum, at de er mere energieffektive og holder længere end traditionelle lysarmaturer. De fleste har dog ikke meget viden om den bagvedliggende teknologi bag LED-belysning. I dette indlæg tager vi et kig på, hvordan underliggende LED-lysteknologi for at forstå, hvordan LED-lys fungerer, og hvor alle fordelene er opstået.
Kapitel 1: Hvad er LED'er, og hvordan fungerer de?
Det første skridt til at forstå LED-belysningsteknologi er at forstå, hvad LED'er er. LED står for lysdioder. Disse dioder er af halvleder natur, hvilket betyder, at de kan lede elektrisk strøm. Når elektrisk strøm påføres over en lysemitterende diode, er resultatet frigivelse af energi i form af fotoner (lysenergi).
På grund af det faktum, at LED-armaturer bruger en halvlederdiode til at producere lys, omtales de som solid state-lysenheder. Andre faststoflys omfatter organiske lysemitterende dioder og polymer lysemitterende dioder, som også bruger en halvlederdiode.
Kapitel 2: LED-lysfarve og farvetemperatur
De fleste LED-armaturer producerer lys, der er hvidt i farven. Det hvide lys er klassificeret i forskellige kategorier afhængigt af varmen eller køligheden af hvert armatur (deraf farvetemperaturen). Disse farvetemperaturklassifikationer inkluderer:
Varm hvid – 2.700 til 3.000 Kelvin
Neutral hvid – 3.000 til 4.000 Kelvin
Pure White – 4.000 til 5.000 Kelvin
Day White – 5.000 til 6.000 Kelvin
Cool White – 7.000 til 7.500 Kelvin
I varm hvid har den farve, der produceres af LED'er, en gul nuance, der ligner glødepærernes. Når farvetemperaturen stiger, bliver lyset hvidere i udseende, indtil det når dagshvide farve, som ligner det naturlige lys (daglys fra solen). Efterhånden som farvetemperaturen fortsætter med at stige, begynder lysstrålen at have en blålig nuance.
En ting du dog bør være opmærksom på ved lysdioder er, at de ikke producerer hvidt lys. Dioderne fås i de tre primære farver: rød, grøn og blå. Den hvide farve, der findes i de fleste LED-armaturer, opstår ved at blande disse tre primære farver. Dybest set involverer farveblanding i LED'er at kombinere de forskellige lysbølgelængder af to eller flere dioder. Derfor er det gennem farveblanding muligt at opnå en hvilken som helst af de syv farver, der findes i det synlige lysspektrum (regnbuefarverne), som giver en hvid farve, når de alle kombineres.
Kapitel 3: LED og energieffektivitet
Et vigtigt aspekt af LED-belysningsteknologi er deres energieffektivitet. Som allerede nævnt ved næsten alle, at LED'er er energieffektive. Men et stort antal mennesker er ikke klar over, hvordan energieffektiviteten opstår.
Det, der gør LED mere energieffektiv end andre belysningsteknologier, er det faktum, at LED'er konverterer næsten al den tilførte strøm (95%) til lysenergi. Oven i købet udsender LED'er ikke infrarød stråling (usynligt lys), som styres ved at blande farvebølgelængderne af dioderne i hver armatur for kun at opnå den hvide farvebølgelængde.
På den anden side omdanner en typisk glødelampe kun en lille del (ca. 5%) af den forbrugte strøm til lys, mens resten spildes gennem varme (ca. 14%) og infrarød stråling (ca. 85%). Derfor skal der med traditionelle belysningsteknologier en masse strøm til for at producere nok lysstyrke, hvor LED'er skal bruge væsentligt mindre energi for at producere lignende eller mere lysstyrke.
Kapitel 4: Lysstrøm af LED-armaturer
Hvis du tidligere har købt glødepærer eller lysstofrør, er du bekendt med watt. I lang tid var watt den accepterede måde at måle lyset produceret af en armatur. Men siden LED-armaturen kom, har dette ændret sig. Lyset produceret af LED'er måles i lysstrøm, som er defineret som mængden af energi, der udsendes af en lyskilde i alle retninger. Måleenheden for lysstrømmen er lumen.
Årsagen til at ændre lysstyrkemålet fra watt til lysstyrke skyldes, at LED'er er enheder med lavt strømforbrug. Derfor giver det mere mening at bestemme lysstyrken ved hjælp af lysudgangen i stedet for udgangseffekten. Derudover har forskellige LED-armaturer forskellig lyseffekt (evnen til at konvertere elektrisk strøm til lysudbytte). Derfor kan armaturer, der bruger den samme mængde strøm, have et meget anderledes lysudbytte.
Kapitel 5: Lysdioder og varme
En almindelig misforståelse om LED-armaturer er, at de ikke producerer varme - på grund af det faktum, at de er kølige at røre ved. Dette er dog ikke sandt. Som allerede nævnt ovenfor omdannes en lille del af den effekt, der tilføres lysdioder, til varmeenergi.
Grunden til, at LED-armaturer er seje at røre ved, er, at den lille del af energien, der omdannes til varmeenergi, ikke er for meget. Oven i købet kommer LED-armaturer med køleplader, som afleder denne varme, hvilket forhindrer overophedning af de lysemitterende dioder og de elektriske kredsløb i LED-armaturerne.
Kapitel 6: Levetiden for LED-armaturer
Ud over at være energieffektive er LED-lysarmaturer også berømte for deres energieffektivitet. Nogle LED-armaturer kan holde mellem 50.000 og 70.000 timer, hvilket er omkring 5 gange (eller endnu mere) længere sammenlignet med nogle gløde- og lysstofrør. Så hvad får LED-lys til at holde længere end andre typer lys?
Nå, en af grundene har at gøre med, at LED er solid state lys, mens glødelamper og lysstofrør bruger elektriske filamenter, plasma eller gas til at udsende lys. De elektriske filamenter brænder let ud efter en kort periode på grund af varmenedbrydning, mens glashusene, der huser plasmaet eller gassen, er meget modtagelige for skader på grund af stød, vibrationer eller fald. Disse lysarmaturer er således ikke holdbare, og selvom de overlever længe nok, er deres levetid væsentligt kortere sammenlignet med LED'er.
En ting at bemærke om LED'er og levetid er, at de ikke brænder ud som fluorescerende eller glødepærer (medmindre dioderne overophedes). I stedet forringes lysstrømmen fra en LED-armatur gradvist over tid, indtil den når 70 % af den oprindelige lysudbytte.
På dette tidspunkt (som omtales som L70), bliver den lysende nedbrydning mærkbar for det menneskelige øje, og nedbrydningshastigheden stiger, hvilket gør den fortsatte brug af LED-armaturer upraktisk. Armaturerne anses således for at have nået slutningen af deres levetid på dette tidspunkt.
Indlægstid: 27. maj 2021