νέα

Ο φωτισμός LED είναι πλέον η πιο δημοφιλής τεχνολογία φωτισμού. Σχεδόν όλοι είναι εξοικειωμένοι με τα πολυάριθμα πλεονεκτήματα που προσφέρουν τα φωτιστικά LED, ειδικά το γεγονός ότι είναι πιο ενεργειακά αποδοτικά και έχουν μεγαλύτερη διάρκεια από τα παραδοσιακά φωτιστικά. Ωστόσο, οι περισσότεροι άνθρωποι δεν έχουν πολλές γνώσεις σχετικά με την υποκείμενη τεχνολογία πίσω από τον φωτισμό LED. Σε αυτήν την ανάρτηση, ρίχνουμε μια ματιά στον τρόπο με τον οποίο βασίζεται η τεχνολογία φωτισμού LED, ώστε να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν τα φώτα LED και πού προκύπτουν όλα τα οφέλη που έχουν.

Κεφάλαιο 1: Τι είναι τα LED και πώς λειτουργούν;

Το πρώτο βήμα για την κατανόηση της τεχνολογίας φωτισμού LED είναι η κατανόηση του τι είναι τα LED. Το LED σημαίνει δίοδοι εκπομπής φωτός. Αυτές οι δίοδοι είναι ημιαγωγικής φύσης, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα. Όταν εφαρμόζεται ηλεκτρικό ρεύμα σε μια δίοδο εκπομπής φωτός, το αποτέλεσμα είναι η απελευθέρωση ενέργειας με τη μορφή φωτονίων (ενέργεια φωτός).

Λόγω του γεγονότος ότι τα φωτιστικά LED χρησιμοποιούν μια δίοδο ημιαγωγού για την παραγωγή φωτός, αναφέρονται ως συσκευές φωτός στερεάς κατάστασης. Άλλα φώτα στερεάς κατάστασης περιλαμβάνουν οργανικές δίοδοι εκπομπής φωτός και πολυμερείς δίοδοι εκπομπής φωτός, οι οποίες χρησιμοποιούν επίσης δίοδο ημιαγωγού.

Κεφάλαιο 2: Χρώμα φωτός LED και θερμοκρασία χρώματος

Τα περισσότερα φωτιστικά LED παράγουν φως λευκού χρώματος. Το λευκό φως ταξινομείται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με τη ζεστασιά ή τη δροσιά του κάθε φωτιστικού (εξ ου και τη θερμοκρασία χρώματος). Αυτές οι ταξινομήσεις θερμοκρασίας χρώματος περιλαμβάνουν:

Ζεστό λευκό - 2.700 έως 3.000 Kelvin
Ουδέτερο λευκό – 3.000 έως 4.000 Kelvin
Καθαρό λευκό - 4.000 έως 5.000 Kelvin
White Day – 5.000 έως 6.000 Kelvins
Cool White – 7.000 έως 7.500 Kelvin
Σε ζεστό λευκό, το χρώμα που παράγεται από τα LED έχει μια κίτρινη απόχρωση, παρόμοια με αυτή των λαμπτήρων πυρακτώσεως. Καθώς η θερμοκρασία του χρώματος αυξάνεται, το φως γίνεται πιο λευκό στην όψη, έως ότου αποκτήσει το λευκό χρώμα της ημέρας, το οποίο είναι παρόμοιο με το φυσικό φως (φως ημέρας από τον ήλιο). Καθώς η θερμοκρασία χρώματος συνεχίζει να αυξάνεται, η δέσμη φωτός αρχίζει να έχει μια μπλε απόχρωση.

Ένα πράγμα που πρέπει, ωστόσο, να προσέξετε σχετικά με τις διόδους εκπομπής φωτός είναι ότι δεν παράγουν λευκό φως. Οι δίοδοι διατίθενται σε τρία βασικά χρώματα: κόκκινο, πράσινο και μπλε. Το λευκό χρώμα που βρίσκεται στα περισσότερα φωτιστικά LED προκύπτει με την ανάμειξη αυτών των τριών βασικών χρωμάτων. Βασικά, η ανάμειξη χρωμάτων στα LED περιλαμβάνει το συνδυασμό των διαφορετικών μηκών κύματος φωτός δύο ή περισσότερων διόδων. Επομένως, μέσω της ανάμειξης χρωμάτων, είναι δυνατό να επιτευχθεί οποιοδήποτε από τα επτά χρώματα που βρίσκονται στο φάσμα του ορατού φωτός (τα χρώματα του ουράνιου τόξου), τα οποία παράγουν ένα λευκό χρώμα όταν συνδυάζονται όλα.

Κεφάλαιο 3: LED και ενεργειακή απόδοση

Μια σημαντική πτυχή της τεχνολογίας φωτισμού LED είναι η ενεργειακή τους απόδοση. Όπως ήδη αναφέρθηκε, σχεδόν όλοι γνωρίζουν ότι τα LED είναι ενεργειακά αποδοτικά. Ωστόσο, πολλοί άνθρωποι δεν συνειδητοποιούν πώς προκύπτει η ενεργειακή απόδοση.

Αυτό που κάνει τα LED πιο ενεργειακά αποδοτικά από άλλες τεχνολογίες φωτισμού είναι το γεγονός ότι τα LED μετατρέπουν σχεδόν όλη την εισερχόμενη ισχύ (95%) σε φωτεινή ενέργεια. Επιπλέον, τα LED δεν εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία (αόρατο φως), η οποία διαχειρίζεται με την ανάμειξη των χρωματικών μηκών κύματος των διόδων σε κάθε εξάρτημα για να επιτευχθεί μόνο το μήκος κύματος του λευκού χρώματος.

Από την άλλη πλευρά, ένας τυπικός λαμπτήρας πυρακτώσεως μετατρέπει μόνο ένα μικρό μέρος (περίπου 5%) της ενέργειας που καταναλώνεται σε φως, ενώ το υπόλοιπο σπαταλάται μέσω θερμότητας (περίπου 14%) και υπέρυθρης ακτινοβολίας (περίπου 85%). Επομένως, με τις παραδοσιακές τεχνολογίες φωτισμού, απαιτείται πολλή ισχύς για να παραχθεί αρκετή φωτεινότητα, με τα LED να χρειάζονται σημαντικά λιγότερη ενέργεια για να παράγουν παρόμοια ή μεγαλύτερη φωτεινότητα.

Κεφάλαιο 4: Φωτεινή ροή φωτιστικών LED

Εάν έχετε αγοράσει λαμπτήρες πυρακτώσεως ή φθορισμού στο παρελθόν, είστε εξοικειωμένοι με την ισχύ. Για πολύ καιρό, η βατ ήταν ο αποδεκτός τρόπος μέτρησης του φωτός που παράγεται από ένα εξάρτημα. Ωστόσο, από την έλευση των φωτιστικών LED, αυτό έχει αλλάξει. Το φως που παράγεται από τα LED μετριέται σε φωτεινή ροή, η οποία ορίζεται ως η ποσότητα ενέργειας που εκπέμπεται από μια πηγή φωτός προς όλες τις κατευθύνσεις. Η μονάδα μέτρησης της φωτεινής ροής είναι οι αυλοί.

Ο λόγος για την αλλαγή του μέτρου της φωτεινότητας από βατ σε φωτεινότητα οφείλεται στο γεγονός ότι τα LED είναι συσκευές χαμηλής ισχύος. Επομένως, είναι πιο λογικό να προσδιορίζεται η φωτεινότητα χρησιμοποιώντας τη φωτεινή έξοδο αντί για την έξοδο ισχύος. Επιπλέον, διαφορετικά φωτιστικά LED έχουν διαφορετική φωτεινή απόδοση (η ικανότητα μετατροπής του ηλεκτρικού ρεύματος σε έξοδο φωτός). Επομένως, τα φωτιστικά που καταναλώνουν την ίδια ποσότητα ενέργειας μπορεί να έχουν πολύ διαφορετική φωτεινή ισχύ.

Κεφάλαιο 5: LED και θερμότητα

Μια κοινή παρανόηση σχετικά με τα φωτιστικά LED είναι ότι δεν παράγουν θερμότητα - λόγω του γεγονότος ότι είναι δροσερά στην αφή. Ωστόσο, αυτό δεν είναι αλήθεια. Όπως ήδη αναφέρθηκε παραπάνω, ένα μικρό μέρος της ισχύος που τροφοδοτείται σε διόδους εκπομπής φωτός μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια.

Ο λόγος για τον οποίο τα φωτιστικά LED είναι δροσερά στην αφή είναι ότι το μικρό μέρος της ενέργειας που μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια δεν είναι πάρα πολύ. Επιπλέον, τα φωτιστικά LED θα συνοδεύονται από ψύκτρες, οι οποίες διαχέουν αυτή τη θερμότητα, γεγονός που εμποδίζει την υπερθέρμανση των διόδων εκπομπής φωτός και των ηλεκτρικών κυκλωμάτων των φωτιστικών LED.

Κεφάλαιο 6: Η διάρκεια ζωής των φωτιστικών LED

Εκτός από ενεργειακά αποδοτικά, τα φωτιστικά LED φημίζονται και για την ενεργειακή τους απόδοση. Ορισμένα φωτιστικά LED μπορούν να διαρκέσουν από 50.000 έως 70.000 ώρες, που είναι περίπου 5 φορές (ή ακόμα περισσότερο) περισσότερο σε σύγκριση με ορισμένα φωτιστικά πυρακτώσεως και φθορισμού. Λοιπόν, τι κάνει τα φώτα LED να διαρκούν περισσότερο από άλλους τύπους φωτός;

Λοιπόν, ένας από τους λόγους έχει να κάνει με το γεγονός ότι το LED είναι φώτα στερεάς κατάστασης, ενώ τα φώτα πυρακτώσεως και τα φώτα φθορισμού χρησιμοποιούν ηλεκτρικά νήματα, πλάσμα ή αέριο για να εκπέμπουν φως. Τα ηλεκτρικά νημάτια καίγονται εύκολα μετά από σύντομο χρονικό διάστημα λόγω της υποβάθμισης της θερμότητας, ενώ τα γυάλινα περιβλήματα που φιλοξενούν το πλάσμα ή το αέριο είναι πολύ ευαίσθητα σε ζημιά λόγω κρούσης, δονήσεων ή πτώσης. Αυτά τα φωτιστικά δεν είναι επομένως ανθεκτικά, και ακόμη κι αν επιβιώσουν αρκετά, η διάρκεια ζωής τους είναι σημαντικά μικρότερη σε σύγκριση με τα LED.

Ένα πράγμα που πρέπει να σημειωθεί σχετικά με τα LED και τη διάρκεια ζωής είναι ότι δεν καίγονται όπως οι λαμπτήρες φθορισμού ή πυρακτώσεως (εκτός εάν οι δίοδοι υπερθερμανθούν). Αντίθετα, η φωτεινή ροή ενός φωτιστικού LED υποβαθμίζεται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου, μέχρι να φτάσει το 70% της αρχικής φωτεινής απόδοσης.

Σε αυτό το σημείο (το οποίο αναφέρεται ως L70), η φωτεινή υποβάθμιση γίνεται αισθητή στο ανθρώπινο μάτι και ο ρυθμός υποβάθμισης αυξάνεται, καθιστώντας τη συνεχή χρήση των φωτιστικών LED μη πρακτική. Επομένως, τα φωτιστικά θεωρείται ότι έχουν φτάσει στο τέλος της διάρκειας ζωής τους σε αυτό το σημείο.