חֲדָשׁוֹת

תאורת LED היא כיום טכנולוגיית התאורה הפופולרית ביותר. כמעט כולם מכירים את היתרונות הרבים שמציעים גופי לד, במיוחד את העובדה שהם חסכוניים יותר באנרגיה ועמידים יותר מגופי תאורה מסורתיים. עם זאת, לרוב האנשים אין הרבה ידע על הטכנולוגיה הבסיסית מאחורי תאורת LED. בפוסט זה, אנו מסתכלים על הטכנולוגיה העומדת בבסיסה של תאורת LED כדי להבין כיצד פועלות נורות LED והיכן כל היתרונות שהביאו להן.

פרק 1: מהן נוריות ואיך הן פועלות?

הצעד הראשון להבנת טכנולוגיית תאורת ה-LED הוא ההבנה של מה הם לדים. LED מייצג דיודות פולטות אור. דיודות אלו הן מוליכות למחצה בטבען, מה שאומר שהן יכולות להוליך זרם חשמלי. כאשר זרם חשמלי מופעל על פני דיודה פולטת אור, התוצאה היא שחרור אנרגיה בצורה של פוטונים (אנרגיית אור).

בשל העובדה כי גופי LED משתמשים בדיודה מוליכים למחצה להפקת אור, הם מכונים התקני אור מוצק. נורות אחרות במצב מוצק כוללות דיודות פולטות אור אורגניות ודיודות פולטות אור פולימריות, המשתמשות גם בדיודה מוליכים למחצה.

פרק 2: צבע אור LED וטמפרטורת צבע

רוב גופי הלד מפיקים אור בצבע לבן. האור הלבן מסווג לקטגוריות שונות בהתאם לחום או הקרירות של כל גוף (ומכאן טמפרטורת הצבע). סיווגי טמפרטורת צבע אלה כוללים:

לבן חם - 2,700 עד 3,000 קלווין
לבן ניטרלי - 3,000 עד 4,000 קלווין
לבן טהור - 4,000 עד 5,000 קלווין
יום לבן - 5,000 עד 6,000 קלווין
לבן מגניב - 7,000 עד 7,500 קלווין
בלבן חם, לצבע המיוצר על ידי נוריות יש גוון צהוב, הדומה לזה של מנורות ליבון. ככל שטמפרטורת הצבע עולה, האור הופך לבן יותר במראהו, עד שהוא מגיע לצבע לבן יום, הדומה לאור הטבעי (אור יום מהשמש). כאשר טמפרטורת הצבע ממשיכה לעלות, אלומת האור מתחילה לקבל גוון כחול.

עם זאת, דבר אחד שכדאי לך לשים לב לגבי דיודות פולטות אור הוא שהן אינן מייצרות אור לבן. הדיודות זמינות בשלושת צבעי היסוד: אדום, ירוק וכחול. הצבע הלבן שנמצא ברוב גופי הלד נוצר על ידי ערבוב שלושת צבעי היסוד הללו. בעיקרון, ערבוב צבעים בנורות LED כולל שילוב של אורכי גל אור שונים של שתי דיודות או יותר. לכן, באמצעות ערבוב צבעים, ניתן להגיע לכל אחד משבעת הצבעים המצויים בספקטרום האור הנראה (צבעי הקשת), המייצרים צבע לבן כאשר כולם משולבים.

פרק 3: LED ויעילות אנרגטית

היבט חשוב אחד של טכנולוגיית תאורת LED הוא היעילות האנרגטית שלהם. כפי שכבר ציינו, כמעט כולם יודעים שנורות לד חסכוניות באנרגיה. עם זאת, מספר לא מבוטל של אנשים אינם מבינים כיצד נוצרת יעילות האנרגיה.

הדבר שהופך את LED ליותר יעיל באנרגיה מטכנולוגיות תאורה אחרות הוא העובדה שנורות LED ממירות כמעט את כל הכוח המוזן (95%) לאנרגיית אור. נוסף על כך, נורות LED אינן פולטות קרינת אינפרא אדום (אור בלתי נראה), המנוהלת על ידי ערבוב אורכי הגל הצבעוניים של הדיודות בכל מתקן כדי להשיג רק את אורך הגל של הצבע הלבן.

מצד שני, מנורת ליבון טיפוסית ממירה רק חלק קטן (כ-5%) מהכוח הנצרך לאור, כשהיתר מתבזבז באמצעות חום (כ-14%) וקרינה אינפרא אדומה (כ-85%). לכן, בטכנולוגיות תאורה מסורתיות, יש צורך בכוח רב על מנת לייצר בהירות מספקת, כאשר לדים זקוקים לפחות אנרגיה משמעותית כדי לייצר בהירות דומה או יותר.

פרק 4: שטף זוהר של גופי לד

אם קניתם בעבר נורות ליבון או פלורסנט, אתם מכירים את ההספק. במשך זמן רב, הוואטים היו הדרך המקובלת למדידת האור שמפיק גוף. עם זאת, מאז בוא מתקן הלד, זה השתנה. האור המופק על ידי נוריות לד נמדד בשטף האור, המוגדר ככמות האנרגיה הנפלטת ממקור אור לכל הכיוונים. יחידת המידה של שטף האור היא לומן.

הסיבה לשינוי מידת הבהירות מ-wattage לבהירות נובעת מהעובדה שנורות לד הם מכשירים בהספק נמוך. לכן, הגיוני יותר לקבוע את הבהירות באמצעות פלט האור במקום פלט הכוח. נוסף על כך, לגופי LED שונים יש יעילות אור שונה (היכולת להמיר זרם חשמלי לתפוקת אור). לכן, גופים שצורכים את אותה כמות חשמל עשויים לקבל תפוקת אור שונה מאוד.

פרק 5: נוריות וחום

תפיסה שגויה נפוצה לגבי גופי לד היא שהם אינם מייצרים חום- בשל העובדה שהם קרירים למגע. עם זאת, זה לא נכון. כפי שכבר צוין לעיל, חלק קטן מהכוח המוזן לדיודות פולטות אור מומר לאנרגיית חום.

הסיבה מדוע גופי LED מגניבים למגע היא שהחלק הקטן של האנרגיה המומרת לאנרגיית חום אינו גדול מדי. נוסף על כך, גופי לד מגיעים עם גופי קירור, המפיצים את החום הזה, מה שמונע התחממות יתר של הדיודות פולטות האור והמעגלים החשמליים של גופי הלד.

פרק 6: משך החיים של גופי לד

בנוסף להיותם חסכוניים באנרגיה, גופי תאורה של LED מפורסמים גם ביעילות האנרגטית שלהם. חלק מתקני LED יכולים להחזיק מעמד בין 50,000 ל-70,000 שעות, וזה בערך פי 5 (או אפילו יותר) יותר בהשוואה לחלק מתקני הליבון והפלורסנט. אז מה גורם לנורות LED להחזיק מעמד זמן רב יותר מאשר סוגים אחרים של אור?

ובכן, אחת הסיבות קשורה לעובדה ש-LED הוא נורות מוצק, בעוד שנורות ליבון ופלורסנט משתמשות בחוטים חשמליים, פלזמה או גז כדי לפלוט אור. החוטים החשמליים נשרפים בקלות לאחר תקופה קצרה עקב פירוק חום, בעוד שעטיפות הזכוכית המאכסנות את הפלזמה או הגז רגישים מאוד לנזק עקב פגיעה, רטט או נפילה. גופי התאורה הללו אינם עמידים, וגם אם הם שורדים מספיק זמן, אורך החיים שלהם קצר משמעותית בהשוואה לנורות לד.

דבר אחד שכדאי לשים לב אליו לגבי נוריות הלד ואורך החיים הוא שהם לא נשרפים כמו נורות פלורסנט או ליבון (אלא אם כן הדיודות מתחממות יתר על המידה). במקום זאת, שטף האור של גוף LED פוחת בהדרגה עם הזמן, עד שהוא מגיע ל-70% מתפוקת האור המקורית.

בשלב זה (המכונה L70), השפלה הזוהר הופכת בולטת לעין האנושית, וקצב השפלה עולה, מה שהופך את המשך השימוש בגופי הלד לבלתי מעשי. לפיכך, המתקנים נחשבים שהגיעו לסוף חייהם בשלב זה.