LED-belysning er nå den mest populære lysteknologien. Nesten alle er kjent med de mange fordelene som tilbys av LED-armaturer, spesielt det faktum at de er mer energieffektive og langvarige enn tradisjonelle lysarmaturer. De fleste har imidlertid ikke mye kunnskap om den underliggende teknologien bak LED-belysning. I dette innlegget tar vi en titt på hvordan underliggende LED-lysteknologi for å forstå hvordan LED-lys fungerer og hvor alle fordelene de har kommet til.
Kapittel 1: Hva er LED og hvordan fungerer de?
Det første trinnet for å forstå LED-lysteknologi er å forstå hva LED er. LED står for lysdioder. Disse diodene er av halvleder natur, noe som betyr at de kan lede elektrisk strøm. Når elektrisk strøm påføres over en lysemitterende diode, er resultatet frigjøring av energi i form av fotoner (lysenergi).
På grunn av det faktum at LED-armaturer bruker en halvlederdiode for å produsere lys, blir de referert til som solid state-lysenheter. Andre solid-state lys inkluderer organiske lysdioder og polymer lysdioder, som også bruker en halvlederdiode.
Kapittel 2: LED-lysfarge og fargetemperatur
De fleste LED-armaturer produserer lys som er hvit i fargen. Det hvite lyset er klassifisert i ulike kategorier avhengig av varmen eller kjøligheten til hver armatur (derav fargetemperaturen). Disse fargetemperaturklassifiseringene inkluderer:
Varm hvit – 2700 til 3000 Kelvin
Nøytral hvit – 3000 til 4000 Kelvin
Pure White – 4000 til 5000 Kelvin
Day White – 5000 til 6000 Kelvin
Cool White – 7000 til 7500 Kelvin
I varmhvitt har fargen som produseres av lysdioder en gul nyanse, som ligner på glødelamper. Når fargetemperaturen stiger, blir lyset hvitere i utseende, til det når dagshvitt farge, som ligner på det naturlige lyset (daglys fra solen). Når fargetemperaturen fortsetter å øke, begynner lysstrålen å ha en blåaktig nyanse.
En ting du imidlertid bør merke deg med lysdioder er at de ikke produserer hvitt lys. Diodene er tilgjengelige i de tre primærfargene: rød, grønn og blå. Den hvite fargen som finnes i de fleste LED-armaturer kommer til ved å blande disse tre primærfargene. I utgangspunktet innebærer fargeblanding i LED-er å kombinere de forskjellige lysbølgelengdene til to eller flere dioder. Gjennom fargeblanding er det derfor mulig å oppnå hvilken som helst av de syv fargene som finnes i det synlige lysspekteret (regnbuefargene), som gir en hvit farge når de alle kombineres.
Kapittel 3: LED og energieffektivitet
Et viktig aspekt ved LED-lysteknologi er deres energieffektivitet. Som allerede nevnt, vet nesten alle at LED er energieffektive. Men en god del mennesker skjønner ikke hvordan energieffektiviteten kommer til.
Det som gjør LED mer energieffektiv enn andre belysningsteknologier er det faktum at LED-er konverterer nesten all tilført strøm (95 %) til lysenergi. På toppen av det, sender ikke LED-er ut infrarød stråling (usynlig lys), som styres ved å blande fargebølgelengdene til diodene i hver armatur for å oppnå kun den hvite fargebølgelengden.
På den annen side konverterer en typisk glødelampe bare en liten del (ca. 5 %) av den forbrukte strømmen til lys, mens resten går til spille gjennom varme (ca. 14 %) og infrarød stråling (ca. 85 %). Derfor, med tradisjonelle lysteknologier, trengs det mye strøm for å produsere nok lysstyrke, med LED-er som trenger betydelig mindre energi for å produsere lignende eller mer lysstyrke.
Kapittel 4: Lysstrøm av LED-armaturer
Hvis du har kjøpt glødelamper eller lysrør tidligere, er du kjent med watt. I lang tid var watt den aksepterte måten å måle lyset som ble produsert av en armatur. Men siden LED-armaturen kom, har dette endret seg. Lyset som produseres av LED-er måles i lysstrøm, som er definert som mengden energi som sendes ut av en lyskilde i alle retninger. Måleenheten for lysstrømmen er lumen.
Grunnen til å endre lysstyrkemålet fra watt til lysstyrke er på grunn av det faktum at LED-er er enheter med lavt strømforbruk. Derfor er det mer fornuftig å bestemme lysstyrken ved å bruke lyseffekten i stedet for kraftutgangen. På toppen av det har forskjellige LED-armaturer forskjellig lyseffekt (evnen til å konvertere elektrisk strøm til lyseffekt). Derfor kan armaturer som bruker samme mengde strøm ha en helt annen lysstyrke.
Kapittel 5: LED og varme
En vanlig misforståelse om LED-armaturer er at de ikke produserer varme - på grunn av at de er kule å ta på. Dette er imidlertid ikke sant. Som allerede nevnt ovenfor, omdannes en liten del av kraften som tilføres lysemitterende dioder til varmeenergi.
Grunnen til at LED-armaturer er kule å ta på, er at den lille delen av energien som konverteres til varmeenergi ikke er for mye. På toppen av det kommer LED-armaturer med varmeavledere, som sprer denne varmen, noe som forhindrer overoppheting av lysdiodene og de elektriske kretsene til LED-armaturene.
Kapittel 6: Levetiden til LED-armaturer
I tillegg til å være energieffektive, er LED-lysarmaturer også kjent for sin energieffektivitet. Noen LED-armaturer kan vare mellom 50 000 og 70 000 timer, som er omtrent 5 ganger (eller enda mer) lenger sammenlignet med enkelte gløde- og lysrørarmaturer. Så, hva gjør at LED-lys varer lenger enn andre typer lys?
Vel, en av grunnene har å gjøre med det faktum at LED er solid state-lys, mens gløde- og fluorescerende lys bruker elektriske filamenter, plasma eller gass for å sende ut lys. De elektriske filamentene brenner lett ut etter en kort periode på grunn av varmenedbrytning, mens glasshylsene som rommer plasmaet eller gassen er svært utsatt for skade på grunn av støt, vibrasjoner eller fall. Disse lysarmaturene er dermed ikke holdbare, og selv om de overlever lenge nok, er levetiden betydelig kortere sammenlignet med LED.
En ting å merke seg om lysdioder og levetid er at de ikke brenner ut som fluorescerende eller glødelamper (med mindre diodene overopphetes). I stedet degraderes lysstrømmen til en LED-armatur gradvis over tid, til den når 70 % av den opprinnelige lyseffekten.
På dette tidspunktet (som refereres til som L70), blir lysnedbrytningen merkbar for det menneskelige øyet, og nedbrytningshastigheten øker, noe som gjør fortsatt bruk av LED-armaturer upraktisk. Armaturene anses dermed å ha nådd slutten av levetiden på dette tidspunktet.
Innleggstid: 27. mai 2021