LED電球のしくみ
LED照明が点灯します。 何年も前から、LED は、デジタル時計、クリスマス ライト、懐中電灯、交通信号など、多くのオブジェクトを照らすために使用されてきました。 しかし、LED は家庭用照明としてはあまり普及していませんでした。 企業は、いくつかの制限により、通常の交換サイズの電球としてそれらを生産することができませんでした. しかし、ここ 10 年ほどの間に、これらの LED 交換電球 (白熱電球のようにランプにねじ込むだけの種類) の人気が大幅に高まっています。 現在、かなりの割合の家族や企業がそれらを利用しています。
2017 年の世論調査によると、アメリカ人の 38% が白熱灯から LED 照明に切り替えており、70% のアメリカ人が少なくとも 1 つの LED 電球を購入していました。 この割合は、2017 年以降に上昇した可能性が最も高いです。
この投稿では、LED 電球がどのように機能するか、なぜ LED 電球が優れた照明オプションになるのか、そして LED 電球を使用する利点と欠点について説明します。 基本から始めましょう: LED はどのように光を生成しますか?
LED電球の基礎
「ソリッド ステート ライティング」技術 (SSL) が LED です。 本質的に、SSL は、真空 (白熱電球など) や気体 (CFL など) とは対照的に、固体オブジェクトから光を発します。 このような物質は、従来のＬＥＤの場合、半導体である。
簡単に言えば、LED はマイクロチップに電流が流れると光を発生し、LED として知られる小さな光源を照らし、結果として可視光を生成します。 詳細な説明については、発光ダイオードの仕組みを参照してください。
LED は多くの光を生成しますが、光の一部は LED の構造内に閉じ込められます。これは、家庭で主な照明源として使用する場合に懸念されます。 そのため、LED 電球は白熱灯よりも暗いことが多く、ほとんどの人は非常に明るいランプや天井の備品を好みます。
LED電球はもっと明るいです。 最近では、LED 交換用電球は 60- ワットの白熱電球と少なくとも同等の明るさを提供する可能性があり、基本的な家庭照明要件に対する実用的なソリューションとなっています。 また、LED 交換用電球の寿命は、従来の 60- ワットの白熱電球よりも 24000 時間長くなります。
そして、価格はそれ以下です。 ご自宅で最も使用されている 5 つの電球を ENERGY STAR バージョンの LED に切り替えることで、年間 75 ドル節約できます。
以上がLED電球のメリットとデメリットです。
LED照明の利点
1つ目は、エネルギー使用量の減少です。 以前の照明技術と比較して、光を生成する LED 技術は、加熱のために消費するエネルギーがはるかに少なくなります。 エネルギーの 90% を熱として放出する CFL や白熱電球と比較すると、白熱電球で採用されている真空/フィラメント アプローチよりもはるかにエネルギー効率が高くなります。 また、使用するエネルギーが少なくとも 75% 少なくなります (エネルギーの約 80% が熱として放出されます)。
100- ワットの白熱電球は、照明を年間 4,320 時間 (1 か月あたり 360 時間 / 1 週間 90 時間 / 1 日 12.85 時間) 使用した場合、年間 432 キロワット時を消費します。 -同等の 14- ワットの LED 電球の場合。 また、LED は CFL よりも 50% 少ない CO2 を放出し、古いハロゲン電球よりも 90% 少ない CO2 を放出します。
とはいえ、これは物語のほんの一部にすぎません。 もう 1 つの要因は時間効率です。白熱灯の寿命は 1,000- 時間ですが、高品質の LED 電球の寿命は理論上 25,000 時間以上です。000 白熱灯と蛍光灯の光源と、LED などの固体照明との違いは驚くべきものです。白熱電球の寿命と同等にするには、LED ライトを 3 年間、1 日 24 時間、週 7 日点灯し続ける必要があります。 (正直なところ、すべての LED ライトが長持ちするわけではありません。部品があまりにも早く故障すると、寿命が短くなるものもあります。)
コストの問題を考えると、時間的なメリットがあるため、事態は少し複雑になります。 Home Depot によると、60- ワットの LED 交換用電球の 4 パックの価格は約 9.48 ドルですが、同等の白熱電球の 4 パックの価格は 3.97 ドルです。
真実は、LED は、10 年ごとに 1 つまたは 2 つしか必要としないため、4 つの電球のパックで 9.48 ドルであっても、長期的にはお金を節約できるということです。白熱灯の 7 倍のエネルギー効率を実現し、エネルギー使用量を 80% 以上削減します。
LED電球に関するご質問
LEDはまもなく家庭用照明を支配するでしょう。 Philips の LED ライトには、さまざまな色が変化する Wi-Fi 接続モデルがあります。 さらに、General Electric には、スピーカー、タイマー、色変更機能、およびその他の機能を備えた LED プラス ライトのラインがあります。 2030 年までに、LED の売上高が照明市場全体の 75% を占めるようになると予測されています。
科学者が LED について何を言っているのかを考えると、物事は本当に順調に進んでいるように見えます。 ブレークスルーは驚くべき速度で発生しています。 ただし、問題が 1 つあります。
LED が生成する青色光に関する研究は、より一般的になりつつあります。 研究者によると、私たちの目と健康が損なわれる可能性があります。 フランスの保健機関によると、体内時計を変化させ、目の網膜の損傷に加えて睡眠障害を引き起こす可能性があります. 組織は、特に子供向けに、青色光のレベルが最も高い LED ガジェットの使用を制限するようアドバイスしました。 コンピューター、携帯電話、およびその他のディスプレイは、特定のおもちゃやアクセント ライトと同様に、このカテゴリに分類されます。
失明につながる可能性のある青色光の眼毒性に関する当局の2010年の調査結果は、2019年の研究で検証されました. フランスの食品、環境、労働安全衛生庁 (ANSES) はその報告書で、これらの物質は「急性暴露に関連する短期的な光毒性効果と、慢性暴露に関連する長期的な影響を示し、加齢のリスクを高める」と述べています。関連黄斑変性症（ARMD）」。
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