LED照明の導入：2025年のメリットと事例
アミカス セラピューティクス本社内のこの集会スペースには、保存植物の壁、LED 照明、音響バッフル、空間全体に天然木の床が使用されています。 Chris Lo Bue Photographyによる写真。
ストーリーの概要:
LED ライトはここ数年で安定した人気を集めています。
LED 照明は、白熱電球や CFL 電球と比較して、はるかに少ないエネルギーを使用します。
他の照明オプションと比較して、LED ライトは柔軟性があり、光を指向性で放射し、調光可能であり、常に進歩しています。
力を与えるテクノロジーLED照明は何十年も前から存在していましたが、これほど劇的な人気を得るほど手頃な価格と信頼性が得られるようになったのは近年のことです。エネルギー効率から長寿命まで、LED 照明は環境に優しく-コスト効率も優れています。-
米国エネルギー省が述べているように、発光ダイオード--一般に LED として知られている-は、半導体を利用して電気を光に変えるソリッドステート照明オプションです。-つまり、従来の照明とは異なり、LED ライトには壊れやすいガラス電球が必要ありません。
さらに、LED ライトは、スポーツ アリーナから産業現場、住宅プロジェクトに至るまで、あらゆる場所で使用できます。{0}さまざまな設計用途で確実かつ安全に機能します。
LED照明とは何ですか?
LEDは発光ダイオードの略です。 energystar.gov によると、LED 照明製品は白熱電球よりも最大 90% 高い効率で光を生成します。
LED ライトは、マイクロチップに電流を流すことで動作し、LED と呼ばれる小さな光源を点灯します。{0}}これらの光源が切れることはほとんどありません。
まさに最初の LED1920 年代に開発され、今日私たちが認識している照明になるまで目覚ましい進化を遂げました。 「燃え尽き」たり、動作を停止したりすることはありません。住宅用に設計された白色 LED は 2000 年代初頭に市場に登場し、すぐに学校、オフィス、医療現場でも人気が高まりました。設計者がハロゲン照明や蛍光灯の使用を段階的に廃止し続けたため、2019 年までに LED 照明が最も広く使用される光源になりました。
LED照明を使用する共用エリア
LED照明は住宅プロジェクトのあらゆるエリアに適用できます。多くの設計者や住宅所有者は、追加の光を供給しながら空間に特定の雰囲気を作り出すために LED を選択しています。以下に LED が使用されている分野のほんの一部を示します。
キャビネットの下: LEDストリップ照明キャビネットの下やその他の暗くなりがちなスペースで好まれています。{0}}カウンタートップ エリアの上に明るい照明を提供するだけでなく、ショールームのような高級感も加えます。
内部の棚:棚に設置された照明は、薄暗いオフィスに明るさと居心地の良さをもたらし、見つけにくい本を見つけるのに役立ちます。{0}}-
バスルームで:LEDは洗面化粧台や鏡の周りでよく使われています。
薄暗い廊下:暗い廊下や階段をLEDで照らします。
テレビの後ろ:色と光を取り入れて、ベッドルームやリビングルームの雰囲気を設定します。
LEDライトの種類
現在では、LED ライト ストリップ、遊び心のある形のライト、特定の鮮やかな色のライトなど、幅広い LED 照明オプションが入手可能です。{0}} GE によれば、LED 電球自体は、形状、反射板、装飾品、特殊品という 4 つの主要なカテゴリに分類されます。-
-形状
A 型 LED は最も普及しており、家庭で頻繁に見られます。-円錐形のデザインがあり、より鮮明な光線を放射します。これらの LED はほとんどのランプに簡単に取り付けられ、従来の電球が通常使用されていた場所やあらゆる場所で一般的に使用されています。フィリップスは、電源を入れた瞬間に最大の明るさが得られるため、小売店、ホテル、レストラン、集合住宅、政府の建物の装飾照明や環境照明に最適であると述べています。-
リフレクター
反射板は屋外照明によく使用され、一般に投光器またはスポットライトと呼ばれます。
その名の通り、リフレクターは、光線を調整するために LED の上に配置された LED リフレクターによって定義されます。 RS Online は、LED レンズほど多くの制御機能はありませんが、多くの分野で経済的で使いやすいオプションであると述べています。--
装飾的な
装飾用 LED は、壁取り付け用燭台、シャンデリア、または電球が露出したほぼすべての器具に活力と個性を加えることができます。これらの LED は器具内に収まるように小さいことが多いですが、クラシックな地球儀の外観やビンテージの雰囲気を求めているかどうかにかかわらず、デザイナーは幅広いスタイルの LED を見つけることができます。-
専門
特殊 LED 照明は、残りのよりユニークなタイプの照明を総称する用語です。{0}このカテゴリには、アンティーク-スタイルの電球から、非常に特殊な照明器具用に設計された照明まで、あらゆるものが含まれます。
LED は他の照明オプションとどのように比較できますか?
利点のいくつかを検討する前に、LED が他の一般的な照明オプション、特に白熱電球、ハロゲン電球、蛍光灯とどのように比較できるかを見てみましょう。{0}
LED と白熱灯
energy.gov によると、LED は白熱灯よりも消費エネルギーが 75% 以上少なく、寿命が 25 倍長く、-また、ほとんどの場合、優れた照明制御と設計の柔軟性も提供します。
LED照明建築家のデザインを中心にして、空間にシームレスに溶け込んだり、特定の要素を強調したりすることができます。 「最高の照明ツールは、照明製品そのものではなく、建築家が建築を紹介するために使用できるものです」と、HE Williams の商品化担当ディレクター、ダン コーネン氏は以前の記事で gb&d に語った。コーネン氏は 1999 年以来、-1 世紀以上の歴史を持つ照明会社-であるウィリアムズ卿に勤務し、デザイン業界がさらなる LED 照明と人間中心のデザインを統合するために進化するのを目の当たりにしてきました。-
白熱灯は LED 照明よりも安価ですが、より頻繁に交換する必要があり、{0}}代替品を見つけるのがますます困難になっています。これは、エネルギー省の最低効率基準の更新により、白熱灯（特にワットあたりの出力が 45 ルーメン未満のもの）の製造と販売が 2023 年に禁止されたためです。
ハロゲンとLEDの比較
ハロゲン ライトは魅力的な色を提供しますが、寿命は短く、{0}平均して交換が必要になるまで 2,000～4,000 時間持続します。従来の白熱電球と比較すると、これは顕著な改善ですが、それでも、ほとんどの LED の通常の寿命である 50,000 ～ 100,000 時間よりははるかに遅れています。
ハロゲン電球は寿命が短いことに加えて、LED よりもかなり多くのエネルギーを熱として浪費します。ほとんどのハロゲン電球はエネルギーの 80% ～ 90% を熱に変換しますが、LED はエネルギーの約 5% しか熱に変換しません。白熱電球と同様に、このエネルギー効率の低さにより、2023 年にほとんどのハロゲン電球の製造と販売が全国的に禁止されました。
LED vs 蛍光灯
おそらくエネルギー効率の点で LED に最も近い蛍光灯は、{0}オフィス、学校、倉庫、ガレージなどのスペースの頼りになる照明オプションとして長い間機能しており、-これらの地域では今でも一般的です。
蛍光灯は、コンパクト蛍光灯とリニア蛍光灯の 2 つの基本カテゴリに分類されます。
LEDと電球型蛍光灯の比較
コンパクト蛍光灯（略して CFL）は、ガス反応に依存して可視光を生成する一種の省エネ照明オプションです。{0}} CFL にはアルゴンと水銀蒸気の混合物を保持する折り畳まれたチューブが付属しており、このチューブの内壁は蛍光塗料の薄い層で覆われています。ライトが点灯すると、CFL の内部バラスト システムがチューブに電流を送り、ガスにエネルギーを与えて紫外線を生成します。蛍光塗料コーティングはこれらの紫外線を吸収し、管のガラスケースを通して可視光を放出します。
CFL は比較的効率的であると考えられており、白熱電球に比べて消費エネルギーが 70% 少なく、放出する熱も 70% 少ないです。 CFL の平均寿命は 10,000 ～ 15,000 時間で、ほとんどの白熱電球（通常は約 1,000 時間持続）よりも大幅に性能が優れていますが、-しかし、ここでもほとんどの LED には劣ります。
更新された最低効率基準のおかげで、CFL は禁止される予定であり、一部の州ではこの禁止はすでに発効しています。
LED とリニア蛍光灯
線形蛍光灯は機能的には CFL と同じように動作しますが、違いは形状のみです。CFL の従来の長方形の電球やねじれた管の設計とは異なり、線形蛍光灯は長い管の形をしています。{0}リニア蛍光灯は CFL と同じ量のエネルギーを使用しますが、その寿命は 6,000 ～ 60,000 時間とかなりばらつきがあります。-これは、技術的には、一部の LED と同じくらい長持ちすることを意味します。このばらつきは主に、製造プロセス、動作条件、使用する制御回路の種類によって引き起こされます。
CFL と同様に、一部の直線型蛍光灯は特定の州、特にバーモント州とカリフォルニア州で禁止されようとしています。
LEDライトはどのように機能するのでしょうか?
LED は本質的には電気回路に統合できる小型の電球です。白熱電球とは異なり、燃え尽きてしまうような壊れやすいフィラメントはなく、極端に熱くなることもありません。また、消費エネルギーも少ないため、電気代のコストも削減されます。
LED ライトは、半導体材料内の電子の動きによって照明を生成します。 How Stuff Works が説明しているように、半導体は正に帯電した成分と負に帯電した成分で構成されています。プラスの層には電子のためのギャップがあり、マイナスの層には浮遊する自由電子が含まれています。電荷が半導体に衝突すると、マイナス層からプラス層への電子の流れが引き起こされます。これらのエネルギーを与えられた電子は、正に帯電したギャップに移動するときに光を放出します。
LED ライトの 18 の利点
LED 照明には、住宅所有者が長期的にお金を節約できることから、より明るい光をさまざまな色で提供できることまで、数多くの利点があります。これらは LED ライトの主な利点のほんの一部です。
1. エネルギー効率の高い-
LEDライト住宅所有者が長期的にお金を節約できるようになることから、より明るい光をさまざまな色で提供できるようになるまで、数多くのメリットを提供します。これらは LED ライトの主な利点のほんの一部です。
2.長寿命
LED は、明るい光を生成するために従来の電球よりも劇的に少ないワット数を使用するため、寿命もはるかに長くなります。
NOPEC-オハイオ州北東部の非営利エネルギー供給会社-によると、ほとんどの LED の寿命は最低 25,000 時間ですが、50,000 ～ 100,000 時間の寿命を誇るものもあります。 NOPEC によると、LED 電球を毎日終日点灯し続けた場合、電球を交換しなければならないまでに約 15 年かかるとのことです。
3. 投資収益率
LED の普及が進むにつれて、個人と米国全体の両方が大幅なエネルギー節約につながるでしょう。米国エネルギー省は、「今後 20 年間で LED 照明に完全に切り替えることで、米国のエネルギーコストを 2,500 億ドル削減し、照明の電力消費量を 50% 近く削減し、18 億トンの炭素排出を防止できる可能性があります。」
2016 年の E3 では Energy Focus が使用されましたLEDライトテキサス州東部のビッグサンディ独立学区を改修するため。 「Big Sandy にとってコストは重要な要素でした。蛍光灯の 1 ランプ当たりの消費電力が 32 ～ 36 ワットであるのに対し、LED ランプの消費電力は 15 ～ 18 ワットです。これにより学区の資金が節約され、高い投資収益率が得られます」と E3 の副社長ティム エバンス氏は gb&d に語った。
4. 輻射熱が低い
LED 照明の利点の 1 つは、特に CFL や白熱灯と比較した場合、熱の放出が非常に少ないことです。{0}}米国エネルギー省によると、白熱電球はエネルギーの 90% を熱として放出しますが、CFL はエネルギーの約 80% を熱として放出します-。-LED よりもはるかに多くなります。これにより、特に火災安全に関して、LED ライトのリスクが軽減されます。
この分野のあらゆる側面にわたって 30 年以上の経験を持つ照明業界のベテラン、ロバート プルマン氏は、LED 物理学におけるもう 1 つの刺激的な新しい進歩は、LED を逆に動作させて冷却効果を生み出すというアイデアであると指摘しています。プルマン氏は以前、自身の専門知識の一部を gb&d と共有しました。 「最近、LED を逆方向に動作させると、ダイオードから期待されるように何もしないで-、非常に短い範囲で冷却効果が得られることがわかりました。-1 平方メートルあたり約 6 ワット (W/m²)」と彼は説明します。
「将来、冷却能力は約 1000 W/m² に達する可能性があると予測されています。これは、LED 自体を使用してプロセッサから熱を奪うことによって達成でき、ウェアラブルやモバイル デバイスなどの熱性能を向上させる機会が開かれるでしょう。」とプルマン氏は付け加えました。
5. 明るく強烈な光
LED は、エネルギー効率を達成するために明るさや強度を犠牲にすることはありません。明るさに関しては白熱電球や CFL 電球に匹敵するため、明るい光が生産性の向上に役立つワークスペースに最適です。-
6. 瞬間的な光
蛍光灯や白熱灯とは異なり、LED 照明器具には点灯遅延がありません。これは、スイッチを入れるとすぐに LED ライトが点灯し、時間の経過とともに徐々に明るくなるのではなく、最大の明るさで点灯することを意味します。最も印象的な利点ではありませんが、この点灯遅延の欠如は依然として便利な性質であり、瞬間的な暗い状況で安全ではない可能性がある環境で LED を非常に役立ちます。-
7. 設計の柔軟性
LEDライトは機能的にも芸術的にも使える構造になっています。あらゆるタイプの空間において、LED 照明は柔軟なデザインを提供します。 Yotel NYC では、Focus Lighting がホテルの明確なブランド アイデンティティに合わせて、-ピン スポットライトやフロア ランプから照明付き天井パネルに至るまで-、さまざまな用途に LED ライトを採用しました。
ニューヨーク・マリオット・マーキスのブロードウェイ・ラウンジで、チボリは線状の光の繊細なインレイを使用して、枝が21フィートから46フィート以上まで伸びる高さ15フィートの2本の光の「ツリー」を作成しました。
8. 高い演色評価数
多くの LED 照明オプション非常に高い演色評価数 (CRI) を誇ります。-これは、光るものすべての本当の色を引き出すことを意味します。
LED 照明のトップ企業の 1 つであるフィリップスは、CRI が少なくとも 80 の LED ライトを製造していますが、自然光の CRI は 100 です。これは、家庭の消費者にとって、たとえば外に出たときに自分の服装がどのように見えるかを知るのに便利です。
LED の高い CRI は放送でも役立ちます。明るく色が正確な光により、テレビで視聴した場合でも、夜間のスポーツの試合が鮮やかで本物のように見えます。{0}}
9. 照明制御
LED ライトの最も便利な機能の 1 つは、明るさなどの要素を高度に制御できることです。多くの LED は調光器と互換性があり、-白熱電球や CFL 電球と共通の特性-を備えています。この特性により、エネルギーの節約が促進されるだけでなく、一日を通して空間のニーズに合わせて光を調整することができます。
LED は、輝度制御の強化だけでなく、建物全体の照明制御システムに統合したり、自然光や部屋の占有率などの要因に適応できるセンサーを取り付けたりして、エネルギー効率をさらに最大化することもできます。{0} TVS Architecture and Interior Design は、Baird Center 拡張の設計時にこの機能を活用しました。この機能は、Enterprise Lighting & Control が開発した ETC 制御システムを使用して、すべての照明器具を効果的に管理します。
ETC の Unison Paradigm 照明制御スイートを中心としたベアード センターの LED 照明システムにより、ユーザーは壁に取り付けられた Paradigm タッチスクリーンを介して展示ホールの照明を制御できます。{0}一方、建物の制御室にある中央の仮想タッチスクリーン (VTS) は、さらに詳細なレベルの制御を提供します。 「VTS を使用すると、展示ホールの個々の照明を選択したり、調光したり、イベントのレベルを設定したりできます。マルチレベル制御、各レベルの象限制御、および個々の器具制御も備えています。」と制御マネージャーのブライアン パーマー氏は語ります。
エンタープライズ向けの照明アプリケーション。 「これにより、非常に柔軟な対応が可能になり、展示チームはそれが本当にエキサイティングであると感じました。」
LED が提供する高度な制御により、幅広いユーザーの好みに応える必要がある{0}}オフィス、教育機関、医療施設など-のスペースに理想的な選択肢となります。
10. 指向性ライト
LED はその性質上、全周ではなく一方向に光を放射します。
この 180 度の照明により、光はより正確で便利になり、-凹部や作業用の照明に最適です。また、光エネルギーが無駄になったり閉じ込められたりすることがないため、エネルギーの節約に貢献します。
11. 色の範囲
最も便利な機能の 1 つは、LEDライト明るさなどの要素を高度に制御できることです。多くの LED は調光器と互換性があり、-白熱電球や CFL 電球と共通の特性-を備えています。この特性により、エネルギーの節約が促進されるだけでなく、一日を通して空間のニーズに合わせて光を調整することができます。
\\輝度制御の強化を超えて、LED は建物全体の照明に組み込むこともできます。{0}自然光や部屋の占有率などの要因に適応できるようにする制御システムやセンサーを装備し、エネルギー効率をさらに最大化します。 TVS Architecture and Interior Design は、Baird Center 拡張の設計時にこの機能を活用しました。この機能は、Enterprise Lighting & Control が開発した ETC 制御システムを使用して、すべての照明器具を効果的に管理します。
ETC の Unison Paradigm 照明制御スイートを中心としたベアード センターの LED 照明システムにより、ユーザーは壁に取り付けられた Paradigm タッチスクリーンを介して展示ホールの照明を制御できます。{0}一方、建物の制御室にある中央の仮想タッチスクリーン (VTS) は、さらに詳細なレベルの制御を提供します。 「VTS を使用すると、展示ホールの個々の照明を選択し、調光したり、イベントのレベルを設定したりできます。マルチレベル制御、各レベルの象限制御、および個々の器具制御も備えています」とエンタープライズ向け制御および照明アプリケーションのマネージャー、ブライアン パーマー氏は語ります。 「これにより、非常に柔軟な対応が可能になり、展示チームはそれが本当にエキサイティングであると感じました。」
LED が提供する高度な制御により、幅広いユーザーの好みに応える必要がある{0}}オフィス、教育機関、医療施設など-のスペースに理想的な選択肢となります。
12. 頑丈
LED は耐久性が高く、これは主に半導体材料を使用しているためです。{0}フィラメント（切れる部分）に依存する白熱電球やハロゲン電球や、故障につながることが多い高電圧の電気部品に依存する蛍光灯とは異なります。{1}}
米国エネルギー省の説明によれば、発光ダイオード自体は植物由来のエポキシで包まれた小さなチップです-。{3}}この設計により、LED は従来の白熱電球、蛍光灯、ネオン管よりもはるかに頑丈になります。
13. 緊急時に大活躍
LED 照明は、非常に低いワット数で明るい光を提供し、非常に長時間持続できるため、非常用照明として最適なソリューションです。
14. 環境に優しい
LED には CFL とは異なり水銀が含まれていないため、アルミニウム ヒートシンクをリサイクルすれば、ライフサイクルへの影響を大幅に軽減できます。
-エネルギー省-が資金を提供した 3 部構成の研究によると、全体として、LED はエネルギー節約と基本構造により、最も環境に優しい照明としての地位を獲得しています。
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