Hur LED-lampor fungerar
LED-belysningen tänds. Sedan många år tillbaka har lysdioder använts för att belysa många föremål, inklusive digitala klockor, julbelysning, ficklampor och trafiksignaler. Men lysdioder tog inte riktigt fart när det gäller hembelysning. Företag hade inte kunnat tillverka dem som vanliga glödlampor i ersättningsstorlek på grund av några begränsningar. Men under de senaste tio åren eller så har dessa LED-ersättningslampor – den sorten som bara skruvas in i en lampa som en glödlampa – vuxit avsevärt i popularitet. Nu använder en ansenlig del av familjer och företag dem.
Enligt en undersökning från 2017 har 38 procent av amerikanerna konverterat från glödlampor till LED-lampor, medan 70 procent av amerikanerna hade köpt minst en LED-lampa. Denna andel har sannolikt ökat efter 2017.
I det här inlägget kommer vi att undersöka hur LED-lampor fungerar, varför de är ett bra belysningsalternativ och några av fördelarna och nackdelarna med att använda dem. Låt oss börja med grunderna: En LED producerar ljus på vilket sätt?
Grunderna för LED-lampor
En "solid-state lighting"-teknik, eller SSL, är vad en LED är. I huvudsak kommer en SSL ljus från ett fast föremål i motsats till ett vakuum (som en glödlampa) eller en gas (som en CFL). Sådan substans är en halvledare i fallet med en konventionell lysdiod.
Enkelt sagt, en lysdiod genererar ljus när en elektrisk ström flyter genom ett mikrochip, som lyser upp de små ljuskällorna som kallas lysdioder och producerar synligt ljus som ett resultat. Se hur ljusdioder fungerar för en grundlig förklaring.
Medan lysdioder genererar mycket ljus, är en del av ljuset fångat inuti lysdiodernas struktur, vilket är ett problem när man använder dem som den huvudsakliga belysningskällan i ett hem. Därför har en LED-lampa ofta varit svagare än en glödlampa, och de flesta gillar mycket ljusa lampor och takbeslag.
LED-lampor är mycket ljusare. Nuförtiden kan LED-ersättningslampor ge en ljusstyrka som är minst lika med den för en 60-watts glödlampa, vilket gör dem till en praktisk lösning för grundläggande krav på hembelysning. Livslängden för en LED-ersättningsglödlampa är dessutom 24,000 timmar längre än en konventionell 60-watts glödlampa.
Och priset är lägre. Du kan spara $75 per år genom att byta till LED ENERGY STAR-versioner för ditt hems fem mest använda glödlampor.
Detta tar upp fördelarna och nackdelarna med LED-lampor.
Fördelar med LED-belysning
Den första är den minskade energianvändningen. Jämfört med tidigare belysningstekniker förbrukar LED-tekniken för att skapa ljus mycket mindre energi för uppvärmning. Jämfört med lågenergilampor och glödlampor, som frigör 90 procent av sin energi som värme, är det mycket mer energieffektivt än vakuum/glödtrådsmetoden som används i glödlampor. Den använder också minst 75 procent mindre energi (vilket frigör cirka 80 procent av sin energi som värme).
En 100-watts glödlampa skulle förbruka 432 kilowattimmar per år om du använde din belysning i 4 320 timmar per år (360 timmar per månad/90 timmar per vecka/12,85 timmar per dag), jämfört med drygt 60 kilowatt -timmar för en motsvarande 14-watt LED-lampa. Dessutom släpper lysdioder ut 50 procent mindre CO2 än CFL och 90 procent mindre CO2 än de gamla halogenlamporna.
Ändå är detta bara en del av berättelsen. Den andra faktorn är tidseffektivitet: även om glödlampor har en livscykel på 1,000-timme, har en högkvalitativ LED-lampa teoretiskt en livslängd på 25,000 timmar eller mer. Kontrasten mellan glödlampor och fluorescerande ljuskällor och halvledarbelysning som lysdioder är häpnadsväckande: För att vara lika med livslängden för en glödlampa skulle en LED-lampa behöva vara tänd i tre år, 24 timmar om dygnet, sju dagar i veckan. (För att vara ärlig håller inte alla LED-lampor så länge som de borde. Om delar går sönder för tidigt kan vissa ha kortare livslängder.)
När man tänker på kostnadsproblemet blir det lite mer komplicerat på grund av den tidsvinsten. Enligt Home Depot kostar ett fyrpack med 60-watt LED-ersättningslampor runt 9,48 USD medan ett motsvarande fyra paket glödlampor kostar 3,97 USD.
Sanningen är att lysdioder fortfarande kommer att spara pengar på lång sikt, även för 9,48 USD för ett paket med fyra glödlampor, eftersom du bara behöver en eller två varje årtionde eller så och du spenderar mindre på hembelysning, vilket kan öka till sju gånger mer energieffektiv än glödlampor och minska energianvändningen med mer än 80 procent.
Frågor om LED-lampor
Lysdioder kommer snart att dominera hembelysningen. LED-lampor från Philips finns i en mängd olika färgskiftande och Wi-Fi-anslutna modeller. Dessutom har General Electric en serie LED plus-lampor som har högtalare, timers, färgförändringsmöjligheter och andra funktioner. År 2030 förutspås det att LED-försäljningen skulle utgöra 75 procent av hela belysningsmarknaden.
När du tänker på vad forskare säger om lysdioder, verkar det verkligen gå bra. Genombrott sker i en alarmerande takt. Ändå finns det en fråga.
Studier om det blå ljuset som lysdioder genererar blir allt vanligare. Våra ögon och hälsa kan skadas, enligt forskare. Enligt en fransk hälsoorganisation kan det förändra vår biologiska klocka och orsaka sömnstörningar utöver näthinneskador på ögat. Organisationen rekommenderade att begränsa användningen av LED-prylar med de högsta nivåerna av blått ljus, särskilt för barn. Datorer, mobiltelefoner och andra skärmar faller inom denna kategori, tillsammans med potentiellt vissa leksaker och accentljus.
Myndighetens resultat från 2010 om den okulära toxiciteten av blått ljus, vilket kan resultera i sviktande syn, validerades i 2019 års studie. Den franska myndigheten för livsmedel, miljö och arbetshälsa och säkerhet (ANSES) konstaterade i sin rapport att dessa ämnen "visar kortsiktiga fototoxiska effekter associerade med akut exponering och långtidseffekter associerade med kronisk exponering, vilket ökar risken för att utveckla ålder -relaterad makuladegeneration (ARMD)".
Använd länkarna på följande sida för att lära dig mer om LED-lampor och relaterade ämnen.
