LED照明とは何ですか？
LED 照明は、白熱灯、蛍光灯、HID ランプなどの従来の照明に急速に取って代わった新しい技術です。 LED（発光ダイオードの略）は、シリコンやセレンなどの半導体材料で構成される中央のダイオードにちなんで名付けられました。
LED 照明は、ダイオードである半導体材料に電流を流すことによって光を生成する傾向があります。 この場合、電気エネルギーを使用して可視光を生成します。
LEDの起源： LED 照明は最近人気が高まっていますが、この技術が最初に開発されたのは半世紀前の 1960 年代初頭でした。 しかし、照明業界が追いつき、費用対効果の高い LED ソリューションを開発するにはかなりの時間がかかりました。
LED 照明ソリューションは、あらゆる点で前任者よりもはるかに優れていることが証明されています。そのため、LED 電球と照明器具は急速に置き換えられています。 従来の白熱電球.
LEDはどのように機能しますか？
LEDの動作メカニズムは非常に単純です。 可視光は、半導体材料に電流を流すことによって生成されます。 エレクトロルミネッセンスの原理に基づいて動作します。 この作業の概要は次のとおりです。
基本的な動作原理： LEDは、ドーピング材料に浸漬することによってドーピングされたn型およびp型半導体材料で構成される半導体です。 他の材料の導入により、p 型と n 型がわずかに変化します。 電力が印加されると、電子は pn 接合を越えて電子が豊富な端子から電子が不足している端子にジャンプします。 この電子移動の活動を利用して、可視光が発生します。
白熱電球とは異なり、電流がフィラメントで熱を発生させると可視光が生成されます。 反対に、LEDは半導体中の電子移動を利用して可視光を生成します。
LED照明の利点
LED照明は、従来の照明に比べて多くの利点を提供します。 したがって、従来の蛍光灯や白熱電球は LED ライトに置き換えられています。 LED 照明の利点については、次のように説明しました。
LED照明はエネルギー効率が高い
LED 照明の主な利点は、そのエネルギー効率です。 LED ライトは、従来の蛍光灯や白熱電球と同じ光質と出力を生成しますが、消費電力はごくわずかです。 統計的に言えば、LED 照明は 18% 多く消費します。 従来の蛍光灯よりも電力が少なく、従来の白熱電球と比較して最大 85% 少ない照明です。。 したがって、大幅なエネルギー節約を提供します。
世界中の電力のかなりの部分が照明の生産に使用されています。 LED照明を採用することで、消費電力が少なく節電できるだけでなく、電気代も数分のXNUMXに削減できます。
LEDライトはより少ない熱を発生します
白熱電球は、熱管理メカニズムがないため、触ると非常に熱くなります。 LED照明器具使用 ヒートシンクと熱管理メカニズムにより、熱を周囲に効果的に放散。 したがって、LEDランプが加熱されて周囲が高温になるのを防ぎます。
また、温度感度が問題になる場合は、LED 電球を使用できることも意味します。 したがって、LED電球は暖房および空調システムで使用できます。 また、発熱が少ないため、照明器具や周囲の熱による劣化を防ぎます。
LED は、費用対効果の高い照明ソリューションを提供します。
LED照明に切り替える主な利点のXNUMXつは、電気代を大幅に節約できることです。 ほとんどの人は、初期費用が高いため、LED 照明ソリューションは高価であると考えています。 真実は、より低い消費電力とメンテナンス コストが、高いセットアップ コストを相殺するということです。 長期的には、LED ライトは電気代を下げ、メンテナンスの必要性を減らし、何年にもわたって使用できるため、お金を節約できます。
したがって、LED照明はお金を節約するための多面的なアプローチを持っています。
- 何よりもまず、エネルギー効率はランニングコストの削減に役立ちます。 ランプXNUMX個あたりのエネルギー消費量が少ないため、平均的な電気代を節約できるからです。
- 第二に、追加のメンテナンスが不要で、電気技師に頻繁に出向く必要がないため、メンテナンスにかかる費用を節約できます。
- また、数年にわたってより少ない LED ランプや LED ライトを購入するため、交換費用を節約することもできます。
LEDライトは瞬時に動作します
LEDには瞬間的な作用モードがあります。 LED電球と器具は、従来の蛍光灯のように光の生成を遅らせるウォームアップ期間を必要としません。. それどころか、LED 電球は遅延なくナノ秒単位でオンとオフを切り替えます。
また、ちらつきがなく、不注意でさらに魅力が増します。
LEDのメンテナンスが少なくて済みます
LEDライトは頻繁な交換が不要なため、メンテナンスの心配が少なくてすみます。 メンテナンスを継続するために必要な時間、労力、および費用を、うっかり削減するのに役立ちます。
この機能は、アクセスしにくい遠隔地でLEDを使用するための道をさらに開きます。
LED電球はより頑丈です
LED技術は半導体を使用しているため、ソリッドステートデバイスとして知られています。 したがって、LED電球は固体材料で構成されています。 そのため、固体照明とも呼ばれます。
電球の中にチューブやフィラメントはなく、ガラスが割れやすいものもありません。 したがって、LED電球は、頑丈なため、落とした後も通常どおり機能します。 それどころか、白熱電球は頑丈ではなく、壊れやすいガラスはXNUMX回のスリップで粉々に砕けます。
LEDは長寿命です。
LED電球は長寿命です。 LEDの性能は使用法に大きく依存しますが、 平均的なLEDは、35,000時間と80,000時間の動作時間を提供します。
したがって、本質的には、LEDランプ、電球、および器具は、ライトが暗くなり、交換が必要になる前に、数年間続くことを意味します。 これは、この電球が従来の白熱電球よりも数倍長持ちすることを意味するだけです。
LEDは虫や昆虫を引き付けません。
光源の周りに虫が集まるのを目撃するのはよくある現象です。 白熱灯は虫や昆虫を引き付けることが証明されており、屋外での使用には不便です.
LEDライトが虫や昆虫を引き寄せにくいことを示す確かな証拠がいくつかあります。 したがって、LED照明は、従来の屋外光源の代わりに屋外照明として広く使用することができます。
LEDの方が使い勝手が良い
電球や照明器具が突然動作を停止するほとんどの従来の照明技術とは異なり、LED 照明は時間の経過とともに暗くなる傾向があります。 LED 照明器具は、時間の経過とともに明るさが 50 ～ 70% 低下します。.
したがって、吹き飛ばされた白熱電球や従来のちらつきライトとは異なり、LED 器具を交換する十分な時間が与えられます。
LED照明は環境にやさしい
環境の悪化と気候変動が蔓延している現代では、生活のあらゆる分野により環境に配慮したアプローチを採用することが重要です。 すでに生じたダメージを元に戻すことはできません。 ただし、ダメージを軽減するのに役立ちます。
発光ダイオードは環境に優しい照明手段です。 LEDライトがそう考えられる理由はいくつかあります。
- 主に、LEDランプはエネルギー効率が高く、環境に適しています。 エネルギー効率の高い性質により、太陽光発電などの再生可能エネルギー源と組み合わせるのに最適なソリューションになります。
- LED照明は、従来の蛍光灯とは異なり、水銀などの有害物質を含んでいません。 水銀と鉛の使用量の削減は、環境に大きな利益をもたらします。 このように、LED照明は環境に優れています。
- LEDライトは、他の従来の光源と比較して、交換とメンテナンスの実行が少なくて済みます。 この現象は、CO2排出量の削減に大きく貢献します。
CO2 排出は、環境条件の悪化の主な原因と考えられています。 したがって、これらすべての理由により、LED ライトは優れたグリーン エネルギー源となっています。
LEDライトはより優れた制御を可能にします
ほとんどの従来の照明技術とは異なり、LED ライトは光出力をより細かく制御できます。 これは、LED 電球の明るさと光出力を調整できることを意味します。 しかし、従来の蛍光灯や白熱灯ではそうはいきません。
そのため、完全な明るさが必要な場合でも、少し明るめの明るさを必要としない場合でも、LED ランプを使用した調光技術ですべて調整できます。
LED照明はより安全です
LED電球は、安全率を何倍にも高めます。 LED電球がより安全である理由はいくつかあります。
- 主に、LED電球には水銀などの有害物質が含まれておらず、摂取、吸入、または触れた場合に深刻な合併症を引き起こす可能性があります。
- LED電球も頑丈で、事故を起こしにくいため、ペットや子供がいる家での使用に最適です。
- さらに、LED ランプと器具は発熱が少なく、不快な事故の可能性を減らして安全性を高めます。 全体として、LED 照明器具は非常に安全に使用できます。
LEDシステムは指向性ライトを提供します
ほとんどの従来の照明技術とは異なり、LED電球が発する光はすべての方向に散乱するわけではありません。
一方、 従来の照明技術は 360 度直接光を放ち、 LED は、光源の周りに 180 度光を集中させます。 ビーム角度をいじって、20 度から 120 度の範囲で調整できます。
LED は、光を集める全反射を使用して、光の全体的な有用性を高めます。
LED照明は多様なカラーソリューションを提供します
温白色光のみを提供する従来の光源とは異なり、LED 照明は多様なカラー パレットを提供します。 光が変化するLEDストリップライトは、現在特に人気があります。 さまざまな色の LED ライト (通常は赤、緑、青、または RGBW) によって、さまざまな色のスペクトルを生成できます。
LED照明はスマートホームアプリケーションと互換性があります
従来の光源とは異なり、LED 技術はスマート ホーム ソリューションと互換性があります。 Amazon Alexa と Google Home の使用が増加し、スマート ホーム アプリケーションが提供する使いやすさにより、それらの使用は指数関数的に増加しました。
このように、LED ライトは、家を完全に統合してスマート ホームに変える素晴らしいソリューションを提供します。
LEDライトのデメリット
LED照明のこの多くの利点があるので、LED照明の欠点が何であるか疑問に思うのは当然です。 そもそも不利な点があるのではないかと思う人もいるかもしれません。
しかし、事実上、世界のすべてがその長所と短所です。 LED照明にも特定の欠点があります。 いくつかの欠点を以下に示します。
LED照明は温度に敏感です
LED ライトの性能は、LED 操作が実行される環境の周囲温度に大きく依存します。 LED 照明器具、電球、またはランプが高い周囲温度にさらされると、LED デバイスの故障につながる可能性があります。 したがって、特に機密性の高いアプリケーションでは、壊滅的であることが判明する可能性があります。
LEDランプシステムは青い危険を増加させます
LED システム、特に白色光源は、人間の目に安全であると定義されているものよりも比例して多くの青色光を生成しました。 青色および冷白色の LED から発生する青色光は、まぶしさの発生率を高め、視覚を損なうことにより、人間の目に悪影響を及ぼします。
研究では、加齢黄斑変性の発生率の増加と光受容細胞の損傷における青色光の役割も示されています。
LEDライトは青い汚染を引き起こします
ほとんどの冷白色 LED は、高圧ナトリウム ランプなどの他のいくつかの従来の光源と比較して高い割合の青色光を放出するため、光害の発生率が高くなります。
青色汚染の増加は概日リズムに悪影響を及ぼし、睡眠の質の低下、ひいては全体的な生活の質の低下につながります。
したがって、LED ライトの使用が増えて光害が増えることを考えると、 国際ダークスカイ協会 適切な照明システムを選択するためのいくつかの推奨事項をまとめました。
International Dark-Sky Association の推奨事項には、完全にシールドされた照明器具を使用し、相関色温度が 3,000 K を超える白色光源を避けることが含まれています。
ほとんどの屋外用 LED ライトの相関色温度は 4000 K を超えており、最大 2.5 倍の光害をもたらすと言われているため、青色汚染に寄与しています。
LEDフィクスチャは非常に電圧に敏感です
最適からの逸脱は LED 器具の寿命に悪影響を及ぼす傾向があるため、LED 器具の電圧と電流は最適な動作レベルに維持する必要があります。
LEDがちらつく主な理由は、電源の遮断です。
LEDフィクスチャは球面配光を許可しません
球面ライトフィールドで光を分散させる一般的な蛍光灯や白熱光源とは異なり、LED器具には指向性があり、限られた程度の発散しか許されません。
結論
LED照明は、その利点を最大限に活用し、欠点を十分に補うために開発が続けられています。 短所はあるものの、LED ライトはその利点、特にエネルギー効率のために広く使用されています。
LED照明の長所と短所のウォークスルーは、家庭、オフィス、およびその他の地域でのLED光源の使用に関する知識に基づいた決定を下すのに十分な情報を提供することを目的としています。
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