در زمانی که حفظ محیط زیست و صرفه جویی در انرژی اولویت های اصلی در سراسر جهان است، مسئله میزان مصرف برق از وسایل روشنایی مختلف اهمیت پیدا کرده است. این سوال اغلب بر روی چراغهای LED متمرکز میشود، که در محیطهای مسکونی و تجاری بسیار محبوب شدهاند. این سوال که آیا چراغهای پایین LED انرژی زیادی مصرف میکنند بیشتر از یک پاسخ ساده بله/خیر وجود دارد. این امر مستلزم تجزیه و تحلیل کامل ویژگی های آنها در پرتو موارد استفاده مختلف و در مقابل سایر فناوری های روشنایی است.
آشنایی با تکنولوژی LED
یک وسیله نیمه هادی که به عنوان LED یا دیود ساطع کننده نور شناخته می شود، وقتی جریان الکتریکی از آن عبور می کند، نور آزاد می کند. لامپهای LED نسبت به لامپهای رشتهای معمولی که با گرم کردن رشتهای تا زمانی که بدرخشد، نور ایجاد میکنند، نسبت به مراتب بیشتری از انرژی الکتریکی را به نور تبدیل میکنند. تا 90 درصد از انرژی مصرفی لامپ های رشته ای به جای استفاده برای ایجاد نور، به عنوان گرما هدر می رود، که اتلاف عظیم انرژی است. در مقابل،چراغ های پایین LEDدر این زمینه کاملا موثر هستند. فقط بخش کوچکی از انرژی الکتریکی که دریافت می کنند به عنوان گرما از دست می رود. آنها ممکن است بین 80 تا 90 درصد آن را به نور تبدیل کنند. را
نحوه عملکرد متمایز LED ها دلیل کارایی قابل توجه آنها است. انرژی که ما به عنوان نور می بینیم به صورت فوتون آزاد می شود که الکترون ها و حفره های الکترونی در مواد نیمه هادی LED دوباره ترکیب شوند. به لطف این فرآیند تبدیل مستقیم، که مصرف کلی انرژی را کاهش میدهد، فرآیندهای گرمایش شدید-که در لامپهای هالوژن و رشتهای مشاهده میشوند، دیگر ضروری نیستند.
مصرف انرژی در رابطه با سایر انواع روشنایی
لامپ های LED نسبت به لامپ های رشته ای معمولی انرژی بسیار کمتری مصرف می کنند. به عنوان مثال، یک لامپ LED که فقط از 8 تا 12 وات استفاده می کند، می تواند همان مقدار نور (لومن) را با یک لامپ رشته ای معمولی 60{6}} وات تولید کند. این کاهش بزرگ توان بالقوه منجر به صرفه جویی قابل توجهی در قبض برق در طول زمان می شود. چراغهای LED نسبت به لامپهای فلورسنت فشرده (CFL) مزیتی دارند، که قبلاً تصور میشد که جایگزین انرژی{8}تری برای لامپهای رشتهای هستند. جریان الکتریکی از یک لوله پر از گاز{10}در CFL عبور میکند و نور فرابنفش تولید میکند که پوشش فسفر داخل لوله را روشن میکند. لامپهای CFL هنوز هم انرژی بیشتری نسبت به الایدیها مصرف میکنند، علیرغم اینکه انرژی{17}}تری نسبت به لامپهای رشتهای دارند. برای تولید همان مقدار نور به اندازه یک نور LED 8 تا 12 وات، یک CFL ممکن است به 15 تا 20 وات نیاز داشته باشد. علاوه بر این، در حالی که LED ها بدون جیوه هستند، CFL ها سطوح کمی از جیوه را حفظ می کنند که هنگام دفع، خطرات ایمنی و محیطی را به همراه دارد.
عوامل موثر بر مصرف انرژی چراغ های LED
مصرف واقعی برق چراغ های LED در یک سناریوی خاص بسته به عوامل مختلفی می تواند متفاوت باشد. تنظیم روشنایی اولین مورد است. بسیاری از لامپ های LED امروزی دارای ویژگی های کم نور هستند. وقتی کم نور می شوند برق کمتری مصرف می کنند. به عنوان مثال، یک چراغ پایین LED، زمانی که روی 50 درصد روشنایی تنظیم شود، تقریباً نصف برق مصرف می کند که در روشنایی کامل است. این عملکرد به طور قابل توجهی صرفه جویی در مصرف انرژی را بهبود می بخشد و مشتریان را قادر می سازد تا روشنایی را مطابق با نیازهای خود تغییر دهند. فاکتور مهم دیگر مدت زمان استفاده است. یک چراغ پایین LED هر چه مدت زمان بیشتری کار کند، برق بیشتری مصرف می کند. حتی با استفاده طولانی مدت، کارایی عالی آن به این معنی است که مصرف کلی انرژی همچنان کمتر از راه حل های روشنایی کمتر موثر خواهد بود. به عنوان مثال، اگر یک لامپ LED به مدت 10 ساعت در روز استفاده شود، هزینه برق به میزان قابل توجهی کمتر از لامپ رشته ای خواهد بود که برای مدت زمان مشابه استفاده می شود. کیفیت پایین چراغ LED یک مورد دیگر است. LED های درجه بالاتر معمولا عمر طولانی تری دارند و کارآمدتر هستند. راندمان تبدیل انرژی و طول عمر با کیفیت پایینتر-، ارزانترچراغ های پایین LEDممکن است به خطر بیفتد و در نتیجه هرگونه صرفه جویی در هزینه اولیه را جبران کند.
مصرف انرژی در موارد استفاده مختلف
نورهای LED برای استفاده در محیط های نشیمن، اتاق خواب، آشپزخانه و سرویس های بهداشتی در محیط های خانگی مناسب هستند. چراغ های LED پتانسیل قابل توجهی برای صرفه جویی در مصرف انرژی ارائه می دهند زیرا اکثر خانه ها چراغ های متعددی را برای چندین ساعت در روز روشن می کنند. به عنوان مثال، اگر خانهای دارای 20 لامپ LED باشد که هر کدام 10 وات مصرف میکنند و پنج ساعت در روز از آن استفاده میکنند، مصرف برق روزانه 1000 وات-ساعت (یا 1 کیلووات-ساعت) خواهد بود. اگر به جای آنها از لامپ های رشته ای 60{13}} وات استفاده می شد، مصرف روزانه شش برابر یا 6000 وات ساعت بود. صرفه جویی در انرژی ناشی از استفاده از چراغ های LED در ساختمان های تجاری مانند دفاتر، مراکز خرده فروشی و هتل هایی که روشنایی اغلب برای مدت زمان طولانی تا 12 یا 16 ساعت در روز روشن است، بیشتر قابل توجه است. حرکت به سمت LED ها می تواند منجر به صرفه جویی در هزینه برق سالانه هزاران دلاری برای یک مجتمع اداری بزرگ با صدها چراغ خاموش شود.
تأثیر بر محیط زیست و صرفه جویی درازمدت-
علاوه بر صرفه جویی در هزینه برای مصرف کنندگان، کاهش مصرف برق چراغ های LED به محیط اطراف نیز کمک می کند. نیاز کمتری به تولید برق در نتیجه استفاده کمتر از برق وجود دارد که انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد. همانطور که جهان به سمت آینده ای پایدارتر حرکت می کند، این امر به ویژه بسیار مهم است. حتی اگرچراغ های پایین LEDممکن است در ابتدا بیشتر از لامپهای رشتهای قیمت داشته باشند، اما به دلیل طول عمر طولانی (اغلب 25000 تا 50000 ساعت یا بیشتر) و مصرف کم انرژی، به مرور زمان بسیار مقرون به صرفهتر میشوند. در درازمدت، چراغهای LED یک سرمایهگذاری هوشمندانه است، زیرا کاربران در هزینههای قبض برق و لامپهای جایگزین صرفهجویی میکنند. در نتیجه، در مقایسه با گزینههای روشنایی معمولی، چراغهای پایین LED برق کمتری مصرف میکنند. آنها به دلیل طول عمر طولانی، راندمان بالا و قابلیت های کاهش نور، گزینه بسیار خوبی برای مصرف کنندگان انرژی{8}} آگاه هستند. استفاده از لامپ های LED می تواند منجر به صرفه جویی مالی، انرژی و زیست محیطی قابل توجهی در ساختمان های مسکونی و تجاری شود. ممکن است پیشبینی کنیم که چراغهای LED در آینده با پیشرفت فناوری کارآمدتر شوند و آنها را بهعنوان یک گزینه{11}روشنایی برتر معرفی کنیم.
