دليل سريع لمصابيح LED
غالبا ما تكون مصابيح LED الحل المفضل لجعل إضاءة منزلك أو عملك أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. سنستعرض ما يميزها عن الأضواء التقليدية، وكيف تمتد فوائد مصابيح LED إلى ما هو أبعد من تقليل استهلاكك للطاقة.
ما هو LED؟
LED تعني "الصمام الثنائي الصادر عن الضوء"
الصمامات الثنائية هي نوع من أشباه الموصلات، وهي مواد ليست موصلات تماما (عادة المعادن) لكنها أكثر توصيلا من العوازل (مثل السيراميك). تعمل الصمامات الثنائية أساسا كمفتاح اتجاه واحد للتيار، مما يعني أن التيار يمكن أن يتدفق بسهولة في اتجاه واحد، لكنه يقيد بشدة التدفق في الاتجاه المعاكس. كما يوحي الاسم، عندما يمر التيار عبر LED، فإنه يصدر ضوءا.
العملية معقدة إلى حد ما، وتتضمن إعادة دمج الإلكترونات في أشباه الموصلات مع ثقوب الإلكترونات، مما يطلق الطاقة على شكل فوتونات (نراها كضوء). أهم شيء يجب ملاحظته في هذه العملية هو أنها فعالة للغاية – حيث تنتج مصابيح LED ضوءا أكثر وحرارة أقل من خيارات الإضاءة الأخرى.
كيف تقارن مصابيح LED مع الإضاءة المتوهجة وCFLs
كانت الإضاءة المتوهجة هي الطريقة الأكثر شيوعا لتوليد الضوء في الأيام الأولى. تصدر الأضواء المتوهجة ضوءا نتيجة التسخين. هذا يعني أن كميات كبيرة من الطاقة تفقد بسبب الحرارة، مما يجعل المصابيح المتوهجة غير فعالة، وقد تسبب حرارتها بشكل خطير ويؤدي إلى احتراق الخيوط مما يعني الحاجة لاستبدال الأضواء بشكل أكثر انتظاما. حوالي 95٪ من الطاقة تهدر كحرارة، بينما يتحول 5٪ فقط إلى ضوء. بالمقارنة، تنتج مصابيح LED حرارة قليلة جدا كمنتج ثانوي، مما يجعلها أكثر كفاءة وأمانا وأكثر استمرارية.
كانت مصابيح CFL، أو المصابيح الفلورية المدمجة، بديلا شائعا آخر لجعل الإضاءة أكثر كفاءة. تنتج مصابيح CFL الضوء عن طريق تمرير تيار عبر أنبوب مملوء بالغاز مغطى بالفوسفور. تثير جزيئات الغاز وتصطدم بالطلاء، الذي يحول الطاقة إلى ضوء. قد يستغرق بدء تنشيط الغاز في البداية حتى ثلاثين ثانية، ولهذا السبب غالبا ما يستغرق الأمر وقتا قصيرا حتى تضيء الأضواء الفلورية.
بينما مصابيح CFL أكثر كفاءة من المصابيح المتوهجة، إلا أنها لا تزال تفقد حتى 80٪ من طاقتها كحرارة. إذا كان لديك مصابيح متوهجة وتحولت إلى مصابيح CFL يمكنك توفير حوالي 30٪ من استهلاك الطاقة، ومع ذلك، إذا انتقلت إلى مصابيح LED، يمكنك توفير ما يقرب من 75٪. عن استهلاكك للطاقة في الإضاءة.
تدوم مصابيح LED لفترة أطول بكثير
كم عدد الأشخاص في منزلك الذين يحتاجونه تغيير المصباح؟ مع مصابيح LED، ربما لن تحتاج للقلق بشأن الإجابة (لفترة). مصابيح LED لديها 25,000 ساعة (أو أكثر) من العمر. بالمقارنة، تدوم مصابيح التوهج حوالي 1,200 ساعة فقط، وتعمل مصابيح CFL بشكل أفضل قليلا عند 8,000 ساعة، مما يعني أنك ستحتاج لاستبدال المصابيح بشكل أقل بكثير.
كل ألوان قوس قزح
تشمل ألوان LED الشائعة الكهرماني والأحمر والأخضر والأزرق. في الواقع، لا يوجد شيء اسمه LED "أبيض". للحصول على الضوء الأبيض الذي نستخدمه لإضاءة منازلنا ومكاتبنا، يتم خلط أو تغطية مصابيح LED بألوان مختلفة بمادة فوسفورية تحول لون الضوء. الفوسفور هو المادة الصفراء التي تراها في بعض منتجات LED. تستخدم مصابيح LED الملونة على نطاق واسع كأضواء إشارة وأضواء إشارة، مثل زر التشغيل في الكمبيوتر.
استهلاك التلال – الحياة المفيدة
يتم تعريف العمر الافتراضي لمنتجات إضاءة LED بشكل مختلف عن مصادر الضوء الأخرى مثل المتوهج أو CFL. وذلك لأن مصابيح LED عادة لا "تحترق" أو تتعطل. بدلا من ذلك، تتعرض لانخفاض في استهلاك اللومين، حيث تنخفض كمية الضوء الناتج ويمكن أن يتغير مظهر لون الضوء مع مرور الوقت. بدلا من بناء العمر الافتراضي لمنتج LED على الوقت الذي يستغرقه 50٪ من مجموعة كبيرة من المصابيح لاحتراق (كما هو الحال مع المصادر التقليدية)، يتم تحديد "عمر" منتج LED بناء على توقع لانخفاض مقدار 30 بالمئة.
مصابيح LED والحرارة
بينما تنتج مصابيح LED حرارة أقل بكثير كمنتج ثانوي مقارنة بخيارات المصابيح الأخرى، إلا أنه لا يزال من المهم أن تكون المصابيح مضبوطة بشكل صحيح لتبدد أي حرارة تنتجها.
أنظمة إضاءة LED لا تشع الحرارة كما تشع لمبة الهالوجين المتوهجة، مما يعني أن الحرارة الناتجة عن الطاقة الداخلة إلى المنتج يجب أن تسحب بعيدا عن مصابيح LED. عادة ما يتم ذلك باستخدام مشتت حراري، وهو جهاز سلبي يمتص الحرارة الناتجة ويبددها في البيئة المحيطة. هذا يمنع مصابيح LED من أن تسخن كثيرا وتحترق.
الإدارة الحرارية ربما تكون العامل الأهم في الأداء الناجح لمنتج LED طوال عمره، لأنه كلما ارتفعت درجة حرارة تشغيل مصابيح LED، زادت سرعة تدهور الضوء، وقصر عمره الافتراضي.
تستخدم منتجات LED تصاميم وتكوينات مشتتات حرارة فريدة لإدارة الحرارة، لذا قد تبدو مختلفة جدا عن بعضها البعض. بغض النظر عن تصميم مشتت الحرارة، تم اختبار جميع منتجات LED التي حصلت على ENERGY STAR لضمان إدارة الحرارة بشكل صحيح بحيث يتم الحفاظ على انخراج الضوء بشكل صحيح حتى نهاية عمرها الافتراضي.
فرق اللومين بين أضواء التقليد ومصابيح LED
المصابيح التقليدية
المصابيح التقليدية (HID، هالايد معدني، بخار الزئبق والمصابيح الفلورية) تصدر ضوءا في جميع الاتجاهات، مما يعني أنها تحتاج إلى عواكس داخل المصابيح ل "عكس" أكبر قدر ممكن من الضوء بعيدا عن مكونات المصباح والتركيبة إلى المنطقة المستهدفة. ومع ذلك، ليس كل الضوء يمكن إعادة توجيهه بفعالية؛ عادة، يحتجز 40٪ أو أكثر من الضوء المنبعث من المصباح داخل المصباح ولا يصل إلى المنطقة المستهدفة.
وبالتالي، فإن إنتاج اللومن المعلن للكرات التقليدية يميل إلى أن يكون أكثر تغيرا مقارنة بعدد اللومن الفعلي الخارج من التركيبات. معظم الشركات توفر تصنيف إخراج الضوء (LOR – قد يكون أمامه D أو U للضوء الهابط أو الصاعد) لتركيباتها (معبرا كنسب مئوية)، والذي سيخبرك بالحد الأدنى لفقدان التلومين. ومن الجدير بالذكر أن هذا يتم باستخدام عواكس نظيفة جديدة، وكمية فقدان التلوين الفعلية ستزداد مع تقدم عمر التركيب بسبب التآكل والغبار مما يقلل من كفاءة العاكسات.
أضواء LED
أضواء LED تقدم معظم ضوءها بزاوية شعاع منخفضة وعادة لا تحتاج إلى عاكس خارجي للضوء، لذا يكون لها خط توصية أعلى.
هذا يعني أن كمية اللومن المعروضة عادة ما تكون ما ستقدمه الوصلة فعليا. ومن الجدير بالذكر أن هناك بعض الشركات التي تروج ل "Chip LUMENS"؛ هذا يعني عدد اللومن الذي تنتجه الرقائق فعليا ولا يأخذ في الاعتبار أي خسائر بسبب الأغطية الشفافة وما إلى ذلك التي قد توضع فوق التركيب لحماية شرائح LED (حتى الزجاج الشفاف يقلل الضوء بنسبة تزيد عن 4٪).
