Cum Funcționează Becurile Cu Led-Uri

{h1}

Becurile cu led-uri sunt o modalitate excelentă de a vă face partea pentru mediu. Accesați WordsSideKick.com pentru a afla totul despre becurile led.

Becul care ne-a aprins casele încă din anii 1800 este oficial pe cale de ieșire. Incandescentul ineficient, care își pierde cea mai mare parte a energiei sub formă de căldură, a căzut în favoarea celor vizați din punct de vedere financiar și ecologic; începând cu 2012, rezidenții americani nu vor putea cumpăra unul chiar dacă vor dori [sursa: Linden]. Guvernul scoate micile fraieri de energie de pe piață.

Înlocuirea principală a becului cu incandescență este fluorescentă compactă de înaltă eficiență, sau CFL. CFL, însă, are propriile probleme, în primul rând includerea mercurului toxic în proiectare și o culoare ciudată, uneori neplăcută, care chiar dă dureri de cap unora.

Introduceți LED-ul sau dioda care emite lumină. LED-urile sunt de mai mulți ani - aprind ceasuri digitale, lumini de Crăciun, lanterne și semnale de trafic și îți spun când vei primi un nou mesaj vocal pe telefonul tău mobil. Dar în ceea ce privește iluminatul casnic, LED-urile nu s-au stins niciodată cu adevărat. Anumite dezavantaje au împiedicat companiile să le fabrice în formă de bec standard, înlocuitor.

În ultimii ani, însă, aceste becuri de înlocuire cu LED-uri, genul pe care tocmai îl înșurubați într-o lampă ca și cum ai face un bec incandescent, au devenit mult mai frecvente - adică un număr corect de afaceri și o mână de gospodării sunt folosindu-le.

În unele moduri, becurile cu LED sunt o tehnologie perfectă. Însă mai au o cale de urmat înainte de a deveni becul de alegere cu eficiență mai mare. În acest articol, vom afla de ce. Vom analiza cum funcționează, de ce sunt o alegere de iluminat de dorit și ce va trebui să se schimbe înainte ca restul dintre noi să le folosească în lămpile de noptieră.

Să începem cu elementele de bază: Cum produce un LED?

Noțiuni de bază pentru becuri LED

Eficiența energetică este populară începând cu cel puțin 1918, când acest poster a fost publicat de guvernul Statelor Unite.

Eficiența energetică este populară începând cu cel puțin 1918, când acest poster a fost publicat de guvernul Statelor Unite.

Un LED este ceea ce se numește o tehnologie de iluminare în stare solidă sau SSL. Practic, în loc să emită lumină dintr-un vid (ca într-un bec incandescent) sau dintr-un gaz (ca într-un CFL), un SSL emite lumină dintr-o bucată de materie solidă. În cazul unui LED tradițional, acea piesă este un semiconductor.

Aflat foarte simplu, un LED produce lumină atunci când electronii se deplasează în interiorul structurii sale semiconductoare.

Un semiconductor este format dintr-o componentă încărcată pozitiv și o componentă încărcată negativ. Stratul pozitiv are „găuri” - deschideri pentru electroni; stratul negativ are electroni liberi care plutesc în jurul său. Când o sarcină electrică lovește semiconductorul, acesta activează fluxul de electroni de la negativ la stratul pozitiv. Acei electroni excitați emit lumină pe măsură ce curg în orificiile încărcate pozitiv. (Pentru o explicație completă, consultați Modul de funcționare a diodiilor emițătoare de lumină.)

Problema cu LED-urile ca iluminare primară pentru casă este că, deși emite multă lumină, structura unui LED face ca o parte din acea lumină să fie prinsă în interior. Așadar, în mod tradițional, un bec LED a fost mai slab decât un bec incandescent și majoritatea oamenilor își doresc ca lămpile și corpurile lor să fie destul de luminoase.

Totuși, recent, becurile cu LED-uri s-au aprins. Acum puteți găsi becuri de înlocuire cu LED-uri care emit lumină echivalentă cu un bec incandescent de 60 de wați, ceea ce le face o tehnologie viabilă pentru nevoile de iluminare de bază la domiciliu.

Și, în unele moduri, sunt mult mai mult decât viabile: un bec de înlocuire cu LED-ul numit GeoBulb emite o lumină echivalentă de 60 de watt folosind 7,5 wați de putere [sursa: Sundance].

Și în alte moduri, mai puțin decât viabil: un bec LED echivalent de 60 de watt costă aproximativ 100 USD.

Ceea ce ne aduce în avantajele și contra contra becurilor LED.

Avantajele becurilor LED

Unele becuri LED pot dura până la 50.000 de ore.

Unele becuri LED pot dura până la 50.000 de ore.

Deși nu veți găsi LED-uri în prea multe corpuri de iluminat casnic în aceste zile, există câteva motive bune pentru a le dori acolo în număr mai mare.

În primul rând, există consumul redus de energie. Metoda cu LED-uri de producere a luminii pierde mult mai puțină energie în căldură decât alte tehnologii de iluminare. Este dramatic mai eficient decât metoda de vid / filament folosită în becurile incandescente - uneori în jur de 85% mai eficiente; și este chiar cu aproximativ 5% mai eficient decât abordarea tubului plasmatic CFL [sursa: Taub].

Un singur aparat de iluminat dotat cu un bec incandescent de 60 de wați consumă aproximativ 525 kWh de energie electrică într-un an; puneți un bec LED GeoBulb în acel corp luminos, iar consumul anual de energie este mai mult ca 65 kWh [sursa: Sundance]. CO anual2 reducerea este de sute de kilograme pentru o singură lampă.

Dar eficiența energetică este doar o parte din poveste. Cealaltă parte este eficiența timpului: puteți trece 20 de ani fără a fi nevoie să schimbați un bec LED. Luminile în stare solidă, precum LED-urile sunt surse de lumină mai stabile decât becurile incandescente sau fluorescente, iar diferența este uluitoare: Un bec tipic incandescent durează aproximativ 750 de ore; un Geobulb durează 30.000 de ore [sursa: Sundance].

Unele becuri LED durează până la 50.000 de ore [sursa: Linden].

Din cauza acestui timp, lucrurile devin un pic mai încurcate atunci când intri în problema costurilor. Un bec de înlocuire cu LED de 60 de wați funcționează în zona de 100 de dolari și chiar și versiunile cu rezultate mai mici, utilizate pentru lucruri precum iluminatul la fața locului, vor costa între 40 și 80 de dolari. Asta în comparație cu un bec incandescent de 1 dolar și un bec fluorescent de 2 dolari.

Realitatea este că, chiar și la 100 de dolari pentru un singur bec, LED-urile vor ajunge să economisească bani pe termen lung, pentru că ai nevoie doar de unul la fiecare deceniu sau doi și cheltuiți mai puțini bani pentru iluminatul casei, ceea ce poate reprezenta aproximativ 7 la sută din factura electrică [sursa: Alegeri mai ecologice]. Dar costul inițial este încă destul de prohibitiv. Mulți oameni pur și simplu nu pot cheltui o mie de dolari pentru 10 becuri.

Cealaltă problemă a LED-urilor - degradarea culorii luminii la ceva albăstrui - a fost rezolvată în modele mai noi. LED-urile pot produce aceeași lumină moale, albă ca un bec obișnuit. (Deși Energy Star recomandă să căutați eticheta Energy Star atunci când faceți cumpărături pentru becuri cu LED, deoarece organizația testează stabilitatea culorilor ca parte a criteriilor sale de certificare.)

Deci, prețul este într-adevăr singura problemă cu becurile LED în acest moment. Dar asta s-ar putea schimba destul de curând.

Preocupări cu privire la becurile LED

LED-urile sunt pregătite pentru a prelua iluminatul casnic.

LED-urile sunt pregătite pentru a prelua iluminatul casnic.

LED-urile sunt pregătite pentru a prelua iluminatul casnic. Sau așa cred mulți oameni de știință de cercetare și unele companii mari de iluminat. Philips a încetat să mai pună bani în cercetarea și dezvoltarea tehnologiilor fluorescente și își pune acum toată energia în LED-uri [sursa: Taub]. General Electric alocă jumătate din bugetul său de cercetare și dezvoltare pentru iluminarea în stare solidă [sursa: GE].

Dacă te uiți la ce spun oamenii de știință despre LED-uri, imaginea arată destul de roz. Descoperirile se dezvoltă într-un ritm extrem. Două evoluții recente preconizează o reducere majoră a prețurilor la becurile cu eficiență ridicată și de lungă durată.

Unul este legat de problema pierderilor de lumină în proiectarea becului. Un mod de a elibera mai multă lumină a unui LED este de a pune găuri microscopice în carcasă. Problema este că realizarea tuturor acestor găuri este consumatoare de timp și costisitoare. O echipă de cercetători de la Universitatea din Glasgow, în Scoția, a găsit un nou mod de a o face. Au descoperit că utilizarea unei tehnici de litografie nano-amprentă poate reduce timpul și cheltuielile de a pune miliarde de găuri în LED-uri minuscule.

O altă echipă de oameni de știință, aceasta de la Universitatea Cambridge din Anglia, a abordat problema din partea ofertei. Au găsit un mod nou, mai puțin costisitor de a crea material semiconductor cu azot de galiu, o bază comună a iluminatului cu LED. În prezent, semiconductorii de nitru de galiu sunt cultivate pe napolitane scumpe de safir. Noua modalitate utilizează napolitane de siliciu și afectează o reducere dramatică a costurilor de fabricație pentru LED-uri.

Și mai mult, aceste noi becuri pe bază de nitru de galiu sunt evaluate la 100.000 de ore, sunt de trei ori mai eficiente decât CFL-urile și ar trebui să coste mai puțin de 3 USD pe bucată [sursa: Evans]. Becurile cu LED-uri cu nitru de galiu ar putea fi pe piață până în 2012.

Industria de iluminat, în general, se așteaptă ca costurile LED-urilor să scadă rapid. Lighting Science Group, companie care dezvoltă și produce iluminat cu LED, estimează o reducere de preț de 50% în doi ani [sursa: Linden]. Întreprinderile, care au cheltuieli de iluminat mult mai extreme și, astfel, pot recupera repede cheltuielile cu becuri, vor atrage probabil LED-urile cu acest tip de scădere a prețurilor. Cu toate acestea, proprietarii de case pot aștepta până când becurile vor atinge nota de 3 dolari pe care o urmăresc cercetătorii de la Cambridge.

Pentru mai multe informații despre becurile cu LED și subiecte conexe, consultați linkurile de pe pagina următoare.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Vocalizări Baboane Sugestie La Originea Vorbirii Umane
Vocalizări Baboane Sugestie La Originea Vorbirii Umane

Ce Se Întâmplă Dacă Aș Pune Folie De Aluminiu În Cuptorul Cu Microunde?
Ce Se Întâmplă Dacă Aș Pune Folie De Aluminiu În Cuptorul Cu Microunde?

Mulți Adolescenți Cu Diabet Nu Știu Că Au
Mulți Adolescenți Cu Diabet Nu Știu Că Au

Early Bird Sau Night Owl? Poate Fi În Genele Tale
Early Bird Sau Night Owl? Poate Fi În Genele Tale

5 Modalități Grozave „Fizica Bendului Răzbunătorilor”
5 Modalități Grozave „Fizica Bendului Răzbunătorilor”


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com