Dokąd zmierza technologia LED?

Oświetlenie LED: skąd się wzięło, czym jest i jak zmieni projektowanie systemów oświetleniowych w budynkach mieszkalnych i obiektach handlowych. Niedawno lampy LED zaczęły się pojawiać jako źródła światła ogólnego zastosowania w mieszkaniach i obiektach handlowych. W niniejszym artykule przedstawiono obecną sytuację w branży produkcji lamp diodowych oraz jej perspektywy na najbliższe lata.

Co to jest lampa LED?

Lampa LED to elektroniczne urządzenie półprzewodnikowe o określonym składzie materiałowym, które pod wpływem przepływającego przez nie prądu emituje światło. Pierwszą możliwą do zastosowania w praktyce czerwoną lampę LED, wytwarzającą światło o spektrum widzialnym dla ludzkiego oka, opracowano w 1962 roku. Późniejsze badania pozwoliły stworzyć pomarańczowe, żółte, zielone, niebieskie i fioletowe układy scalone LED. Największym wyzwaniem technologicznym było zwiększanie wytwarzanej ilości światła w stosunku do energii dostarczanej do lampy diodowej.

W przypadku ogólnego oświetlenia w budynkach głównym celem producentów lamp LED jest odtworzenie spektrum światła słonecznego. Ludzki wzrok jest przystosowany do widzenia właśnie tego tzw. „białego” światła.

Lampy LED można wykorzystać do generowania białego światła na dwa sposoby. Lampa może się składać z czerwonego, zielonego i niebieskiego źródła światła LED – źródła te w połączeniu emitują światło białe. Bardziej popularną metodą w przypadku oświetlenia ogólnego zastosowania jest użycie niebieskich źródeł światła LED i pokrycie ich związkami chemicznymi, znanymi jako luminofory, które zmieniają spektrum światła. Dzięki wykorzystaniu kilku powłok widmo światła można upodobnić do tego emitowanego przez słońce. Każda warstwa luminoforu redukuje oczywiście strumień świetlny, a zatem głównym celem ciągłych prac rozwojowych jest uzyskanie idealnej równowagi pomiędzy poziomem i barwą emitowanego światła. Źródła fioletowego światła LED, opracowane i opatentowane przez Mitsubishi Chemical Corporation pod marką Verbatim, dają nadzieję na znaczną poprawę obu tych parametrów.

Co odróżnia lampy LED od innych?

Typowa 100-watowa żarówka – najbardziej rozpowszechnione źródło światła – emituje 17 lumenów światła widzialnego na każdy wat zużywanej energii elektrycznej. Określa się to jej „skutecznością” świetlną.

Lampy halogenowe są bardziej wydajne, a ich skuteczność sięga 30 lumenów na wat. Lampy te wytwarzają szerokie spektrum światła, którego długość fali jest przesunięta w kierunku niebieskiego krańca widma. O tego typu świetle mówi się, że ma stosunkowo wysoką „temperaturę barw”. Lampy o takiej charakterystyce spektrum często określa się jako „chłodne białe”, gdyż kolor niebieski postrzegamy jako zimny, a czerwony – jako ciepły.

Lampy fluorescencyjne są najczęściej spotykane w biurach i obiektach przemysłowych. Świetlówki kompaktowe (CFL) są szeroko, choć z ograniczonym powodzeniem, reklamowane jako energooszczędna alternatywa dla zwykłych żarówek. Ich skuteczność świetlna waha się zazwyczaj od 60 do 80 lumenów na wat. Jednak większość z nich nie pozwala regulować natężenia światła, emituje zimne światło, w którym kolory wyglądają nienaturalnie, a także powoli się nagrzewa. Co więcej, zawierają one rtęć, która jest metalem trującym. Emitujące ciepłą biel wersje o regulowanym natężeniu światła są droższe, ale również mają pozostałe wyżej wymienione wady.

Ekologiczne i ekonomiczne zalety lamp LED firmy Verbatim

Rys. 1: Ekologiczne i ekonomiczne przewagi lamp LED nad tradycyjnymi żarówkami