مع تطور التكنولوجيا وظهور المصابيح الموفرة للطاقة للبيع ، يفكر المزيد والمزيد من الناس في ما إذا كان الأمر يستحق دفع مبالغ زائدة مقابل مصباح موفر للطاقة ومدى كونه أفضل بكثير من اللمبة المتوهجة التقليدية. للإجابة على هذا السؤال ، من الضروري فهم الخصائص المهمة لمصادر الضوء وكيف تختلف باختلاف أنواع المصابيح.
محتوى
الاختلافات في التصميم ومبدأ التشغيل
لأول مرة ، حصل العالم الروسي أ.ن. Lodygin في التسعينيات من القرن التاسع عشر. تعمل مصابيح الإضاءة هذه على مبدأ الفتيل المتوهج لسبائك التنجستن الخاص لدرجات حرارة عالية جدًا ، مما يؤدي حتماً إلى توهج. من الناحية الهيكلية ، يتكون هذا الجهاز من دورق زجاجي بداخله غاز خامل كيميائيًا (على سبيل المثال ، مخاليط من النيتروجين والأرجون) ، دوامة التنغستن (خيوط) ، حوامل خيوط الموليبدينوم مع عناصر أخرى لتثبيت الفتيل والموصلات الكهربائية بقاعدة في الجزء السفلي من المصباح.
تستخدم هذه المصابيح على نطاق واسع في جميع مجالات النشاط البشري ، ولكن يتم استبدالها تدريجياً بأجهزة إضاءة LED حديثة وفعالة.
تم اكتشاف مصابيح LED في بداية القرن العشرين ، ولكن للمرة الأولى لم يتم تطبيقها عمليًا إلا في عام 1962 ، عندما تلقى نيك هولونياك ، العالم الأمريكي من جامعة إلينوي ، بلورات ذات وهج أحمر. يتمثل مبدأ توهج LED في انتقال الثقب الكهربائي ، وهو سمة لعناصر أشباه الموصلات. عندما يمر تيار كهربائي في الاتجاه الأمامي من خلال LED ، تنبعث الفوتونات ويظهر توهج.
مع تطور العمليات التكنولوجية وتحسينها ، توقف إنتاج مصابيح LED عن كونها باهظة الثمن وأصبحت مصابيح LED منتشرة على نطاق واسع ، مما أدى إلى إزاحة المصابيح المتوهجة بسرعة من السوق. يحدث كل هذا لأن هذه الأجهزة تتمتع بكفاءة عالية وبطاقة منخفضة لها تدفق ضوئي كبير.
لفهم ماهية الطاقة وخرج الضوء والكفاءة وكيف يرتبط كل ذلك باختيار وشعبية مصابيح LED ، سنقوم بتحليل كل خاصية بمزيد من التفصيل.
انتاج الطاقة والضوء
أحد العوامل المهمة لأجهزة الإضاءة هو ناتج الضوء. من هذه الخاصية يمكن للمرء أن يفهم مدى كفاءة جهاز الإضاءة وكمية الطاقة التي يستهلكها. يعتمد ناتج الضوء بشكل مباشر على كميتين: التدفق الضوئي وقوة الجهاز.
ما هو التدفق الضوئي؟
تدفق الضوء - هذه قيمة توضح مقدار الطاقة الضوئية المتولدة لكل وحدة زمنية. يقاس باللومن (يدل على lm أو lm). قوة الجهاز - هذا هو مقدار الطاقة الكهربائية التي يستهلكها الجهاز ويحولها.
تُظهر كفاءة الإضاءة لتركيبات الإضاءة نسبة التدفق الضوئي إلى طاقة المصباح. المصابيح المتوهجة هي غريبة في هذه الخاصية ولها ناتج إضاءة منخفض للغاية (هذا يرجع إلى حقيقة أن الطاقة لا تنفق فقط على الإشعاع الضوئي ، ولكن أيضًا على الإشعاع الحراري ، وهذا بالطبع يقلل من كفاءة الجهاز). تتميز منتجات LED المثالية وعالية الجودة بتدفق ضوئي كبير ، بطاقة منخفضة ، مما يزيد من ناتج الضوء عدة مرات.
الجدول 1. جدول مقارنة نسبة التدفق الضوئي (التجويف) لاستهلاك طاقة المصباح (الثلاثاء) لمصابيح LED والمصابيح المتوهجة
| القوة ، دبليو | التدفق الضوئي ، lm | |
|---|---|---|
| ساطع | قاد | |
| 25 | 3 | 255 |
| 40 | 5 | 430 |
| 60 | 9 | 720 |
| 75 | 11 | 955 |
| 100 | 14 | 1350 |
| 150 | 19 | 1850 |
| 200 | 27 | 2650 |
التشتت الحراري
تبديد حرارة جهاز الإنارة - هذه صفة سلبية وضارة لمصابيح الإنارة. كلما ارتفعت درجة حرارة الجهاز أثناء تشغيله ، زادت الطاقة التي يهدرها على التدفئة غير الضرورية. علاوة على ذلك ، قد تتسبب درجة حرارة المصباح الزائدة في حدوث حروق (عن طريق الاتصال العرضي مع المصباح) أو حريق وإتلاف مواد التشطيب (على سبيل المثال ، قد يذوب السقف البلاستيكي أو الممتد). وفقًا لهذه المعلمة ، تكون المصابيح المتوهجة أدنى بشكل ملحوظ من مصابيح LED ، فهي تسخن كثيرًا وتنفق قدرًا كبيرًا من الطاقة على التدفئة. هذا ، بالطبع ، مرتبط بمبدأ تشغيل جهاز الإضاءة هذا.
بالطبع ، لا يمكن القول أن مصابيح LED لا تسخن. ولكن بالمقارنة مع المصابيح المتوهجة الكلاسيكية ، فهي تتميز بنقل حرارة منخفض وكفاءة عالية. يمكن استخدامها في المصابيح الورقية والبلاستيكية دون خوف من اشتعال النيران فيها.
حياة
الجميع على دراية بالموقف عندما "احترق" المصباح المتوهج. أي زيادة في الطاقة أثناء تشغيل الجهاز أو تشغيل حاد عند تآكل فتيل التنجستن يؤدي إلى تلف المصباح المتوهج. نظرًا للحساسية العالية للفتيل ، فإن المصابيح العادية لها عمر خدمة قصير ، والمصابيح المتوهجة منخفضة الجودة تدوم بضعة أيام فقط.
تتميز مصابيح LED الموفرة للطاقة بتصميم مختلف تمامًا وعمر خدمة يمكن التنبؤ به. تدوم هذه الأجهزة عشر مرات أطول من المصابيح المتوهجة ويمكن أن تدوم حتى 50000 ساعة (للمقارنة ، لا يتجاوز متوسط عمر المصابيح المتوهجة 1000 ساعة).
كفاءة المصباح
نجاعة (نجاعة) ترتبط ارتباطًا وثيقًا بجميع المعلمات السابقة لمصابيح الإضاءة. لكل جهاز "إجراء مفيد" - هذا هو العمل الذي تم إنشاء الجهاز من أجله في الواقع. التأثير المفيد الرئيسي في المصابيح هو انبعاث الضوء. كل شيء آخر هو عمل غير ضروري وغير ضروري ويقلل من الكفاءة. تتميز المصابيح المتوهجة بكفاءة منخفضة للغاية ، لأن الجزء الرئيسي من عملها لا يرتبط بعمل مفيد ، ولكن بأثر جانبي - الإشعاع الحراري. هذه القيمة (نجاعة) لمثل هذه المصابيح بالكاد تصل إلى 5٪. هذا يعني أن 5٪ فقط من الطاقة الكهربائية المستهلكة تنفق على انبعاث الضوء. وهذا رقم منخفض للغاية. يتحدث عن عدم كفاءة وعدم كفاءة الجهاز.
تتميز مصابيح LED بكفاءة عالية تبلغ حوالي 90٪. أي أن أجهزة LED لا تهدر الطاقة في الأعمال غير المجدية وتوفر الطاقة الكهربائية ، وبالتالي توفر ميزانية المستخدم.
الحفاظ على البيئة
لسوء الحظ ، فقط في القرن الحادي والعشرين بدأ الناس يفكرون بوعي في الحفاظ على الطبيعة ومراعاة البيئة للأجهزة التي يستخدمونها. الدور الرئيسي في الحفاظ على الطبيعة في المستقبل هو الاستهلاك المعقول وتوفير الطاقة الآن. تتسبب الأساليب الحديثة في الحصول على الطاقة الكهربائية في إلحاق ضرر كبير بالموارد الطبيعية لكوكبنا.
تلوث الموارد المائية والغلاف الجوي والتربة تدريجيًا عند استخدام مصادر الطاقة غير المتجددة. هذا يؤدي إلى الاحتباس الحراري وارتفاع مستويات المحيطات ، وبالتالي إلى كارثة بيئية. يعد الحفاظ على الطاقة أحد طرق تقليل التأثير السلبي للبشرية على البيئة. ليس هكذا فقط ، في العالم ، أصبح عمل "ساعة الأرض" شائعًا ، عندما يقوم جميع الأشخاص غير المبالين بالطبيعة بإيقاف تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية في منازلهم لمدة ساعة واحدة.
بهذا المعنى ، اتخذت مصابيح LED الموفرة للطاقة والانتقال إليها حول العالم خطوة كبيرة نحو تقليل استهلاك الطاقة الكهربائية. بعد كل شيء ، مصابيح LED منخفضة الطاقة ، لكنها أجهزة فعالة. تسمح لك مصابيح LED بإنفاق الطاقة الكهربائية بشكل معقول.
بناءً على ما سبق ، لا يوجد سبب لعدم استخدام مصابيح LED. بالطبع ، إنها أغلى إلى حد ما من المصابيح المتوهجة ، لكنها من جميع النواحي أمامها.يساعد استخدام مصادر إضاءة LED الحديثة في توفير الميزانية والبيئة في العالم ، وبالطبع ، يؤتي ثماره في الاستخدام طويل الأمد لكل من شخص معين وللبشرية جمعاء.
مقالات مماثلة:
