چراغهاي LED و مزاياي آن

LED که مخفف Light Emitted Diode است، به معناي ديود ساطع كننده نور است. ديودهاي ساطع كننده نور در واقع جزء خانواده ديودها هستند كه ديودها نيز زيرگروه نيمه هادي ها به شمار مي‌آيند. خاصيتي كه LEDها را از ساير نيمه هاديها متمايز مي‌سازد اين است كه با گذر جريان از آنها مقداري انرژي به صورت نور از آنها ساطع مي شود. 
 
نسل جديد LED ها :
اولين LED که ساخته شد ظاهر زيبايي نداشت اما نوري مانند لامپهاي معمولي منتشر مي کرد كه شدت آن 2 برابر و دوام آن 50 برابر يك لامپ معمولي 60 وات بود. LED ها تا اواخر دهه گذشته فقط مي توانستند سه نور زرد، سبز و قرمز توليد كنند كه به همين علت كاربردشان محدود بود.

اما يك تغيير بسيار عظيم در اين صنعت در دهه 90 ميلادي باعث شد كه LED سفيد رنگ (يا همان روشن و بدون رنگ) توليد شود. پيشرفتهاي سريع صنعت الکترونيک در سالهاي اخير و استفاده از دستگاههاي توليد دقيق با تغيير در ساختار فيزيكي و مواد تشكيل‌دهنده LED هاي نسل جديد را به بازار عرضه کرد.در LED هاي نسل جديد مي توان نور را با طول موج مشخص با رنگ كاملاً خالص و فاقد هر گونه پرتوهاي مضر مادون قرمز يا فرابنفش توليد كرد درحاليکه اين امکان درمنابع قديميتر روشنائي وحتي LED هاي قديمي وجود ندارد. و همواره با مشکل توليد محصول جانبي پرتوهاي مادون قرمز و فرابنفش روبرو هستيم که علاوه بر اينکه تاثيري در تامين روشنايي محيط ندارند اثرات مخربي نيز بر سلامت انسان مي گذارند.
   
LEDهاي سفيد (نسل جديد) قابليت توليد همه رنگها را دارند و در مقايسه با ساير لامپهاي کم مصرف معمولي و LEDهاي قديمي انرژي بسيار کمتري مصرف مي کنند و استفاده از آنها روز بروز منطقي تر به نظر مي رسد.

بسياري از شركتهاي بزرگ سازنده لوازم روشنايي بويژه شركتهاي فعال در زمينه روشنايي منازل بسياري از فعاليت هاي خود را بر روي LEDها متمركز كرده‌اند و قصد دارند روشنايي لازمه براي منازل را از LEDها تهيه كنند كه به نظر مي‌رسد اين روند تا كمتر از 5 سال آينده، باعث تغيير بسيار عمده در نوع محصولات روشنايي شود.

كاربردهاي ديگر LED :
LED قهرمان ناشناخته جهان الكترونيك است. آنها دو جين كار متفاوت را انجام مي‌دهند و در همه وسايل الكترونيكي يافت مي شوند اساساً LEDها لامپهاي كم نوري هستند كه به آساني در مدارهاي الكترونيكي قرار مي‌گيرند اما برخلاف لامپهاي معمولي در آنها فيلاماني كه بسوزد وجود ندارند و به ويژه اينكه گرم نمي شوند و فقط با حركت الكترونها در يك ماده نيمه هادي نور مي‌دهند. بطور خلاصه موارد مصرف LEDها بشرح زير است:

 - روشنايي معابر و منازل

-  چراغهاي راهنمايي رانندگي

-  چراغهاي خودروها

-  نسل جديد مانيتورها و تلويزيون هاي LED

-  تأسيسات روشنايي

 - تزيينات

و بطور کلي هر مصرفي که سابق بر اين بعهده چراغهاي معمولي بوده است و مصارف جديدي که از عهده چراغهاي قديمي خارج است.

قيمت واقعي LED :
اگر چه در ابتدا قيمت يک عدد چراغ LED از يک چراغ معادل رشته اي يا فلورسنت بالاتر به نظر ميرسد اما با توجه به هزينه بسيار کمتر مصرف برق، طول عمر بسيار بالا و هزينه هاي کابل کشي بمراتب ارزانتر آن در واقع از اين دو رقيب به صرفه تر است.

همچنين سايز کوچک LEDها به نسبت توليد نور آن در مقايسه با ديگر وسايل توليد روشنايي انعطاف پذيري بالايي را در اختيار طراحان و معماران مي گزارد بطوريکه با قرارگيري چند عدد از آنها بر روي برد الكترونيك، نور كافي را توليد مي‌كنند و مانند لامپهاي در فرورفتگي هاي سقف ساختمان، با اندازه دلخواه قرار مي گيرد و به اين ترتيب مهندسين طراح مي‌توانند طراحي منازل و روشنايي آن را به صورت دلخواه انجام دهند، در حاليكه سايز بزرگ لامپهاي تابان و به ويژه لامپهاي فلورسنت و غير قابل انعطاف بودن آنها فضاي زياد و همواري را براي نصب طلب مي کند.

اما بزرگترين برتري LED عمر مفيد آن است. LEDها 50000 ساعت عمر مفيد دارند در حاليكه عمر مفيد لامپهاي تابان تنها هزار ساعت و در نهايت عمر مفيد فلورسنت‌ها، 10000 ساعت است. اين برتري LED باعث مي شود كه بسياري از افراد آينده نگر استفاده از آن را در دستور كار خود قرار دهند.

عدم احتياج به تعويض در كوتاه مدت (حداقل 5 برابر بيش از فلورسنت‌ها) باعث صرفه جويي بسيار در وقت مصرف کنندگان نيز مي شود. به علت مصرف بسيار پايين انرژي و همچنين بازده نوري بالاي LEDها گرماي آزاد شده در محيط بسيار کم مي باشد كه با توجه به دامنه كاربرد دمايي از -40 تا 85 درجه سلسيوس صنايع برودتي و به ويژه کارخانه هاي يخچال سازي يكي از مصرف کنندگان LED هستند و از آن در داخل دستگاههاي خود استفاده مي کنند، زيرا گرماي كم توليدي آن، سرماي داخل دستگاه را از بين نمي برد. همچنين LEDها بر خلاف لامپهاي تابان و فلورسنت ها زهر سمي و كشنده جيوه توليد نمي کنند.

با توجه به موارد گفته شده بسياري از مصرف کنندگان مي‌توانند با پرداخت يك هزينه اوليه نسبتاً بالاتر، تا مدتها از نور LED استفاده كرده و زماني را صرف تعويض يا تعمير آن نكنند. توليدكنندگان لوازم روشنايي درجه يك در جهان نيز در حال حاضر توليدات زيادي را در اين زمينه ارائه داده‌اند كه از جمله آنها شركت آلماني اسرام است.

بر اساس آمارهاي وزارت نيرو سهم روشنايي از كل مصرف الكتريسيته خصوصاً در زمان اوج مصرف چشمگير است به نحوي كه در كشور حدود 30 درصد از كل انرژي مصرفي و حدود 45 تا 50 درصد از مصرف پيك صرف تامين روشنايي مي شود.

ميزان فروش انرژي الكتريكي در سال 85 برابر با 144598 ميليون كيلووات ساعت بود كه با درنظر گرفتن حداقل 30 درصد سهم روشنائي و با جايگزيني 20 درصد از مصارف روشنايي با لامپ هاي LED و صرفه جويي به طور متوسط 80 درصد (70 تا 90 درصدي)، ميزان صرفه جويي به عمل آمده برابر با 6941 ميليون كيلووات ساعت در يك سال است در حالي كه مجموع توليد نيروگاه اصفهان در يك سال برابر با 5248 ميليون كيلووات ساعت است.

با توجه به مزيتهاي بسيار زياد LEDها، پيش بيني مي شود در آينده نه چندان دور اين منابع روشنايي جايگزين لامپهاي معمولي ‌شود و چراغ‌هاي حبابدار به موزه ها خواهند پيوست.