Sådan fungerer LED-gadelygter

Midt i al larm om at tackle den globale opvarmning og dyrke grøn energi, får ét emne ringe dækning:gadelygter. Mens en vigtig offentlig tjeneste, er gadelygter dyre at vedligeholde og samlet, suger de en masse energi ned. Så når en by som Los Angeles annoncerer, at den konverterer 140.000 gadelygter til lysemitterende dioder eller LED'er, og Pittsburgh oplyser, at den overvejer at gøre det samme med 40.000 lys, er det tid til at lægge mærke til det.

LED'er vinder indpas som et godt alternativ til traditionel belysning, fordi de er relativt miljøvenlige, ikke bruger meget strøm og har lang levetid. De holder så længe - 14 år eller mere i nogle tilfælde - at de kan betragtes som "semi-permanente" [kilde:Rosenthal og Barringer].

Nogle af verdens største elektronikfirmaer udråber nu LED'er som den næste store ting inden for belysning, hvad enten det er i et lille apparat eller de største skyskrabere. I 2013 forventes LED-markedet, der dækker alt fra ferielys til dem på Empire State Building, at være værd at være $1 milliard [kilde:Rosenthal og Barringer].

Tidligere var LED-lys blevet set i enheder som indikatorlys i apparater, lommeregnere eller i store sportsresultattavler. Men nu skifter mange store byer rundt om i verden - Los Angeles, San Francisco, Toronto og Tianjin, Kina, for at nævne nogle få - nu til LED-gadebelysning. Portugal er midt i et massivt konverteringsprogram, der forventes at omfatte alle dets gadelygter.

I denne artikel vil vi se nærmere på, hvorfor LED-gadelygter starter. Vi vil også holde et kritisk øje, når vi diskuterer nogle af lysets ulemper.

1. Fordel ved LED-gadelygter
2. Bekymringer om LED-gadelygter

Fordel ved LED-gadelygter

Den vigtigste blandt fordelene ved LED'er er, at de har ekstremt lange levetider - de har ikke filamenter, der hurtigt kan brænde ud - og de indeholder ikke giftige kemikalier som kviksølv, i modsætning til traditionelle højtryksnatriumlamper eller kviksølvdamp lamper. Et LED-lys kan vare 100.000 timer [kilde:Rosenthal og Barringer]. Disse lys har også reducerede vedligeholdelsesomkostninger på grund af deres lange levetid, og de afgiver mindre varme end andre pærer. Fordi de holder så længe, ​​er LED'er velegnede til steder, hvor det er dyrt, ubelejligt eller på anden måde vanskeligt at udskifte pærer.

LED'er er meget energieffektive. Mens kompakte fluorescerende lamper (CFL'er) for nylig er blevet udråbt som standarden i grøn belysning, har LED'er faktisk dobbelt deres energieffektivitet [kilde:Rosenthal og Barringer]. De bruger 15 procent af energien fra en glødepære, mens de genererer mere lys pr. watt [kilde:Taub]. LED'er producerer 80 lumen pr. watt; traditionelle gadelygter kan kun mønstre 58 lumen pr. watt [kilde:Bailey].

På grund af deres energieffektivitet og lange levetid anbefales LED-gadelygter som et middel til at reducere kulstofemissioner. Ifølge et skøn ville konvertering af alle amerikanske lysarmaturer til LED'er halvere mængden af ​​energi, der bruges til belysning i landet [kilde:Rosenthal og Barringer]. Ved at integrere solpaneler kan lysene blive selvforsynende og endda sende overskydende energi tilbage til nettet, med vedtagelsen af ​​såkaldte "smarte" energinet.

Så hvad har disse lys ellers at gøre for dem? For det første er der ingen opvarmning nødvendig – de er hurtige til at tænde. De producerer ikke ultraviolet lys, hvilket er det, der tiltrækker insekter.

Fordi de producerer "retningsbestemt" lys - lys, der udsendes i én retning, snarere end en diffus glød - kan de bruges til at rette lys mod specifikke områder. I modsætning til kompakte lysstofrør kan de dæmpes, hvilket giver mulighed for mere fleksibilitet i styring af lysniveauer. Nogle byer har udnyttet LED-lys til at skabe smarte effekter, såsom at øge lysstyrken, når en fodgænger går forbi, eller integrere systemer, der advarer embedsmænd, når et bestemt lys har brug for vedligeholdelse. De kan også bruges til at blinke hurtigt for at signalere til nødhjælpspersonale, hvor der er brug for dem.

LED'er bliver i stigende grad et populært alternativ til kompaktlysstofrør, lysstofrør og glødepærer i hjem og kontorer. Selv Buckingham Palace og Times Square nytårsaften er oplyst af lysdioder.

Bekymringer om LED-gadelygter

Selvom der er mange fordele ved LED-gadebelysning, er der også nogle ulemper. De giver kun retningsbestemt lys, så de kan ikke producere en sfærisk "glød", der udstråler i alle retninger, som de fleste lys. På grund af denne funktion bruges de generelt i gadelygter, der hænger eller vender nedad, snarere end i lampelys. Alligevel anses de for at være velegnede til udendørs applikationer, og nogle mennesker har værdsat retningsbestemt lys, da det ikke får gadelygter til at skinne ind i boliger eller skabe lysforurening ved at skinne lys ind i himlen, hvor det ikke er nødvendigt.

Startomkostningerne til LED-belysning er høje, og det kan derfor tage flere år, før omkostningsforskellen er opvejet gennem billigere energiregninger. En LED-gadelygte koster omkring $1.000, mens standardlygter koster $250 hver. På samme måde kan en 60-watt fluorescerende pære til en hjemmelampe købes for $1, med en lignende kompaktlysstofpære, der koster omkring $2. Men en LED-pære, produceret af Phillips og designet til hjemmebrug, koster $107. De høje omkostninger stammer til dels fra det anvendte materiale:LED'er er ofte lavet på safir eller andre dyre stoffer.

Nogle brugere er blevet skuffede over lysstyrken på LED'er. Men ny teknologisk udvikling har LED'er tættere på at producere klassisk skarpt hvidt lys. Til sidst forventes LED'er at være i stand til at producere alle farver i spektret, men indtil videre er de generelt begrænset til rød, gul, grøn (derfor deres brug i trafiklys), blå og en hvid, der har en let blå nuance [ kilde:Britt].

Mens byer forsøger at tænke langsigtet og i USA søger stimuleringspenge til at hjælpe med at finansiere LED-gadelyskonverteringer, kan omkostningerne være uoverkommelige for nogle kommuner. I lyset af recessionen slukker nogle byer eksisterende gadebelysning for at spare på elregningen. Andre overvejer at tilføje bevægelsessensorer, der kun aktiverer gadelys, når fodgængere registreres.

Endelig mener nogle eksperter, at selvom mange byer er interesserede i LED-gadebelysning, kan den største barriere for udbredt anvendelse af teknologien simpelthen være uddannelse [kilde:McClear]. Mange mennesker er uvidende om de mange anvendelser af solid-state belysning, da LED'er er klassificeret, og at høje startomkostninger kan føre til langsigtede besparelser. Men med virksomheder som Phillips, der investerer millioner i forskning og udvikling og råber efter værdifulde kommunale kontrakter, har LED-gadelygter bestemt en lys fremtid.

For mere information om LED-gadebelysning og andre relaterede emner, se venligst linkene på næste side.

Mange amerikanske byer har søgt stimuluspakkemidler til installation af LED-gadebelysning - mindst 104 millioner dollars fordelt på 30 byer [kilde:Keen].

Mange flere oplysninger

Relaterede HowStuffWorks-artikler

• Sådan fungerer forgasning
• Hvordan fastronauter vil arbejde
• Sådan virker frosset brændstof
• Sådan fungerer EnviroGrid

Kilder

• Britt, Robert Roy. "Bright Future:LED'er revolutionerer belysning." Live Science. 17. december 2008. http://www.livescience.com/technology/081217-led-lights.html
• Cohen, Stephanie I. "Feriebelysning får en energieffektiv opgradering." Market Watch. 9. december 2007. http://www.marketwatch.com/story/holiday-lighting-gets-an-energy-efficient-upgrade
• Galbraith, Kate. "For at spare energi gør byer gadelys mørkere." New York Times. 26. september 2008. http://greeninc.blogs.nytimes.com/2008/09/26/to-save-energy-cities-darken-street-lights/
• Vellyst, Judy. "Flere byer trykker på stimuluspakke til LED-gadebelysning." USA i dag. 3. marts 2009. http://www.usatoday.com/news/nation/2009-03-02-streetlights_N.htm
• Rosenthal, Elisabeth og Barringer, Felicity. "Grønt løfte set i skift til LED-belysning." New York Times. 29. maj 2009. http://www.nytimes.com/2009/05/30/science/earth/30degrees.html
• Taub, Eric A. "Fans af L.E.D.'s Say This Bulb's Time Has Come." New York Times. 28. juli 2008. http://www.nytimes.com/2008/07/28/technology/28led.html
• "Brainstorm:Solid-State Lighting Adoption." ECNmag.com. 1. juni 2009. http://www.ecnmag.com/article-Brainstorm-Solid-State-Lighting-Adoption-060109.aspx?menuid=334
• "Portugal begynder at skifte til LED-gadelamper." Greenbang. 21. april 2009. http://www.greenbang.com/portugal-begins-switch-to-led-street-lamps/