Comment fonctionnent les ampoules LED
L'éclairage LED s'allume. Depuis de nombreuses années, les LED sont utilisées pour éclairer de nombreux objets, notamment des horloges numériques, des lumières de Noël, des lampes de poche et des feux de circulation. Mais les LED ne décollent pas vraiment en termes d'éclairage domestique. Les entreprises n'avaient pas été en mesure de les produire sous forme d'ampoules ordinaires de taille de remplacement en raison de quelques limitations. Mais, au cours des dix dernières années environ, ces ampoules de remplacement à DEL - du genre qui se vissent simplement dans une lampe comme une ampoule à incandescence - ont considérablement gagné en popularité. Aujourd'hui, une partie importante des familles et des entreprises les utilisent.
Selon un sondage de 2017, 38 % des Américains sont passés des lampes à incandescence aux lampes à LED, tandis que 70 % des Américains ont acheté au moins une ampoule à LED. Cette proportion a probablement augmenté après 2017.
Dans cet article, nous examinerons le fonctionnement des ampoules LED, pourquoi elles constituent une bonne option d'éclairage et certains des avantages et des inconvénients de leur utilisation. Commençons par les fondamentaux : Une LED produit de la lumière de quelle manière ?
Principes de base des ampoules LED
Une technologie "d'éclairage à semi-conducteurs", ou SSL, est ce qu'est une LED. Essentiellement, un SSL émane de la lumière d'un objet solide par opposition à un vide (comme une ampoule à incandescence) ou un gaz (comme une CFL). Une telle substance est un semi-conducteur dans le cas d'une LED conventionnelle.
En termes simples, une LED génère de la lumière lorsqu'un courant électrique traverse une micropuce, éclairant les petites sources lumineuses appelées LED et produisant ainsi de la lumière visible. Veuillez vous référer à Comment fonctionnent les diodes électroluminescentes pour une explication détaillée.
Alors que les LED génèrent beaucoup de lumière, une partie de la lumière est emprisonnée à l'intérieur de la structure des LED, ce qui est un problème lors de leur utilisation comme principale source d'éclairage dans une maison. Par conséquent, une ampoule LED a souvent été plus faible qu'une lumière incandescente, et la plupart des gens aiment les lampes et les plafonniers très lumineux.
Les ampoules LED sont beaucoup plus lumineuses. De nos jours, les ampoules de remplacement à DEL peuvent fournir une luminosité au moins égale à celle d'une ampoule à incandescence de 60- watt, ce qui en fait une solution pratique pour les besoins d'éclairage domestique de base. En outre, la durée de vie d'une ampoule LED de remplacement est de 24 000 heures de plus qu'une ampoule à incandescence conventionnelle de 60- watt.
Et le prix est moindre. Vous pouvez économiser 75 $ par année en passant aux versions DEL ENERGY STAR pour les cinq ampoules les plus utilisées de votre maison.
Cela évoque les avantages et les inconvénients des ampoules LED.
Avantages de l'éclairage LED
Le premier est la diminution de la consommation d'énergie. Par rapport aux technologies d'éclairage précédentes, la technique LED de création de lumière consomme beaucoup moins d'énergie pour le chauffage. Par rapport aux ampoules fluocompactes et aux ampoules à incandescence, qui libèrent 90 % de leur énergie sous forme de chaleur, il est beaucoup plus éconergétique que l'approche vide/filament utilisée dans les ampoules à incandescence. Il utilise également au moins 75 % d'énergie en moins (qui libèrent environ 80 % de leur énergie sous forme de chaleur).
Une ampoule à incandescence de 100- watt consommerait 432 kW par an si vous utilisiez votre éclairage pendant 4 320 heures par an (360 heures par mois/90 heures par semaine/12,85 heures par jour), contre un peu plus de 60 kW. -heures pour une ampoule LED équivalente de 14-watt. De plus, les LED libèrent 50 % moins de CO2 que les ampoules fluocompactes et 90 % moins de CO2 que les anciennes ampoules halogènes.
Néanmoins, ce n'est qu'une partie du récit. L'autre facteur est l'efficacité temporelle : bien que les lampes à incandescence aient un cycle de vie de 1 000- heure, une ampoule LED de haute qualité a théoriquement une durée de vie de 25 000 heures ou plus. Le contraste entre les sources lumineuses incandescentes et fluorescentes et l'éclairage à semi-conducteurs comme les LED est saisissant : pour égaler la durée de vie d'une ampoule à incandescence, une lumière LED devrait rester allumée pendant trois ans, 24 heures sur 24, sept jours sur sept. (Pour être honnête, toutes les lumières LED ne durent pas aussi longtemps qu'elles le devraient. Si des pièces tombent en panne trop tôt, certaines peuvent avoir une durée de vie plus courte.)
Lorsque vous considérez le problème des coûts, les choses deviennent un peu plus compliquées à cause de cet avantage de temps. Selon Home Depot, un pack de quatre ampoules LED de remplacement de 60- watt coûte environ 9,48 $, tandis qu'un pack équivalent de quatre ampoules à incandescence coûte 3,97 $.
La vérité est que les LED finiront toujours par vous faire économiser de l'argent à long terme, même à 9,48 $ pour un pack de quatre ampoules, puisque vous n'en avez besoin que d'une ou deux tous les dix ans environ et que vous dépensez moins pour l'éclairage domestique, qui peut être jusqu'à à sept fois plus économes en énergie que les lampes à incandescence et réduisent la consommation d'énergie de plus de 80 %.
Questions sur les ampoules LED
Les LED domineront bientôt l'éclairage domestique. Les lampes LED de Philips sont disponibles dans une variété de modèles à changement de couleur et connectés au Wi-Fi. De plus, General Electric propose une gamme de lampes LED plus dotées de haut-parleurs, de minuteries, de capacités de changement de couleur et d'autres fonctionnalités. D'ici 2030, il est prévu que les ventes de LED représenteront 75 % de l'ensemble du marché de l'éclairage.
Lorsque vous considérez ce que les scientifiques disent au sujet des LED, les choses semblent vraiment bien se passer. Les percées se produisent à un rythme alarmant. Néanmoins, il y a un problème.
Les études sur la lumière bleue générée par les LED se multiplient. Nos yeux et notre santé pourraient être endommagés, selon les chercheurs. Selon un organisme de santé français, il peut altérer notre horloge biologique et provoquer des troubles du sommeil en plus des lésions rétiniennes de l'œil. L'organisation a conseillé de restreindre l'utilisation des gadgets LED avec les plus hauts niveaux de lumière bleue, en particulier pour les enfants. Les ordinateurs, téléphones portables et autres écrans entrent dans cette catégorie, ainsi que potentiellement certains jouets et lumières d'appoint.
Les conclusions de l'agence de 2010 sur la toxicité oculaire de la lumière bleue, qui peut entraîner une baisse de la vue, ont été validées dans l'étude de 2019. L'Agence française de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) précise dans son rapport que ces substances "présentent des effets phototoxiques à court terme liés à une exposition aiguë et des effets à long terme liés à une exposition chronique, qui augmentent le risque de vieillissement -dégénérescence maculaire liée (DMLA)".
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