LED照明システムの開発は、根本的にエネルギー効率の高い建物の設計を変革し、シンプルな照明から統合されたインテリジェントな構成要素へと移行しました。 初期から、今日の洗練されたスマートシステムへの低強度インジケータライトとして、LEDは、省エネ、設計の柔軟性、および商用および住宅プロジェクトの両方における長期運用コストの削減を達成するために不可欠となっています。 この記事では、LED技術の進化、現代の建物への統合、技術の進歩、および次世代の環境のトレンド、および次世代の構成を定義します。

LED照明の歴史の背景

発光ダイオード(LED)の物語は、1960年代初頭に始まり、一般電気、テキサスインスツルメンツ、およびその他の研究ラボで科学者が初めて実用的な目に見えるスペクトルLEDを開発しました。 これらの初期装置は、薄暗い赤色光を放出し、主に電子機器、電卓、および腕時計のインジケータライトとして使用されました。 それらの効率は非常に低く、および多くの場合、ワット当たり0.1ルーメン未満。 そして、色の範囲は赤色に制限されていました。

長年にわたり、プライマリチャレンジは、蛍光体変換やRGB混合による白色光を生成し、青色を含んだ色パレットを拡張しました。1990年代に、中村修二が、ニチア株式会社で初めての高輝度青色LEDを開発したときに画期的な製品が誕生しました。この発見は、2014年に中村正樹のノーベル賞を授与し、白色LED照明にドアを開けました。青色LEDを覆う黄色の蛍光体コーティングを適用することで、一般的な照明や照明の演出や照明の演出を演出したり、白色光を演出したりすることができます。

2000年代に、発光効率、カラーレンダー、製造スケーラビリティの向上に重点を置いたメーカー。米国エネルギー省のプログラム()、ソリッドステートライティングプログラム)は、資金調達研究と性能ベンチマークの設定に重要な役割を果たし、ラボの好奇心から主流ビル製品への移行を加速しました。

重要な技術支援

現代のLEDシステムは、初期の前任者への少しの再構成を負います。半導体材料、熱管理、光学、電子機器の継続的な革新は、以前の技術よりも劇的に効率的で耐久性があり、汎用性である照明を生産しています。

エネルギー効率と環境のメリット

LED照明の最も重要な利点は、その優れたエネルギー効率です。 現在の高品質のLEDは、約15 lm / Wと比較して、ワットあたり200ルーメンを超える有効性を達成し、電球と70〜100 lm / Wの電球とコンパクトな蛍光のための70〜100 lm / W。 これは、LEDが多くのアプリケーションで最大80%の照明のためのエネルギー消費を削減することができることを意味します。 これらの節約は、建物の操業コストと、そのカーボンフットプリントを直接削減します。 会議の厳しいエネルギーとLEAM認定などの重要な要因。

エネルギー使用を超えて、LEDは、環境に大きなメリットをもたらします。それらは、処理とリサイクルを簡素化する蛍光灯に存在する有害物質である水銀を含んでいません。その長い運用寿命は、通常5〜10万時間です。廃棄物を削減し、生産、包装、輸送に必要なリソースを削減します。施設管理者にとって、より少ない交換は労働およびメンテナンスコストも低下します。

高められた色のレンダリングおよび明るい効力

初期の白色LEDは、しばしば貧しい色のレンダリングに苦しんでいる、スペースが風邪か不自然に見えるようにします。 今日のLEDは、90以上のカラーレンダリングインデックス(CRI)を達成することができ、自然光のスペクトル品質を近似しています。 いくつかのプレミアム製品は、小売、ヘルスケア、および正確な色認識が重要である美術館に不可欠である95 +のCRIを提供します。

チップ設計、リン酸配合、およびビニングの進歩により、温暖な2700Kからクールな6500Kまで、相関性色温度(CCT)の精度管理も実現しました。 調整可能な白色システムは、人間のサーカディアンリズムと占有性ウェルビーイングをサポートする、一日中動的調整を可能にしています。 一方、熱管理の改善、ヒートシンクや高度なポッティングを使用して、LEDは、均一な光出力と長寿を保ち、備品に封じ込められた場合でも維持します。

現代建築設計への統合

LED照明は、建物システムにシームレスに統合され、これまでにない制御、美的、エネルギー性能を実現します。 設計者およびエンジニアは、照明を設計プロセスの土台要素として、もはや求められているように処理しません。

スマート照明とオートメーション

最もインパクトのある開発の1つは、デジタル制御、センサー、および建物管理システムを備えたLED照明のコンバージェンスです。 スマートLED照明の発光は、個別にアドレスを割り当て、ゾーン、シーン、スケジュールを集中プラットフォームを介してプログラムすることができます。 稼働率と日光センサーは、自動的に不足している領域でライトを薄暗くしたり、照明をオフにしたり、快適性を犠牲にすることなくエネルギーの使用を最適化することができます。

Zigbee、Bluetoothメッシュ、PoE(イーサネット上のパワー)などの無線通信プロトコルは、既存の建物でも、簡単に改装します。 これらのネットワークは、スペース利用とエネルギー消費に関するデータを収集し、実用的な洞察力を持つ施設所有者を提供します。 LEDとインテリジェント制御の組み合わせは、LEDの効率を超えた追加の30〜60%による照明エネルギーの使用を減らすことができます。

例えば、天気予報とスケジュール占有率を組み込んだシステムでは、ピーク需要の低減、照明の事前調整が可能です。火災警報や緊急システムとの統合により、出口の経路が停電時に明らかに照らされるように、従来のバックアップ照明よりも少ないエネルギーを消費します。

建築統合と審美の柔軟性

LEDの小型フォームファクターと低熱出力は、古い光源で不可能な設計を可能にしました。 リニアストリップは、コブ、階段のライザー、手すりに埋め込むことができます。 パネルは非常に薄くなり、天井のデザインがフラッシュで障害のないものを可能にします。 LEDの色を変えることで、イベントやブランディングのためのタスクのための機能的な白色光から移行する単一のインストールが可能になります。

デザイナーはますますLED照明を使用して空間階層を定義し、視覚アンカーを作成し、方法を見つけるのを高めます。壁や天井を洗う間接照明は、部屋がより大きく感じ、まぶしさなしで知覚された明るさを改善します。モジュールのサイズ、ビーム角、および色のオプションの可用性は、すべての建築意図が適切な照明ソリューションと一致することができることを意味します。

LED照明の未来の動向

LED技術の進化は、これまで完了しています。 新興イノベーションは、新しい材料、接続、人的中心的なアプローチによるエネルギー効率の高い建物の設計の境界をさらに拡大することを約束します。

有機LED(OLED)とフレキシブル照明

有機EL(OLED)は、従来のポイントソースLEDから重要な出発点を表しています。 OLEDは、電流が適用されるときに発光する有機化合物から作られたフラットで拡散した光パネルです。 彼らは薄くプロファイルを提供します。多くの場合、1 mm未満で、柔軟で透明にすることができます。 現在のOLEDの有効性は従来のLEDよりも低く、彼らは、高エンドインテリア、小売ディスプレイ、およびそれらの寿命を増加させるための非常に均一でまぶしさのない光の理想的な生成物です。

柔軟なLEDストリップはすでに建築照明のステープルになっていますが、将来の開発は、列や曲線面の周りにラップできる大面積、本当にフレキシブルなパネルを可能にし、照明は、追加の備品ではなく、建築材料の不可欠な部分になることを可能にします。

李火と可視光通信

Li-Fi(Light Fidelity)は、LEDライトの強度の急速な変化を使用しています。人間の目に影響する、高速でデータを送信する。この技術は、既存の照明インフラを活用して、ワイヤレスブロードバンド通信を提供し、無線周波数が制限される環境で、より安全で混雑しない接続を保証し、かつ提供することができます。また、既存の照明インフラは、既存の照明インフラを活用し、既存の照明設備をワイヤレスブロードバンド通信を提供します。初期に、Li-Fiのデモンストレーションは、無線周波数が制限されるか、または混雑している環境で、無線LANよりも高速で動作する接続を実現しています。

人体幹と中国照明

人間の健康への影響の拡大意識は、人間の中心の照明のための需要を主導しています, 自然日光パターンを模倣するために色温度と強度を調整します. 朝と早い午後にクールな白色光は、警戒と焦点を促進するのに役立ちます, 暖かい間, 夕方の調光光はメラトニンの生産と安静な睡眠をサポートしています. LED調整可能な白色システムは、別の夜間や昼間の備品なしで、これを可能にします. 研究は、異なるタスクのための最適なスペクトル分布に継続します, 年齢, 条件, および医療施設の認証, これらは、このような環境を促進します. 健康施設は、このような健康施設を促進します, そのような健康施設を促進します.

コンテンツ

LED照明システムは、シンプルインジケータライトから、近代的な持続可能な建築設計に不可欠な、洗練された、エネルギー効率の高いソリューションへと進化しました。 再エントレス技術進歩により、彼らは今、比類のない効率、長寿命、設計の柔軟性、インテリジェント制御を提供します。 業界は、有機LED、Li-Fi、および人間中心的なアプローチを包含するにつれて、LED照明の役割は、より深い省エネ、強化された占有率、およびより大きな建築式を促進し、成長させるだけです。 投資先のLED照明は、将来の技術が、将来の技術が維持されるだけでなく、将来の技術が、将来の技術が向上することを意味します。