現在、LEDライトの需要はますます高まっています。
長持ちで消費電力が小さいため、スマホや室内照明、車など、至るところで利用されているのです。
では、LEDライトが他の照明器具よりもエネルギー効率が良いのはどうしてでしょうか？
ここではLEDライトが省エネな理由を解説します。
目次
- LEDライトの仕組み
- LEDライトのエネルギー効率が良い理由
LEDライトの仕組み
最初にLEDライトの仕組みについて簡単に解説します。
LED（light emitting diode）とは「発光ダイオード」の呼び名であり、簡単に言うと「発光する半導体」のことです。
これはP型半導体（電子が不足した状態「正孔」が多い）とN型半導体（電子が多い）を組み合わせたものです。
そしてLEDに電流を流すと、2種類の半導体の接合部で正孔と電子が結合。
この時、結合した正孔と電子は、もともともっていたエネルギーよりも小さくなるため、余分なエネルギーが光として放出されるのです。
ではLEDライトの仕組みが分かったところで、エネルギー効率が良い理由についても考えてみましょう。
LEDライトのエネルギー効率が良い理由
LEDライトが従来の照明器具と比べて省エネなのは、いくつかの特徴があるからです。
1つ目の特徴は、LEDのエネルギー変換効率です。
エネルギー変換効率とは、電気エネルギーを可視光線に変換できる割合のことです。
白熱電球は電流を流してフィラメントと呼ばれる細い金属を熱することで光をつくります。
そのため電気エネルギーのほとんどは熱に変換されてしまい、エネルギー変換効率はたったの10%になってしまいます。
また蛍光灯は水銀が入ったチューブに電流を流して、その作用で光を発生させる仕組みです。
こちらも熱エネルギーに多くが変換されるため、エネルギー変換効率は20%程度です。
対してLEDライトは、先ほど解説した仕組みにより、電気エネルギーを直接光に変換できます。
そのためLEDライトのエネルギー変換効率は50%にもなるのです。
2つ目の特徴は、LEDの指向性です。
白熱電球などの従来の光源は、360°すべてに光が拡散します。
そのため照明器具にすると、一部の光はどうしても有効活用されません。
白熱電球や蛍光灯は背面に鏡や傘がかぶせてありますが、あれは無駄に拡散する光を集めたり、光の方向を制限するためです。
対してLEDライトは光の発する角度が狭いため、無駄になる光エネルギーがほとんどありません。そのためLEDライトの背面に鏡や傘がつくことはありません。
3つ目の特徴は、寿命です。
LEDライトは、フィラメントのような高熱が加わったり経年劣化で切れたりする部分がありません。
そのため従来の照明器具に比べて長持ちします。
白熱電球の光源寿命が最大2000時間なのに対し、LEDライトの光源寿命は4万時間以上だと言われているのです。
さて、これらの特徴により、LEDライトの消費電力は従来の照明器具に比べて最大75%小さくなります。
今後も、省エネなLEDライトは世界中で活躍していくでしょう。
もし身近な照明器具がまだLEDでないのなら、交換してみる価値はありそうです。