Evolucija rasvjete: od žarulja sa žarnom niti do LED dioda
Žarulja sa žarnom nitirevolucionirao je živote i rad onih koji imaju pristup električnoj energiji, ali njegova neučinkovitost-trošenje većine energije kao toplina-nije dovedena u pitanje sve do naftnih šokova 1970-ih. Kao odgovor na to, vlade su promicale energetsku učinkovitost, a industrijski lideri poput Philipsa i Osrama uložili su velika sredstva u alternative, potpomognuti zakonima za postupno ukidanje rasipnih žarulja.
Prva alternativa bila je kompaktna fluorescentna žarulja (CFL), pet puta energetski-učinkovitija od tradicionalnih žarulja sa žarnom niti. Ali potrošačima se nije svidio njegov oštri plavo-bijeli sjaj i sporo zagrijavanje-. Halogene žarulje su nakratko služile kao zamjena, ali su nudile tek malo bolju učinkovitost od žarulja sa žarnom niti. Zatim su se LED diode pojavile kao-mjenjač igre.
LED diode imaju veliki potencijal za brzo usvajanje i smanjenje emisije ugljika. Oni trenutno proizvode svjetlost, odgovaraju spektru boja prirodnog dnevnog svjetla i stvaraju minimalnu toplinu-za razliku od žarulja sa žarnom niti, koje troše do 95% energije kao toplinu. Američka tvrtka Fairchild Optoelectronics lansirala je LED proizvod još 1970-ih, ali LED diode su desetljećima ostale skupe niše. Tek 2000. godine, kada su i industrijalizirane zemlje i zemlje u razvoju postavile minimalne standarde učinka/učinkovitosti i čvrste rokove za postupno izbacivanje iz upotrebe neučinkovitih žarulja, prodaja se polako preusmjerila na nisko{7}}energetske opcije.
Ne iznenađuje da se brzina i opseg usvajanja LED-a razlikuju od zemlje do zemlje, zbog velikih razlika u politikama, gospodarstvima i pristupu energiji. Sve do 2015. mnogi su se potrošači još uvijek držali tradicionalnih žarulja, smatrajući alternative halogenim/žaruljama neadekvatnima. Ali posljednje godine donijele su impresivna poboljšanjau LED kvaliteti, dizajn, cijena i funkcionalnost, što potiče brzo prihvaćanje. Danas LED diode koštaju \\(2–\\)5, troše 90% manje energije od žarulja sa žarnom niti (uključujući halogene) i 60% manje od starih fluorescentnih lampi. Do 2019. činili su ~46% globalne prodaje rasvjete, u odnosu na 37% u 2018.
Vladin poticaj za usvajanje LED-a
Vlada-pokret za postupno ukidanje neučinkovitih žarulja-ključnih za LED rast-započela je 2005. u Brazilu i Venezueli. EU, Australija i Švicarska uslijedile su sa svojim vlastitim postupnim-ukidanjem 2009. Sada većina vlada i kompanija ima politike za poticanje upotrebe LED-a, vođene njihovim prednostima uštede-energetike. SAD su 2007. godine počele postupno izbacivati iz upotrebe neučinkovite žarulje (iako je Trumpova administracija to obustavila 2019.), dok će direktiva EU-a ukinuti prodaju žarulja sa žarnom niti i halogenih žarulja do kraja 2021. godine.
Širi značaj LED rasta
LED diode pokazuju koliko snažne, intervencionističke vladine politike mogu eliminirati neučinkovite, rasipne proizvode. Bez takve politike, industrijama ne bi bilo motivacije da napuste zastarjelu tehnologiju rasvjete. Važno je da se ovo zakonodavstvo obično fokusira na zahtjeve učinkovitosti, a ne na specifične tehnologije-koje dopuštaju industriji da razvije rješenja. Rezultat je bio stalan pad halogena i žarulja sa žarnom niti, što je donijelo uštede za tvrtke i potrošače.
LED diode već smanjuju ukupnu potrošnju energije rasvjete: u 2018. rasvjeta je činila ~13% globalne potrošnje energije, a prema trenutnim stopama usvajanja očekuje se da će to pasti na 8% do 2030. Međutim, energetsku učinkovitost često zasjenjuje nova tehnologija obnovljivih izvora energije i potrebna joj je stalna podrška. IEA primjećuje da su globalni dobici energetske učinkovitosti usporeni od 2015., ali je učinkovitost i dalje ključna za smanjenje ukupne potrošnje energije.
Rasvjeta trenutno čini 13% globalne potražnje za električnom energijom i 5% godišnjih globalnih emisija ugljika (za kontekst, međunarodni brodski promet emitira 1,7%). Još uvijek postoji ogroman potencijal za smanjenje emisija-povezanih s rasvjetom: neke procjene sugeriraju da bi globalni prijelaz na visoko-učinkovite LED diode mogao smanjiti CO₂ za 1,4 milijarde tona, izbjegavajući potrebu za 1250 novih elektrana-što je velika pobjeda za smanjenje ugljika i kvalitetu zraka.
LED također naglašava kako se hrabre poslovne odluke brzo isplate. Proizvođači su riskirali i prešli s neučinkovite rasvjete na LED diode. Godine 2006. tvrtka Philips Lighting-koja je tada dobivala gotovo dvije{4}}trećine prodaje od žarulja sa žarnom niti-odlučila je umjesto toga povećati proizvodnju LED dioda. Ovaj radikalni potez naišao je na snažno protivljenje unutar tvrtke i dioničara, ali je uspio: sada pod imenom Signify, tvrtka je među pet najvećih svjetskih proizvođača LED dioda, s ~6 milijardi funti godišnjeg prihoda.
Dodatno, promjena rasvjete naglašava važnost individualnog djelovanja za smanjenje emisije ugljika. Čak i mali izbori, umnoženi među milijardama ljudi, imaju golem utjecaj na okoliš i financije. Prijenos ušteđevine potrošačima pomaže u pokretanju promjena u kapitalističkom sustavu. Osim učinkovitosti i prednosti za okoliš, LED diode štede novac potrošačima: Ministarstvo energetike SAD-a procjenjuje da bi LED diode mogle smanjiti potrošnju energije nacionalne rasvjete za 29% do 2025., čime bi kućanstva uštedjela ~80 milijardi funti na računima za struju. U Ujedinjenom Kraljevstvu, rasprostranjena uporaba LED dioda u kućanstvima smanjila bi račune za energiju za 2 milijarde funti i spriječila emisiju ugljika od 8 milijuna tona. Početna investicija za prelazak na LED diode u Ujedinjenom Kraljevstvu vraća se za samo 3-4 mjeseca, a svako bi kućanstvo moglo uštedjeti ~40 funti godišnje uz potpuno usvajanje.
Kontekst i pozadina
Porijeklo žarulje datira iz 1761. godine-ranije od Volte - kada je Ebenezer Kinnersley demonstrirao užarenost od zagrijane žice. Ali tek je 1879. Thomas Alva Edison patentirao električnu svjetiljku koja će dominirati tržištem gotovo dva stoljeća. Pametno je kupio patente od drugih izumitelja kako bi razvio funkcionalan proizvod.
Žarulja sa žarnom niti promijenila je život i rad onima koji imaju električnu energiju. Njegova dominacija u 19. i 20. stoljeću proizašla je iz nedostatka konkurencije i pada troškova. Kao što je Edison slavno rekao: "Samo će bogati moći paliti svijeće"; do 20. stoljeća upotreba umjetnog svjetla bila je 100 000 puta veća nego u 18. stoljeću.
Međutim, razvoj učinkovitih,-trajnih žarulja nije bio lak. U 1920-ima, kartel proizvođača pod nazivom "Phoebus" (uključujući podružnice Osrama, Philipsa i GE) dogovorio se da proizvede žarulje s kraćim vijekom trajanja nego prije.
Brzo{0}}unaprijed u 21. stoljeće: nakon što je nevjerojatna superiornost LED dioda postala jasna, prelazak na njihovu proizvodnju bio je iznenađujuće kontroverzan-ali obećanje goleme uštede energije je pobijedilo. Prodor na tržište bio je sporiji nego što su se nadali pobornici LED-a, pa su se vlade uključile kako bi ubrzale usvajanje, povećale proizvodnju LED-a i postupno ukinule neučinkovite žarulje. Vlade su imale dodatni poticaj: troškovi javne rasvjete pojeli su velik dio općinskih proračuna. Na primjer, javna rasvjeta čini 20-40% računa za struju američkih vijeća.
Kao što smo se i nadali, strogi državni zakoni i standardi učinkovitosti snizili su cijene LED dioda, učinivši ih pristupačnima za milijarde i povećavši tržišni udio. Više od dva desetljeća,LED žaruljatroškovi su pali više od 20 puta, dok se njihov svjetlosni tok (kvaliteta osvjetljenja) poboljšao 40 puta. To ne samo da je uštedjelo novac potrošačima, već je pomoglo i vladama da smanje emisije ugljika.
U Indiji je, na primjer, LED tržište poraslo 130-puta u pet godina: s 5 milijuna godišnje prodaje u 2014. na 670 milijuna u 2018. LED sada štedi 30 terawatt-sati energije godišnje - dovoljno za napajanje 28 milijuna indijskih domova ili cijele Danske tijekom godine. Tijekom istog razdoblja, cijene LED žarulja pale su s ~4,50 GBP u 2014. na 0,78 GBP u 2019. LED diode također su učinile solarnu kućnu rasvjetu jeftinijom i učinkovitijom u Indiji, gdje mnogima nedostaje električne energije iz mreže.
U vrućim klimama poput Indije, LED diode nude dodatnu prednost: održavaju zgrade hladnima. Žarulje sa žarnom niti troše 95% energije kao toplinu, čineći prostore neudobnima po već vrućem vremenu-često prisiljavajući na oslanjanje na neučinkovite klimatizacijske uređaje koji zagađuju okoliš. Nasuprot tome, LED diode gube malo energije kao toplinu, sprječavajući nepotrebno zagrijavanje ljudi i prostora.
Čimbenici koji omogućuju dominaciju LED dioda
Ključni čimbenik rasta LED-a bio je pad troškova. Zahvaljujući inovacijama u proizvodnji rasvjete i -proizvodnji velikih razmjera, cijene LED dioda padale su desetljećima. Kad su LED diode prvi put lansirane u Ujedinjenom Kraljevstvu, potrošači su plaćali do 9 GBP po žarulji-što je danas nezamislivo, dok su LED diode uobičajene za £1. Cijene su pale tako brzo da je žarulja mogla koštati £1 manje u samo godinu dana.
Ovaj pad cijene potaknuo je rast LED dioda na dva načina: prvo, trenutne cijene LED diode čine dostupnima gotovo svim potrošačima, povećavajući prodaju i prodor; drugo, niski troškovi skraćuju povrat ulaganja (ROI), s nekim procjenama na 3-4 mjeseca. U nekim slučajevima ROI može doseći 525%, iako to ovisi o varijablama kao što su upotreba i troškovi električne energije.
Jasni državni zakoni i smjernice o učinkovitosti, kvaliteti i postupnom{0}}ukidanju također su odigrali veliku ulogu. Kako bi ubrzale usvajanje LED-a, vlade diljem svijeta uvele su mjere poput minimalnih standarda kvalitete i učinkovitosti. Ove su politike postupno ukinule neučinkovite žarulje i prebacile proizvodnju na LED, stvarajući razmjere potrebne za brzo smanjenje troškova. Prema pravilima EU-a, 2021. bi mogla biti posljednja godina prodaje žarulja sa žarnom niti i halogenih žarulja u Ujedinjenom Kraljevstvu.
Rastuća potražnja potrošača za pristupačnom{0}}tehnologijom koja štedi troškove također je podržavala LED diode. Žarulje omogućuju ljudima smanjenje potrošnje (zamjenom kratko-žarulja) i smanjenje emisija bez specijaliziranog znanja ili velikih ulaganja. U usporedbi s halogenima, LED diode ističu se po cijeni: halogene diode traju ~2 000 sati (otprilike dvije godine prosječne upotrebe), dok LED diode traju 25 000 sati-donoseći dugoročne-uštede i smanjujući otpad. Potpuno prihvaćanje LED-a prosječnom kućanstvu štedi £40 godišnje. Za potrošače, tvrtke i vlade, ove uštede-u kombinaciji s padom cijena LED dioda-čine LED diode zadanim izborom.
Opseg i dokazi
Američka tvrtka Fairchild Optoelectronics lansirala je LED proizvod 1970-ih, ali LED diode su desetljećima ostale skupe niše.
Godine 2006., Philips Lighting (tada je dobivao ~2/3 prodaje od žarulja sa žarnom niti) prešao je na proizvodnju LED dioda na skali; sada pod nazivom Signify, to je 5 najboljih svjetskih proizvođača LED dioda s ~6 milijardi funti godišnjeg prihoda.
LED diode traju ~25 000 sati, donoseći dugoročne-uštede potrošačima.
Brazil i Venezuela počeli su postupno izbacivati iz upotrebe neučinkovite žarulje 2005. godine; slijedile su EU, Australija i Švicarska 2009.
SAD je počeo s postupnim-ukidanjem 2007. (obustavila ga je Trumpova administracija 2019.).
U 2018. rasvjeta je činila ~13% globalne potrošnje električne energije i 5% godišnje globalne emisije ugljika.
Danas LED diode koštaju \\(2–\\)5, troše 90% manje energije od žarulja sa žarnom niti (uključujući halogene) i 60% manje od starih fluorescentnih lampi.
Prodaja LED rasvjete porasla je sa 37% globalne prodaje rasvjete u 2018. na 46% u 2019.
Većina vlada i tvrtki ima politike za povećanje upotrebe LED-a, vođene uštedom troškova i energije.
Direktiva EU ukinut će prodaju žarulja sa žarnom niti i halogenih žarulja do 2021.
Globalni prijelaz na visoko{0}}učinkovite LED diode mogao bi smanjiti CO₂ za 1,4 milijarde tona, izbjegavajući 1250 novih elektrana.
Ministarstvo energetike SAD-a procjenjuje da bi LED diode mogle smanjiti nacionalnu potrošnju energije za rasvjetu za 29% do 2025., čime bi kućanstva uštedjela ~80 milijardi funti.
U Ujedinjenom Kraljevstvu, rasprostranjena uporaba LED dioda u kućanstvima smanjila bi račune za energiju za 2 milijarde funti i spriječila emisiju ugljika od 8 milijuna tona.
Potpuno prihvaćanje LED dioda prosječnom britanskom kućanstvu štedi ~40 funti godišnje.
Zajedno ga činimo boljim.
Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
Mobitel/Whatsapp :(+86)18673599565
Email:bwzm15@benweilighting.com
Skype: benweilight88
Web:www.benweilight.com
Dodaj: Zgrada F, industrijska zona Yuanfen, Longhua, okrug Bao'an, Shenzhen, Kina
