LEDは、電球や蛍光灯に比べて低消費電力と言われている。LEDは、改良が進んでシェアを伸ばしてきた。LEDは、電球などに比べて低消費電力なのかを、誰にでも分かるように紹介する。漠然としていたことがはっきりして世の中の見え方も変わるだろう。
LEDが低消費電力と言われる理由
LEDが、電球や蛍光灯よりも低消費電力で明るい理由は、発光する時のエネルギーロスが少ないためだ。
電球と蛍光灯の発光の仕組み
電球は、フィラメントに電流が流れて、凡そ2000℃以上に発熱する時に明るい光を出す。フィラメントの熱は、フィラメントの抵抗に電流が流れる時の摩擦熱なのだ。
蛍光灯もフィラメントに電流を流すが、電球のようにフィラメントの摩擦熱による発光ではない。
蛍光灯は、フィラメントから電子を蛍光管の中に飛び出させて、蛍光物質にぶつかる時に発光させる仕組みだ。
蛍光管内には様々な工夫があって、電球よりも効率的に発光する。そのため、蛍光灯は電球よりもエネルギー効率が良い。
LEDの発光の仕組み
LEDは、発光ダイオードと呼ばれるPN接合を電子が通過する時に発光する仕組み。発光ダイオードには、PN接合部に電気が流れると、光る性質を持つ半導体化合物が入っている。
半導体を構成する材料によって光の波長は決まっていて、特定の色が発光するようになっている。
電球は電力を熱エネルギーで消費してしまうため、エネルギーの損失が大きい。蛍光灯は、電球よりも効率的に発光するが、電子を放出するためにフィラメントで熱を出す必要がある。
LEDは、原子を励起して発光する方式で、発光のために熱を必要としない。
熱で発光させる電球では、約90%も高温にするためのエネルギーに使われてしまう。
このような理由で、LEDは最も、エネルギー効率が良い。
LEDを購入する時の目安
LEDを買うために販売店に行くと、電球などと比べるために何ワット相当とか、何ルーメン（lm）等の表示があって、分かりにくい。
そもそも何ワット相当と言っても、光が直進するLEDと、光が部屋中に広がる電球では、比べようがない。但し明るさを表す、ルーメン（lm）表示も馴染が薄くて良くわからない。
調べた結果、電球の何ワット相当というのは、白熱電球のルーメン値を目安にして表示していた。概ね、60W相当は、810ルーメン以上。
う〜ん。これをどのように解釈して良いのか？ 分からない。
結局は、どのような場所に、どの口径で付けられていたものか、どの位の明るさにしたいのかで判断することになる。
簡単に言うと、お店の人に相談して購入することになりそうだ。但し、購入して使ってみると分かるが、LEDの技術は随分進化していた。部屋の明るさには驚いた。
まとめ
電球や蛍光灯と比べて、LEDが低消費電力、つまり電気代を安く出来るのは、熱を使う電球や蛍光灯に比べて、発光ダイオードを発光させる方式の違いだ。
熱を出さなければならない方式では、消費電力の殆どが発熱に使われてしまうからだ。
LEDは、Light Emitting Diodeを略したもので、PN接合構造の発光ダイオードだ。発光ダイオードは、PN接合を電子が通過する時に発光する仕組み。高いエネルギーを持った電子は、低エネルギー状態になって消滅する。この時に、余ったエネルギーが光を放出して発光する。
