Istoria lămpilor cu LED și standarde în domeniu

(Bec LED Ensola – Filament Bulb E27)

Înainte ca iluminatul electric să devină un aspect obișnuit în secolul al 20-lea, oamenii foloseau lumânări, iluminare cu gaz, lămpi cu petrol, și focul. Humphry Davy a dezvoltat primul corp de iluminat cu incandescență în 1802, urmat de primul sistem de iluminat practic cu arc electric în 1806. Prin anii 1870, lampa cu arc Davy a fost comercializată cu succes, și a fost folosit pentru a lumina multe spații publice. Dezvoltarea unui filament constant strălucitor adecvat pentru iluminatul interior a durat mai mult, dar de la începutul secolului XX inventatorii au dezvoltat cu succes diverse versiuni, înlocuind lumina arcului cu iluminat incandescent.

Primele LED-uri au fost dezvoltate la începutul anilor 1960, dar aveau energia de alimentare mică și producea lumină doar în frecvențele joase, roșii, ale spectrului. Primul LED albastru de înaltă luminozitate a fost obținut prin Shuji Nakamura la Nichia Corporation în 1994. Apariția LED-uri albastre și a LED-urilor de înaltă eficiență a condus la dezvoltarea primului „LED alb”, care a folosit un strat de fosfor pentru a converti parțial lumina albastră emisă în limină roșie și verde, creând o lumină care albă. Isamu Akasaki, Hiroshi Amano și Nakamura au fost distinși ulterior cu premiul Nobel pentru fizică în 2014 pentru inventarea LED-ului albastru.

În SUA, Legea pentru Independență și Securitate Energetică (EISA) din 2007 a autorizat Departamentul Energiei (DOE) pentru a iniția competiția Bright Tomorrow Lighting Prize, cunoscută sub numele de „Premiul L”, prima competiție sponsorizată de guvern în tehnologie, concepută pentru a stimula industria să dezvolte înlocuitori pentru lămpile cu incandescență de 60 W și lămpile cu halogen PAR 38. Legislația EISA a stabilit cerințe de bază și suma premiilor pentru fiecare dintre cele două categorii de concurs, și a autorizat până la 20 milioane $ premii în bani. Competiția a inclus, de asemenea, posibilitatea pentru câștigători de a obține acorduri de achiziție federală, programe utilitare și alte stimulente. În luna mai 2008, au anunțat detalii cu privire la concurs și cerințele tehnice pentru fiecare categorie. Produsele de iluminat care îndeplinesc cerințele de concurs puteau folosi doar 17% din energia utilizată de cele mai multe lămpi cu incandescență utilizate în prezent. În acelasi an DOE a lansat, de asemenea, programul Energy Star pentru produse de iluminat solid-state. Legislația EISA a autorizat, de asemenea, un program suplimentar Premiului L pentru dezvoltarea unei noi „lămpi a secolului 21”.

Philips Lighting a încetat cercetarea pe lămpi fluorescente compacte în 2008 și a început să dedice cea mai mare parte a bugetului său de cercetare și dezvoltare pentru iluminatul solid-state. La data de 24 septembrie 2009, Philips Lighting North America a devenit primul fabricant care obține lămpile din categoria solicitată pentru a înlocui becul standard de 60 W A-19 „Edison cu șurub de prindere”, cu un design bazat pe produsul lor comercial existent „AmbientLED”. La data de 3 august 2011 DOE oferă premiul la categoria de 60 W pentru lampa cu LED-uri Philips „după 18 luni de testare extinsă”.

Lămpile cu LED timpurii variau foarte mult în cromaticitatea față de lămpile cu incandescență pe care le-au înlocuit. A fost dezvoltat un standard, ANSI C78.377-2008, în care sunt specificate intervalele de culoare recomandate pentru produsele de iluminat cu semiconductori, folosind LED-urile albe de la rece la cald, cu diferite temperaturi corelate de culoare. În iunie 2008, NIST a anunțat primele două standarde pentru iluminat solid-state din Statele Unite. Aceste standarde detaliază specificațiile de performanță pentru sursele de lumină cu LED-uri și prescriu metodele de încercare pentru produsele de iluminat solid-state.

De asemenea, în 2008, în Statele Unite și Canada, programul Energy Star a început să eticheteze lămpile care îndeplinesc un set de standarde pentru timpul de pornire, speranța de viață, culoare și consistența performanței. Intenția programului este de a reduce preocupările consumatorilor referitor la calitatea variabilă a produselor, prin asigurarea transparenței și a standardelor pentru etichetare și gradul de utilizare a produselor disponibile pe piață. Un program similar în Regatul Unit (condus de Energy Saving Trust) a fost lansat pentru a identifica produsele de iluminat care respectă liniile directoare de conservare și de performanță energetică.

Societatea de Inginerie pentru Iluminare din America de Nord (IESNA) a publicat  în 2008 un standard documentar, LM-79, care descrie metodele de testare a produselor de iluminat cu semiconductori în funcție de iluminarea lor (lumeni), eficacitate (lumeni per watt) și cromaticitate.

În ianuarie 2009 cercetătorii de la Universitatea din Cambridge au dezvoltat un bec cu LED-uri care costa £ 2 (aproximativ 3 USD), este de 12 ori mai eficient energetic ca un bec tungsten, și durează 100.000 de ore.Honeywell Electrical Devices and Systems (ED&S) recomandă utilizarea la nivel mondial al iluminatului cu LED-uri, deoarece este eficient energetic și poate contribui la salvarea climei.

Exemple de adoptare timpurie a iluminării cu LED

(Széchenyi, Ungaria)

În anul 2008 Sentry Equipment Corporation din Oconomowoc, Wisconsin, SUA, a iluminat noua sa fabrică în interior și exterior aproape exclusiv cu LED-uri. Costul inițial a fost de trei ori mai mare decât a unui sistem tradițional cu lămpi incandescente și fluorescente, dar costul suplimentar a fost recuperat în doi ani, prin economii de energie electrică, iar lămpile nu trebuie să fie înlocuite timp de 20 de ani. În anul 2009 Manapakkam, filiala Chennai al companiei de IT din India, Igate, a cheltuit ₹ 3.700.000 (80.000 USD) pentru a lumina 5.300 m2 de spațiu de birouri cu LED-uri. Firma se așteaptă ca cheltuielile să fie amortizate în 5 ani.

În 2009, în mod excepțional un mare pom de Crăciun din fața Catedralei Turku din Finlanda a fost iluminat cu 710 becuri cu LED-uri, fiecare folosind 2 wați. S-a calculat că aceste lămpi cu LED-uri se amortizează în trei ani și jumătate, chiar dacă luminile ar funcționa doar 48 de zile pe an.

În anul 2009 o nouă autostradă (A29) a fost inaugurat în Aveiro, Portugalia, incluzând primul sistem public european de iluminat pe bază de LED-uri pe o autostradă.

Din 2010, instalațiile de iluminat cu LED-uri pentru utilizări comerciale și publice au devenit comune. Lămpile cu LED-uri au fost folosite pentru o serie de proiecte demonstrative pentru iluminatul exterior și iluminatul stradal. Departamentul de Energie al Statelor Unite a elaborat mai multe rapoarte disponibile cu privire la rezultatele multor proiecte-pilot pentru iluminatul municipal în aer liber, și multe iluminări stradale și proiecte municipale de iluminat exterior sunt deja în derulare.

Traducere din Wikipedia