Transistörlü (uzun ömürlü) aydınlatma teknolojisi (SSL) en hızlı gelişen aydınlatma kaynaklarından birisi. LED sistemler; birçok uygulama arasından insanlar tarafından en tanınmış olanı. Bu sistem; otomobil farlarında ve iç aydınlatmalarında, cep telefonlarında, klavyelerde, ekranlarda, televizyonlarda, bilgisayarlarda ve diğer elektronik cihazlarda kullanılmasının yanında, sahne ve sokak aydınlatmaları ve mimari aydınlatma elemanlarında da kullanılıyor.
Son zamanlarda SSL endüstrisi, LED sistemleri ve yapılarda kullanılan diğer aydınlatma sistemlerine odaklanmış durumda. Bunun yanında bina sakinleri de gittikçe artan bir bilinçle enerji kullanımı konusunda uzman çözümlere ilgi duyuyorlar ve enerji tasarrufu için çaba sarfediyorlar. Beş yıl içinde teknoloji oldukça hızlı ilerledi, mimarlar ve aydınlatma tasarımcıları devamlı olarak bu teknolojileri test ettiler ve son gelişmelere ayak uydurdular. SSL endüstrisi, genel amaçlı kullanılan LED aydınlatma elemanlarında ve lambalarda uygun maliyetli yüksek etkili ve kaliteli beyaz ışık kullanılabileceğini iddia ediyor.
Renk Kalitesi, Maliyet ve Fayda
SSL endüstrisi ekonomik ve gün ışığına eşdeğer beyaz ışık kaynakları üretme konusunda çalışıyor. Bu aydınlatmalar, kullanımda minumum renk kaybı ve değişimi sağlıyor aynı zamanda uzun ömürlü ve ışığı oldukça verimli. LED kaynaklarının maliyeti giderek azalırken, beyaz ışıkların fiyatı henüz LED lambalar ve uygun maliyetli aydınlatmalarda kullanılacak kadar düşük değil. General Elecric Aydınlatma Proje Yönetimi ve Pazarlama Yardımcı Müdürü Kraig Kasler’e göre; ilk adım fiyatları aşağı çekerek akkor ampül, florasan ve LED arasındaki uçurumu ortadan kaldırmak olmalı.
Tasarımcılara göre ışık kalitesi de aynı şekilde önemli. Fakat Kasler’in işaret ettiği yüksek kaliteli LED aydınlatmalar elde edilebilir olsa bile fiyatlar makul seviyelere düşmeden az sayıda tasarımcı bunu kullanabilir.
Diğer yandan North Providence’den Abernathy Aydınlatma Tasarımı ile temellendirilmiş Rhode Island ve Uluslararası Aydınlatma Tasarımcıları Derneği Kurulu (IALD), Enerji ve Sürdürülebilirlik Komitesi Başkanı Kathy Abernathy, LED aydınlatıcılarının sınırlı sayıda uygulamada bile tasarımcıları ve müşterileri etkileyen minimum ısı çıkışı ile maddi anlamda çevresel kazanç sağladığını belirtiyor.
Düşük renk ve sıcaklık değişimleri ile yüksek verimin söz konusu olduğu bu sistemlerin yanı sıra, son kullanıcılar sıcak-beyaz ışığı elektrik ampullerinden yüksek çıkışlı almaya alışkındırlar. Soğuk-beyaz LED’ler; stabil, etkili ışık çıkışı sağlarken, sıcak-beyaz LED’ler; düşük etkilerle renk değişkenliği ve renk çeşitlerine sahip.
Sıcak - beyaz LED teknolojisi hala yeni olmakla beraber üreticiler ve satıcıların hala çok işleri var. Çünkü LED ışıkları doğal ışık değil, geliştiriciler beyaz ışığı yaratmanın yollarını bulmak zorundalar. Beyaz ışığın farklı çeşitlerini farklı yararları ve kusurlarıyla elde edebilmek için iki ana yöntem mevcut. Farklı fosfor katmanları kullanmak bir yöntem. Ama belli fosforlar LED’in etkisini azaltır. Renk karıştırıcı RGB sistemler bir diğer yöntemdir ama her LED rengi uygulamanın farklı basamaklarında niteliğini kaybeder, renk kalitesi ve etkisi uyuşmaz. Bazı aydınlatma şirketleri daha iyi RGB renk karıştırıcı sistemleri geliştirirken, bazıları ise hangisi en iyi ışık rengi ve etkisini birlikte verebiliyoru keşfetmek için farklı fosforları denemekteler.
Philips Lumileds, Lumiramic adıyla, beyaz LED’lerin özel renk ve sıcaklıklarla üretilmesine izin veren yeni bir fosfor teknolojisi geliştirdi. Şirket; Luxeon ürününü, Lumiramic fosfor teknolojisiyle birlikte 2008 yılında sunmayı planlıyor. Philips TIR Systems' Lexel RGB renk karıştırıcı teknolojiden yararlanan LED spot ışıkları, ışığın renk sıcaklığının 2.500K’dan 6.500K’a kadar ayarlanmasını 100 lümenlik sabit parlak akışı ve 40 ve 75 voltluk enerji tüketimi ile sağlamakta.
Uygulamadaki sıcaklık da LED performansını etkilemekte. LED teçhizatında çok fazla ısı üretildiği zaman, lambanın lümen verimi ve kullanılabilirlik ömrü düşer. LED ürününün başarısı için donanımındaki sıcaklığın kontrolü ve ışıklandırma uygulamasındaki çevresel şartlar önemli. Üreticiler iletken malzemeler kullanarak LED ürünlerinde ışık kaynağından ısıyı uzaklaştırmak için ısı küveti yaratırlar, daha iyi bir ısı küveti daha stabil LED lümen verimi, rengi ve ömrü sağlamakta.
Tasarımcıların, bina sahiplerinin ve son kullanıcıların istediği daha yüksek verim ve düşük maliyet sağlanır. Philips Transistörlü Aydınlatma Çözümleri teknik buluşlar yardımcı başkanı Kevin Dowling’e göre, LED’lerde tutarlılık, kalite, sıcak-beyaz ışık çıkışının miktarı 18 ayda çarpıcı olarak gelişti.
Performans Ölçümü
Standartların olmayışı tasarımcıların, LED’lerin ve beyaz LED aydınlatma elemanlarıın ömürlerini ve diğer performans yönlerini yorumlayabilmelerini zorlaştırıyor. Birleşmiş Laboratuvarlar (UL)’ın güvenlik standartı yakın zamanda yayınlandı. (UL) ile birlikte Birleşmiş Milletler Enerji Departmanı (DOE), Kuzey Amerika Aydınlatma Mühendisleri Derneği (IESNA), Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE), Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (CIE), Ulusal Elektrik İmalatçıları Derneği (NEMA) ve Amerika Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI)’nü kapsayan diğer organizasyonlar LED ömrünün, etkisinin, lümenlerin, voltunun, renkserliğinin ve renk değişimlerinin standartını ölçmeye çalışmakta. Eylül 2007’de DOE's Energy Star programı Eylül 2008’de yürürlüğe girecek olan LED aydınlatmalarının ışık çıkışı, ışık etkisi, ışık ısısı ve ışık gücü gerekliliklerini kapsayan standartları duyurdu.
Kasler; “Birleşmiş Milletler Enerji Departmanı (DOE), standartlar çevresinde çalışmalarını hızlandırdı çünkü CFL’lerin bağlantı içine girdiklerinde ne olduğunu biliyorlar. Çok az standart ve yanlış iddialar CFL’lerin benimsenmesini engellemişti.” diyor.
Tartışma konularından biri de üreticilerin; LED’lerin etkisini, ömür beklentisini ve ışık dağılımını gerçek hayattaki tamamlanmış aydınlatma sisteminin performansına değil, LED kaynaklarının laboratuvar performanslarının testlerine dayandırarak iddia etmeleri. DOE’nun Ağustos 2007’de açıklanan, transistörlü aydınlatma testi, doğru raporlamanın önemle gelişmediği problemini gösteriyor.
Rensselaer Politeknik Enstitüsü Aydınlatma Araştırma Merkezi (LRC) bünyesindeki Transistörlü Aydınlatma Sistemleri ve Teknolojileri Birliği (ASSIST) programıyla SSL’nin etkili kullanımı için bir kılavuz sunmakta.
SSL endüstrisi bu aydınlatma kategorisi için standartları geliştirmek adına hızlı hareket ediyor. Çünkü teknoloji hızla gelişiyor ve DOE ile sözü edilen endüstri grupları LED’in aydınlatmadaki enerji kullanımını azalatacağına güveniyorlar. 4 ya da 5 adet performans standartının bu yıl açıklanması bekleniyor.
Hoşçakal Ampül!
Ampullerin resmen yasaklanması olası olmayacağına göre, bu sezon kongrelerde düşünülen aydınlatma standartları minimum standartları yükseğe çıkartması ve 2012’inin başlarında çoğu ampulün kullanılması uygun bulunmayacağı öngörülüyor. Ampullere, LED’lerden daha ucuz alternatifler olmalarından dolayı, teklif edilen standartları karşılamak için yeterli etkide ampul kaynaklarının kısıtlılığı piyasada LED lambaların ve ışıklandırıcıların doldurabileceği büyük bir boşluk bırakacak.
Fakat çoğu insan ucuz ışık kaynağı olduğundan dolayı ampulleri satın aldığı için, geleceği parlak olan LED teknolojisi ve LED’ler hala pahalı bir seçenek olarak görülüyor.
Şekil ve Uygulamalar
Aydınlatma sanayisinde LED aydınlatmaların alması gereken şekillerle ilgilenen küçük bir bölüm var. Bazı üreticiler şu anki ışıklandırmaya alt yapı sisteminde yer vermek ve geleneksel dekoratif ve ışıklandırma teçhizatı görevine benzeterek, diğerleri ise yeni biçimler tasarlayarak ışıklandırmayı eski ışıklandırma teknolojisiyle başarılamayacak şekilde, beklenmedik ve yaratıcı yollarla elde ederek ürünlerini üretmeye odaklanıyorlar.
LED’lerle; yol veya merdiven basamaklarını aydınlatmada, dikkat çekici yüzeyler oluşturmada, küpeşteye sabitlenmiş şekilde, her çeşit uygulamada kullanılabilir. LED’ler birçok malzemeyle, kumaş gibi, birleştirilebilir. Bu, binanın birçok yüzeyinden ve mobilyaların mimari elemanlarından yayılabilen aydınlatmanın yapılabileceği anlamına geliyor. Dowling; “LED’ler kendilerini, ışıklandırmanın ve faktörlerin yeni formları ile yeni ampul şekillerine gönderen böylece ampul kaynaklarından çıkandan daha iyi performans sunan eşsiz bir karaktere sahiptir.” diyor.
Bazı endüstri uzmanları, aydınlatma ve ışıklandırma için geleceği parlak olan böyle bir teknolojiyle eski formları üretmenin ileriyi görmediğini ve LED’lerin potansiyelini azalttığını düşünüyorlar. LRC transistörlü aydınlatma yöneticisi Dr. Nadarajah Narendran. “Şu anki ampul ile LED ışıklı ampulü yer değiştirmeye çalışmak LED’in yeteneklerini harcamaktır.” diyor. “LEDlerin son kullanıcılarına daha iyi sunulduğu uygulamalara bakarsanız, bu daha iyi bir öneri haline gelir.” Narendran, her iki sistemin de pazarı olduğunu kabul ediyor.
İyi Yatırım
Aydınlatma sanayii LED teknolojisine yoğun bir şekilde yatırım yapmakta. Çeşitli büyük aydınlatma şirketleri son 5 yılda daha küçük ve özel LED geliştirme şirketlerini bünyesine dahil etti. Örneğin, Royal Philips Electronics sayılı LED geliştirme şirketlerinden Lumiled’lerle ilgili çalışmalar da yapan TIR Systems, Color Kinetics, yakın bir zamanda da io Lighting’la ilgili çalışan Cooper Lighting gibi şirketleri bünyesine kattı. Bunun yanında geleneksel ampül üreticileri, LED’e katkıda bulunanlar ve yarı etken üreticileri arasında da çapraz ruhsat verme düzenlemelerini kapsayan çeşitli sanayi ortaklıkları düzenlenmiş.
DOE (Department of Energy), transistörlü aydınlatma sistemleri araştırmasına ve gelişimine yönelik çeşitli projelerde ve sanayi ortaklıklarında kullanılmak üzere 7 milyon dolarlık bir fon yaratarak yatırım yaptı. DOE’nun transistörlü aydınlatma sistemleri portfolyo yöneticisi Jim Brodrick’e göre, DOE, LED’leri kullanarak genel aydınlatmayı başarırsa 200 milyar Dolar ya da daha fazla kazanç sağlayabilir.
Philips Solid - State Lighting Solutions proje ve teknoloji yöneticisi Jim Anderson diyor ki, “Bu yatırımlar gelişmiş LED teknolojisini elde etmek için kullanışlılık, kontrollülük, güç, ısıl yönetim ve filtreler gibi LED teknolojisi ile ilişkili teknolojileri de en az LED teknolojisi kadar iyi geliştirmek gerekiyor.”
Her aydınlatma üreticisi, piyasadaki LED fırsatlarını kaçırmanın felaket olabileceğini düşündüğünden şimdiden LED’lerle ilgili çalışmalar yapıyor. Narendran; “Bence 5 ile 6 yıla kadar piyasanın %20 ile %25 oranında LED yüzdesine sahip olacağını göreceğiz. Piyasadaki değişim uzun zaman alıyor. Yüzde 50’ye sahip olabilmek daha uzun zaman alabilir” diyor.
Kasler’a göre LED teknolojisi, genel aydınlatmalarda ve mimari uygulamalarda benimsenmek için doğru yönde ilerliyor. Kasler; “Verimlilik daha iyi bir hale geliyor, maliyet düşüyor, insanlar ışığın kalitesi hakkında konuşmaya zorlanıyor” diyor.