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発光メカニズムから読み解く、LEDの優位性

前回コラム「照明器具のLED化①　侮れない！　照明器具の“数のコスト”」では、照明器具の“意外な”消費電力についてお伝えしました。

 

もちろん、そんな照明器具の節電・節約にはLED化が有用であることを、既に多くの方がご存知のはずです。では一体なぜ、白熱灯や蛍光灯よりLEDの消費電力が少なくて済むのでしょうか。その理由は「発光メカニズム」に隠されています。

 

白熱灯はフィラメントと呼ばれる金属製の糸を“高温にする”ことで、蛍光灯は水銀を含む希ガスを”熱し”ガラス管内に紫外線を拡散させることで発光します。一方LEDは、電流を流した際にプラスとマイナスが衝突するエネルギーを利用して発光し、白熱灯や蛍光灯のように“熱”が媒介しません。そのため熱のためのエネルギー損失が極めて少なく、電気をより効率的に光に変換することができるのです。電力効率に換算すると、白熱灯の約5倍、蛍光灯の2～３倍。この変換効率の差が、同等の明るさを維持するための消費電力量、ひいては電気代に直結します。

 

★10畳用の蛍光灯（消費電力80W）を一日6時間稼働させた場合の消費電力量

0.08（kW）×6（時間）＝0.48（kW）

➡消費電力80Wの蛍光灯を一日6時間、365日稼働させた場合の年間電気代

0.08（kW）×6（時間）×365（日）×17（円）≒2,978（円）

 

★10畳用のLED照明（消費電力35W）を一日6時間稼働させた場合の消費電力量

0.035（kW）×6（時間）＝0.21（kW）

➡消費電力35WのLED照明を一日6時間、365日稼働させた場合の年間電気代

0.035（kW）×6（時間）×365（日）×17（円）≒1,303（円）

 

※電力量料金1kwh あたり17円と仮定して計算

 

 

LED化の節約効果はそれだけではありません。

 

先述の通り、白熱灯や蛍光灯は電気エネルギーを光エネルギーに変える際に熱エネルギーを発生させます。そしてその熱は、照明を点灯するたびに部品を消耗・劣化させ、やがて「玉切れ」を引き起こします。一方、熱をほとんど介在しないLED電球は部品の劣化が極めて緩やか。そのため耐用年数は、蛍光灯の3～７倍、白熱灯の十数倍にもなるといわれ、その分、買い替えのコスト・手間を抑えることができるのです。

 

確かに、半導体を搭載したLEDは白熱灯や蛍光灯に比べ製品価格が高く、平均して1000～1500円程度割高になります。照明を消耗品と考えれば、その価格差は必ずしも小さいとは言えないでしょう。けれど、上記のように耐用年数が3倍を超え、年間電気代が1500円以上抑えられることを考慮すれば、一年で十分元が取れる範囲。総合的に見てどちらがよりお得かは一目瞭然です。照明器具のLED化、「一考の価値あり」と言えるのではないでしょうか。

 

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侮れない！　照明器具の“数のコスト”

７月１日、2015年以来7年ぶりとなる全国規模の節電要請期間がスタートしました。老朽化した火力発電所の休廃止や、今年３月に発生した福島県沖地震の影響により電力供給力が低下しているためで、現在予定されているのは７～9月と年明け1・2月の計5カ月間。冬期は、違反企業に罰金を科す電力使用制限令の発動も検討されています。

 

家庭内の節電に冷暖房器具の省エネ化が欠かせないことは、前回コラム「省エネエアコンで環境＆家計に優しい夏を」でご紹介した通りですが、それでもまだ決して十分とは言えません。というのも、冷暖房は一家に1～4台程度で稼働シーズンは夏・冬のみ。それに対し、家庭内の照明器具設置台数は平均16.7台（一般社団法人 日本照明工業会「令和3年『あかりの日』調査結果報告」より）で、季節を問わず年中稼働。仮に、冷暖房1台、照明6台として年間消費電力量に換算すると、照明による消費電力が冷暖房のそれを優に上回る結果となってしまうのです（下記参照）。

 

☆消費電力515Wの冷暖房を一日6時間稼働させた場合

0.515（kW）×6（時間）＝3.09（kW）

 

☆消費電力75Wの蛍光灯照明を一日６時間稼働させた場合

0.075（kW）×6（時間）＝0.45（kW）

 

☆消費電力85Wの蛍光灯照明6台を一日６時間稼働させた場合

0.075（kW）×6（時間）×6（台）＝2.7（kW）

 

★消費電力515Wの冷房器具と670Wの暖房器具を一日６時間、3カ月ずつ（計6カ月）稼働させた場合の消費電力量

0.515（kW）×6（時間）×92（日）＝284.28（kW）

0.670（kW）×6（時間）×90（日）＝361.80（kW）

284.28+361.80＝646.08（kW）

 

★消費電力75Wの蛍光灯照明6台を一日６時間、365日稼働させた場合の消費電力量

0.075（kW）×6（時間）×365（日）×6（台）＝985.5（kW）

 

さらに、これを電力量料金1kwh あたり17円と仮定して年間電気代に換算すると、

 

冷暖房器具1台：約1万983円（年間）

蛍光灯照明6台：約1万6753円（年間）　※冷暖房1台分より5770円高い

 

となります。

 

蛍光灯の場合は照明器具3～４台で冷暖房と同等の、蛍光灯より電力消費が高い白熱灯であれば、さらにそれを上回ることになるのです。もちろん、使用する冷暖房器具の省エネ性能や室内気温、設定温度などによっても変動しますが、照明器具の“数のコスト”が意外と見過ごせないものであることがお分かりいただけるのではないでしょうか。

 

そんな照明器具の節電に欠かせないのがLED化です。詳しくは次回「照明器具のLED化②　発光メカニズムから読み解く、LED照明の優位性」でご紹介しますので、お楽しみに！

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