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第四の照明:有機EL照明

最近、省エネ照明という言葉を良く聞きますが、その中心はLED照明蛍光灯型電球が中心だと思います。
特に、LED照明はコンビニや商業用として今年は普及に拍車がかかりそうです。
蛍光灯型電球は、白熱電球が製造中止になるその代替製品として急速に普及しています。
去年は、3878万個も売れたらしいです。
それでも、まだ白熱電球の方が数では2倍ほど売れたらしいですが。
今回はそれらと十分勝負できる、有機EL照明を取り上げます。
有機ELについては、携帯電話のバックライトや最近では省エネ型の液晶テレビにも採用されています。

有機ELというのはどういう仕組みでどういうものなんでしょうか?
有機というのは有機物のことで、ELというのは、エレクトロルミネッセンスの略です。
仕組みは、有機物に電圧をかけることで物質が励起状態という、高いエネルギー状態に変わります。
その、励起状態から通常の状態に戻るときにエネルギーが光として放出されて発光します。
これをルミネッセンス現象といいます。
有機ELでは電圧で励起しますが、腕時計などで夜に光るものなど昔は特殊な塗料が塗ってありました。
あれもルミネッセンスの一つで、昼間の太陽の光で励起されて、暗いところだと通常の状態に戻るので、光を放出して光ります。
では、この有機ELは何が優れているかというと、光の照らす範囲が広い面光源ということと、工業的に加工しやすいということがあります。
LED照明などでは、一つ一つは、小さな照明(点光源)でしかないので、広い範囲を照らすにはたくさんの数がいります。
そして、数が多ければ照明の交換や管理が大変ですが、有機ELはシート状で照明を作ることができるのでシンプルな構造になるので管理も簡単です。
将来が楽しみな第四の照明:有機EL照明に期待したいです。
詳しい比較は下にまとめておきます。


発光原理光源特徴省エネルギー
有機EL照明有機材料に電圧をかけることで発光照らす範囲が広い
面光源
発熱が少ない
薄くて軽い
曲げることが可能
白熱電球フィラメントに電流を流すことで発光照らす範囲が狭い
点光源
発熱が多い×
蛍光灯電流によって発生した紫外線が蛍光物質にぶつかって可視光が発生照らす範囲は中間
線光源
有害物質の使用
LED照明無機半導体に電圧をかけることで発光照らす範囲は狭い
点光源
寿命が長い
小型化が容易

蛍光灯の電気代節約方法照明に関する記事
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APFとは

エアコンの省エネ性能を比較するときに、APFという数値が出てきます。
APFとは何でしょうか?
実は、エアコンの省エネ性能はもともとCOP(Coefficient Of Performance)という数値が用いられていました。
しかし、COPでは現在のエアコンの主流であるインバータ機の効率を適切に評価ができないために、新しくAPF(Annual Performance Factor)という数値を作りました。
COPもAPFもエアコンの電気を利用したときの効率を評価する指標だと思ってもらえればいいです。
実際は、APFで評価する人は電気屋ぐらいなもので、普通の人は多段階評価の星の数やラベルがグリーンかオレンジかで省エネかどうか判断しますけどね。
ファイナンシャルプランナーのAFPと間違えないようにしてください。

【計算方法】
→冷暖房平均COP=(冷房COP+暖房COP)/2
  冷房COP=定格点における冷房能力/消費電力
  暖房COP=定格点における暖房能力/消費電力
→APF=冷房期間及び暖房期間に必要な冷暖房能力(室内から除去する熱量と室内へ加える熱量の総和)/冷房期間及び暖房期間の消費電力量

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全固体電池

実は世の中の電池には、電解質として液体が利用されています。
それが原因で発火や電力の低下(劣化)が起こったりします。
今回は、電力中央研究所が可燃性の液体を利用せずに新型電池の開発に成功し、実用化に取り組むという話です。
この新型電池は、全固体電池という、耐久性の高い固体材料だけで作られます。
電解質部分を、可燃性液体からポリエーテル系の高分子に置き換えて作られます。
ポリエーテル高分子をシート状にして、(透明なビニール袋をイメージしてください)シート電池や、シート電池をいくつも重ねて小型で大容量の電池を開発することを目指しています。
太陽光発電や風力発電はエコ発電ですが、天気などの要因に左右されるので、発生した電気をいかにして蓄えるか(蓄電池)が重要になってきます。
これが実用化されれば、家庭用の蓄電池としても利用できますし、電気自動車などでも応用できますね。
将来が楽しみです。



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オームの法則

オームの法則という言葉は、実は電気の世界ですごく有名な式です。
小学生の理科の教科書にも、考え方が載ってます。

 電圧=抵抗×電流

つまり、電圧は電流に比例するということです。
前回の流れるプールで説明すると

 電圧→水圧
 抵抗→プールにいる人の数
 電流→流れる水の量

と考えると、プールにいる人の数が同じなら、水圧を大きくすればするほど、たくさんの水が流れますよってことです。
また、水圧が同じで、人の数を増やす(抵抗を大きくする)と流れる水の量は少なくなる(電流が小さい)ということも表しています。
つまり、
 抵抗=電圧÷電流
 電流=電圧÷抵抗

です。

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電圧とは?

電圧はV(ボルト)という単位で表します。
定義は、これまた難しくて電位差のことで、基準点からどれだけ離れているかということです。

よく、小学生などに電気の説明をするときに流れるプールにたとえました。
流れるプールに水が流れています。

水が電流
プールの流れが水圧の差で電圧
人などの障害物が抵抗

ということです。
つまり、流れを早くするには大きな水圧をかければいいですよね。
それが、電気の世界の電圧というわけです。

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