إن أضواء الملفات LED هي عبارة عن شرائط إضاءة طويلة تضع مصابيح LED الموفرة للطاقة داخل قنوات ضيقة من الألومنيوم. ما يميزها عن المصابيح العادية هو قدرتها على توجيه الضوء بالفعل إلى المكان الذي يحتاج إليه بدقة. ويتم ذلك من خلال تصميم يستخدم عواكس وأغطية خاصة لتوزيع الضوء بشكل مناسب، بدلًا من تبذيره في كل الاتجاهات. وهناك أمر مثير للاهتمام حول هذه الأضواء: فهي تعمل باستهلاك نصف الطاقة تقريبًا مقارنةً بأنظمة الإضاءة التقليدية القديمة، دون فقدان أي سطوع. ويعود هذا إلى كفاءة توجيه الضوء والتحكم الأفضل في الحرارة، والمدمجين مباشرة في النظام نفسه.
تعمل أضواء الـ LED المُ_PROFILE_ باستخدام أشباه الموصلات لتحويل الكهرباء إلى ضوء مرئي بكفاءة عالية جدًا. في الواقع، تعدّ الإضاءة التقليدية المتوهجة سيئة جدًا في هذا الصدد، حيث تهدر نحو 90% من طاقتها على شكل حرارة فقط. أما الـ LED فتتبع نهجًا مختلفًا من خلال ما يُعرف بالانبعاث الضوئي الكهربائي (Electroluminescence)، حيث تطلق الإلكترونات جسيمات الضوء أثناء تحركها عبر مواد خاصة داخل الدايود. والنتيجة؟ أرقام مثيرة للإعجاب أيضًا. تُظهر الدراسات أن هذه الأجهزة الصغيرة الرائعة يمكنها إنتاج أكثر من 180 لومن لكل واط مستهلك. وهذا أفضل بكثير من المصابيح القديمة التي تكاد لا تنتج سوى 15 لومن لكل واط وفقًا لما يذكره خبراء معهد تقنية الإضاءة. ولهذا يُفهم سبب انتقال العديد من الناس إليها حاليًا.
توجد ثلاث خصائص هندسية رئيسية تعزز من توفير الطاقة:
| عوامل الكفاءة | ضوء بروفايل ليد | تركيب إضاءة فلورسنت |
|---|---|---|
| توليد الحرارة | 18°م/واط | 42°م/واط |
| الطاقة المهدورة على شكل حرارة | 8% | 63% |
| ثبات إخراج الضوء | 98% طوال العمر الافتراضي | 72% بعد 6 أشهر |
يمكن أن يؤدي التحول إلى مصابيح LED ذات الإضاءة الجانبية في المباني المكتبية إلى تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير. خذ على سبيل المثال حالة شاهدناها مؤخرًا: قام مكان كبير يبلغ مساحته حوالي 50,000 قدم مربع باستبدال 400 وحدة إضاءة فلورية قديمة بمصابيح LED، مما خفض تكاليف الإضاءة بنسبة تقارب 78٪. وقد ترجم ذلك إلى وفورات تقدر بنحو 9,200 دولار أمريكي سنويًا من هذا التغيير وحده. كما حقّقت المستودعات قصص نجاح مماثلة أيضًا. عندما تم تركيب أجهزة استشعار للحركة مع هذه المصابيح الجانبية LED بدلاً من مصابيح الهاليد المعدنية القديمة عالية الارتفاع، تمكنت بعض المرافق من خفض فواتير الكهرباء بنسبة تصل إلى 83٪. وتُظهر النتائج أن هذا النوع من التحديثات يعمل بشكل خاص في المساحات الكبيرة حيث تظل الإضاءة عادةً شغالة باستمرار لفترات طويلة.
يُمنح نظام LEED v4.1 الآن 7 نقاط لتثبيت وحدات الإضاءة LED، وهي ضعف ثلاث مرات عدد النقاط الممنوحة لأنظمة الفلورسنت المدمجة. ويُلزم قانون الطاقة في كاليفورنيا لعام 2024 باستخدام وحدات LED في جميع أنظمة الإضاءة السفلية التجارية، مما يُتوقع أن يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون السنوية في الولاية بمقدار 1.2 مليون طن، ما يعزز دورها في تصميم المباني المستدامة.
تُحتاج أضواء LED الملفية إلى حوالي 15 إلى 40 واط فقط لإنتاج نفس كمية الضوء التي تُنتجها المصابيح العادية. تستهلك المصابيح التقليدية ذات التوهج حوالي 60 إلى 100 واط لتحقيق سطوع مماثل، وحتى الخيارات الفلورية تتراوح عادة بين 15 و35 واط. وتكمن السبب وراء هذا الفرق الكبير في طريقة عمل هذه التقنيات. فالمصابيح المتوهجة القياسية تُهدر ما يقرب من 90٪ من طاقتها على شكل حرارة، ولهذا السبب تسخن بشكل كبير. كما تعاني المصابيح الفلورية أيضًا من مشاكل في الكفاءة لأنها تعتمد على عمليات أيونية الزئبق التي ليست فعالة جدًا. وتتميز مصابيح LED بأنها تحول معظم طاقتها مباشرة إلى ضوء بدلًا من إهدارها كحرارة، مع بقاء الفاقد أقل من 10٪. مما يجعلها أكثر كفاءة بكثير في تحويل الكهرباء إلى إضاءة فعلية دون هدر الطاقة.
| نوع الإضاءة | القدرة النموذجية | الطاقة المفقودة على شكل حرارة |
|---|---|---|
| المصباح الكهربائي | 60–100 واط | ~90% |
| فلوري | 15–35 واط | ~30–40% |
| مصابيح LED الملفية | 15–40 واط | <10% |
استبدال عشرة مصابيح عادية بقدرة 60 واط بمصابيح LED فعالة من حيث استهلاك الطاقة وبقدرة 12 واط يقلل من استهلاك الكهرباء بشكل كبير. بدلاً من استهلاك 600 واط في الساعة، نحن الآن أمام استهلاك 120 واط فقط، ما يعني توفيرًا يقارب 80 بالمئة في تكاليف الكهرباء. إذا قام شخص ما بتشغيل هذه المصابيح لمدة ثماني ساعات يوميًا، فإنه سيوفر بالفعل حوالي 1,459 كيلوواط ساعة على مدار عام. ويمكن استخدام هذا المقدار من التوفير لتشغيل منزل أمريكي متوسط لمدة شهرين كاملين تقريبًا دون أي مشكلة. أما البدائل الفلورية فلا تكون بنفس الدرجة من الأداء، لكنها لا تزال توفر تخفيضات جيدة في استهلاك الطاقة. ويشهد معظم الأشخاص انخفاضًا يتراوح بين 30 إلى 50 بالمئة في استهلاك الطاقة، على الرغم من أن النتائج الفعلية تعتمد إلى حدٍ ما على كفاءة المباليست الموجودة.
أظهرت الدراسات أن أضواء الحواف LED يمكن أن تكون أكثر كفاءة بنسبة تتراوح بين 25 و80 في المئة مقارنةً بأنظمة الإضاءة التقليدية. وعادةً ما تتحقق أكبر التوفيرات عندما تستبدل الشركات المصابيح القديمة ذات التوهج الحراري. على سبيل المثال: يُنتج ضوء حافة LED بقدرة 40 واط تقريبًا نفس كمية الضوء التي يُصدرها مصباح توهج حراري بقدرة 150 واط، ولكنه يستهلك حوالي 73٪ من الكهرباء أقل في هذه العملية. وفقًا للمعلومات الصادرة عن وزارة الطاقة الأمريكية في عام 2023، فإن الشركات التي تتحول إلى إضاءة LED توفر عمومًا ما بين ثلاثة إلى خمسة دولارات على فواتير الطاقة لكل قدم مربع من المساحة التي تُضاء سنويًا. وتتراكم هذا النوع من التوفيرات بشكل كبير مع مرور الوقت.
تستمر المصابيح التقليدية ذات التوهج المتوهجة حوالي 1000 ساعة، في حين تعمل أضواء الـ LED ذات الشكل القياسي بشكل موثوق لمدة تتراوح بين 25,000 و50,000 ساعة — أي بنسبة عمر افتراضي تبلغ 25:1، حسب ما أكدته اختبارات جهة خارجية (تقرير الإضاءة التجارية 2024). ويكون الفرق أكثر وضوحًا عند مقارنتها بالمصابيح الهالوجين:
| نوع الإضاءة | متوسط العمر | عدد الاستبدالات السنوية* |
|---|---|---|
| ضوء بروفايل ليد | 25,000 ساعة | 0.3 |
| المصباح الكهربائي | 1000 ساعة | 8.7 |
| هالوجين | 2,000 ساعة | 4.4 |
*مُستند إلى تشغيل 12 ساعة يوميًا. وتُفيد Energy Star (2023) بأن تكاليف صيانة العمالة تزداد بنسبة 72٪ مع الإضاءة التقليدية بسبب الاستبدالات المتكررة.
وجدت دراسة أجرتها جامعة كولومبيا رصدت المباني التجارية على مدى عقد من الزمان أن تركيبات الإضاءة من نوع LED قلّصت استهلاك الطاقة المرتبطة بالإضاءة بنسبة 68٪ مقارنةً بالنظم الهالوجينية. ويتعاظم هذا الفائدة بمرور الوقت من خلال:
كشف تحليل أجرته شركة Pacific Lighting Labs في عام 2023 على أكثر من 5,200 تركيب ل PROFILE LED أن 82% منها حافظت على ما لا يقل عن 90% من السطوع بعد 35,000 ساعة — وهو ما يفوق التوقعات الصادرة عن الشركات المصنعة. وتنوع الأداء بنسبة تتراوح بين 3-7% تحت مستويات متقلبة من الجهد والرطوبة، مما يؤكد تحقيق وفورات موثوقة في استهلاك الطاقة عبر بيئات تجارية متنوعة.
يؤدي التحول إلى مصابيح LED ذات الإضاءة الجانبية إلى تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير جدًا. نحن نتحدث عن انخفاض في استهلاك الطاقة بنسبة 75٪ تقريبًا مقارنةً بأنظمة الإضاءة المتوهجة القديمة، وحوالي 40٪ من حيث التوفير عند المقارنة مع خيارات الفلورسنت أيضًا. لقد شهدت إحدى وكالات بيع السيارات في وسط الولايات المتحدة انخفاضًا في فواتيرها الشهرية بمقدار 850 دولارًا بعد تحديث إضاءة موقف السيارات لديها. وهذا يعادل تقريبًا انخفاضًا بنسبة 80٪ في ما كانت تدفعه سابقًا مقابل الكهرباء. وعندما تعمل الشركات طوال اليوم كل يوم، تتراكم هذه الادخاريات بشكل كبير. إن استبدال 100 لمبة عادية فقط بأخرى من نوع LED يمكن أن يوفر أكثر من 2500 دولار سنويًا. ولا ننسَ عامل الحرارة أيضًا. فالإضاءة التقليدية تهدر حوالي 90٪ من طاقتها على شكل حرارة، في حين توجه مصابيح LED معظم طاقتها مباشرة لإنتاج الضوء، مما يجعلها أكثر كفاءة بشكل عام.
بالنسبة لمعظم الشركات، فإن استرداد الأموال المنفقة على عمليات التحديث يحدث عادةً ما بين 12 إلى 24 شهرًا بعد التركيب، وذلك بفضل انخفاض فواتير الطاقة والحاجة إلى عدد أقل من عمليات الصيانة. صحيح أن الإنارة ذات الملفات LED تكلف حوالي 30 بالمئة أكثر في البداية مقارنةً بالأنوار الفلورية القديمة، لكنها تدوم نحو 50 ألف ساعة، ما يعني عدم الحاجة إلى استبدالها بشكل متكرر، وربما تصل إلى 5 إلى 10 مرات أقل تكراراً. عند النظر إلى الأرقام الفعلية من مستودعات تم تركيب أكثر من 500 من هذه الأنوار فيها، يجد الكثيرون أنفسهم قد حققوا نقطة التعادل في استثمارهم خلال 18 شهرًا فقط. وبعد هذه النقطة، يأتي كل شهر بعدها بمدخرات نقديّة دون الحاجة إلى إنفاق أموال إضافية.
تُقلل أنظمة الإضاءة LED من استهلاك الكهرباء بنسبة تتراوح بين 75 و80 في المئة تقريبًا، مما يعني انبعاث المباني لكميات أقل بكثير من الغازات الكربونية. على سبيل المثال، متجر تجزئة نموذجي يعمل بنحو 200 ضوء من نوع LED بدلاً من مصابيح الهاليد المعدنية القديمة، فإنه يوفر حوالي 18 طنًا متريًا من ثاني أكسيد الكربون كل عام. وهذا يعادل تقريبًا إزالة أربع سيارات عادية من الطرق تمامًا. وعند النظر إلى الصورة الأكبر، فإن الإضاءة التجارية تمثل حوالي 17% من إجمالي الانبعاثات الناتجة عن المباني عالميًا وفقًا لبيانات الوكالة الدولية للطاقة الصادرة العام الماضي. وبالتالي، فإن التحول إلى هذه الأنظمة الموفرة للطاقة لا يفيد الشركات الفردية فحسب، بل يساعدنا فعليًا في التقدم نحو تحقيق أهداف المناخ المهمة التي تحاول العديد من الدول الوصول إليها.
تتفوق مصابيح الإضاءة LED على مصابيح CFL واللمبات التقليدية من حيث المؤشرات البيئية:
| عامل | 6. ملف LED | CFL | المصباح الكهربائي |
|---|---|---|---|
| العمر الافتراضي (ساعات) | 50,000 | 10,000 | 1,200 |
| محتوى الزئبق | 0 ملغ | 4 ملغ | 0 ملغ |
| نسبة القابلية لإعادة التدوير | 95% | 92% | 97% |
يقلل عمرها الافتراضي الطويل من استخراج المواد الخام والطاقة المستهلكة في التصنيع بنسبة تصل إلى 8 أضعاف مقارنة بالمصابيح المتوهجة. بالإضافة إلى ذلك، وبما أنها خالية من الزئبق، فإن المصابيح LED تُلغي مخاطر التلوث المرتبطة بالتخلص من مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFL)، مما يجعلها أكثر أمانًا للنُظُم البيئية ويسهل إعادة تدويرها بشكل مسؤول.
EN