効率的な家庭用照明の選択

すべてのソケットにCFLを取り付けようとするのではなく、エネルギー効率に関心のある賢明な住宅所有者は、より微妙な戦略を追求するようになってきている：最適な性能と費用対効果の高い省エネを実現するために、それぞれの用途に適した技術を選択するのです。

照明用語の理解

電球同士を比較する最も馴染みのある（しかし、おそらく最も役に立たない）方法はワット数である。ワット数は消費電力を示すが、電球がどれだけの明るさを提供するか、あるいはあなたがその明るさを気に入るかどうかについては何も教えてくれない。その他の重要な用語は以下の通り：

ワット換算

ほとんどの省エネ電球は、パッケージの上部に太くカラフルな文字で、ワット数相当を謳っている。これは無視しよう！連邦政府は、メーカーがワット当量をどのように計算し、報告するかを規制することを拒否したため、製品の主張は千差万別で、しばしば欺瞞に満ちている。光出力の測定値に基づいて買い物をするのが賢明だ。

ルーメン

ルーメンは、電球が提供する光の絶対量の尺度である。積分球は、使用される測定ツールの1つです。積分球は、まず電球の全光出力を、すべての異なる光の波長にわたって全方向に捉えます。次に、各波長に対する人間の目の感度を反映するために、得られた値に重み付けをし、すべての重み付けされた値を合計して、「有用な」光出力の全体的な尺度を与えます。薄暗い電球は200ルーメン程度しか出せないかもしれないが、本当に明るい電球は2,500ルーメン以上出ることもある。

効率性

ある照明技術が、消費電力1ワット当たりにより多くのルーメンの光を提供できる場合、その照明技術はよりエネルギー効率が高いと言われる。ワットあたりのルーメンは効率の良さを示す数値だが、製品のラベルやパッケージにはほとんど記載されていないため、別途提供されている数値から計算する必要がある。

例えば、標準的な60W白熱電球の定格ルーメンが750ルーメンだとすると、1ワットあたり12.5ルーメンだ。これを、定格900ルーメンの14Wコンパクト蛍光灯と比較すると、1ワットあたり64.3ルーメンになる。効率は、選ぶ技術や必要な光量によって、1ワットあたり5ルーメンから100ルーメン以上まで幅があります。

生涯

寿命は現在、製品ラベルに年単位で記載されており、1日3時間の稼働を想定している（電力会社の調査によると、一般的な使用量よりやや多い）。また、加速寿命試験プロセスにおける不確実性や、現在とそれ以降の間に照明新製品がどの程度改良され続けるかを考慮すると、2つの製品の予測寿命20年と25年の差は、おそらく意味がないことを覚えておいてください。実用的な観点からは、メーカーが提供する保証の方が有用であり、最高品質の製品は通常10年保証を提供している。

演色評価数（CRI）

演色評価数（CRI）は、電球が特定の色（主にパステルカラー）をどれだけ正確に再現するかを示す。照明の専門家は通常80以上のCRIを推奨しているが、90以上のCRIを持つ製品に余分なお金を払うメリットについては、照明業界では議論がある。

相関色温度

相関色温度（CCT、単位はケルビン、K）は、電球からの光がどの程度「暖かく」または「冷たく」見えるかを示す。 一般的に住宅用では、白熱電球に似た暖色系（約2700K）のCCTか、ハロゲン電球に似た3000KのCCTが好まれます。4,000Kから6,000Kの範囲では、光が青っぽく見えることがある。日差しの強い熱帯地方に住む人は、昼間の太陽光に近いCCTの高い電球を好むのが一般的です。

エネルギースターラベル

エネルギースターラベルは、上記の属性のほとんどにおいて優れた性能を発揮するエネルギー効率の高い製品に表示されます。しかし、現在では何千ものモデルがこのラベルの対象になっているため、最高の性能の製品を見つけるには、より厳選する必要があります。また、多くの省エネ照明新製品は、エネルギースターラベルを獲得するのに十分な加速寿命試験を完了する数ヶ月前に市場に投入されることに注意してください。メーカーは後に、この認証の取得を反映してパッケージを変更しますが、パッケージの中の製品は、ロゴのない数ヶ月前に販売されたものと同じであることがよくあります。 つまり、エネルギースターロゴの付いていない最近発売されたモデルの方が、ラベルの付いた古いモデルよりも効率的でお買い得な場合があるのです。

より専門的な情報は、製品パッケージやメーカーのウェブサイトに記載されていることが多い。例えば、リフレクターランプのビーム角やセンタービーム・キャンドルパワー、一般的な調光器との互換性などである。効率的な電球を大量に購入する場合は、ネット上のレビューをチェックして、他のユーザーから常に好評を得ている製品を探すか、性能に不満がある場合に返品・返金が可能な小売店で購入する。

照明技術

白熱電球

白熱電球は、細いタングステンフィラメントが電気を通し、白く光る仕組みになっている。この技術は100年以上前のものだが、トーマス・エジソンが最初に発明して以来、わずかな改良しか受けていない。しかし、白熱電球は今でも広く市販されているが、そのほとんどは、連邦政府のエネルギー効率基準に適合させるため、ハロゲンガスが充填されている。残念ながら、多くのメーカーは、ランプを暗くすることで新しい電力制限に対応している。そのため、本当の意味での代替品を手に入れるには、注意深くラベルを読み、比較検討する必要がある。白熱電球の代替品」の表を使って、購入するハロゲンが、交換する古い白熱電球と同じ明るさであることを確認してください。

例えば、あなたが検討している新しいハロゲン電球が、75Wの白熱電球に取って代わるとうたっていても、900ルーメンしか提供しないのであれば、それは実際には60Wの白熱電球のようなものであり、十分な明るさは得られないでしょう。ゼネラル・エレクトリック社は、わずか72Wで標準的な100Wの白熱電球の代わりになると謳うリベールハロゲン電球を販売しているが、1,120ルーメンしか得られない。かろうじて標準的な75W電球と交換できる程度の明るさで、省エネ効果はほとんどない！

ハロゲン電球の多くのタイプは、25%～30%の電力をカットするが、光出力も大幅にカットされることが多く、効率はほとんど改善されない。 スペクトル変更ハロゲン（電球のガラスが青紫色を帯びている）は、最悪の違反者であるため、避けること。ハロゲンを購入する際は、可視光線を通しながらフィラメントに熱を跳ね返す特殊なLow-Eコーティングが施された赤外線反射（IR）モデルを探すこと。これにより、最高の白熱電球は、ワットあたりのルーメンを増やすことができます。

ハロゲンガスなしで合法的に販売されている昔ながらの白熱電球は、主に3ウェイ、耐振動性、非常に明るい（2,600ルーメン以上）など、特定のニッチな製品カテゴリーに分類される。 これらの製品も避けよう。

IRコーティングを使って電球の熱をフィラメントに反射させ、さらに明るくすることで、標準的な白熱電球の効率と寿命を倍増させる可能性のある有望な新技術が登場した。これらの電球は、一般的な白熱電球が1ワットあたり7～18ルーメンであるのに対し、1ワットあたり32～37ルーメンという驚くべき明るさを達成する可能性がある。CFLとLEDは、これらの新しい白熱電球よりもまだ効率的ですが、コストが高くなり、色の品質に微妙な違いがあります。

コンパクト蛍光灯（CFL）

コンパクト蛍光灯（CFL）は、さまざまなサイズ、価格、光量のものが広く出回っている。CFLは、一般的な直管蛍光灯に見られる技術を小型化したもので、管を曲げてわずかなスペースに収めている。 現在、何千ものモデルがエネルギースターに認定されており、多くの電力会社がリベートを提供している。

CFLは、かつては唯一の手頃なエネルギー効率の良い照明だったが、注意点もある。CFLは多くの色をそれなりに表現できるが、すべての色をうまく表現できるわけではない。また、壊れた場合に水銀にさらされないようにする方法や、安全に廃棄する方法について懸念する人もいる。(ほとんどの分析では、エネルギー節約によって化石燃料発電所から排出される水銀の量を大幅に減らすことができるため、この懸念は他の環境上の利点に比べ二次的なものであることが判明している)。

また、CFLは通常調光できず、密閉された器具では過熱する可能性がある。このことは、CFLが一部の家庭で広く使われているが、家庭のすべての照明器具で使われることはまれである理由の一助となっている。

CFLは通常、1ワットあたり約50～70ルーメンで動作し、燃え尽きるまでに約8,000～18,000時間点灯する。CFLは低コストで照明エネルギーを節約できる一方で、より性能の良いLEDに取って代わられつつある。

発光ダイオード（LED）

発光ダイオード（LED）は、最もエネルギー効率の高い照明技術として急速に普及している。初期のLEDモデルは、かさばり、高価で、あまり明るくありませんでしたが、これらの製品は、CFLよりも消費電力が10%～30%少なく、調光しやすく、はるかに長持ちする新世代の高品質な製品に生まれ変わりました。

LEDはかつてCFLと同じような効率範囲で動作していたが、現在では幅広い光出力レベルで1ワットあたり85ルーメンを達成できるようになり、クラス最高のLED設計は1ワットあたり100ルーメンを超えようとしている。

白熱灯、CFL、LEDの色の質の違いは、それぞれの光源からの光が可視スペクトルの各波長にどれだけ含まれるかを示し、その波長に対する人間の目の感度（点線の曲線）と比較したスペクトル分布グラフで見ることができる。白熱灯（ハロゲン）とLEDは、どちらも連続したスペクトルの色を提供しますが、白熱灯は赤が支配的で、スペクトルの青の端ではかなり制限される傾向があることに注意してください。LEDはその逆であることが多い。一方、CFLは可視スペクトルの特定の部分しか発光しないため、微妙な色の違いに特に敏感なユーザーを失望させることがある。

用途に合わせた電球

ほとんどの家庭用用途では、全方向性の光源が求められます。「一般照明用」の電球は、多くの種類のテーブルランプやフロアランプ、密閉型グローブ、ペンダント器具、その他天井や壁の近くに取り付ける幅の狭い照明器具に適しています。LEDは素晴らしい選択肢ですが、本当に全方向性であることを確認してください。雪だるまのような外観をした古いモデルの多くは、光のほとんどを上向きに照らします。

ほとんどのダウンライトは、特定のリフレクターランプの形状やサイズに対応するように設計されています。PAR（放物面アルミ反射板）ランプは深いシーリング缶に、R（反射板）ランプは浅いシーリング缶に最適です。開口部の直径で、購入すべき電球のサイズがわかります。開口部の直径が5インチ弱であれば、PAR 38が効果的です（38は直径8分の38インチ、つまり4.75インチを指します）。開口部が小さい場合は、PAR 30またはPAR 20の電球の方が効果的です。バルジ型リフレクター（BR）電球も、同じシーリング缶に適合しますが、リフレクターが光を集めて照らすのに適していないこともあり、効率が非常に悪い傾向があります。選ぶリフレクターランプの技術も用途によります。一般的に、CFLリフレクターはあまり良い選択ではありません。最も効率的なハロゲン技術、特にIRハロゲンは、それなりに良い選択です。LEDは最も効率的な選択だが、まだ少し高価だ。LEDの指向性と調光機能は、この用途では当然有利であり、寿命が長い（20,000時間以上）ことも、多くのダウンライトに手を伸ばしたり交換したりするのが比較的不便であることを考えれば、プラスになる。

多様で特殊な照明用途は、3つの主要な照明技術では一般的に対応できない。例えば、非常に広い範囲に均一に光を配光したい場合、手頃な価格で均一な配光を実現できるリニア蛍光灯に勝るものはない。一部のメーカーは、蛍光灯の代わりに挿入できるリニアLED "チューブ "を生産し始めているが、ほとんどのメーカーは、リーズナブルなコストでリニア蛍光灯の均一性に対抗するのに苦労している。直径1.5インチ（T12）だった直管蛍光灯は、現在では直径1インチ（T8）、さらには直径5/8インチ（T5）に移行し、効率と性能が向上している。

効率的な住宅のための効率的な照明

最も効率的な電球を使用することは、ゼロ・ネット・エネルギー（ZNE）住宅や再生可能エネルギーシステムによるオフグリッド住宅では特に重要である。例えば、CFLと比較してLEDを使用することによって節約される余分なエネルギーは、より大きな全体的な負荷を満たすためのより多くのPVモジュールや設備と比較した場合、費用対効果も高い。

LEDはまた、CFLよりも幅広い色の選択肢を提供するため、採光に大きく依存するパッシブ・ソーラー住宅に、よりシームレスに統合することができる。例えば、自然光がよく入る部屋でCCTが3,000Kから3,500KのLEDを使えば、夕方に照明が点灯しても、光の色をより近い状態に保つことができる。同様に、LEDの中には調光すると色温度が変化するものもあり、日の出や日没時に「暖かい」温度の太陽光が降り注ぐソーラー住宅に適している。

意図的な照明による鮮やかなZNE住宅の例

例えば、ZNE住宅では、屋内外のほぼすべての器具にLEDを使用している。リニアT5/蛍光灯はランドリールームとマスタークローゼットに、ピン型CFLはシーリングファン1台に使用されている。白熱灯が使われているのは、アイランドキッチンの上の赤いガラスと貝殻のモザイクのペンダントランプ、調光可能なダイニングルームの照明器具、ベッド横の壁に取り付けた小さな読書灯など、美観上重要なほんの一握りの用途だけだ。人間の脳は、炎や夕焼けの光に似た赤い光を、眠る合図として解釈する。対照的に、CFLやほとんどのLEDから発せられる青い光は、テレビやコンピューターのモニター、携帯電話からの光に似ており、脳は目覚めの合図として解釈する。

一般家庭の照明は、年間1,200～1,800kWh、総電力使用量の約15%を消費する可能性があるが、照明の推定エネルギー使用量は年間約400kWhに過ぎない。この家で最も多く使われている光源は、Cree社のスクリュー式800ルーメンLEDで、1個$10～$13で購入した。オーナーはまた、新築の電気接続箱に直接取り付けることで、ダウンライト器具や断熱材を貫通させる必要がない、シルバニアの新しいタイプのLEDダウンライトも大いに利用した。完全に調光可能なこの製品は、1個あたり約$35で、光を非常に均等に、控えめに室内に配光する。高品質のSoraa LED MR-16電球は、低電圧トラック照明器具に使用されています。

省エネルギーであることに加え、そのエネルギー効率の高い照明は暖かく心地よく見える。昨年の春に行われたこの家の一般見学会で、オーナーが見学者から最も多く聞いた言葉は、照明がいかに快適で魅力的かということだった。

モーションセンサーとスイッチを忘れずに

人感センサーと人感センサー付き照明スイッチは、家庭内の照明のエネルギーを節約する素晴らしい方法です。これらのデバイスは、部屋の中の動きを検出し、誰かが入ると自動的に照明が点灯し、部屋が空になると再び消灯します。これは、バスルーム、廊下、洗濯室など、常時使用しない部屋で特に役立ちます。

人感センサー付き照明スイッチは、設置が簡単で、エネルギー効率の高いLEDを含め、どのタイプの電球にも使用できます。パッシブ赤外線（PIR）技術を利用して、室内の熱や動きを検知します。センサーが動きを感知すると、スイッチに信号を送って照明を点灯させる。一定時間動きが検知されないと、スイッチは自動的に消灯する。

人感センサー付き照明スイッチを使えば、照明が不必要に点きっぱなしになることによるエネルギーの無駄を省くことができる。また、入退室時に手動で照明をオン・オフする必要がないため、利便性も向上する。さらに、暗い部屋や屋外に人が入ると自動的に照明が点灯するため、安全性やセキュリティも向上する。

照明を制御するために使用することができるスタンドアロン人感センサーもあります。これらのセンサーは、玄関付近や使用頻度の低い部屋など、家の周りの戦略的な場所に設置することができる。スマートホームシステムに接続し、照明を遠隔操作して自動化することもできる。

電球の第一の目的は、優れた光を提供することであることを忘れてはならない。いくら省エネであっても、部屋を魅力的に照らすことができなければ、電球が普及することはない。