Światło LED a światło metalohalogenkowe

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jak wypada porównanie diod elektroluminescencyjnych (LED) i lamp metalohalogenkowych? Oto porównanie-porównawcze- tych dwóch technik, a następnie dogłębna analiza każdej techniki z osobna.

Kiedy elementy metaliczne i halogenowe łączą się, powstają związki zwane halogenkami metali. Należą do nich sześciofluorek uranu (paliwo stosowane w reaktorach jądrowych) i chlorek sodu (sól). Prąd elektryczny przepuszcza się przez mieszaninę gazu metalohalogenkowego i rtęci, aby wytworzyć światło w lampach metalohalogenkowych. Działają dość podobnie do innych-gazowych lamp wyładowczych (takich jak pary rtęci), przy czym główną różnicą jest skład gazu. Wydajność i jakość światła zwykle poprawia się przez dodatek par metalohalogenków.

Lampy metalohalogenkowe zapewniają znacznie lepszą jakość światła i są od trzech do pięciu razy bardziej wydajne niż żarówki tradycyjne. Często mają bardzo wysoką temperaturę barwową (do 5500 K), w zależności od konkretnej mieszaniny halogenków metali. W związku z tym żarówki metalohalogenkowe mogą być bardzo skuteczne w-zastosowaniach o dużej intensywności, takich jak reflektory samochodów, oświetlenie obiektów sportowych lub oświetlenie do fotografii. Znakomite światło wytwarzane przez halogenki metali jest zdecydowanie ich największą zaletą.
Jakie są główne wady lamp metalohalogenkowych?

Oto niektóre wady oświetlenia metalohalogenkowego:

Ze wszystkich lamp dostępnych na rynku lampy metalohalogenkowe mają najdłuższy-czas nagrzewania. Wiele lamp metalohalogenkowych stosowanych w obiektach sportowych i magazynach osiąga typową temperaturę roboczą od 15 do 20 minut. Jest to poważny problem z wielu powodów:
Ponieważ nie włączają się i nie wyłączają w razie potrzeby, muszą być używane przez dłuższy czas niż diody LED.
Musisz wiedzieć, kiedy będziesz potrzebować światła.
Aby uniknąć konieczności-rozgrzewania po ponownym włączeniu, światła można włączyć, gdy nie są potrzebne, na przykład podczas 30-minutowej przerwy w pracy.
Kiedy lampy metalohalogenkowe pracują z mocą mniejszą niż pełna, ich wydajność spada. Typowa żywotność żarówki wynosi od 6 000 do 15 000 godzin. Początkowo możesz wydać mniej więcej tę samą kwotę na metalohalogenki i diody LED, w zależności od konkretnej żarówki. Problem w tym, że aby dopasować żywotność pojedynczej diody LED, w końcu trzeba będzie kupić dużą liczbę metalohalogenków (2–5). Z biegiem czasu przekłada się to na niezwykle wysokie koszty utrzymania.
Które lampy metalohalogenkowe mają drobne wady?
Oto niektóre z drobnych wad oświetlenia metalohalogenkowego:

Światła wykonane na metalohalogenkach są dookólne.. 360-Światło jest wytwarzane przez oświetlenie dookólne. Ponieważ co najmniej połowa światła musi zostać odbita i przekierowana na żądany obszar oświetlany, stanowi to znaczną nieefektywność systemu. Ponieważ światła dookólne wymagają odbicia i przekierowania światła, ich moc wyjściowa jest znacznie mniej wydajna ze względu na straty, niż byłoby to w przypadku, gdyby światło było z natury kierunkowe.

Oświetlenie metalohalogenkowe jest często stosowane w oświetleniu wysokiego składowania w magazynach i innych dużych pomieszczeniach zamkniętych, a także w dużych obiektach sportowych, takich jak stadiony czy lodowiska hokejowe.
Diody LED

Akronim słowa-dioda elektroluminescencyjna to LED. Z dwiema elektrodami (anodą i katodą) dioda jest urządzeniem elektrycznym lub elementem, który umożliwia przepływ prądu przez nią tylko w jednym kierunku, zwykle do wewnątrz przez anodę i na zewnątrz przez katodę. Do produkcji diod zwykle wykorzystuje się materiały półprzewodzące, takie jak krzem czy selen, czyli substancje w stanie stałym, które przewodzą prąd w określonych warunkach, ale nie w innych (np. przy określonych napięciach, poziomach prądu lub natężeniu światła). Gadżet emituje światło widzialne, gdy prąd przepływa przez materiał półprzewodnikowy. Jest całkowitym przeciwieństwem ogniwa fotowoltaicznego, czyli urządzenia wytwarzającego prąd ze światła widzialnego.

Tutaj możesz przestudiować historię oświetlenia LED lub przeczytać więcej o technicznych aspektach działania diod LED.

Oświetlenie LED ma cztery główne zalety:

W porównaniu do wszystkich innych technologii oświetleniowych, w tym świetlówek i lamp LPS, ale szczególnie do lamp metalohalogenkowych, diody LED mają wyjątkowo długą żywotność. Nowe diody LED mają żywotność od co najmniej 50 000 do 100 000 godzin. Natomiast żywotność żarówki metalohalogenkowej jest zwykle w najlepszym przypadku o 12–30% dłuższa (zwykle od 6 000 do 15 000 godzin).
W porównaniu do wszystkich innych dostępnych na rynku technologii oświetleniowych, diody LED są niezwykle energooszczędne. Emitują światło kierunkowo (ponad 180 stopni zamiast 360 stopni, co oznacza, że straty wynikające z konieczności przekierowania lub odbicia światła są znacznie mniejsze) i marnują bardzo mało energii w postaci promieniowania podczerwonego (ciepła).
Doskonała jakość światła
Bardzo mało problemów i konserwacji

Światła LEDoprócz głównych mają wiele mniejszych zalet. Składają się one z następujących elementów:

Akcesoria: Diody LED wymagają znacznie mniej części do lamp dodatkowych.
Kolor: Bez konieczności stosowania konwencjonalnych filtrów barwnych wymaganych w konwencjonalnych rozwiązaniach oświetleniowych, diody LED mogą wytwarzać całą gamę odcieni światła widzialnego.
skierowane: diody LED domyślnie emitują światło w promieniu 180 stopni, dzięki czemu są naturalnie skierowane.
Rozmiar: W porównaniu do konwencjonalnych lamp, w tym żarówek, diody LED mogą być znacznie mniejsze.
Rozgrzewanie-: diody LED włączają się i wyłączają szybciej i nie wymagają czasu-nagrzewania ani schładzania-.
Przeczytaj tutaj, aby zapoznać się z kompleksowym podsumowaniem wielu zalet diod LED.

Można założyć, że oświetlenie LED-jest czymś oczywistym, biorąc pod uwagę jego zalety. Chociaż zjawisko to staje się coraz częstsze, wybór diod LED nadal wymaga pewnych kompromisów:

Zwłaszcza diody LED są naprawdę drogie. Instalacja oświetlenia LED zwykle wiąże się z wyższymi kosztami początkowymi niż większość opcji. Jest to zdecydowanie najważniejsza wada, którą należy wziąć pod uwagę. Niemniej jednak koszt diod LED szybko spada, a tendencja ta będzie się utrzymywać, w miarę jak coraz więcej osób będzie je stosować. Podsumowując, początkowy koszt diod LED jest właściwie podobny do kosztu lamp metalohalogenkowych. Ceny obu lamp zwykle wahają się od 10 do 30 dolarów za oprawę, w zależności od typu i funkcji. Oczywiście, w zależności od konkretnego światła, może się to różnić w obu sytuacjach.

Czy koszt projektu oświetlenia LED uniemożliwia uzyskanie jego zatwierdzenia? Skorzystaj z naszej usługi inżynierii wartości.

Płytki komputerowe były pierwszym-w świecie rzeczywistym zastosowaniem diod LED. Od tego czasu ich zastosowania stopniowo rosną i obejmują podświetlane znaki, sygnalizację świetlną, a ostatnio oświetlenie wewnętrzne i zewnętrzne. W przypadku budynków biznesowych, szkół, magazynów i sal gimnastycznych oświetlenie LED jest doskonałą opcją. Dodatkowo można je stosować do oświetlania parkingów, oświetlania dróg (co zapewnia wyraźną przewagę kolorystyczną w porównaniu z nisko- i wysokoprężnymi lampami sodowymi) oraz dużych miejsc użyteczności publicznej (które wymagają silnego, efektywnego oświetlenia na dużym obszarze). Przeczytaj tutaj, aby uzyskać fascynujące spojrzenie na rozwój oświetlenia ulicznego w USA.

Co sprawia, że metalohalogenki iŚwiatła LEDRóżny?

Obie technologie wykorzystują bardzo różne procesy generowania światła. Diody LED to technologia półprzewodników półprzewodnikowych, natomiast lampy metalohalogenkowe zawierają metale, które wewnątrz szklanej powłoki odparowują, tworząc gaz obojętny. Światło wytwarzane obiema metodami jest niezwykle wysokiej jakości. Diody LED to mniej wymagająca-konserwacja, bardziej-energooszczędna technologia, która często działa znacznie dłużej. Metalohalogenki należą do najskuteczniejszych źródeł światła o bardzo niskiej temperaturze barwowej, mają jednak krótszą żywotność i{{6}długi czas nagrzewania. Niemniej jednak generują światło-bardzo wysokiej jakości.

Kiedy światło jest włączane po raz pierwszy lub po odłączeniu źródła zasilania, niektóre lampy metalohalogenkowe mają długi czas nagrzewania-(15–20 minut). Ponadto istnieje niewielkie ryzyko, że żarówka metalohalogenkowa eksploduje. Nadal istnieje ryzyko odniesienia obrażeń lub uszkodzeń, nawet jeśli jest to rzadkie zjawisko i istnieją środki ostrożności-zmniejszające ryzyko. Wymiana żarówek przed przewidywanym końcem ich żywotności oraz zbiorowa (w przeciwieństwie do punktowej wymiany pojedynczych żarówek, które uległy uszkodzeniu) to powszechne metody zapobiegawcze. Oprócz drastycznego skrócenia żywotności światła, może to spowodować wzrost cen.

Ponadto żarówki metalohalogenkowe zużywają dużo energii w sposób nieefektywny. Ponadto ze względu na potrzebę-rozgrzewki ćwiczenia muszą trwać znacznie dłużej, niż jest to w rzeczywistości konieczne. Wszystko to składa się na wydatki, które zazwyczaj objawiają się wyższymi rachunkami za media. Żarówki metalohalogenkowe mają mniej więcej tę samą cenę co diody LED, ale ze względu na ich nieefektywne działanie i konieczność częstej wymiany, z biegiem czasu będą one nadal zwiększać koszty. Ta nieefektywność będzie szczególnie zauważalna w dużych obiektach (takich jak stadion, magazyn czy lodowisko hokejowe).

Powiązana temperatura barwowa
Diody LED są dostępne w różnych temperaturach barwowych, które zazwyczaj mieszczą się w zakresie od 2200 K do 6000 K (od „ciepłej” żółtej do jasnej lub „chłodnej” niebieskiej).

Białe światło wytwarzane przez lampy metalohalogenkowe jest dość zimne. Dostępne są dla nich temperatury barwowe już od 3000 K. Do 20 000 K niektóre halogenki metali mają niewiarygodnie niskie temperatury barwowe.

ZWYCIĘZCA:

CRI
Konkretne światło, o którym mowa, ma istotny wpływ na CRI diod LED. Niemniej jednak dostępny jest szeroki zakres wartości CRI, zwykle od 65 do 95.

Najlepszym dostępnym źródłem białego światła o wysokim CRI są prawdopodobnie halogenki metali.

Metalohalogen zwyciężył.

Jazda na rowerze (włączanie i wyłączanie)
Ponieważ diody LED reagują niemal natychmiast (nie ma fazy-nagrzewania ani{1}}ochładzania), doskonale nadają się do celowego włączania i wyłączania oświetlenia. Zapewniają stałe,-wolne od migotania oświetlenie.

Czas nagrzewania-lamp metalohalogenkowych jest niezwykle długi. Światła metalohalogenkowe są od dawna używane na wielu stadionach, chociaż osiągnięcie maksymalnej mocy przez żarówki może zająć od 15 do 30 minut.

ZWYCIĘZCA: LED

Ściemnianie
Diody LED można bardzo łatwo przyciemnić i można je stosować przy dowolnym procencie światła, od 100% do 0,5%. Przyciemnianie diod LED polega na zmniejszeniu prądu przewodzenia lub zmianie czasu trwania impulsu. Jeśli chcesz przyciemnić swoje oświetlenie, musisz także kupić ściemniacze LEDŚwiatła LEDponieważ są niekompatybilne z konwencjonalnymi ściemniaczami żarowymi, które zmniejszają napięcie przyłożone do światła.

Do przyciemniania lamp metalohalogenkowych można używać różnych stateczników elektrycznych lub magnetycznych, jednak zmienia to napięcie dostarczane do światła i może modyfikować jego właściwości. Lampy metalohalogenkowe pracujące z mniejszą niż pełną mocą są często mniej wydajne. Przyciemnianie może czasami skutkować zbyt wczesnym wyłączeniem światła.

ZWYCIĘZCA: LED

Kierunkowość
Diody LED charakteryzują się spektrum światła wynoszącym 180 stopni. Ponieważ zwykle światło potrzebne jest w całym obszarze docelowym (a nie w całym promieniu 360 stopni wokół żarówki), jest to zwykle korzystne. Dowiedz się więcej o wskaźnikach znanych jako „użyteczne lumeny” lub „wydajność systemu”, aby lepiej zrozumieć wpływ oświetlenia kierunkowego.

Ponieważ lampy metalohalogenkowe są dookólne, mogą emitować światło we wszystkich kierunkach. Straty i obniżona wydajność systemu wynikają z konieczności odbicia i/lub przekierowania dużej części tych emisji.

ZWYCIĘZCA: LED

Skuteczność
W porównaniu do wszystkich innych opcji oświetlenia dostępnych na rynku, diody LED są niezwykle wydajne, szczególnie w porównaniu z żarówkami. Wydajność źródła zwykle mieści się w przedziale od 37 do 120 lumenów/wat. Jednak wydajność systemu,-ilość światła, która faktycznie dociera do obszaru docelowego po uwzględnieniu wszystkich strat,-to wartość, na której diody LED naprawdę świecą. Większość wskaźników wydajności systemów LED przekracza 50 lumenów/wat.

Skuteczność lamp metalohalogenkowych waha się od 75 do 100 lumenów na wat. Głównym powodem, dla którego brakuje im diod LED, jest znacznie gorsza wydajność ich systemu (mniej niż 30 lumenów/wat) ze względu na wszystkie straty związane z produkcją światła dookólnego i koniecznością przekierowania go w wybrane miejsce.

ZWYCIĘZCA: LED

Spadająca wydajność
Wraz ze wzrostem prądu wydajność diod LED maleje. Dodatkowy prąd powoduje również wzrost wydzielanego ciepła, co skraca żywotność urządzenia. Przy typowej wydajności na koniec okresu eksploatacji wynoszącej około 80%, ogólny spadek wydajności jest stosunkowo niewielki w miarę upływu czasu. Naukowcy, którzy niedawno odkryli przyczyny opadania diod LED, pracują nad dalszą minimalizacją strat.

W miarę starzenia się urządzenia i konieczności wytworzenia tej samej mocy świetlnej potrzeba większej mocy, lampy metalohalogenkowe również tracą wydajność. Halogenki metali mają krótszy czas niszczenia i większe straty wydajności niż diody LED.

ZWYCIĘZCA: - (Uwaga: nowe osiągnięcia w technologii LED mogą prawdopodobnie sprawić, że będą bardziej opadać.)

(Niewidzialne widmo) Emisje
Większość energii wykorzystywanej przez źródło światła jest przekształcana bezpośrednio w światło widzialne, ponieważ diody LED wytwarzają stosunkowo wąskie spektrum światła widzialnego bez wytwarzania ciepła i strat na skutek niepotrzebnych typów promieniowania (IR, UV), które występują w przypadku konwencjonalnego oświetlenia.

Lampy metalohalogenkowe wytwarzają w znacznych ilościach zarówno promieniowanie podczerwone, jak i ultrafioletowe.

ZWYCIĘZCA: LED

Podczerwień i ultrafiolet
Diody LED: NIE JEDNA

W przypadku rutynowego oświetlenia lampy metalohalogenkowe tracą energię, emitując promieniowanie podczerwone.

Aby zapobiec przedostawaniu się promieniowania UV do atmosfery, lampy metalohalogenkowe muszą mieć filtr zintegrowany z żarówką. Filtry te są niezbędne, aby zapobiec blaknięciu barwionych powierzchni pod wpływem światła metalohalogenkowego; w przeciwnym razie oprawy oświetleniowe, ludzie, a nawet zwierzęta mogą odnieść poważne obrażenia (takie jak poważne oparzenia słoneczne lub łuk oka).

ZWYCIĘZCA: LED

Cechy niepowodzenia
Diody LED z biegiem czasu stopniowo blakną i dlatego ulegają awariom. Utrata jednej lub dwóch diod nie musi oznaczać, że cała oprawa ulegnie awarii, ponieważŚwiatła LEDzwykle używają wielu emiterów światła w jednej oprawie.

Kiedy okres użytkowania lamp metalohalogenkowych dobiegnie końca, może doświadczyć zjawiska zwanego cykliczną pracą, podczas którego włączają się i wyłączają bez interwencji człowieka, aż w końcu całkowicie się psują. Z tego powodu lampy metalohalogenkowe w wielu miejscach (np. na stadionach) wymagają wymiany przed upływem ich okresu użytkowania.

ZWYCIĘZCA: LED

Świece do stóp
Zamiast mierzyć całkowitą ilość światła wydobywającego się ze źródła (strumień świetlny), świeca nożna mierzy ilość światła docierającego do danej powierzchni.

W porównaniu do wszystkich innych rodzajów oświetlenia dostępnych na rynku, diody LED są niezwykle wydajne. Wydajność źródła zwykle mieści się w przedziale od 37 do 120 lumenów/wat. Jednak wydajność systemu,-ilość światła, która faktycznie dociera do obszaru docelowego po uwzględnieniu wszystkich strat,-to wartość, na której diody LED naprawdę świecą. Większość wskaźników wydajności systemów LED przekracza 50 lumenów/wat.

W porównaniu do żarówek, lampy metalohalogenkowe mają wydajność źródła 75–100 lumenów/wat. Głównym powodem, dla którego brakuje im diod LED, jest znacznie gorsza wydajność ich systemu (mniej niż 30 lumenów/wat) ze względu na wszystkie straty związane z produkcją światła dookólnego i koniecznością przekierowania go w wybrane miejsce.

ZWYCIĘZCA: - (Uwaga: zmierzenie względnej wydajności jest trudne, ponieważ oceny świec stóp są w dużym stopniu zależne od-aplikacji i-poszczególnych-przypadków.)

Emisje ciepła
Diody LED nie wytwarzają dużo ciepła do przodu. Tak naprawdę ma to tylko jedną wadę: używanie diod LED do oświetlenia zewnętrznego zimą. Kiedy na konwencjonalne światła, takie jak światła HID, spadnie śnieg, stopi się on w kontakcie ze światłem. W przypadku diod LED można tego zazwyczaj uniknąć, kierując światło w dół, w stronę podłoża lub zakrywając je osłoną przeciwsłoneczną.

Żarówki metalohalogenkowe wydzielają znaczną ilość ciepła; około 10–15% zużywanej energii zamieniane jest na ciepło. Chociaż może to być korzystne w pewnych sytuacjach, straty ciepła są często niekorzystne, ponieważ wskazują na nieefektywność energetyczną. Ostatecznym celem urządzenia jest emitowanie światła, a nie ciepła.

ZWYCIĘZCA: LED

Długość życia
W porównaniu do innych dostępnych na rynku źródeł światła, diody LED mają dłuższą żywotność. Chociaż żywotność jest różna, zwykle mieści się w przedziale od 25 000 do 100 000 godzin lub więcej, zanim konieczna będzie wymiana światła lub oprawy.

Chociaż lampy metalohalogenkowe działają dłużej niż przestarzałe technologie, takie jak żarówki, nie są tak trwałe-jak lampy LED. Średnia żywotność żarówki wynosi od 6 000 do 15 000 godzin, zanim konieczna będzie jej wymiana. Uwaga: Aby zapobiec poważnym efektom degradacji, takim jak zmiana koloru lub cykliczność, może zaistnieć potrzeba wymiany lamp metalohalogenkowych przed upływem ich okresu użytkowania.

ZWYCIĘZCA: LED

Koszt życia
Oświetlenie LED zapewnia niskie koszty eksploatacji i stosunkowo wysokie nakłady początkowe. Z upływem czasu (okres zwrotu) technologia zwraca się inwestorowi. Z biegiem czasu niższe koszty konserwacji (oparte na kosztach pracy) i wzrost efektywności energetycznej (które zależą od kosztów energii elektrycznej) zapewniają największy zwrot.

Chociaż są niedrogie w zakupie, lampy metalohalogenkowe wymagają dużo konserwacji. Aby osiągnąć taką samą żywotność jak pojedyncza dioda LED, żarówki metalohalogenkowe prawdopodobnie będą musiały być kupowane wielokrotnie i pokrywane będą koszty robocizny.

ZWYCIĘZCA: LED

Koszty utrzymania
Diody LED są zdecydowanie najlepsze na rynku pod względem kosztów eksploatacji ze względu na ich żywotność i częstotliwość wymiany żarówek.

Oprócz kosztów pracy związanych z monitorowaniem i wielokrotną wymianą starzejących się lub przeterminowanych świateł w ciągu oczekiwanej żywotności pojedynczej diody LED, lampy metalohalogenkowe wymagają rutynowej wymiany lamp i stateczników.

ZWYCIĘZCA: LED

Wydatki początkowe
Ceny diod LED różnią się w zależności od specyfikacji, jednak zazwyczaj są wysokie. Średni koszt równoważnej żarówki LED o mocy-100 W wynosi od 10 do 20 dolarów.

W zależności od specyfikacji żarówka metalohalogenkowa o mocy 100 W może kosztować od 10 do 30 dolarów.

ZWYCIĘZCA:

Odporność na szok
Lampy półprzewodnikowe (SSL), podobnie jak diody LED, są trudne do zniszczenia pod wpływem wstrząsów fizycznych.

Żarówka metalohalogenkowa jest stosunkowo krucha. Co ważniejsze, ponieważ wiele lamp metalohalogenkowych zawiera niebezpieczne substancje, takie jak rtęć, z uszkodzonymi żarówkami należy obchodzić się i utylizować ostrożnie.

ZWYCIĘZCA: LED

Wymiary
Diody LED można skalować do znacznie większych rozmiarów i mogą być niewiarygodnie małe (w niektórych okolicznościach mniejsze niż 2 mm). Podsumowując, znacznie rozszerza to zakres zastosowań diod LED.

Chociaż mogą być małe, żarówki metalohalogenkowe zwykle nie są mniejsze niż około centymetra średnicy. Moc i strumień świetlny potrzebny do konkretnego zastosowania określają maksymalny rozmiar żarówek.

ZWYCIĘZCA: LED

Tolerancja na zimno
Diody LED: Włączają się natychmiast w temperaturach poniżej 40 stopni Celsjusza.

Minus 40 stopni Celsjusza dla metalohalogenków

ZWYCIĘZCA: LED

Tolerancja na ciepło
100°C. Diody LED sprawdzają się dobrze zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz, we wszystkich typowych temperaturach roboczych. Wymagają jednak dużo odprowadzania ciepła i działają gorzej w bardzo wysokich temperaturach, szczególnie w pobliżu innych delikatnych części.

Nie udało nam się znaleźć żadnych obiektywnych informacji na temat działania żarówek metalohalogenkowych w wysokich temperaturach. Prosimy o kontakt, jeśli posiadają Państwo jakiekolwiek informacje.

ZWYCIĘZCA:

Czas na rozgrzewkę
W przypadku diod LED prawie nie ma-okresu nagrzewania. Ich jasność osiąga swój szczyt bardzo szybko.

W zależności od jasności lampy metalohalogenkowe wymagają zauważalnego-okresu nagrzewania. Osiągnięcie pełnego blasku świateł metalohalogenkowych w obiektach sportowych może zająć od 15 do 20 minut.

ZWYCIĘZCA: LED

Gwarancja
Diody LED: Zwykle 5–10 lat

Halogenek metalu: zwykle od jednego do dwóch lat

ZWYCIĘZCA: LED