LED i llum d'halogenur metàl·lic

Alguna vegada us heu preguntat com es comparen els díodes emissors de llum (LED) i les llums d'halogenur metàl·lic? Aquí teniu una comparació--de les dues, seguida d'una anàlisi exhaustiva de cada tècnica per separat.

Quan els elements metàl·lics i halògens s'uneixen, es creen compostos coneguts com a halogenurs metàl·lics. Aquests consisteixen en hexafluorur d'urani (el combustible utilitzat en reactors d'energia nuclear) i clorur de sodi (sal). Un corrent elèctric es fa passar per una barreja de gas d'halogenurs metàl·lics i mercuri per crear llum en les làmpades d'halogenurs metàl·lics. Funcionen de manera força semblant a altres làmpades de descàrrega-de gas (com el vapor de mercuri), amb la principal distinció de la composició del gas. L'eficiència i la qualitat de la llum es milloren normalment amb l'addició de vapor d'halogenur metàl·lic.

Les llums d'halogenur metàl·lic ofereixen una qualitat de llum molt més gran i són de tres a cinc vegades més eficients que les bombetes incandescents. Sovint tenen una temperatura de color molt elevada (fins a 5500K), depenent de la barreja específica d'halogenurs metàl·lics. En conseqüència, les bombetes d'halogenur metàl·lic poden ser molt efectives per a usos d'alta-intensitat, com ara fars dels cotxes, il·luminació a instal·lacions esportives o il·luminació per a fotografia. La llum superior que produeixen els halogenurs metàl·lics és, amb diferència, el seu major avantatge.
Quins són els principals inconvenients de les llums d'halogenur metàl·lic?

Les següents són algunes de les deficiències de la il·luminació d'halogenurs metàl·lics:

De tots els llums disponibles al mercat, els d'halogenurs metàl·lics tenen el temps d'escalfament més llarg-. Moltes llums d'halogenur metàl·lic que s'utilitzen en instal·lacions esportives i magatzems triguen entre 15 i 20 minuts a aconseguir la seva temperatura de treball típica. Aquest és un problema greu per múltiples motius:
Com que no s'encenen i s'apaguen quan cal, s'han d'utilitzar durant més temps que els LED.
Has de saber quan necessitaràs llum.
Per evitar que calgui un escalfament-quan es tornen a encendre, és possible que s'encenguin els llums quan no siguin necessaris, com ara durant un temps d'inactivitat de 30 minuts.
Quan les làmpades d'halogenur metàl·lic funcionen a menys de la potència total, la seva eficiència disminueix. La vida útil típica d'una bombeta és d'entre 6.000 i 15.000 hores. Al principi, podeu gastar aproximadament la mateixa quantitat en halogenurs metàl·lics i LED, depenent de la bombeta específica. El problema és que, per igualar la vida útil d'un únic LED, eventualment haureu de comprar una gran quantitat d'halogenurs metàl·lics (2-5). Amb el temps, això es tradueix en despeses de manteniment extremadament elevades.
Quines llums d'halogenur metàl·lic tenen inconvenients menors?
Els següents són alguns dels defectes menors de la il·luminació d'halogenurs metàl·lics:

Les llums fetes amb halogenurs metàl·lics són omnidireccionals. 360-la llum es produeix amb una il·luminació omnidireccional. Com que almenys la meitat de la llum s'ha de reflectir i redirigir a l'àrea desitjada que s'il·lumina, aquesta és una ineficiència significativa del sistema. Com que les llums omnidireccionals requereixen que la llum es reflecteixi i es redirigeixi, la seva sortida és significativament menys eficient a causa de les pèrdues del que seria si la llum fos direccional per naturalesa.

La il·luminació d'halogenurs metàl·lics s'utilitza amb freqüència en la il·luminació de la badia alta per a magatzems i altres grans espais interiors, així com en grans instal·lacions esportives com estadis o pistes d'hoquei.
LEDs

L'acrònim de díode-emissor de llum és LED. Amb dos elèctrodes (un ànode i un càtode), un díode és un dispositiu o component elèctric que permet que l'electricitat flueixi a través d'ell en una sola direcció, generalment cap a dins a través de l'ànode i cap a fora a través del càtode. Els materials semi-conductors com el silici o el seleni, que són substàncies d'estat sòlid que condueixen l'electricitat en condicions específiques però no en altres (p. ex. a determinats voltatges, nivells de corrent o intensitats de llum), s'utilitzen normalment per fabricar díodes. L'aparell emet llum visible quan el corrent flueix a través del material semiconductor. És exactament el contrari d'una cèl·lula fotovoltaica, que és un dispositiu que genera electricitat a partir de la llum visible.

Podeu estudiar la història de la il·luminació LED o llegir més sobre els aspectes tècnics de com funciona un LED aquí.

La il·luminació LED ofereix quatre avantatges principals:

En comparació amb totes les altres tecnologies d'il·luminació, incloses les llums fluorescents i LPS, però especialment amb les llums d'halogenur metàl·lic, els LED tenen una vida útil notablement llarga. Els nous LED tenen una vida útil d'almenys 50.000 a 100.000 hores. En canvi, la vida útil d'una bombeta d'halogenur metàl·lic sol ser entre un 12 i un 30% més llarg en el millor dels casos (normalment entre 6.000 i 15.000 hores).
En comparació amb totes les altres tecnologies d'il·luminació disponibles comercialment, els LED són increïblement eficients energèticament. Emeten llum direccionalment (més de 180 graus en lloc de 360 graus, la qual cosa significa que hi ha molt menys pèrdues per la necessitat de redirigir o reflectir la llum) i malgasten molt poca energia en forma de radiació infraroja (calor).
Excel·lent qualitat de la llum
Molt pocs problemes i manteniment

Llums LEDtenen una sèrie d'avantatges menors a més dels principals. Aquests consisteixen en els següents:

Accessoris: els LED requereixen moltes menys peces per als seus accessoris.
Color: sense la necessitat dels filtres de color convencionals que requereixen les solucions d'il·luminació convencionals, es poden fabricar LED per produir tota la gamma de tonalitats de llum visible.
dirigit: els LED emeten llum en un radi de 180 graus per defecte, fent-los dirigits de manera natural.
Mida: en comparació amb les llums convencionals, incloses les incandescents, els LED poden ser substancialment més petits.
Escalfament-: els LED s'encenen i s'apaguen més ràpidament i no requereixen un temps d'escalfament-ni refredament-.
Llegiu aquí per obtenir un resum complet dels molts avantatges dels LED.

Podeu suposar que els llums LED són una obvietat-tenint en compte els avantatges. Tot i que això és cada cop més així, triar LED encara requereix alguns avantatges:

Els llums LED en particular són molt cars. Una instal·lació d'il·luminació LED sol tenir despeses inicials més altes que la majoria de les opcions. Aquest és, amb diferència, l'inconvenient més important a tenir en compte. No obstant això, el cost dels LED està baixant ràpidament i aquesta tendència continuarà a mesura que més gent els adopti. Tot plegat, el cost inicial dels LED és en realitat força similar al de les làmpades d'halogenurs metàl·lics. Ambdues llums solen vendre entre 10 i 30 dòlars per lluminària, depenent del tipus i de les característiques. Naturalment, depenent de la llum específica, aquesta pot variar en ambdues situacions.

La despesa del vostre projecte d'il·luminació LED us impedeix aprovar-lo? Aprofiteu el nostre servei d'enginyeria de valor.

Les plaques de circuits informàtics van ser la primera aplicació-del món real per a LED. Des d'aleshores, els seus usos han anat creixent progressivament fins a incloure senyals lluminoses, semàfors i, més recentment, il·luminació interior i exterior. Per a edificis comercials, escoles, magatzems i gimnasos, els llums LED són una opció excel·lent. A més, es poden utilitzar per a aparcaments, il·luminació de carreteres (que ofereix avantatges de color notables sobre les llums de sodi de baixa i alta pressió) i grans llocs públics (que necessiten una il·luminació forta i eficaç en una àrea àmplia). Llegiu aquí per obtenir una mirada fascinant sobre el desenvolupament de l'enllumenat públic als EUA.

Què fa que els halogenurs metàl·lics iLlums LEDDiferent?

Les dues tecnologies utilitzen processos molt diferents per generar llum. Els LED són una tecnologia de semiconductors d'estat sòlid, mentre que les làmpades d'halogenurs metàl·lics contenen metalls que s'evaporen en gas inert dins de la carcassa de vidre. La llum produïda per ambdós mètodes és d'extremada qualitat. Els LED són una tecnologia amb menys manteniment-intensiu, més-energèticament eficient que sovint dura molt més. Els halogenurs metàl·lics es troben entre les llums més eficients per obtenir una temperatura de color molt freda, però tenen una vida útil més baixa i temps d'escalfament llargs-. No obstant això, generen llum-de molt alta qualitat.

Quan s'encén la llum per primera vegada o si s'apaga la font d'alimentació, determinades làmpades d'halogenurs metàl·lics tenen temps d'escalfament llargs-(15-20 minuts). A més, hi ha una lleugera possibilitat que una bombeta d'halogenur metàl·lic exploti. Encara hi ha la possibilitat de patir danys o danys, encara que això sigui poc freqüent i hi hagi precaucions de-reducció de risc. Canviar les bombetes abans del seu final de vida previst i de manera col·lectiva (en lloc de canviar les bombetes individuals que fallen) són mètodes preventius habituals. A més de reduir dràsticament la vida útil de la llum, això pot augmentar els preus.

A més, les bombetes d'halogenurs metàl·lics utilitzen molta energia de manera ineficient. A més, a causa de la necessitat d'escalfament-, s'han d'executar durant períodes de temps molt més llargs del que són realment necessaris. Tot això s'afegeix a despeses, que normalment es mostren com a factures de serveis públics més altes. Les bombetes d'halogenur metàl·lic tenen aproximadament el mateix preu que les LED, però a causa del seu funcionament ineficient i de les necessitats freqüents de substitució, continuaran augmentant costos amb el temps. Aquesta ineficiència es notarà especialment en una estructura gran (com un estadi, un magatzem o una pista d'hoquei).

Temperatura de color associada
Els LED tenen una varietat de temperatures de color, que solen estar entre 2200K i 6000K (de groc "càlid" a blau clar o "fresco").

La llum blanca produïda per les làmpades d'halogenur metàl·lic és força freda. Hi ha disponibles temperatures de color tan baixes com 3000K. Fins a 20.000K, alguns halogenurs metàl·lics tenen temperatures de color increïblement baixes.

GUANYADOR:

CRI
La llum específica en qüestió té un impacte significatiu en el CRI dels LED. No obstant això, es pot accedir a una àmplia gamma de valors de CRI, normalment entre 65 i 95.

La millor font de llum blanca alta CRI disponible és probablement els halogenurs metàl·lics.

Va guanyar els halogenurs metàl·lics.

Ciclisme (encesa i apagat)
Com que els LED reaccionen gairebé a l'instant (no hi ha fase d'escalfament-ni refredament-), són perfectes per encendre i apagar els llums amb propòsit. Proporcionen una il·luminació constant i sense parpelleig-.

El temps d'escalfament-de les llums d'halogenur metàl·lic és infamement llarg. Les llums d'halogenurs metàl·lics s'han utilitzat durant molt de temps en molts estadis, encara que les bombetes poden trigar entre 15 i 30 minuts a assolir la màxima potència.

GUANYADOR: LED

Atenuació
Els LED són molt senzills d'atenuar i els podeu utilitzar en qualsevol percentatge de la llum, del 100% al 0,5%. Reduir el corrent directe o variar la durada del pols és com funciona la regulació del LED. També heu de comprar interruptors de regulació LED si voleu atenuar el vostreLlums LEDperquè són incompatibles amb els reguladors incandescents convencionals, que redueixen la tensió aplicada a la llum.

Es poden utilitzar diferents balastos elèctrics o magnètics per atenuar les llums d'halogenur metàl·lic, però fer-ho altera la tensió subministrada a la llum i pot modificar-ne les propietats. Quan funcionen a una potència inferior a la màxima, les làmpades d'halogenurs metàl·lics solen ser menys eficients. De tant en tant, l'atenuació també pot provocar que la llum s'apagui massa aviat.

GUANYADOR: LED

Direccionalitat
Els LED tenen un espectre de llum de 180 graus. Com que normalment es necessita llum a una regió objectiu (en lloc de tots els 360 graus al voltant de la bombeta), això sol ser avantatjós. Obteniu més informació sobre una mètrica coneguda com a "lúmens útils" o "eficiència del sistema" per entendre millor els efectes de la il·luminació direccional.

Com que les llums d'halogenur metàl·lic són omnidireccionals, poden emetre llum en totes direccions. Les pèrdues i la disminució de l'eficiència del sistema resulten de la necessitat de reflectir i/o redirigir una gran part d'aquestes emissions.

GUANYADOR: LED

Eficàcia
En comparació amb totes les altres opcions d'il·luminació disponibles al mercat, els LED són increïblement eficients, especialment en comparació amb les bombetes incandescents. L'eficiència de la font sol estar entre 37 i 120 lúmens/watt. Tanmateix, l'eficiència del sistema-la quantitat de llum que realment arriba a l'àrea objectiu després de tenir en compte totes les pèrdues-és on els LED brillen realment. La majoria de les xifres d'eficiència del sistema LED són superiors a 50 lúmens/watt.

L'eficàcia de les llums d'halogenurs metàl·lics oscil·la entre 75 i 100 lúmens per watt. La raó principal per la qual no tenen LED és que l'eficiència del seu sistema és significativament més baixa (menys de 30 lúmens/watt) a causa de totes les pèrdues que comporta la producció de llum omnidireccional i el requisit de redirigir-la a la ubicació desitjada.

GUANYADOR: LED

Eficiència caiguda
A mesura que augmenta el corrent, l'eficiència dels LED disminueix. El corrent addicional també provoca un augment de la producció de calor, que escurça la vida útil del dispositiu. Amb una producció d'aproximadament un 80% típica al final de la vida, la disminució del rendiment general és relativament petita amb el temps. Els investigadors que recentment han descobert les causes de la caiguda del LED estan treballant per minimitzar encara més les pèrdues.

A mesura que el dispositiu envelleix i es necessita més potència per produir la mateixa il·luminació, les llums d'halogenurs metàl·lics també perden eficiència. Els halogenurs metàl·lics tenen temps de deteriorament més curts i pèrdues d'eficiència més altes que els LED.

GUANYADOR: - (Nota: els nous desenvolupaments en tecnologia LED probablement poden fer-los més caigudes.)

(Espectre Invisible) Emissions
La majoria de l'energia utilitzada per la font de llum es transforma directament en llum visible, ja que els LED creen un espectre relativament estret de llum visible sense la calor ni les pèrdues per tipus de radiació innecessària (IR, UV) que inclou la il·luminació convencional.

Tant la radiació infraroja com la ultraviolada es produeixen en quantitats importants per llums d'halogenur metàl·lic.

GUANYADOR: LED

Infrarojos i ultraviolats
LED: NI UN

Per a la il·luminació habitual, les llums d'halogenur metàl·lic perden energia emetent radiació infraroja.

Per evitar que la radiació UV s'alliberi a l'atmosfera, les làmpades d'halogenurs metàl·lics han de tenir un filtre integrat a la bombeta. Aquests filtres són necessaris per evitar que les superfícies tenyides s'esvaeixin quan s'exposen a la llum d'halogenurs metàl·lics; en cas contrari, les lluminàries, les persones i fins i tot els animals poden patir ferides greus (com ara cremades solars greus o arc d'ull).

GUANYADOR: LED

Característiques del fracàs
Els LED s'esvaeixen constantment amb el pas del temps, que és com fallen. La pèrdua d'un o dos díodes no necessàriament indica que tota la lluminària fallarà perquèLlums LEDsolen utilitzar nombrosos emissors de llum en una sola lluminària.

Quan les llums d'halogenur metàl·lic arriben al final de la seva vida útil, poden experimentar un fenomen anomenat ciclisme, en el qual s'encenen i s'apaguen sense intervenció humana fins a trencar-se completament. Per això, les llums d'halogenur metàl·lic en molts entorns (com un estadi) s'han de substituir abans que s'acabi la seva vida útil.

GUANYADOR: LED

Espelmes per als peus
En lloc de mesurar la quantitat total de llum que emana d'una font (flux lluminós), una espelma de peu mesura la quantitat de llum que arriba a una superfície determinada.

En comparació amb tots els altres tipus d'il·luminació disponibles al mercat, els LED són increïblement eficients. L'eficiència de la font sol estar entre 37 i 120 lúmens/watt. Tanmateix, l'eficiència del sistema-la quantitat de llum que realment arriba a l'àrea objectiu després de tenir en compte totes les pèrdues-és on els LED brillen realment. La majoria de les xifres d'eficiència del sistema LED són superiors a 50 lúmens/watt.

En comparació amb les llums incandescents, les llums d'halogenur metàl·lic tenen una eficiència de font de 75 a 100 lúmens/watt. La raó principal per la qual no tenen LED és que l'eficiència del seu sistema és significativament més baixa (menys de 30 lúmens/watt) a causa de totes les pèrdues que comporta la producció de llum omnidireccional i el requisit de redirigir-la a la ubicació desitjada.

GUANYADOR: - (Nota: és difícil mesurar el rendiment relatiu perquè les puntuacions de les espelmes de peu són molt específiques de l'aplicació-i-cas per-cas.)

Emissions de calor
Els LED no produeixen molta calor cap endavant. Realment només hi ha un inconvenient possible: utilitzar LED per il·luminació exterior durant l'hivern. Quan la neu cau sobre llums convencionals, com ara llums HID, es fon en entrar en contacte amb la llum. Amb els LED, això normalment s'evita orientant la llum cap avall cap a terra o cobrint-la amb una visera.

Les bombetes d'halogenurs metàl·lics alliberen una quantitat substancial de calor; al voltant del 10-15% de l'energia utilitzada es converteix en calor. Tot i que això podria ser avantatjós en determinades situacions, les pèrdues de calor solen ser una cosa dolenta perquè indiquen ineficiència energètica. L'objectiu final del dispositiu és emetre llum, no calor.

GUANYADOR: LED

Durada de la vida
En comparació amb altres fonts de llum accessibles comercialment, els LED tenen una vida útil més llarga. Tot i que la vida útil varia, normalment cau entre 25.000 i 100.000 hores o més abans que calgui substituir un llum o un aparell.

Tot i que les llums d'halogenur metàl·lic duren més que les tecnologies obsoletes, com ara les llums incandescents, no són tan-persistents com les llums LED. La vida útil mitjana d'una bombeta és d'entre 6.000 i 15.000 hores abans que calgui substituir-la. Nota: per evitar efectes de degradació importants com els canvis de color o el cicle, és possible que s'hagin de substituir les làmpades d'halogenur metàl·lic abans del final de la seva vida útil.

GUANYADOR: LED

Cost de la vida
La il·luminació LED ofereix costos baixos durant tota la vida i despeses inicials comparativament cares. Amb el temps (el període d'amortització), la tecnologia reemborsa l'inversor. Amb el temps, les despeses de manteniment més baixes (que es basen en els costos laborals) i els guanys d'eficiència energètica (que depenen dels costos de l'electricitat) proporcionen la recuperació més gran.

Tot i que tenen un preu raonable per comprar, les llums d'halogenur metàl·lic requereixen molt de manteniment. Per aconseguir la mateixa vida útil que una única llum LED, probablement s'hauran de comprar bombetes d'halogenur metàl·lic diverses vegades i s'hauran de cobrir els costos laborals implicats.

GUANYADOR: LED

Costos de Manteniment
Els LED són, amb diferència, els millors del mercat en termes de costos de vida útil a causa de la seva vida útil i de la freqüència amb què cal substituir les bombetes.

A més del cost laboral de controlar i substituir les llums envellides o caducades diverses vegades durant la vida útil esperada d'un únic LED, les làmpades d'halogenurs metàl·lics requereixen un canvi de llum rutinari i la substitució del llast.

GUANYADOR: LED

Despeses inicials
El preu de les llums LED varia en funció de les especificacions, però en general són elevats. El cost mitjà d'una bombeta LED-equivalent a 100 W és d'entre 10 i 20 dòlars.

Depenent de les especificacions, una bombeta d'halogenur metàl·lic de 100 W pot costar entre 10 i 30 dòlars.

GUANYADOR:

Resistència al xoc
Els llums d'estat sòlid (SSL), com els LED, són difícils de trencar amb cops físics.

L'halogenur metàl·lic del bulb és relativament fràgil. Més important encara, com que moltes làmpades d'halogenur metàl·lic contenen substàncies perilloses com el mercuri, les bombetes trencades s'han de manipular i eliminar amb cura.

GUANYADOR: LED

Dimensions
Els LED es poden escalar a una mida molt més gran i poden ser increïblement petits (menys de 2 mm en algunes circumstàncies). Tot plegat, això amplia molt el ventall d'aplicacions dels LED.

Tot i que poden ser minúscules, les bombetes d'halogenur metàl·lic no solen fer-se més petites d'aproximadament un centímetre de diàmetre. La potència i la sortida de llum necessària per a una aplicació determinada determinen la mida màxima de les bombetes.

GUANYADOR: LED

Tolerància al fred
LEDs: s'activaran a l'instant a temperatures inferiors als 40 graus centígrads.

Menys 40 graus centígrads per als halogenurs metàl·lics

GUANYADOR: LED

Tolerància a la calor
100°C. Els LED funcionen bé tant en entorns interiors com exteriors a totes les temperatures de funcionament típiques. No obstant això, necessiten molta calor i funcionen pitjor a temperatures molt altes, sobretot quan estan a prop d'altres parts delicades.

No hem pogut localitzar cap informació imparcial sobre el rendiment de les bombetes d'halogenur metàl·lic a altes temperatures. Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres si teniu alguna informació.

GUANYADOR:

Hora d'escalfar
Gairebé no hi ha{0}}període d'escalfament per als LED. La seva brillantor assoleix el seu màxim a l'instant.

Depenent de la brillantor, les làmpades d'halogenurs metàl·lics necessiten un període d'escalfament-perceptible. Pot trigar entre 15 i 20 minuts perquè les llums d'halogenur metàl·lic a les instal·lacions esportives assoleixin la seva brillantor total.

GUANYADOR: LED

Garantia
LEDs: normalment de 5 a 10 anys

Halogenur metàl·lic: generalment d'un a dos anys

GUANYADOR: LED