Znalosti LED verzus metalhalogenidové svetlo -

Zamysleli ste sa niekedy nad tým, ako sa porovnávajú svetelné diódy (LED) a metalhalogenidové svetlá? Tu je{0}}vedľa seba{1}}porovnanie oboch, po ktorom nasleduje dôkladná analýza každej techniky samostatne.

Keď sa kovové a halogénové prvky spoja, vytvoria sa zlúčeniny známe ako halogenidy kovov. Pozostávajú z hexafluoridu uránu (palivo používaného v jadrových reaktoroch) a chloridu sodného (soľ). Elektrický prúd prechádza zmesou plynného halogenidu kovu a ortuti a vytvára svetlo v halogenidových výbojkách. Fungujú dosť podobne ako iné plynové-výbojky (ako ortuťové výbojky), pričom hlavným rozdielom je zloženie plynu. Účinnosť a kvalita svetla sa zvyčajne zvyšuje pridaním pár halogenidu kovov.

Halogenidové svetlá ponúkajú oveľa vyššiu kvalitu svetla a sú tri až päťkrát účinnejšie ako klasické žiarovky. Často majú veľmi vysokú teplotu farby (až 5500 K), v závislosti od špecifickej zmesi halogenidov kovov. Halogenidové výbojky môžu byť teda vysoko účinné pri-intenzívnom používaní, ako sú napríklad svetlomety na autách, osvetlenie športových zariadení alebo osvetlenie na fotografovanie. Vynikajúce svetlo, ktoré vytvárajú halogenidy kovov, je zďaleka ich najväčšou výhodou.
Aké sú hlavné nevýhody metalhalogenidových svetiel?

Nasledujú niektoré z nedostatkov metalhalogenidového osvetlenia:

Zo všetkých svetiel dostupných na trhu majú halogenidové svetlá najdlhšiu-dobu zahrievania. Mnohým metalhalogenidovým svetlám používaným v športových zariadeniach a skladoch trvá 15 až 20 minút, kým dosiahnu svoju typickú pracovnú teplotu. Toto je vážny problém z viacerých dôvodov:
Keďže sa v prípade potreby nezapínajú a nevypínajú, je potrebné ich používať dlhšie ako LED diódy.
Musíte vedieť, kedy budete potrebovať svetlo.
Aby ste sa vyhli zahriatiu-po opätovnom zapnutí, svetlá sa môžu zapnúť, keď nie sú potrebné, napríklad počas 30-minútovej prestávky.
Keď sú halogenidové výbojky prevádzkované na menej ako plný výkon, ich účinnosť klesá. Typická životnosť žiarovky je 6 000 až 15 000 hodín. Na začiatku môžete minúť približne rovnakú sumu na halogenidy kovov a LED diódy, v závislosti od konkrétnej žiarovky. Problém je v tom, že ak chcete dosiahnuť životnosť jednej LED, budete si musieť nakoniec kúpiť veľké množstvo halogenidov kovov (2–5). Postupom času sa to premieta do extrémne vysokých nákladov na údržbu.
Ktoré metalhalogenidové svetlá majú menšie nevýhody?
Nasledujú niektoré z menších nedostatkov v metalhalogenidovom osvetlení:

Svetlá vyrobené na kovových halogenidoch sú všesmerové. 360-svetlo stupňa sa vytvára všesmerovým osvetlením. Pretože aspoň polovica svetla sa musí odrážať a presmerovať do požadovanej osvetlenej oblasti, ide o značnú neefektívnosť systému. Pretože všesmerové svetlá vyžadujú odraz a presmerovanie svetla, ich výstup je výrazne menej efektívny v dôsledku strát, ako by bol, keby svetlo bolo svojou povahou smerové.

Metalhalogenidové osvetlenie sa často používa pri osvetlení výškových priestorov skladov a iných veľkých vnútorných priestorov, ako aj na veľkých športových miestach, ako sú štadióny alebo hokejové ihriská.
LED diódy

Skratka pre svetelnú-diódu je LED. S dvoma elektródami (anódou a katódou) je dióda elektrické zariadenie alebo komponent, ktorý umožňuje prúdenie elektriny cez ňu iba jedným smerom, zvyčajne dovnútra cez anódu a von cez katódu. Na výrobu diód sa zvyčajne používajú polovodivé materiály, ako je kremík alebo selén, čo sú látky v tuhom stave, ktoré vedú elektrinu za špecifických podmienok, ale nie za iných (napr. pri určitých napätiach, úrovniach prúdu alebo intenzite svetla). Viditeľné svetlo uvoľňuje gadget, keď prúd preteká polovodičovým materiálom. Ide o presný opak fotovoltaického článku, čo je zariadenie, ktoré vyrába elektrinu z viditeľného svetla.

Tu si môžete preštudovať históriu LED osvetlenia alebo si prečítať viac o technických aspektoch fungovania LED.

LED osvetlenie ponúka štyri hlavné výhody:

V porovnaní so všetkými ostatnými osvetľovacími technológiami, vrátane žiariviek a LPS svetiel, ale najmä s metalhalogenidovými svetlami, majú LED diódy pozoruhodne dlhú životnosť. Nové LED diódy majú životnosť minimálne 50 000 až 100 000 hodín. Naproti tomu životnosť halogenidovej žiarovky je zvyčajne o 12–30 % dlhšia prinajlepšom (zvyčajne medzi 6 000 a 15 000 hodinami).
V porovnaní so všetkými ostatnými komerčne dostupnými technológiami osvetlenia sú LED diódy neuveriteľne energeticky účinné. Svetlo vyžarujú smerovo (viac ako 180 stupňov oproti 360 stupňom, čo znamená výrazne menšie straty z potreby presmerovať alebo odrážať svetlo) a míňajú veľmi málo energie vo forme infračerveného žiarenia (tepla).
Výborná kvalita svetla
Veľmi málo problémov a údržby

LED svetlámajú okrem tých hlavných aj množstvo menších výhod. Tieto pozostávajú z:

Príslušenstvo: LED diódy vyžadujú oveľa menej dielov pre ich doplnkové svietidlá.
Farba: Bez potreby konvenčných farebných filtrov, ktoré vyžadujú konvenčné riešenia osvetlenia, je možné vyrobiť LED diódy tak, aby produkovali celú škálu odtieňov viditeľného svetla.
nasmerované: LED diódy štandardne vyžarujú svetlo v 180-stupňovom polomere, vďaka čomu sú prirodzene nasmerované.
Veľkosť: V porovnaní s bežnými svetlami, vrátane žiaroviek, môžu byť LED diódy podstatne menšie.
Zahrievanie-: LED diódy sa zapínajú a vypínajú rýchlejšie a nevyžadujú čas zahriatia-alebo ochladzovania-.
Prečítajte si tu komplexný súhrn mnohých výhod LED diód.

Mohli by ste predpokladať, že svetlá LED nie sú{0}}premyslené vzhľadom na ich výhody. Aj keď sa to stáva čoraz častejšie, výber LED stále vyžaduje určité kompromisy:

Najmä LED svetlá sú naozaj drahé. Inštalácia LED osvetlenia má zvyčajne vyššie počiatočné náklady ako väčšina možností. Toto je zďaleka najvýznamnejšia nevýhoda, ktorú treba vziať do úvahy. Napriek tomu cena LED rýchlo klesá a tento trend bude pokračovať, keď si ich osvojí čoraz viac ľudí. Po zvážení všetkých vecí sú počiatočné náklady na LED v skutočnosti dosť podobné nákladom na halogenidové výbojky. Obe svetlá sa zvyčajne predávajú za 10 až 30 USD za svietidlo v závislosti od typu a funkcií. Prirodzene, v závislosti od konkrétneho svetla sa to môže líšiť v oboch situáciách.

Bránia vám náklady na váš projekt LED osvetlenia v jeho schválení? Využite naše služby hodnotového inžinierstva.

Počítačové dosky plošných spojov boli prvou skutočnou{0}}aplikáciou LED diód. Odvtedy sa ich použitie postupne rozrástlo a zahŕňalo osvetlené značky, semafory a nedávno aj vnútorné a vonkajšie osvetlenie. Pre obchodné budovy, školy, sklady a telocvične sú LED svetlá vynikajúcou voľbou. Okrem toho sa dajú použiť na parkoviská, osvetlenie ciest (ktoré poskytuje výrazné farebné výhody oproti nízkotlakovým a vysokotlakovým sodíkovým svetlám) a veľké verejné miesta (ktoré potrebujú silné a efektívne osvetlenie v širokej oblasti). Prečítajte si tu fascinujúci pohľad na vývoj pouličného osvetlenia v USA.

Čo robí metalhalogenid aLED svetláiný?

Tieto dve technológie využívajú na generovanie svetla veľmi odlišné procesy. LED diódy sú polovodičovou technológiou v pevnej fáze, zatiaľ čo metalhalogenidové výbojky obsahujú kovy, ktoré sa vo vnútri skleneného plášťa odparujú na inertný plyn. Svetlo produkované oboma spôsobmi je mimoriadne vysokej kvality. LED diódy sú menej na údržbu-intenzívnu, energeticky{4}}účinnejšiu technológiu, ktorá často vydrží oveľa dlhšie. Halogenidy kovov patria medzi najúčinnejšie svetlá pre výstupy s veľmi chladnou farebnou teplotou, ale majú nižšiu životnosť a dlhé-doby zahrievania. Napriek tomu generujú veľmi-kvalitné svetlo.

Pri prvom zapnutí svetla alebo po prerušení zdroja napájania sa niektoré halogenidové výbojky zahrejú dlho- (15 – 20 minút). Okrem toho existuje malá šanca, že vybuchne halogenidová žiarovka. Stále existuje možnosť poškodenia alebo poškodenia, aj keď je to nezvyčajné a existujú opatrenia na zníženie rizika-. Bežnými preventívnymi metódami sú výmena žiaroviek pred predpokladaným koncom ich životnosti a hromadná (na rozdiel od bodovej výmeny jednotlivých žiaroviek, ktoré zlyhávajú). Okrem drastického zníženia použiteľnej životnosti svetla to môže zvýšiť ceny.

Halogenidové žiarovky navyše spotrebujú veľa energie neefektívne. Okrem toho z dôvodu potreby zahriatia-musia bežať oveľa dlhšie, než je skutočne potrebné. To všetko prispieva k výdavkom, ktoré sa zvyčajne prejavujú ako vyššie účty za energie. Kovové halogenidové žiarovky majú približne rovnakú cenu ako LED diódy, ale kvôli ich neefektívnej prevádzke a častej potrebe výmeny budú časom naďalej zvyšovať náklady. Táto neefektívnosť sa prejaví najmä pri veľkej stavbe (ako je štadión, sklad alebo hokejové ihrisko).

Súvisiaca teplota farby
LED diódy sa dodávajú s rôznymi teplotami farieb, ktoré sa zvyčajne pohybujú medzi 2200 K a 6000 K (od „teplej“ žltej po svetlú alebo „studenú“ modrú).

Biele svetlo produkované metalhalogenidovými výbojkami je dosť studené. K dispozícii sú pre nich teploty farieb až 3000 K. Až do 20 000 K majú niektoré halogenidy kovov neuveriteľne nízke teploty farby.

VÍŤAZ:

CRI
Príslušné konkrétne svetlo má významný vplyv na CRI pre LED. Napriek tomu je dostupný široký rozsah hodnôt CRI, zvyčajne medzi 65 a 95.

Najlepším dostupným zdrojom bieleho svetla s vysokým CRI sú pravdepodobne halogenidy kovov.

Metal Halide vyhral.

Jazda na bicykli (zapnutie a vypnutie)
Keďže diódy LED reagujú takmer okamžite (neexistuje žiadna fáza zahrievania{0}}alebo ochladzovania-), sú ideálne na účelové zapínanie a vypínanie svetiel. Poskytujú nepretržité osvetlenie-bez blikania.

Doba zahrievania-halogenidových svetiel je neslávne dlhá. Metalhalogenidové svetlá sa už dlho používajú na mnohých štadiónoch, hoci žiarovkám môže trvať 15 až 30 minút, kým dosiahnu maximálny výkon.

VÍŤAZ: LED

Stmievanie
LED diódy sa dajú naozaj jednoducho stlmiť a môžete ich použiť pri akomkoľvek percente svetla, od 100 % do 0,5 %. Stmievanie LED funguje buď znížením dopredného prúdu alebo zmenou trvania impulzu. Ak chcete stmievať, musíte si kúpiť aj LED stmievačeLED svetlápretože sú nekompatibilné s bežnými žiarovkovými stmievačmi, ktoré znižujú napätie aplikované na svetlo.

Na stmievanie metalhalogenidových svetiel je možné použiť rôzne elektrické alebo magnetické predradníky, avšak tým sa mení napätie dodávané do svetla a môže sa meniť jeho vlastnosti. Pri prevádzke na menej ako plný výkon sú halogenidové výbojky často menej účinné. Stmievanie môže občas viesť aj k tomu, že svetlo zhasne príliš skoro.

VÍŤAZ: LED

Smerovosť
LED diódy majú 180-stupňové svetelné spektrum. Keďže svetlo je normálne potrebné cez cieľovú oblasť (namiesto všetkých 360 stupňov okolo žiarovky), je to zvyčajne výhodné. Získajte viac informácií o metrike známej ako „užitočné lúmeny“ alebo „účinnosť systému“, aby ste lepšie porozumeli účinkom smerového osvetlenia.

Pretože metalhalogenidové svetlá sú všesmerové, môžu vyžarovať svetlo vo všetkých smeroch. Straty a znížená účinnosť systému vyplývajú z potreby odrážať a/alebo presmerovať veľkú časť týchto emisií.

VÍŤAZ: LED

Účinnosť
V porovnaní so všetkými ostatnými možnosťami osvetlenia dostupnými na trhu sú LED diódy neuveriteľne efektívne, najmä v porovnaní s klasickými žiarovkami. Účinnosť zdroja sa zvyčajne pohybuje medzi 37 a 120 lúmenmi/watt. Avšak efektívnosť systému,-množstvo svetla, ktoré skutočne dosiahne cieľovú oblasť po zohľadnení všetkých strát-, je miesto, kde LED diódy skutočne svietia. Väčšina hodnôt účinnosti systému LED je vyššia ako 50 lúmenov/watt.

Účinnosť metalhalogenidových svetiel sa pohybuje od 75 do 100 lúmenov na watt. Hlavným dôvodom, prečo zaostávajú za LED diódami, je to, že ich systémová účinnosť je výrazne horšia (menej ako 30 lúmenov/watt) kvôli všetkým stratám spojeným s produkciou všesmerového svetla a požiadavkou na jeho presmerovanie na požadované miesto.

VÍŤAZ: LED

Efektívnosť poklesu
Ako prúd stúpa, účinnosť LED klesá. Dodatočný prúd má za následok aj zvýšenie tepelného výkonu, čo skracuje životnosť zariadenia. S výstupom približne 80 % typickým na konci životnosti je celkový pokles výkonu v priebehu času pomerne malý. Výskumníci, ktorí nedávno objavili príčiny poklesu LED, pracujú na ďalšej minimalizácii strát.

Ako zariadenie starne a je potrebný väčší výkon na vytvorenie rovnakého svetelného výkonu, metalhalogenidové svetlá tiež strácajú účinnosť. Halogenidy kovov majú kratšie časy opotrebovania a vyššie straty účinnosti ako LED.

VÍŤAZ: - (Poznámka: Vďaka novému vývoju v technológii LED budú pravdepodobne ešte ovisnutejšie.)

Emisie (neviditeľné spektrum).
Väčšina energie spotrebovanej svetelným zdrojom sa premieňa priamo na viditeľné svetlo, pretože LED diódy vytvárajú relatívne úzke spektrum viditeľného svetla bez tepla alebo strát zbytočnými typmi žiarenia (IR, UV), ktoré prichádzajú s konvenčným osvetlením.

Infračervené aj ultrafialové žiarenie je produkované vo významných množstvách halogenidovými svetlami.

VÍŤAZ: LED

Infračervené a ultrafialové
LED diódy: ANI JEDNA

Pri bežnom osvetlení strácajú metalhalogenidové svetlá energiu vyžarovaním infračerveného žiarenia.

Aby sa zabránilo uvoľňovaniu UV žiarenia do atmosféry, halogenidové výbojky musia mať filter integrovaný do žiarovky. Tieto filtre sú potrebné na zabránenie vyblednutiu farbených povrchov pri vystavení svetlu halogenidov; v opačnom prípade môžu svietidlá, ľudia a dokonca aj zvieratá utrpieť vážne zranenia (napríklad vážne spálenie od slnka alebo oblúkové oko).

VÍŤAZ: LED

Vlastnosti zlyhania
LED diódy v priebehu času neustále slabnú, a preto zlyhávajú. Strata jednej alebo dvoch diód nemusí nutne znamenať, že celé svietidlo zlyhá, pretožeLED svetlázvyčajne používajú viacero svetelných žiaričov v jednom svietidle.

Keď metalhalogenidové svetlá dosiahnu koniec svojej životnosti, môžu zažiť jav nazývaný cyklovanie, pri ktorom sa zapínajú a vypínajú bez ľudského zásahu, až sa nakoniec úplne rozbijú. Z tohto dôvodu je potrebné metalhalogenidové svetlá v mnohých prostrediach (napríklad na štadióne) vymeniť pred uplynutím ich životnosti.

VÍŤAZ: LED

Sviečky na nohy
Namiesto merania celkového množstva svetla vychádzajúceho zo zdroja (svetelný tok), nožná sviečka meria množstvo svetla, ktoré dosiahne danú plochu povrchu.

V porovnaní so všetkými ostatnými typmi osvetlenia dostupnými na trhu sú LED diódy neuveriteľne efektívne. Účinnosť zdroja sa zvyčajne pohybuje medzi 37 a 120 lúmenmi/watt. Avšak efektívnosť systému,-množstvo svetla, ktoré skutočne dosiahne cieľovú oblasť po zohľadnení všetkých strát-, je miesto, kde LED diódy skutočne svietia. Väčšina hodnôt účinnosti systému LED je vyššia ako 50 lúmenov/watt.

V porovnaní so žiarovkami majú halogenidové svetlá účinnosť zdroja 75–100 lúmenov/watt. Hlavným dôvodom, prečo zaostávajú za LED diódami, je to, že ich systémová účinnosť je výrazne horšia (menej ako 30 lúmenov/watt) kvôli všetkým stratám spojeným s produkciou všesmerového svetla a požiadavkou na jeho presmerovanie na požadované miesto.

VÍŤAZ: - (Poznámka: Meranie relatívneho výkonu je náročné, pretože hodnotenia nožných sviečok sú vo veľkej miere -špecifické pre aplikáciu a{2}}od-prípadu.)

Emisie tepla
LED diódy neprodukujú veľa tepla. Má to naozaj len jednu nevýhodu: používanie LED diód na vonkajšie osvetlenie počas zimy. Keď sneh napadne na konvenčné svetlá, ako sú HID svetlá, pri kontakte so svetlom sa roztopí. Pri LED diódach sa tomu zvyčajne dá vyhnúť otočením svetla smerom nadol k zemi alebo zakrytím priezorom.

Značné množstvo tepla uvoľňujú halogenidové žiarovky; asi 10 – 15 % spotrebovanej energie sa premení na teplo. Aj keď to môže byť v určitých situáciách výhodné, tepelné straty sú často zlou vecou, pretože naznačujú energetickú neefektívnosť. Konečným cieľom zariadenia je vyžarovať svetlo, nie teplo.

VÍŤAZ: LED

Trvanie života
V porovnaní s inými komerčne dostupnými svetelnými zdrojmi majú LED diódy dlhšiu životnosť. Hoci sa životnosť líši, zvyčajne sa pohybuje medzi 25 000 a 100 000 hodinami alebo viac, kým je potrebné vymeniť svetlo alebo príslušenstvo.

Halogenidové svetlá síce vydržia dlhšie ako zastarané technológie, ako sú žiarovky, ale nevydržia tak dlho-ako svetlá LED. Priemerná životnosť žiarovky je 6 000 až 15 000 hodín, kým je potrebné ju vymeniť. Poznámka: Aby sa predišlo veľkým degradačným efektom, ako sú zmeny farby alebo cyklovanie, môže byť potrebné vymeniť halogenidové výbojky pred koncom ich životnosti.

VÍŤAZ: LED

Náklady na život
LED osvetlenie ponúka nízke náklady na životnosť a pomerne drahé počiatočné náklady. V priebehu času (doba návratnosti) sa technológia investorovi vráti. V priebehu času poskytujú najväčšiu návratnosť nižšie náklady na údržbu (ktoré sú založené na mzdových nákladoch) a zisky z energetickej účinnosti (ktoré závisia od nákladov na elektrickú energiu).

Aj keď sú halogenidové svetlá za rozumnú cenu, vyžadujú si veľa údržby. Na dosiahnutie rovnakej životnosti ako pri jednom LED svetle bude pravdepodobne potrebné metalhalogenidové žiarovky kúpiť viackrát a pokryť s tým spojené náklady na prácu.

VÍŤAZ: LED

Náklady na údržbu
LED diódy sú zďaleka najlepšie na trhu, pokiaľ ide o náklady na životnosť, vzhľadom na ich prevádzkovú životnosť a frekvenciu výmeny žiaroviek.

Okrem nákladov na prácu pri monitorovaní a výmene starnúcich alebo exspirovaných svetiel niekoľkonásobne počas očakávanej životnosti jednej LED, metalhalogenidové výbojky vyžadujú rutinnú výmenu žiarovky a výmenu predradníka.

VÍŤAZ: LED

Počiatočné výdavky
Cena LED svetiel sa líši v závislosti od špecifikácií, ale vo všeobecnosti sú vysoké. Priemerná cena 100W-ekvivalentnej LED žiarovky sa pohybuje medzi 10 a 20 USD.

V závislosti od špecifikácií môže 100W metalhalogenidová žiarovka stáť kdekoľvek od 10 do 30 dolárov.

VÍŤAZ:

Odolnosť voči šoku
Polovodičové svetlá (SSL), podobne ako LED diódy, je ťažké prelomiť fyzickými otrasmi.

Halogenid kovu žiarovky je pomerne krehký. A čo je ešte dôležitejšie, pretože mnohé halogenidové výbojky obsahujú nebezpečné látky, ako je ortuť, s rozbitými žiarovkami je potrebné zaobchádzať a likvidovať ich opatrne.

VÍŤAZ: LED

Rozmery
LED diódy môžu byť zmenšené na oveľa väčšiu veľkosť a môžu byť neuveriteľne malé (za určitých okolností menej ako 2 mm). Po zvážení všetkých vecí to značne rozširuje rozsah aplikácií pre LED.

Hoci môžu byť maličké, halogenidové žiarovky zvyčajne nie sú menšie ako asi centimeter. Príkon a svetelný výkon potrebný pre konkrétnu aplikáciu určujú maximálnu veľkosť žiaroviek.

VÍŤAZ: LED

Tolerancia voči chladu
LED diódy: Aktivujú sa okamžite pri teplotách pod 40 stupňov Celzia.

Mínus 40 stupňov Celzia pre halogenid kovu

VÍŤAZ: LED

Tolerancia voči teplu
100 °C. LED diódy fungujú dobre vo vnútornom aj vonkajšom prostredí pri všetkých typických prevádzkových teplotách. Potrebujú však veľa tepla a horšie fungujú pri veľmi vysokých teplotách, najmä ak sú v blízkosti iných citlivých častí.

Nepodarilo sa nám nájsť žiadne nestranné informácie týkajúce sa výkonu halogenidových žiaroviek pri vysokých teplotách. Ak máte nejaké informácie, kontaktujte nás.

VÍŤAZ:

Čas sa zahriať
LED diódy nemajú takmer žiadnu{0}}dobu zahrievania. Ich jas dosiahne svoj vrchol veľmi okamžite.

V závislosti od jasu potrebujú halogenidové výbojky značnú-dobu zahrievania. Môže trvať 15 až 20 minút, kým metalhalogenidové svetlá na športoviskách dosiahnu svoj plný lesk.

VÍŤAZ: LED

Záruka
LED diódy: Zvyčajne 5-10 rokov

Halogenid kovov: zvyčajne jeden až dva roky

VÍŤAZ: LED