Přemýšleli jste někdy, jak se srovnávají světelné diody (LED) a halogenidová světla? Zde je{0}}vedle{1}}porovnání těchto dvou technik, po kterém následuje důkladná analýza každé techniky zvlášť.
Halogenidové světlo: Co to je?
Když se kovové a halogenové prvky spojí, vytvoří se sloučeniny známé jako halogenidy kovů. Ty se skládají z hexafluoridu uranu (palivo používané v jaderných energetických reaktorech) a chloridu sodného (sůl). Elektrický proud prochází směsí plynného halogenidu kovu a rtuti a vytváří světlo v halogenidových výbojkách. Fungují poměrně podobně jako jiné plynové-výbojky (jako rtuťové výbojky), přičemž hlavním rozdílem je složení plynu. Účinnost a kvalita světla se obvykle zvyšuje přidáním par halogenidu kovu.
Jaké výhody nabízejí halogenidová světla?
Halogenidová světla nabízejí mnohem vyšší kvalitu světla a jsou třikrát až pětkrát účinnější než klasické žárovky. Často mají velmi vysokou barevnou teplotu (až 5500 K), v závislosti na konkrétní směsi halogenidů kovů. V souladu s tím mohou být halogenidové výbojky vysoce účinné pro-intenzivní použití, jako jsou světlomety automobilů, osvětlení sportovních zařízení nebo osvětlení pro fotografování. Jejich největší výhodou je vynikající světlo, které halogenidy kovů produkují.
Jaké jsou hlavní nevýhody metalhalogenidových světel?
Níže jsou uvedeny některé z nedostatků halogenidového osvětlení:
Ze všech svítidel dostupných na trhu mají halogenidová svítidla nejdelší-dobu zahřívání. U mnoha metalhalogenidových světel používaných ve sportovních zařízeních a skladech trvá 15 až 20 minut, než dosáhne své typické pracovní teploty. Toto je vážný problém z několika důvodů:
Vzhledem k tomu, že se nezapínají a nevypínají v případě potřeby, je třeba je používat delší dobu než LED.
Musíte vědět, kdy budete světlo potřebovat.
Abyste se vyhnuli nutnosti zahřívání-při opětovném zapnutí, mohou se světla rozsvítit, když nejsou potřeba, například během 30minutové prostoje.
Pokud jsou halogenidové výbojky provozovány na nižší než plný výkon, jejich účinnost klesá. Typická životnost žárovky se pohybuje mezi 6 000 a 15 000 hodinami. Zpočátku můžete utratit přibližně stejnou částku za halogenidy kovů a LED v závislosti na konkrétní žárovce. Problém je v tom, že abyste dosáhli životnosti jedné LED, budete si nakonec muset koupit velké množství halogenidů kovů (2–5). Postupem času to znamená extrémně vysoké náklady na údržbu.
Která metalhalogenidová světla mají menší nevýhody?
Níže jsou uvedeny některé z menších nedostatků v halogenidovém osvětlení:
Světla vytvořená na halogenidech kovů jsou všesměrová. 360-světlo stupně je vytvářeno všesměrovým osvětlením. Protože alespoň polovina světla musí být odražena a přesměrována do požadované osvětlované oblasti, jedná se o značnou neefektivnost systému. Vzhledem k tomu, že všesměrová světla vyžadují odraz a přesměrování světla, jejich výstup je výrazně méně účinný kvůli ztrátám, než by bylo, kdyby světlo bylo od přírody směrové.
Kde se metalhalogenidová světla nejčastěji používají?
Metalhalogenidové osvětlení se často používá ve výškových osvětleních pro sklady a další velké vnitřní prostory, stejně jako ve velkých sportovištích, jako jsou stadiony nebo hokejová hřiště.
LED diody
Světelná dioda (LED): Co to je?
Zkratka pro světelnou-diodu je LED. Se dvěma elektrodami (anodou a katodou) je dioda elektrické zařízení nebo součástka, která jí umožňuje proudit elektřinu pouze jedním směrem, obvykle dovnitř anodou a ven katodou. K výrobě diod se obvykle používají polovodivé materiály, jako je křemík nebo selen, což jsou látky v pevném skupenství, které vedou elektřinu za určitých podmínek, ale ne za jiných (např. při určitých napětích, úrovních proudu nebo intenzitě světla). Viditelné světlo uvolňuje gadget, když proud protéká polovodičovým materiálem. Je přesným opakem fotovoltaického článku, což je zařízení, které vyrábí elektřinu z viditelného světla.
Zde si můžete prostudovat historii LED osvětlení nebo si přečíst více o technických aspektech fungování LED.
Jaká je hlavní výhoda LED osvětlení?
LED osvětlení nabízí čtyři hlavní výhody:
Ve srovnání se všemi ostatními osvětlovacími technologiemi, včetně zářivek a světel LPS, ale zejména s halogenidovými svítidly, mají LED diody pozoruhodně dlouhou životnost. Nové LED diody mají životnost minimálně 50 000 až 100 000 hodin. Naproti tomu životnost halogenidové žárovky je typicky o 12–30 % delší v nejlepším případě (obvykle mezi 6 000 a 15 000 hodinami).
Ve srovnání se všemi ostatními komerčně dostupnými technologiemi osvětlení jsou LED diody neuvěřitelně energeticky účinné. Vyzařují světlo směrově (přes 180 stupňů oproti 360 stupňům, což znamená výrazně menší ztráty z nutnosti přesměrovat nebo odrazit světlo) a plýtvají velmi málo energií ve formě infračerveného záření (tepla).
Výborná kvalita světla
Velmi málo problémů a údržby
Jaké jsou drobné výhody LED světel?
LED světlamají kromě těch hlavních i řadu menších výhod. Ty se skládají z následujících:
Příslušenství: LED diody vyžadují mnohem méně dílů pro své doplňkové žárovky.
Barva: Bez potřeby konvenčních barevných filtrů, které konvenční řešení osvětlení vyžadují, lze LED diody vyrobit tak, aby produkovaly celou škálu odstínů viditelného světla.
nasměrované: LED standardně vyzařují světlo v poloměru 180 stupňů, takže jsou přirozeně směrované.
Velikost: Ve srovnání s běžnými svítidly, včetně žárovek, mohou být LED diody podstatně menší.
Zahřívání-: Diody LED se zapínají a vypínají rychleji a nevyžadují zahřívání-nebo ochlazování-doby.
Zde si přečtěte komplexní shrnutí mnoha výhod LED.
Jaké nevýhody mají LED světla?
Mohli byste předpokládat, že světla LED jsou s ohledem na výhody-nepřemýšlení. I když se to stává stále častěji, výběr LED stále vyžaduje určité kompromisy:
Zejména LED světla jsou opravdu drahá. Instalace LED osvětlení má obvykle vyšší počáteční náklady než většina možností. Toto je zdaleka nejvýznamnější nevýhoda, kterou je třeba vzít v úvahu. Náklady na LED diody však rychle klesají a tento trend bude pokračovat, až si je osvojí stále více lidí. Po zvážení všech věcí jsou počáteční náklady na LED ve skutečnosti spíše podobné jako u metalhalogenidových výbojek. Obě světla se obvykle prodávají za 10 až 30 USD za svítidlo v závislosti na typu a funkcích. To se samozřejmě může v obou situacích lišit v závislosti na konkrétním světle.
Brání vám náklady na váš projekt LED osvětlení v jeho schválení? Využijte naši službu hodnotového inženýrství.
Kde se LED diody často používají?
Počítačové obvodové desky byly první skutečnou{0}}světovou aplikací pro LED. Od té doby se jejich použití postupně rozrostlo a zahrnuje osvětlené značky, semafory a v poslední době také vnitřní a venkovní osvětlení. Pro obchodní budovy, školy, sklady a tělocvičny jsou LED světla vynikající volbou. Kromě toho je lze použít pro parkoviště, osvětlení silnic (které poskytuje výrazné barevné výhody oproti nízkotlakým a vysokotlakým sodíkovým výbojkám) a velká veřejná místa (která potřebují silné a účinné osvětlení široké oblasti). Přečtěte si zde fascinující pohled na vývoj pouličního osvětlení v USA.
Dodatečné kvalitativní srovnání
Co vyrábí halogenidy kovů aLED světlajiný?
Tyto dvě technologie využívají k generování světla velmi odlišné procesy. LED diody jsou polovodičovou technologií v pevné fázi, zatímco halogenidové výbojky obsahují kovy, které se uvnitř skleněného pláště odpařují na inertní plyn. Světlo produkované oběma metodami je mimořádně kvalitní. LED diody představují méně údržbu-náročnou, energeticky-účinnější technologii, která často vydrží mnohem déle. Halogenidy kovů patří mezi nejúčinnější světla pro výstupy s velmi chladnou barevnou teplotou, ale mají nižší životnost a dlouhé-doby zahřívání. Přesto generují velmi-kvalitní světlo.
Proč se metalhalogenidové výbojky stanou zastaralými kvůli LED?
Při prvním zapnutí světla nebo po odpojení zdroje energie se některé halogenidové výbojky zahřívají dlouho- (15–20 minut). Kromě toho existuje malá pravděpodobnost, že vybuchne halogenidová žárovka. Stále existuje možnost poškození nebo poškození, i když je to neobvyklé a existuje -bezpečnostní opatření snižující riziko. Výměna žárovek před očekávaným koncem životnosti a hromadná výměna žárovek (na rozdíl od bodové výměny jednotlivých žárovek, které selžou) jsou běžné preventivní metody. Kromě drastického snížení použitelnosti světla to může zvýšit ceny.
Halogenidové žárovky navíc spotřebují mnoho energie neefektivně. Navíc kvůli potřebě zahřátí-musí být spuštěny mnohem déle, než je skutečně nutné. To vše přispívá k výdajům, které se obvykle projevují vyššími účty za energie. Halogenidové žárovky mají zhruba stejnou cenu jako LED, ale kvůli jejich neefektivnímu provozu a časté potřebě výměny budou časem i nadále zvyšovat náklady. Tato neefektivita bude zvláště patrná u velké stavby (jako je stadion, sklad nebo hokejové kluziště).
Porovnání halogenidů kovů a LED
Přidružená teplota barvy
LED diody mají různé barevné teploty, které se obvykle pohybují mezi 2200 K a 6000 K (od „teplé“ žluté po světlou nebo „studenou“ modrou).
Bílé světlo produkované halogenidovými výbojkami je poměrně studené. Jsou pro ně k dispozici teploty barev až 3000 K. Až do 20 000 K mají některé halogenidy kovů neuvěřitelně nízké barevné teploty.
VÍTĚZ:
CRI
Konkrétní světlo má významný dopad na CRI u LED. Přesto je dostupný široký rozsah hodnot CRI, typicky mezi 65 a 95.
Nejlepší dostupný zdroj bílého světla s vysokým CRI jsou pravděpodobně halogenidy kovů.
Metal Halide vyhrál.
Cyklistika (zapínání a vypínání)
Protože diody LED reagují téměř okamžitě (neexistuje žádná fáze zahřívání{0}}nebo ochlazování-), jsou ideální pro záměrné zapínání a vypínání světel. Poskytují stálé osvětlení-bez blikání.
Doba zahřívání- halogenidových žárovek je neslavně dlouhá. Metalhalogenidová světla se již dlouho používají na mnoha stadionech, i když dosažení maximálního výkonu může žárovkám trvat 15 až 30 minut.
VÍTĚZ: LED
Stmívání
LED diody lze opravdu snadno stmívat a můžete je použít v libovolném procentu světla, od 100 % do 0,5 %. Stmívání LED funguje buď snížením propustného proudu nebo změnou doby trvání pulzu. Pokud chcete stmívat, musíte si také zakoupit LED stmívačeLED světlaprotože jsou nekompatibilní s běžnými žárovkovými stmívači, které snižují napětí aplikované na světlo.
Ke stmívání halogenidových světel lze použít různé elektrické nebo magnetické předřadníky, ale tím se mění napětí dodávané do světla a může se měnit jeho vlastnosti. Při provozu na méně než plný výkon jsou halogenidové výbojky často méně účinné. Stmívání může občas také způsobit, že světlo zhasne příliš brzy.
VÍTĚZ: LED
Směrovost
LED diody mají světelné spektrum 180 stupňů. Protože světlo je normálně potřeba přes cílovou oblast (spíše než všech 360 stupňů kolem žárovky), je to obvykle výhodné. Chcete-li lépe porozumět účinkům směrového osvětlení, zjistěte více o metrice známém jako „užitečné lumeny“ nebo „účinnost systému“.
Protože halogenidová světla jsou všesměrová, mohou vyzařovat světlo všemi směry. Ztráty a snížená účinnost systému vyplývá z potřeby odrážet a/nebo přesměrovat velkou část těchto emisí.
VÍTĚZ: LED
Účinnost
Ve srovnání se všemi ostatními možnostmi osvětlení dostupnými na trhu jsou LED diody neuvěřitelně účinné, zejména ve srovnání s klasickými žárovkami. Účinnost zdroje se obvykle pohybuje mezi 37 a 120 lumeny/watt. Avšak účinnost systému-množství světla, které skutečně dosáhne cílové oblasti po zohlednění všech ztrát-, je místo, kde LED skutečně svítí. Většina hodnot účinnosti systému LED je vyšší než 50 lumenů/watt.
Účinnost metalhalogenidových světel se pohybuje od 75 do 100 lumenů na watt. Hlavním důvodem, proč nedosahují LED diod, je to, že jejich systémová účinnost je výrazně nižší (méně než 30 lumenů/watt) kvůli všem ztrátám spojeným s výrobou všesměrového světla a požadavku na jeho přesměrování na požadované místo.
VÍTĚZ: LED
Efektivita klesání
S rostoucím proudem se účinnost LED snižuje. Dodatečný proud má také za následek zvýšení tepelného výkonu, což zkracuje životnost zařízení. S výkonem přibližně 80 % typickým na konci životnosti je celkový pokles výkonu v průběhu času poměrně malý. Vědci, kteří nedávno objevili příčiny poklesu LED, pracují na další minimalizaci ztrát.
Vzhledem k tomu, že zařízení stárne a k dosažení stejného světelného výkonu je zapotřebí více energie, ztrácejí halogenidová světla také účinnost. Halogenidy kovů mají kratší dobu degradace a vyšší ztráty účinnosti než LED.
VÍTĚZ: - (Poznámka: Díky novému vývoji v technologii LED mohou být pravděpodobně ještě více pokleslé.)
(Neviditelné spektrum) Emise
Většina energie spotřebované světelným zdrojem je přeměněna přímo na viditelné světlo, protože LED diody vytvářejí relativně úzké spektrum viditelného světla bez tepla nebo ztrát zbytečných typů záření (IR, UV), které přicházejí s konvenčním osvětlením.
Infračervené i ultrafialové záření je produkováno ve značném množství halogenidovými světly.
VÍTĚZ: LED
Infračervené a ultrafialové
LED: NEJEDNA
Pro běžné osvětlení ztrácejí halogenidová světla energii vyzařováním infračerveného záření.
Aby se zabránilo uvolňování UV záření do atmosféry, musí mít halogenidové výbojky filtr integrovaný do žárovky. Tyto filtry jsou nezbytné k tomu, aby zabránily vyblednutí obarvených povrchů při vystavení světlu halogenidů; jinak mohou svítidla, lidé a dokonce i zvířata utrpět vážná zranění (jako je těžké spálení sluncem nebo obloukové oko).
VÍTĚZ: LED
Vlastnosti selhání
LED diody v průběhu času neustále slábnou, a proto selhávají. Ztráta jedné nebo dvou diod nemusí nutně znamenat, že celé svítidlo selže, protožeLED světlaobvykle používají více světelných zářičů v jednom svítidle.
Když halogenidová světla dosáhnou konce své životnosti, mohou zažít jev zvaný cyklování, při kterém se zapínají a vypínají bez lidského zásahu, až se nakonec úplně rozbijí. Z tohoto důvodu je třeba metalhalogenidová světla v mnoha prostředích (jako je stadion) vyměnit před uplynutím jejich životnosti.
VÍTĚZ: LED
Svíčky na nohy
Namísto měření celkového množství světla vycházejícího ze zdroje (světelný tok), nožní svíčka měří množství světla, které dosáhne danou plochu povrchu.
Ve srovnání se všemi ostatními typy osvětlení dostupnými na trhu jsou LED diody neuvěřitelně účinné. Účinnost zdroje se obvykle pohybuje mezi 37 a 120 lumeny/watt. Avšak účinnost systému-množství světla, které skutečně dosáhne cílové oblasti po zohlednění všech ztrát-, je místo, kde LED skutečně svítí. Většina hodnot účinnosti systému LED je vyšší než 50 lumenů/watt.
Ve srovnání s žárovkami mají halogenidová světla účinnost zdroje 75–100 lumenů/watt. Hlavním důvodem, proč nedosahují LED diod, je to, že jejich systémová účinnost je výrazně nižší (méně než 30 lumenů/watt) kvůli všem ztrátám spojeným s výrobou všesměrového světla a požadavku na jeho přesměrování na požadované místo.
VÍTĚZ: - (Poznámka: Je obtížné měřit relativní výkon, protože hodnocení nožní svíčky je vysoce specifické pro aplikaci-a případ{2}}od-případu.)
Emise tepla
LED diody neprodukují velké množství tepla. To má opravdu jen jednu možnou nevýhodu: použití LED pro venkovní osvětlení v zimě. Když sníh napadne na konvenční světla, jako jsou HID světla, při kontaktu se světlem roztaje. U LED se tomu obvykle zabrání tak, že světlo nasměrujete dolů k zemi nebo je zakryjete štítem.
Značné množství tepla uvolňují halogenidové žárovky; asi 10–15 % spotřebované energie se přemění na teplo. Ačkoli to může být v určitých situacích výhodné, tepelné ztráty jsou často špatné, protože indikují energetickou neefektivnost. Konečným cílem zařízení je vyzařovat světlo, nikoli teplo.
VÍTĚZ: LED
Délka života
Ve srovnání s jinými komerčně dostupnými světelnými zdroji mají LED diody delší životnost. Přestože se životnost liší, obvykle se pohybuje mezi 25 000 a 100 000 hodinami nebo více, než je potřeba vyměnit světlo nebo svítidlo.
Halogenidová světla sice vydrží déle než zastaralé technologie, jako jsou žárovky, ale nevydrží tak dlouho-jako světla LED. Průměrná životnost žárovky se pohybuje mezi 6 000 a 15 000 hodinami, než je potřeba ji vyměnit. Poznámka: Aby se zabránilo velkým degradačním efektům, jako jsou změny barev nebo cyklování, může být nutné vyměnit halogenidové výbojky před koncem jejich životnosti.
VÍTĚZ: LED
Náklady na život
LED osvětlení nabízí nízké náklady na životnost a poměrně drahé počáteční náklady. V průběhu času (doba návratnosti) se technologie investorovi vrátí. V průběhu času poskytují největší návratnost nižší náklady na údržbu (které jsou založeny na mzdových nákladech) a zisky z energetické účinnosti (které jsou závislé na nákladech na elektřinu).
Přestože jsou halogenidová světla za rozumnou cenu, vyžadují hodně údržby. Pro dosažení stejné životnosti jako u jednoho LED světla bude pravděpodobně nutné metalhalogenidové žárovky zakoupit vícekrát a náklady na práci s tím spojené budou muset být pokryty.
VÍTĚZ: LED
Náklady na údržbu
LED diody jsou zdaleka nejlepší na trhu, pokud jde o náklady na životnost, a to díky své provozní životnosti a četnosti výměny žárovek.
Kromě mzdových nákladů na monitorování a výměnu stárnoucích nebo prošlých světel několikrát během očekávané životnosti jedné LED, halogenidové výbojky vyžadují rutinní výměnu žárovek a výměnu předřadníku.
VÍTĚZ: LED
Počáteční výdaje
Cena LED světel se liší v závislosti na specifikacích, ale obecně jsou vysoké. Průměrná cena 100W-ekvivalentní LED žárovky se pohybuje mezi 10 a 20 USD.
V závislosti na specifikacích může 100W metalhalogenidová žárovka stát kdekoli od 10 do 30 USD.
VÍTĚZ:
Odolnost proti šoku
Solid State Lights (SSL), podobně jako LED diody, je těžké rozbít fyzickými otřesy.
Halogenidová žárovka je poměrně křehká. Ještě důležitější je, že protože mnoho halogenidových výbojek obsahuje nebezpečné látky, jako je rtuť, je třeba s rozbitými žárovkami zacházet a opatrně je likvidovat.
VÍTĚZ: LED
Rozměry
LED diody mohou být zmenšeny na mnohem větší velikost a mohou být neuvěřitelně malé (za určitých okolností méně než 2 mm). To vše značně rozšiřuje rozsah aplikací pro LED.
I když mohou být malé, halogenidové žárovky se obvykle nevyrábějí o průměru menší než asi centimetr. Příkon a světelný výkon potřebné pro konkrétní aplikaci určují maximální velikost žárovek.
VÍTĚZ: LED
Tolerance vůči chladu
LED diody: Aktivují se okamžitě při teplotách pod 40 stupňů Celsia.
Minus 40 stupňů Celsia pro halogenid kovu
VÍTĚZ: LED
Tolerance vůči teplu
100 °C. LED diody fungují dobře ve vnitřním i venkovním prostředí při všech typických provozních teplotách. Potřebují však hodně tepla a hůře fungují při velmi vysokých teplotách, zvláště když jsou v blízkosti jiných citlivých částí.
Nebyli jsme schopni najít žádné nestranné informace týkající se výkonu halogenidových výbojek při vysokých teplotách. Pokud máte nějaké informace, kontaktujte nás.
VÍTĚZ:
Čas se zahřát
U LED diod není téměř žádná-doba zahřívání. Jejich jas dosáhne svého vrcholu velmi okamžitě.
V závislosti na jasu potřebují halogenidové výbojky znatelnou-dobu zahřívání. Může trvat 15 až 20 minut, než halogenidová světla na atletických sportovištích dosáhnou plného lesku.
VÍTĚZ: LED
Záruka
LED: Obvykle 5–10 let
Halogenid kovů: obvykle jeden až dva roky
VÍTĚZ: LED
