Светодиодные и металлогалогенные лампы

Задумывались ли вы когда-нибудь о сравнении светодиодов (LED) и металлогалогенных ламп? Ниже приводится параллельное--сравнение этих двух методов с последующим тщательным анализом каждого метода в отдельности.

Когда металлические и галогенные элементы соединяются, образуются соединения, известные как галогениды металлов. Они состоят из гексафторида урана (топлива, используемого в ядерных энергетических реакторах) и хлорида натрия (соли). Электрический ток пропускают через смесь металлогалогенного газа и ртути для создания света в металлогалогенных лампах. Они работают примерно так же, как и другие газоразрядные-лампы (например, ртутные), с основным отличием в составе газа. Эффективность и качество света обычно повышаются за счет добавления паров галогенидов металлов.

Металлогалогенные лампы обеспечивают гораздо лучшее качество света и в три-пять раз более эффективны, чем лампы накаливания. Они часто имеют очень высокую цветовую температуру (до 5500К), зависящую от конкретной смеси галогенидов металлов. Соответственно, металлогалогенные лампы могут быть очень эффективны для использования в условиях высокой-интенсивности, например в фарах автомобилей, освещении спортивных сооружений или освещении для фотосъемки. Превосходный свет, который производят металлогалогенные лампы, безусловно, является их самым большим преимуществом.
Каковы основные недостатки металлогалогенных ламп?

Ниже приведены некоторые недостатки металлогалогенного освещения:

Из всех ламп, доступных на рынке, металлогалогенные лампы имеют самое длительное время прогрева-. Многим металлогалогенным лампам, используемым в спортивных сооружениях и на складах, требуется от 15 до 20 минут для достижения типичной рабочей температуры. Это серьезная проблема по нескольким причинам:
Поскольку они не включаются и не выключаются при необходимости, их необходимо использовать в течение более длительного времени, чем светодиоды.
Вы должны знать, когда вам понадобится свет.
Чтобы избежать необходимости прогрева-при повторном включении, свет можно включать, когда он не нужен, например, во время 30-минутного простоя.
Когда металлогалогенные лампы работают не на полную мощность, их эффективность снижается. Типичный срок службы лампочки составляет от 6000 до 15 000 часов. Первоначально вы можете потратить примерно одинаковую сумму на металлогалогенные лампы и светодиоды, в зависимости от конкретной лампы. Проблема в том, что для того, чтобы срок службы одного светодиода соответствовал сроку службы, вам в конечном итоге придется покупать большое количество металлогалогенных ламп (2–5). Со временем это приводит к чрезвычайно высоким затратам на техническое обслуживание.
Какие металлогалогенные лампы имеют незначительные недостатки?
Ниже приведены некоторые незначительные недостатки металлогалогенного освещения:

Лампы, изготовленные на основе металлогалогенных ламп, являются всенаправленными.. 360-свет создается всенаправленным освещением. Поскольку по крайней мере половина света должна отражаться и перенаправляться на желаемую освещаемую область, это является значительной неэффективностью системы. Поскольку всенаправленные источники света требуют отражения и перенаправления света, их выходная мощность значительно менее эффективна из-за потерь, чем если бы свет был направленным по своей природе.

Металлогалогенное освещение часто используется для освещения высоких пролетов складов и других больших помещений, а также на крупных спортивных площадках, таких как стадионы или хоккейные площадки.
светодиоды

Аббревиатура слова «светодиод»- — LED. Диод с двумя электродами (анодом и катодом) представляет собой электрическое устройство или компонент, который позволяет электричеству течь через него только в одном направлении, обычно внутрь через анод и наружу через катод. Для изготовления диодов обычно используются полу-полупроводящие материалы, такие как кремний или селен, которые представляют собой твердотельные вещества, проводящие электричество при определенных условиях, но не при других (например, при определенных напряжениях, уровнях тока или интенсивности света). Видимый свет излучается гаджетом, когда ток протекает через полупроводниковый материал. Это полная противоположность фотоэлектрическому элементу, который представляет собой устройство, генерирующее электричество из видимого света.

Вы можете изучить историю светодиодного освещения или узнать больше о технических аспектах работы светодиодов здесь.

Светодиодное освещение имеет четыре основных преимущества:

По сравнению со всеми другими технологиями освещения, включая люминесцентные лампы и лампы LPS, но особенно с металлогалогенными лампами, светодиоды имеют удивительно долгий срок службы. Срок службы новых светодиодов составляет не менее 50 000–100 000 часов. Напротив, срок службы металлогалогенной лампы обычно в лучшем случае на 12–30% дольше (обычно от 6000 до 15 000 часов).
По сравнению со всеми другими коммерчески доступными технологиями освещения, светодиоды невероятно энергоэффективны. Они излучают свет направленно (более 180 градусов в отличие от 360 градусов, что означает значительно меньшие потери из-за необходимости перенаправлять или отражать свет) и тратят очень мало энергии в виде инфракрасного излучения (тепла).
Отличное качество света
Очень мало хлопот и обслуживания

светодиодные фонариимеют ряд незначительных преимуществ помимо основных. Они состоят из следующего:

Аксессуары: светодиоды требуют гораздо меньше деталей для своих дополнительных ламп.
Цвет: без необходимости использования обычных цветных фильтров, которые требуются для традиционных осветительных решений, светодиоды могут создавать весь спектр оттенков видимого света.
направленный: по умолчанию светодиоды излучают свет в радиусе 180 градусов, что делает его направленным естественным образом.
Размер: по сравнению с обычными светильниками, в том числе лампами накаливания, светодиоды могут быть существенно меньше.
Разминка-Прогрев: светодиоды включаются и выключаются быстрее и не требуют времени на разогрев-или охлаждение-.
Здесь вы найдете подробный обзор многочисленных преимуществ светодиодов.

Вы могли бы предположить, что светодиодные фонари – это несложная задача,-учитывая их преимущества. Несмотря на то, что это становится все более актуальным, выбор светодиодов по-прежнему требует некоторых компромиссов:

Светодиодные лампы, в частности, очень дороги. Установка светодиодного освещения обычно требует более высоких первоначальных затрат, чем большинство вариантов. Это, безусловно, самый существенный недостаток, который следует учитывать. Тем не менее, стоимость светодиодов быстро падает, и эта тенденция будет продолжаться по мере того, как их будет использовать все больше людей. Учитывая все обстоятельства, первоначальная стоимость светодиодов на самом деле очень похожа на стоимость металлогалогенных ламп. Оба светильника обычно продаются по цене от 10 до 30 долларов за светильник, в зависимости от типа и функций. Естественно, в зависимости от конкретного освещения, в обеих ситуациях это может меняться.

Мешает ли вам получить одобрение ваш проект светодиодного освещения из-за затрат? Воспользуйтесь нашими услугами по инжинирингу стоимости.

Компьютерные платы стали первым-первым реальным применением светодиодов. С тех пор их использование постепенно расширилось и теперь охватывает световые знаки, светофоры, а в последнее время и внутреннее и наружное освещение. Светодиодные светильники являются отличным вариантом для коммерческих зданий, школ, складов и спортивных залов. Кроме того, их можно использовать для парковок, освещения дорог (что обеспечивает заметные цветовые преимущества по сравнению с натриевыми лампами низкого и высокого давления) и больших общественных мест (которые требуют сильного и эффективного освещения на большой площади). Прочтите здесь, чтобы получить увлекательный взгляд на развитие уличного освещения в США.

Что делает металлогалогенные иСветодиодные фонариДругой?

Эти две технологии используют совершенно разные процессы для генерации света. Светодиоды представляют собой твердотельную полупроводниковую технологию, тогда как металлогалогенные лампы содержат металлы, которые испаряются в инертный газ внутри стеклянной оболочки. Свет, получаемый обоими методами, имеет чрезвычайно высокое качество. Светодиоды — это менее затратная в обслуживании-и более энергоэффективная-технология, которая часто служит намного дольше. Металлогалогенные лампы являются одними из наиболее эффективных ламп с очень низкой цветовой температурой, но у них меньший срок службы и длительное время-разогрева. Тем не менее, они генерируют свет очень высокого-качества.

При первом включении света или отключении источника питания некоторые металлогалогенные лампы прогреваются-длительно (15–20 минут). Кроме того, существует небольшая вероятность того, что металлогалогенная лампа взорвется. Вероятность причинения вреда или ущерба все равно существует, даже если это происходит редко и существуют меры-по снижению риска. Замена лампочек до ожидаемого конца их срока службы и коллективно (в отличие от точечной замены отдельных лампочек, вышедших из строя) является распространенным профилактическим методом. Помимо резкого сокращения срока службы ламп, это может привести к повышению цен.

Кроме того, металлогалогенные лампы потребляют много энергии неэффективно. Кроме того, из-за необходимости разминки-их приходится выполнять гораздо дольше, чем это действительно необходимо. Все это увеличивает расходы, которые обычно выражаются в увеличении счетов за коммунальные услуги. Металлогалогенные лампы стоят примерно столько же, сколько светодиоды, но из-за их неэффективной работы и частой необходимости замены они со временем будут увеличивать затраты. Эта неэффективность будет особенно заметна в больших сооружениях (таких как стадион, склад или хоккейная площадка).

Связанная температура цвета
Светодиоды бывают различных цветовых температур, которые обычно находятся в диапазоне от 2200К до 6000К (от «теплого» желтого до светлого или «холодного» синего).

Белый свет, излучаемый металлогалогенными лампами, довольно холодный. Для них доступны цветовые температуры до 3000К. Некоторые галогениды металлов имеют невероятно низкую цветовую температуру до 20 000 К.

ПОБЕДИТЕЛЬ:

ЦНИИ
Конкретный свет, о котором идет речь, оказывает существенное влияние на индекс цветопередачи светодиодов. Тем не менее, доступен широкий диапазон значений CRI, обычно от 65 до 95.

Лучшим источником белого света с высоким индексом цветопередачи, вероятно, являются галогениды металлов.

Металлогалогенные лампы победили.

Велоспорт (включение и выключение)
Поскольку светодиоды реагируют почти мгновенно (нет фаз-разогрева или-охлаждения), они идеально подходят для целенаправленного включения и выключения света. Они обеспечивают постоянное освещение-без мерцания.

Время прогрева-металлогалогенных ламп чрезвычайно велико. Металлогалогенные лампы уже давно используются на многих стадионах, хотя для достижения максимальной мощности лампочкам может потребоваться от 15 до 30 минут.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Затемнение
Светодиоды действительно легко регулировать, и вы можете использовать их при любом проценте освещенности, от 100% до 0,5%. Уменьшение прямого тока или изменение длительности импульса — вот как работает затемнение светодиода. Вам также необходимо купить светодиодные диммеры, если вы хотите затемнить свет.светодиодные фонарипоскольку они несовместимы с обычными диммерами накаливания, которые снижают напряжение, подаваемое на свет.

Для затемнения металлогалогенных ламп можно использовать различные электрические или магнитные балласты, однако при этом изменяется напряжение, подаваемое на лампу, и могут измениться ее свойства. При работе на мощности менее полной металлогалогенные лампы зачастую менее эффективны. Иногда затемнение может привести к тому, что свет погаснет слишком рано.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Направленность
Светодиоды имеют спектр света 180 градусов. Поскольку свет обычно необходим по всей целевой области (а не на все 360 градусов вокруг лампы), это обычно выгодно. Узнайте больше о показателе, известном как «полезные люмены» или «эффективность системы», чтобы лучше понять влияние направленного освещения.

Поскольку металлогалогенные лампы являются всенаправленными, они могут излучать свет во всех направлениях. Потери и снижение эффективности системы возникают из-за необходимости отражать и/или перенаправлять большую часть этих выбросов.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Эффективность
По сравнению со всеми другими вариантами освещения, доступными на рынке, светодиоды невероятно эффективны, особенно по сравнению с лампами накаливания. Эффективность источника обычно составляет от 37 до 120 люмен/ватт. Однако эффективность системы-количество света, которое действительно достигает целевой области после учета всех потерь-, — это то, где светодиоды действительно светят. У большинства светодиодных систем показатели эффективности превышают 50 люмен/ватт.

Эффективность металлогалогенных ламп колеблется от 75 до 100 люмен на ватт. Основная причина, по которой они уступают светодиодам, заключается в том, что эффективность их системы значительно ниже (менее 30 люмен/ватт) из-за всех потерь, связанных с производством всенаправленного света и необходимостью перенаправить его в нужное место.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Падение эффективности
По мере увеличения тока эффективность светодиода снижается. Дополнительный ток также приводит к увеличению тепловой мощности, что сокращает срок службы устройства. Поскольку в конце срока службы типичная производительность составляет около 80%, общее снижение производительности с течением времени сравнительно невелико. Исследователи, которые недавно обнаружили причины снижения мощности светодиодов, работают над дальнейшей минимизацией потерь.

По мере того, как устройство стареет и для обеспечения той же светоотдачи требуется больше энергии, металлогалогенные лампы также теряют эффективность. Металлогалогенные лампы имеют более короткое время износа и более высокие потери эффективности, чем светодиоды.

ПОБЕДИТЕЛЬ: - (Примечание: новые разработки в области светодиодных технологий, вероятно, сделают их еще более слабыми.)

(Невидимый спектр) Выбросы
Большая часть энергии, используемой источником света, преобразуется непосредственно в видимый свет, поскольку светодиоды создают относительно узкий спектр видимого света без выделения тепла или потерь на ненужные типы излучения (ИК, УФ), которые возникают при обычном освещении.

Металлогалогенные лампы производят в значительных количествах как инфракрасное, так и ультрафиолетовое излучение.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Инфракрасное и ультрафиолетовое
Светодиоды: НИ ОДИН

При повседневном освещении металлогалогенные лампы теряют энергию, испуская инфракрасное излучение.

Чтобы предотвратить выброс УФ-излучения в атмосферу, металлогалогенные лампы должны иметь встроенный в лампочку фильтр. Эти фильтры необходимы для предотвращения выцветания окрашенных поверхностей под воздействием металлогалогенного света; в противном случае осветительные приборы, люди и даже животные могут получить серьезные травмы (например, сильный солнечный ожог или дугу в глазу).

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Особенности неудачи
Светодиоды со временем тускнеют и поэтому выходят из строя. Потеря одного или двух диодов не обязательно означает, что весь светильник выйдет из строя, посколькусветодиодные фонариобычно используют несколько излучателей света в одном светильнике.

Когда срок службы металлогалогенных ламп подходит к концу, они могут испытывать явление, называемое цикличностью, при котором они включаются и выключаются без вмешательства человека, пока в конечном итоге полностью не выходят из строя. По этой причине металлогалогенные лампы во многих местах (например, на стадионах) необходимо заменять до истечения срока их службы.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Свечи для ног
Вместо измерения общего количества света, исходящего от источника (световой поток), фут-свеча измеряет количество света, достигающего заданной площади поверхности.

По сравнению со всеми другими типами освещения, доступными на рынке, светодиоды невероятно эффективны. Эффективность источника обычно составляет от 37 до 120 люмен/ватт. Однако эффективность системы-количество света, которое действительно достигает целевой области после учета всех потерь-, — это то, где светодиоды действительно светят. У большинства светодиодных систем показатели эффективности превышают 50 люмен/ватт.

По сравнению с лампами накаливания, металлогалогенные лампы имеют эффективность источника 75–100 люмен/ватт. Основная причина, по которой они уступают светодиодам, заключается в том, что эффективность их системы значительно ниже (менее 30 люмен/ватт) из-за всех потерь, связанных с производством всенаправленного света и необходимостью перенаправить его в нужное место.

ПОБЕДИТЕЛЬ: - (Примечание. Измерить относительную эффективность сложно, поскольку рейтинги фут-свечей сильно зависят от-приложения и от каждого--каждого случая.)

Выбросы тепла
Светодиоды не выделяют много тепла. На самом деле здесь есть только один возможный недостаток: использование светодиодов для наружного освещения в зимний период. Когда снег падает на обычные фонари, такие как HID, он тает при контакте с ним. При использовании светодиодов этого обычно можно избежать, направляя свет вниз к земле или закрывая его козырьком.

Металлогалогенные лампы выделяют значительное количество тепла; около 10–15% используемой энергии преобразуется в тепло. Хотя в определенных ситуациях это может быть выгодно, потери тепла часто являются негативным явлением, поскольку указывают на энергетическую неэффективность. Конечная цель устройства — излучать свет, а не тепло.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Продолжительность жизни
По сравнению с другими коммерчески доступными источниками света, светодиоды имеют более длительный срок службы. Хотя продолжительность жизни варьируется, обычно она составляет от 25 000 до 100 000 часов или более, прежде чем потребуется заменить светильник или приспособление.

Хотя металлогалогенные лампы служат дольше, чем устаревшие лампы, такие как лампы накаливания, они не так долговечны,-как светодиодные. Средний срок службы лампочки составляет от 6000 до 15 000 часов, прежде чем ее потребуется заменить. Примечание. Чтобы предотвратить серьезные последствия деградации, такие как изменение цвета или езда на велосипеде, металлогалогенные лампы, возможно, придется заменить до истечения срока их службы.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Стоимость жизни
Светодиодное освещение обеспечивает низкие эксплуатационные расходы и сравнительно высокие стартовые затраты. Со временем (период окупаемости) технология возмещает расходы инвестору. С течением времени наибольшую окупаемость обеспечивают более низкие расходы на техническое обслуживание (которые основаны на затратах на рабочую силу) и повышение энергоэффективности (которое зависит от затрат на электроэнергию).

Несмотря на разумную цену, металлогалогенные лампы требуют тщательного ухода. Чтобы добиться того же срока службы, что и у одного светодиодного светильника, металлогалогенные лампы, вероятно, придется покупать несколько раз, и необходимо будет покрыть соответствующие затраты на рабочую силу.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Затраты на техническое обслуживание
Светодиоды, безусловно, являются лучшими на рынке с точки зрения затрат на срок службы из-за их срока службы и частоты замены ламп.

Помимо трудозатрат на мониторинг и замену устаревших или устаревших ламп несколько раз в течение ожидаемого срока службы одного светодиода, металлогалогенные лампы требуют регулярной замены ламп и балласта.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Первоначальные расходы
Цена на светодиодные фонари варьируется в зависимости от характеристик, однако, как правило, она высока. Средняя стоимость светодиодной лампы мощностью 100 Вт,-эквивалентной, составляет от 10 до 20 долларов США.

В зависимости от характеристик металлогалогенная лампа мощностью 100 Вт может стоить от 10 до 30 долларов.

ПОБЕДИТЕЛЬ:

Сопротивление шоку
Твердотельные фонари (SSL), как и светодиоды, трудно сломать физическими ударами.

Металлогалогенная лампа сравнительно хрупкая. Что еще более важно, поскольку многие металлогалогенные лампы содержат опасные вещества, такие как ртуть, с разбитыми лампами необходимо обращаться и утилизировать их осторожно.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Размеры
Светодиоды можно масштабировать до гораздо большего размера и они могут быть невероятно маленькими (в некоторых случаях менее 2 мм). Учитывая все это, это значительно расширяет спектр применения светодиодов.

Хотя они могут быть крошечными, металлогалогенные лампы обычно не делаются меньше сантиметра в поперечнике. Максимальный размер лампочек определяется мощностью и светоотдачей, необходимыми для конкретного применения.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Терпимость к холоду
Светодиоды: они мгновенно активируются при температуре ниже 40 градусов по Цельсию.

Минус 40 градусов по Цельсию для металлогалогенных ламп.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Терпимость к жаре
100°С. Светодиоды хорошо работают как внутри, так и снаружи помещений при всех типичных рабочих температурах. Однако им требуется сильный отвод тепла, и они хуже работают при очень высоких температурах, особенно рядом с другими хрупкими деталями.

Нам не удалось найти объективной информации о работе металлогалогенных ламп при высоких температурах. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть какая-либо информация.

ПОБЕДИТЕЛЬ:

Время разогреться
У светодиодов практически нет периода прогрева-. Их яркость мгновенно достигает своего пика.

В зависимости от яркости металлогалогенным лампам требуется заметный период-прогрева. Металлогалогенным лампам на спортивных площадках может потребоваться от 15 до 20 минут, чтобы достичь полного блеска.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод

Гарантия
Светодиоды: обычно 5–10 лет.

Металлогалогенные лампы: обычно от одного до двух лет.

ПОБЕДИТЕЛЬ: светодиод