Comparaison d'éclairage : lampes à LED et lampes aux halogénures métalliques

Qu'est-ce qu'une lampe aux halogénures métalliques :

Les halogénures métalliques sont des composés formés lorsque des éléments métalliques et halogènes se combinent. Ils comprennent des éléments comme le chlorure de sodium (sel) et l'hexafluorure d'uranium (le combustible utilisé dans les réacteurs nucléaires). Les lampes aux halogénures métalliques produisent de la lumière en faisant passer un courant électrique à travers une combinaison de mercure et de gaz aux halogénures métalliques. Leur fonctionnement est très similaire aux autres lampes à décharge (par exemple à vapeur de mercure) - la principale différence étant la composition du gaz. L'introduction de vapeur d'halogénure métallique améliore généralement à la fois l'efficacité et la qualité de la lumière.

Quel est l'avantage des lampes aux halogénures métalliques :

Les lampes aux halogénures métalliques sont 3 à 5 fois plus efficaces que les ampoules à incandescence et produisent une lumière de bien meilleure qualité. Dans de nombreux cas, et en fonction du mélange particulier d'halogénures métalliques, ils ont une température de couleur très élevée (jusqu'à 5 500 K). Cela signifie que les ampoules aux halogénures métalliques peuvent être très utiles pour des applications à haute intensité telles que les phares de véhicules, l'éclairage d'installations sportives ou pour l'éclairage photographique. La meilleure chose que les halogénures métalliques ont de loin est la lumière de haute qualité qu’ils produisent.

Quelles sont les principales lacunes des lampes aux halogénures métalliques :

Parmi les défauts de l’éclairage aux halogénures métalliques figurent les suivants :

Les lampes aux halogénures métalliques ont la période de préchauffage la plus longue de toutes les lampes du marché. De nombreuses lampes aux halogénures métalliques utilisées dans les entrepôts et les installations sportives mettent 15 à 20 minutes pour atteindre leur température de fonctionnement normale. Il s’agit d’un problème majeur pour plusieurs raisons :

Ils doivent fonctionner pendant des périodes plus longues qu'une LED car ils ne s'allument pas et ne s'éteignent pas à la demande.

Vous devez anticiper quand vous avez besoin de lumière.

Les lumières peuvent être allumées lorsqu'elles ne sont pas obligées de le faire (par exemple pendant une période d'arrêt de 30 minutes) pour éviter qu'elles n'aient besoin d'être préchauffées lorsqu'elles sont rallumées.

Les lampes aux halogénures métalliques deviennent moins efficaces lorsqu'elles fonctionnent à une puissance de fonctionnement inférieure à leur pleine puissance. Une ampoule dure en moyenne entre 6 000 et 15 000 heures de fonctionnement. En fonction de l'ampoule particulière, vous pourriez dépenser initialement le même montant avec des LED et des halogénures métalliques. Le problème est qu’au fil du temps, vous devrez acheter un grand nombre d’halogénures métalliques (2 à 5) pour égaler la durée de vie d’une seule LED. Globalement, cela signifie des coûts de maintenance très élevés au fil du temps.

Quelles sont les lacunes mineures des lampes aux halogénures métalliques :

Parmi les défauts mineurs de l’éclairage aux halogénures métalliques figurent les suivants :

Les lampes aux halogénures métalliques sont omnidirectionnelles. Les lumières omnidirectionnelles produisent de la lumière à 360 degrés. Il s’agit d’une inefficacité importante du système car au moins la moitié de la lumière doit être réfléchie et redirigée vers la zone souhaitée à éclairer. Le besoin de réflexion et de redirection de la lumière signifie que le rendement est beaucoup moins efficace pour les lumières omnidirectionnelles en raison des pertes qu'il ne le serait pour la même lumière si elle était directionnelle par nature.

Où les lampes aux halogénures métalliques sont-elles couramment utilisées :

Les applications courantes de l'éclairage aux halogénures métalliques comprennent les grandes installations sportives telles que les stades ou les patinoires de hockey, ainsi que l'éclairage de grandes hauteurs pour les entrepôts et les grands espaces intérieurs.

DIRIGÉ:

Qu'est-ce qu'une diode électroluminescente (DEL) :

LED signifie Light Emitting Diode. Une diode est un dispositif ou un composant électrique doté de deux électrodes (une anode et une cathode) à travers lesquelles l'électricité circule - généralement dans une seule direction (entrée par l'anode et sortie par la cathode). Les diodes sont généralement fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs tels que le silicium ou le sélénium, des substances solides qui conduisent l'électricité dans certaines circonstances et pas dans d'autres (par exemple à certaines tensions, niveaux de courant ou intensités lumineuses). Lorsque le courant traverse le matériau semi-conducteur, l'appareil émet de la lumière visible. C'est tout le contraire d'une cellule photovoltaïque (un dispositif qui convertit la lumière visible en courant électrique).

Si vous êtes intéressé par les détails techniques du fonctionnement d'une LED, vous pouvez en savoir plus. Pour une histoire de l’éclairage LED, lisezici.

Quel est le principal avantage des lumières LED

L’éclairage LED présente quatre avantages majeurs :

Les LED ont une durée de vie extrêmement longue par rapport à toutes les autres technologies d'éclairage (y compris les lampes LPS et fluorescentes, mais surtout par rapport aux lampes aux halogénures métalliques). Les nouvelles LED peuvent durer de 50 000 à 100 000 heures, voire plus. En comparaison, la durée de vie typique d'une ampoule aux halogénures métalliques est au mieux de 12 à 30 % plus longue (généralement entre 6 000 et 15 000 heures).

Les LED sont extrêmement économes en énergie par rapport à toutes les autres technologies d'éclairage disponibles dans le commerce. Il y a plusieurs raisons à cela, notamment le fait qu'ils gaspillent très peu d'énergie sous forme de rayonnement infrarouge (chaleur) et qu'ils émettent de la lumière de manière directionnelle (plus de 180 degrés contre 360 degrés, ce qui signifie qu'il y a beaucoup moins de pertes dues à la nécessité de rediriger ou réfléchir la lumière).

Très haute qualité de lumière.

Coûts de maintenance et tracas très faibles.

Quels sont les avantages mineurs des lumières LED :

En plus des avantages majeurs, les lampes LED offrent également plusieurs petits avantages. Ceux-ci incluent les éléments suivants :

Accessoires : les LED nécessitent beaucoup moins de pièces accessoires.

Couleur : les LED peuvent être conçues pour générer tout le spectre des couleurs de lumière visible sans avoir à utiliser les filtres de couleur traditionnels requis par les solutions d'éclairage traditionnelles.

Directionnel : les LED sont naturellement directionnelles (elles émettent de la lumière à 180 degrés par défaut).

Taille : les LED peuvent être beaucoup plus petites que les autres lampes (même à incandescence).

Préchauffage : les LED ont une commutation plus rapide (pas de période de préchauffage ou de refroidissement).

Quel est l’inconvénient des lumières LED ?

Compte tenu des avantages, vous pourriez penser que les lumières LED sont une évidence. Même si cela devient de plus en plus le cas, quelques compromis doivent encore être faits lorsque vous choisissez la LED :

En particulier, les lampes LED sont relativement chères. Les coûts initiaux d’un projet d’éclairage LED sont généralement plus élevés que ceux de la plupart des alternatives. C’est de loin le plus gros inconvénient à prendre en compte. Cela dit, le prix des LED diminue rapidement et, à mesure qu’elles continuent d’être adoptées en masse, le prix continuera de baisser. Cela dit, le coût initial des LED par rapport aux lampes aux halogénures métalliques est en fait assez proche. Les deux luminaires (selon le modèle et les spécifications spécifiques) se vendent généralement entre 10 et 30 dollars par luminaire. Bien entendu, cela peut changer dans les deux cas en fonction de la lumière particulière en question.

Où la LED est-elle couramment utilisée :

La première utilisation pratique des LED a eu lieu dans les circuits imprimés pour ordinateurs. Depuis, ils ont progressivement élargi leurs applications pour inclure les feux de circulation, les panneaux lumineux et, plus récemment, l'éclairage intérieur et extérieur. Les lumières LED sont une merveilleuse solution pour les gymnases, les entrepôts, les écoles et les bâtiments commerciaux. Ils sont également adaptables aux grands espaces publics (qui nécessitent un éclairage puissant et efficace sur une grande surface), à l'éclairage routier (qui offre des avantages de couleur significatifs par rapport aux éclairages au sodium basse et haute pression) et aux parkings.

Comparaison qualitative supplémentaire

Quelle est la différence entre les lampes aux halogénures métalliques et les lampes LED :

Les deux technologies différentes sont des méthodes totalement différentes de production de lumière. Les ampoules aux halogénures métalliques contiennent des métaux qui sont évaporés en gaz inerte dans le boîtier en verre, tandis que les LED sont une technologie de semi-conducteurs à semi-conducteurs. Les deux technologies produisent une lumière de très haute qualité. Les LED ont tendance à durer beaucoup plus longtemps et constituent une technologie plus économe en énergie et nécessitant moins d’entretien. Les halogénures métalliques ont de longues périodes de préchauffage et une durée de vie plus courte, mais produisent une lumière de très haute qualité et sont l'une des lampes les plus efficaces en termes de températures de couleur très froides.

Pourquoi les LED mettraient-elles hors service les ampoules aux halogénures métalliques :

Certaines lampes aux halogénures métalliques ont de longues périodes de préchauffage (15 à 20 minutes) lorsque la lumière est allumée pour la première fois ou en cas de coupure d'alimentation. De plus, il existe un faible risque qu’une lampe aux halogénures métalliques explose. Bien que cela soit rare et qu'il existe des mesures préventives qui réduisent les risques, il existe toujours un risque de blessure ou de dommage. Les mesures préventives typiques incluent le changement des ampoules avant leur fin de vie prévue et en masse en groupe (par opposition au remplacement ponctuel d'ampoules simples qui tombent réellement en panne). Cela peut augmenter considérablement les coûts et réduire considérablement la durée de vie utile de la lampe.

De plus, les ampoules aux halogénures métalliques sont des consommatrices d’énergie inefficaces. De plus, ils doivent fonctionner pendant des périodes beaucoup plus longues que celles réellement nécessaires en raison des exigences d’échauffement. Tout cela se traduit par des coûts (qui se manifestent généralement par une facture de services publics plus élevée). Bien qu'elles coûtent à peu près le même prix que les LED, les ampoules aux halogénures métalliques continueront d'ajouter des dépenses au fil du temps en raison de la manière inefficace dont elles fonctionnent et de la fréquence à laquelle elles doivent être remplacées. Dans un bâtiment à grande échelle (comme un entrepôt, une patinoire de hockey ou un stade), cette inefficacité s'additionnera vraiment.