Порівняння освітлення: світлодіодні та металогалогенні лампи
Що таке металогалогенне світло:
Галогеніди металів - це сполуки, що утворюються при з'єднанні металу та галогенних елементів. До них входять такі речовини, як хлорид натрію (сіль) і гексафторид урану (паливо, яке використовується в ядерних енергетичних реакторах). Металогалогенні лампи виробляють світло, пропускаючи електричний струм через поєднання ртуті та металогалогенного газу. Вони функціонують дуже подібно до інших газорозрядних ламп (наприклад, ртутних ламп) - принципова відмінність полягає в складі газу. Введення пари галогеніду металу загалом покращує як ефективність, так і якість світла.
Які переваги металогалогенних ламп:
Металогалогенні лампи в 3-5 разів ефективніші, ніж лампи розжарювання, і виробляють світло набагато вищої якості. У багатьох випадках і залежно від конкретної суміші галогенідів металів вони мають дуже високу колірну температуру (до 5500 К). Це означає, що металогалогенні лампи можуть бути дуже корисними для застосувань високої інтенсивності, таких як фари транспортних засобів, освітлення спортивних об’єктів або для освітлення фотографій. Безумовно, найкраще, що мають галогеніди металів, — це високоякісне світло, яке вони випромінюють.
Які основні недоліки металогалогенних ламп:
До недоліків металогалогенного освітлення можна віднести наступні:
Металогалогенні лампи мають найдовший період розігріву з усіх ламп на ринку. Багатьом металогалогенним лампам, які використовуються на складах і в спортивних спорудах, потрібно 15-20 хвилин, щоб досягти нормальної робочої температури. Це серйозна проблема з кількох причин:
Вони повинні працювати довше, ніж світлодіоди, оскільки вони не вмикаються та не вимикаються за потребою.
Ви повинні передбачити, коли вам знадобиться світло.
Освітлення можуть увімкнутися, коли вони не потрібні (наприклад, протягом 30-хвилинного періоду простою), щоб запобігти потребі в розігріві після повторного ввімкнення.
Металогалогенні лампи стають менш ефективними, якщо працюють на меншій робочій потужності. Середня лампочка працює приблизно від 6 000 до 15 000 годин роботи. Залежно від конкретної лампи, ви можете спочатку витратити приблизно однакову суму на світлодіоди та металогалогенні лампи. Проблема полягає в тому, що з часом вам доведеться купувати цілу партію галогенідів металів (2-5), щоб дорівнювати терміну служби одного світлодіода. Загалом це означає дуже високі витрати на обслуговування з часом.
Які незначні недоліки мають металогалогенні лампи:
Серед дрібних недоліків металогалогенного освітлення можна виділити наступні:
Металогалогенні лампи є всеспрямованими. Всеспрямовані ліхтарі створюють світло на 360 градусів. Це велика неефективність системи, оскільки принаймні половину світла потрібно відбивати та перенаправляти на потрібну ділянку, що освітлюється. Необхідність у відображенні та перенаправленні світла означає, що вихідний сигнал для всенаправленого світла є набагато менш ефективним через втрати, ніж це було б для того самого світла, якби воно було спрямованим за своєю природою.
Де зазвичай використовуються металогалогенні лампи:
Звичайне застосування металогалогенного освітлення включає великі спортивні об’єкти, такі як стадіони чи хокейні майданчики, а також освітлення високих ярусів для складів і великих закритих приміщень.
СВІТЛОДІОДНИЙ:
Що таке світлодіод (LED):
Світлодіод означає світловипромінюючий діод. Діод — це електричний пристрій або компонент із двома електродами (анодом і катодом), через які протікає електрика, як правило, лише в одному напрямку (вхід через анод і вихід через катод). Діоди, як правило, виготовляються з напівпровідникових матеріалів, таких як кремній або селен, твердих речовин, які проводять електрику за одних умов, а не за інших (наприклад, за певних напруг, рівнів струму або інтенсивності світла). Коли струм проходить через напівпровідниковий матеріал, пристрій випромінює видиме світло. Це дуже протилежне фотоелементу (пристрою, який перетворює видиме світло в електричний струм).
Якщо вас цікавлять технічні подробиці роботи світлодіода, ви можете прочитати про нього більше. Прочитайте історію світлодіодного освітленнятут.
У чому головна перевага світлодіодних ліхтарів
Світлодіодне освітлення має чотири основні переваги:
Світлодіоди мають надзвичайно тривалий термін служби порівняно з будь-якою іншою технологією освітлення (включаючи LPS та флуоресцентні лампи, але особливо порівняно з металогалогенними лампами). Нові світлодіоди можуть працювати від 50 000 до 100 000 годин і більше. Для порівняння, типовий термін служби металогалогенної лампи в найкращому випадку становить 12-30% (зазвичай від 6000 до 15 000 годин).
Світлодіоди надзвичайно енергоефективні порівняно з будь-якою іншою комерційно доступною технологією освітлення. Для цього є кілька причин, включаючи той факт, що вони витрачають дуже мало енергії у вигляді інфрачервоного випромінювання (тепла), і вони випромінюють світло спрямоване (понад 180 градусів проти 360 градусів, що означає, що набагато менше втрат через необхідність перенаправлення або відбивати світло).
Дуже висока якість світла.
Дуже низькі витрати на обслуговування та клопоти.
Які незначні переваги світлодіодних ліхтарів:
На додаток до основних переваг, світлодіодні ліхтарі також пропонують кілька менших переваг. Серед них:
Аксесуари: для світлодіодів потрібно набагато менше аксесуарів.
Колір: світлодіоди можуть бути розроблені для створення всього спектру кольорів видимого світла без використання традиційних кольорових фільтрів, необхідних для традиційних освітлювальних рішень.
Спрямованість: світлодіоди природно спрямовані (за замовчуванням вони випромінюють світло на 180 градусів).
Розмір: світлодіоди можуть бути набагато меншими за інші лампи (навіть лампи розжарювання).
Розігрів: світлодіоди мають швидше перемикання (без періоду розігріву чи охолодження).
У чому недолік світлодіодних ліхтарів?
Враховуючи переваги, ви можете подумати, що світлодіодні ліхтарі — це безпрограшна справа. Незважаючи на те, що це стає все більш актуальним, все ще є кілька компромісів, які потрібно зробити, коли ви обираєте світлодіод:
Зокрема, світлодіодні світильники відносно дорогі. Попередні витрати на проект світлодіодного освітлення зазвичай вищі, ніж на більшість альтернатив. Це, безумовно, найбільший недолік, який потрібно враховувати. Тим не менш, ціни на світлодіоди швидко падають, і оскільки вони продовжують масово використовуватися, ціна продовжуватиме падати. Це все сказано, що початкова вартість світлодіодів у порівнянні з металогалогенними лампами насправді досить близька. Обидва світильники (залежно від конкретної моделі та технічних характеристик) зазвичай продаються приблизно за 10-30 доларів США за один світильник. Звичайно, це може змінюватися в обох випадках залежно від конкретного освітлення.
Де зазвичай використовується світлодіод:
Перше практичне застосування світлодіодів було в друкованих платах комп’ютерів. З тих пір вони поступово розширили область застосування, включивши світлофори, світлові знаки, а останнім часом і внутрішнє та зовнішнє освітлення. Світлодіодні світильники – чудове рішення для спортзалів, складів, шкіл і комерційних будівель. Їх також можна адаптувати для великих громадських місць (що потребують потужного, ефективного освітлення на великій площі), освітлення доріг (яке пропонує значні кольорові переваги перед натрієвими ліхтарями низького та високого тиску) та автостоянок.
Подальше якісне порівняння
Яка різниця між металогалогенними та світлодіодними лампами:
Ці дві різні технології є абсолютно різними методами виробництва світла. Металогалогенні лампи містять метали, які випаровуються в інертний газ у скляному корпусі, тоді як світлодіоди є твердотільною напівпровідниковою технологією. Обидві технології створюють дуже якісне світло. Світлодіоди, як правило, служать набагато довше і є більш енергоефективною технологією, яка не потребує технічного обслуговування. Металогалогенні лампи мають тривалий період розігріву та коротший термін служби, але випромінюють дуже високу якість світла та є одним із найефективніших джерел світла, коли йдеться про дуже холодну колірну температуру.
Чому світлодіоди виключають металогалогенні лампи з виробництва:
Деякі металогалогенні лампи мають тривалий період розігріву (15-20 хвилин) під час першого ввімкнення світла або у випадку переривання джерела живлення. Крім того, існує невеликий ризик вибуху металогалогенної лампи. Незважаючи на те, що це рідко, і існують профілактичні заходи, які зменшують ризик, все одно існує ймовірність травмування або пошкодження в результаті. Типові профілактичні заходи включають заміну лампочок перед очікуваним закінченням терміну служби та масову групову заміну (на відміну від точкової заміни окремих лампочок, які фактично вийшли з ладу). Це може значно збільшити витрати та істотно скоротити термін служби світильника.
Крім того, металогалогенні лампи є неефективними споживачами енергії. Крім того, їх потрібно запускати набагато довше, ніж насправді потрібно, через вимогу до розминки. Все це перетворюється на вартість (зазвичай проявляється як більший рахунок за комунальні послуги). Незважаючи на те, що вони коштують приблизно так само, як і світлодіоди, металогалогенні лампи з часом збільшуватимуть витрати через неефективність їх роботи та частоту їх заміни. У великих будівлях (наприклад, на складі, хокейному майданчику чи стадіоні) ця неефективність дійсно посилиться.