Confronto di illuminazione: luci a LED e ad alogenuri metallici
Cos'è una lampada ad alogenuri metallici:
Gli alogenuri metallici sono composti formati dalla combinazione di elementi metallici e alogeni. Includono cose come il cloruro di sodio (sale) e l'esafluoruro di uranio (il combustibile utilizzato nei reattori nucleari). Le lampade ad alogenuri metallici producono luce facendo passare una corrente elettrica attraverso una combinazione di mercurio e gas ad alogenuri metallici. Funzionano in modo molto simile alle altre lampade a scarica di gas (ad es. ai vapori di mercurio), la differenza principale è la composizione del gas. L'introduzione di vapori di alogenuri metallici generalmente migliora sia l'efficienza che la qualità della luce.
Qual è il vantaggio delle luci ad alogenuri metallici:
Le luci ad alogenuri metallici sono 3-5 volte più efficienti delle lampadine a incandescenza e producono una luce di qualità molto superiore. In molti casi, e a seconda della particolare miscela di alogenuri metallici, hanno una temperatura di colore molto elevata (fino a 5500K). Ciò significa che le lampadine ad alogenuri metallici possono essere molto utili per applicazioni ad alta intensità come i fari dei veicoli, l'illuminazione di strutture sportive o l'illuminazione fotografica. Di gran lunga la cosa migliore che hanno gli alogenuri metallici è la luce di alta qualità che emettono.
Quali sono le principali carenze delle luci ad alogenuri metallici:
Tra le carenze dell'illuminazione ad alogenuri metallici ci sono le seguenti:
Le luci ad alogenuri metallici hanno il periodo di riscaldamento più lungo di qualsiasi luce sul mercato. Molte lampade ad alogenuri metallici utilizzate nei magazzini e negli impianti sportivi impiegano 15-20 minuti solo per raggiungere la normale temperatura operativa. Questo è un grosso problema per diversi motivi:
Devono essere utilizzati per periodi di tempo più lunghi rispetto a un LED perché non si accendono e spengono su richiesta.
Devi anticipare quando avrai bisogno di luce.
Le luci potrebbero essere azionate quando non è necessario (ad esempio durante un periodo di inattività di 30 minuti) per evitare che abbiano bisogno di riscaldamento quando vengono riaccese.
Le luci ad alogenuri metallici diventano meno efficienti quando vengono utilizzate a una potenza operativa inferiore alla piena potenza. La durata media di una lampadina è compresa tra 6.000 e 15.000 ore di funzionamento. A seconda della lampadina in questione, inizialmente potresti spendere circa la stessa cifra con LED e alogenuri metallici. Il problema è che col tempo dovrai acquistare un sacco di alogenuri metallici (2-5) per eguagliare la durata di un singolo LED. Nel complesso ciò significa costi di manutenzione molto elevati nel tempo.
Quali sono le carenze minori nelle luci ad alogenuri metallici:
Tra le carenze minori nell'illuminazione ad alogenuri metallici ci sono le seguenti:
Le luci ad alogenuri metallici sono omnidirezionali. Le luci omnidirezionali producono luce a 360 gradi. Si tratta di una grande inefficienza del sistema perché almeno la metà della luce deve essere riflessa e reindirizzata verso l'area desiderata da illuminare. La necessità di riflessione e reindirizzamento della luce significa che l'emissione è molto meno efficiente per le luci omnidirezionali a causa delle perdite di quanto lo sarebbe per la stessa luce se fosse direzionale per sua natura.
Dove vengono comunemente utilizzate le luci ad alogenuri metallici:
Le applicazioni comuni per l'illuminazione ad alogenuri metallici includono grandi impianti sportivi come stadi o piste di hockey, nonché illuminazione ad alte altezze per magazzini e grandi spazi interni.
GUIDATO:
Cos'è un diodo a emissione luminosa (LED):
LED sta per diodo emettitore di luce. Un diodo è un dispositivo o componente elettrico con due elettrodi (un anodo e un catodo) attraverso i quali scorre l'elettricità, tipicamente in una sola direzione (dentro attraverso l'anodo e fuori attraverso il catodo). I diodi sono generalmente costituiti da materiali semiconduttori come silicio o selenio, sostanze allo stato solido che conducono elettricità in alcune circostanze e non in altre (ad esempio a determinati voltaggi, livelli di corrente o intensità di luce). Quando la corrente passa attraverso il materiale semiconduttore, il dispositivo emette luce visibile. È praticamente l'opposto di una cella fotovoltaica (un dispositivo che converte la luce visibile in corrente elettrica).
Se sei interessato ai dettagli tecnici di come funziona un LED puoi leggere di più a riguardo. Per una storia dell'illuminazione a LED leggiQui.
Qual è il vantaggio principale delle luci a LED?
I vantaggi principali dell’illuminazione a LED sono quattro:
I LED hanno una durata estremamente lunga rispetto a qualsiasi altra tecnologia di illuminazione (comprese le luci LPS e fluorescenti, ma soprattutto rispetto alle luci ad alogenuri metallici). I nuovi LED possono durare da 50.000 a 100.000 ore o più. La durata tipica di una lampadina ad alogenuri metallici, in confronto, è al massimo del 12-30% (generalmente tra 6.000 e 15.000 ore).
I LED sono estremamente efficienti dal punto di vista energetico rispetto a qualsiasi altra tecnologia di illuminazione disponibile in commercio. Ci sono diverse ragioni per questo, incluso il fatto che sprecano pochissima energia sotto forma di radiazione infrarossa (calore) ed emettono luce direzionalmente (oltre 180 gradi contro 360 gradi, il che significa che ci sono molte meno perdite dovute alla necessità di reindirizzare o riflettere la luce).
Qualità della luce molto elevata.
Costi di manutenzione e problemi molto bassi.
Quali sono i vantaggi minori delle luci a LED:
Oltre ai vantaggi principali, le luci a LED offrono anche numerosi vantaggi minori. Questi includono quanto segue:
Accessori: i LED richiedono molte meno parti accessorie della lampada.
Colore: i LED possono essere progettati per generare l'intero spettro dei colori della luce visibile senza dover utilizzare i tradizionali filtri colorati richiesti dalle soluzioni di illuminazione tradizionali.
Direzionale: i LED sono naturalmente direzionali (emettono luce per 180 gradi per impostazione predefinita).
Dimensioni: i LED possono essere molto più piccoli delle altre luci (anche a incandescenza).
Riscaldamento: i LED hanno una commutazione più rapida (nessun periodo di riscaldamento o raffreddamento).
Qual è lo svantaggio delle luci a LED?
Considerando il lato positivo potresti pensare che le luci a LED siano un gioco da ragazzi. Anche se questo sta diventando sempre più vero, ci sono ancora alcuni compromessi da fare quando si sceglie il LED:
In particolare, le luci a LED sono relativamente costose. I costi iniziali di un progetto di illuminazione a LED sono in genere maggiori rispetto alla maggior parte delle alternative. Questo è di gran lunga lo svantaggio più grande da considerare. Detto questo, il prezzo dei LED sta rapidamente diminuendo e poiché continuano ad essere adottati in massa, il prezzo continuerà a scendere. Detto questo, il costo iniziale dei LED rispetto alle luci ad alogenuri metallici è in realtà abbastanza vicino. Entrambe le luci (a seconda del modello specifico e delle specifiche) vengono generalmente vendute per circa $ 10- $ 30 per apparecchio. Naturalmente questo può cambiare in entrambi i casi a seconda della particolare luce in questione.
Dove viene comunemente utilizzato il LED:
Il primo utilizzo pratico dei LED è stato nei circuiti stampati dei computer. Da allora hanno gradualmente ampliato le loro applicazioni per includere semafori, segnali luminosi e, più recentemente, illuminazione per interni ed esterni. Le luci a LED sono una soluzione meravigliosa per palestre, magazzini, scuole ed edifici commerciali. Sono inoltre adattabili ad aree pubbliche di grandi dimensioni (che richiedono luci potenti ed efficienti su una vasta area), illuminazione stradale (che offre vantaggi cromatici significativi rispetto alle luci al sodio a bassa e alta pressione) e parcheggi.
Ulteriore confronto qualitativo
Qual è la differenza tra le luci ad alogenuri metallici e quelle a LED:
Le due diverse tecnologie rappresentano metodi completamente diversi di produzione della luce. Le lampadine ad alogenuri metallici contengono metalli che vengono evaporati in gas inerte all'interno dell'involucro di vetro mentre i LED sono una tecnologia di semiconduttori a stato solido. Entrambe le tecnologie producono una luce di altissima qualità. I LED tendono a durare molto più a lungo e sono una tecnologia più efficiente dal punto di vista energetico e che richiede meno manutenzione. Gli alogenuri metallici hanno periodi di riscaldamento lunghi e una durata di vita più breve, ma producono una luce di altissima qualità e sono una delle luci più efficienti quando si tratta di uscite con temperatura di colore molto fredda.
Perché i LED dovrebbero far fallire le lampadine ad alogenuri metallici:
Alcune lampade ad alogenuri metallici hanno periodi di riscaldamento lunghi (15-20 minuti) quando la luce viene accesa per la prima volta o nel caso in cui la fonte di alimentazione venga interrotta. Inoltre, esiste un piccolo rischio che una lampada ad alogenuri metallici possa esplodere. Sebbene ciò sia raro ed esistano misure preventive che riducono il rischio, esiste comunque la possibilità che ne conseguano lesioni o danni. Le misure preventive tipiche includono la sostituzione delle lampadine prima della fine della vita prevista e in massa come gruppo (rispetto alla sostituzione puntuale delle singole lampadine che effettivamente si guastano). Ciò può aumentare notevolmente i costi e ridurre notevolmente la durata di vita utile della lampada.
Inoltre, le lampadine ad alogenuri metallici sono consumatori di energia inefficienti. Oltre a ciò, devono essere eseguiti per periodi di tempo molto più lunghi del necessario a causa della necessità di riscaldamento. Tutto ciò si traduce in costi (generalmente manifestati come una bolletta più alta). Anche se costano più o meno lo stesso dei LED, le lampadine ad alogenuri metallici continueranno ad aumentare le spese nel tempo a causa del modo inefficiente in cui funzionano e della frequenza con cui devono essere sostituite. In un edificio di grandi dimensioni (come un magazzino, una pista di hockey o uno stadio), questa inefficienza aumenterà notevolmente.