LED versus metaalhalidelamp

Heeft u zich ooit afgevraagd hoe lichtgevende diodes (LED's) zich verhouden tot metaalhalogenidelampen? Hier volgt een vergelijking-aan-zij van de twee, gevolgd door een grondige analyse van elke techniek afzonderlijk.

Wanneer metaal- en halogeenelementen samenkomen, ontstaan verbindingen die bekend staan als metaalhalogeniden. Deze bestaan uit uraniumhexafluoride (de brandstof die wordt gebruikt in kernenergiereactoren) en natriumchloride (zout). Er wordt een elektrische stroom door een mengsel van metaalhalidegas en kwik geleid om licht te creëren in metaalhalidelampen. Ze werken redelijk vergelijkbaar met andere gasontladingslampen-(zoals kwikdamp), waarbij het belangrijkste verschil de samenstelling van het gas is. De efficiëntie en kwaliteit van het licht worden doorgaans verbeterd door de toevoeging van metaalhalogenidedamp.

Metaalhalogenidelampen bieden een veel betere lichtkwaliteit en zijn drie tot vijf keer efficiënter dan gloeilampen. Ze hebben vaak een zeer hoge kleurtemperatuur (tot 5500K), afhankelijk van het specifieke mengsel van metaalhalogeniden. Dienovereenkomstig kunnen metaalhalidelampen zeer effectief zijn voor toepassingen met hoge{3}}intensiteit, zoals koplampen van auto's, verlichting in sportfaciliteiten of verlichting voor fotografie. Het superieure licht dat metaalhalogeniden produceren is veruit hun grootste voordeel.
Wat zijn de belangrijkste nadelen van metaalhalidelampen?

Hieronder volgen enkele tekortkomingen van metaalhalogenideverlichting:

Van alle lampen die op de markt verkrijgbaar zijn, hebben metaalhalogenidelampen de langste opwarmtijd-. Het duurt 15 tot 20 minuten voordat veel metaalhalogenidelampen die in sportfaciliteiten en magazijnen worden gebruikt, hun typische werktemperatuur bereiken. Dit is om meerdere redenen een ernstig probleem:
Omdat ze niet aan en uit gaan wanneer dat nodig is, moeten ze langer worden gebruikt dan LED's.
Je moet weten wanneer je licht nodig hebt.
Om te voorkomen dat de lampen moeten worden opgewarmd- wanneer ze weer worden ingeschakeld, kunnen de lampen worden ingeschakeld wanneer ze niet nodig zijn, bijvoorbeeld tijdens een onderbreking van 30 minuten.
Wanneer metaalhalogenidelampen op minder dan vol vermogen worden gebruikt, neemt hun efficiëntie af. De typische levensduur van een gloeilamp ligt tussen de 6.000 en 15.000 uur. Afhankelijk van de specifieke lamp kunt u in eerste instantie ongeveer hetzelfde bedrag uitgeven aan metaalhalogeniden en LED's. Het probleem is dat je, om de levensduur van een enkele LED te evenaren, uiteindelijk een groot aantal metaalhalogeniden (2–5) moet kopen. Dat vertaalt zich op termijn in extreem hoge onderhoudskosten.
Welke metaalhalidelampen hebben kleine nadelen?
Hier volgen enkele van de kleine tekortkomingen in metaalhalogenideverlichting:

Lampen gemaakt op metaalhalogeniden zijn omnidirectioneel.. 360-Er wordt licht geproduceerd door omnidirectionele verlichting. Omdat minstens de helft van het licht moet worden gereflecteerd en omgeleid naar het gewenste verlichte gebied, is dit een aanzienlijke inefficiëntie van het systeem. Omdat omnidirectionele lampen vereisen dat licht wordt gereflecteerd en omgeleid, is hun output aanzienlijk minder efficiënt als gevolg van verliezen dan wanneer het licht van nature directioneel zou zijn.

Metaalhalogenideverlichting wordt vaak gebruikt in de verlichting van hoge gebouwen in magazijnen en andere grote binnenruimtes, maar ook in grote sportlocaties zoals stadions of hockeybanen.
LED's

Het acroniem voor light-emitting diode is LED. Met twee elektroden (een anode en een kathode) is een diode een elektrisch apparaat of onderdeel waardoor elektriciteit er in slechts één richting doorheen kan stromen, meestal naar binnen door de anode en naar buiten door de kathode. Half-geleidende materialen zoals silicium of selenium, dit zijn vaste stoffen die onder bepaalde omstandigheden elektriciteit geleiden, maar onder andere niet (bijvoorbeeld bij bepaalde spanningen, stroomniveaus of lichtintensiteiten), worden doorgaans gebruikt om diodes te maken. Zichtbaar licht komt vrij door de gadget wanneer er stroom door het halfgeleidermateriaal stroomt. Het is precies het tegenovergestelde van een fotovoltaïsche cel, een apparaat dat elektriciteit opwekt uit zichtbaar licht.

Hier kunt u de geschiedenis van LED-verlichting bestuderen of meer lezen over de technische aspecten van de werking van een LED.

LED-verlichting biedt vier belangrijke voordelen:

Vergeleken met alle andere verlichtingstechnologieën, inclusief fluorescentie- en LPS-lampen, maar vooral metaalhalidelampen, hebben LED's een opmerkelijk lange levensduur. Nieuwe LED’s hebben een levensduur van minimaal 50.000 tot 100.000 uur. Daarentegen is de levensduur van een metaalhalogenidelamp doorgaans op zijn best 12-30% langer (meestal tussen 6.000 en 15.000 uur).
In vergelijking met alle andere in de handel verkrijgbare verlichtingstechnologieën zijn LED's ongelooflijk energiezuinig. Ze zenden licht gericht uit (meer dan 180 graden in plaats van 360 graden, wat betekent dat er aanzienlijk minder verliezen zijn als gevolg van de noodzaak om licht om te leiden of te reflecteren), en ze verspillen heel weinig energie in de vorm van infraroodstraling (warmte).
Uitstekende lichtkwaliteit
Zeer weinig moeite en onderhoud

LED-verlichtinghebben naast de belangrijkste voordelen nog een aantal kleine voordelen. Deze bestaan uit het volgende:

Accessoires: LED's hebben veel minder onderdelen nodig voor hun accessoirelampen.
Kleur: Zonder de noodzaak van de conventionele kleurenfilters die conventionele verlichtingsoplossingen vereisen, kunnen LED's worden gemaakt om het hele scala aan zichtbare lichttinten te produceren.
gericht: LED's zenden standaard licht uit in een straal van 180 graden, waardoor ze natuurlijk gericht zijn.
Grootte: Vergeleken met conventionele lampen, inclusief gloeilampen, kunnen LED's aanzienlijk kleiner zijn.
Opwarmen-: LED's gaan sneller aan en uit en vereisen geen opwarmtijd- of afkoeling-.
Lees hier een uitgebreid overzicht van de vele voordelen van LED's.

Je zou kunnen aannemen dat LED-verlichting gezien de voordelen een no-nobrainer is. Hoewel dit steeds meer het geval wordt, vereist de keuze voor LED nog steeds een aantal afwegingen:

Vooral LED-lampen zijn erg prijzig. Een LED-verlichtingsinstallatie heeft doorgaans hogere initiële kosten dan de meeste opties. Dit is veruit het belangrijkste nadeel waarmee rekening moet worden gehouden. Niettemin dalen de kosten van LED's snel, en deze trend zal zich voortzetten naarmate meer mensen ze adopteren. Alles bij elkaar genomen zijn de initiële kosten van LED's eigenlijk vrij gelijkaardig aan die van metaalhalogenidelampen. Beide lampen kosten doorgaans tussen de €10 en €30 per armatuur, afhankelijk van het type en de kenmerken. Uiteraard kan dit, afhankelijk van het specifieke licht, in beide situaties variëren.

Zorgen de kosten van uw LED-verlichtingsproject ervoor dat u het niet goedkeurt? Profiteer van onze waarde-engineeringservice.

Computerprintplaten waren de eerste echte-toepassing voor LED's. Sindsdien zijn de toepassingen ervan geleidelijk uitgebreid tot verlichte borden, verkeerslichten en, meer recentelijk, binnen- en buitenverlichting. Voor bedrijfsgebouwen, scholen, magazijnen en sporthallen zijn LED-lampen een uitstekende optie. Bovendien kunnen ze worden gebruikt voor parkeerterreinen, wegverlichting (die opmerkelijke kleurvoordelen biedt ten opzichte van natriumlampen met lage en hoge druk) en grote openbare plaatsen (die sterke, effectieve verlichting over een groot gebied nodig hebben). Lees hier voor een fascinerende kijk op de ontwikkeling van straatverlichting in de VS.

Wat maakt metaalhalide enLED-verlichtingVerschillend?

De twee technologieën gebruiken zeer verschillende processen om licht te genereren. LED's zijn een halfgeleidertechnologie in vaste toestand, terwijl metaalhalogenidelampen metalen bevatten die in de glazen omhulling verdampen tot inert gas. Het licht dat bij beide methoden wordt geproduceerd, is van extreem hoge kwaliteit. LED's zijn een minder onderhouds-intensieve, energiezuinigere-technologie die vaak veel langer meegaat. Metaalhalogeniden behoren tot de meest efficiënte lampen voor zeer koele kleurtemperaturen, maar ze hebben een kortere levensduur en lange opwarmtijden-. Niettemin genereren ze licht van zeer hoge-kwaliteit.

Wanneer het licht voor het eerst wordt ingeschakeld of als de stroombron wordt uitgeschakeld, hebben bepaalde metaalhalogenidelampen een lange opwarmtijd- (15-20 minuten). Bovendien bestaat er een kleine kans dat een metaalhalogenidelamp ontploft. Er bestaat nog steeds een kans op letsel of schade, zelfs als dit ongebruikelijk is en er voorzorgsmaatregelen zijn getroffen-die het risico beperken. Het vervangen van lampen vóór het verwachte einde van hun levensduur en collectief (in tegenstelling tot het ter plekke vervangen van individuele lampen die kapot gaan) zijn veelgebruikte preventieve methoden. Dit kan niet alleen de bruikbare levensduur van de lamp drastisch verkorten, maar kan ook de prijzen verhogen.

Bovendien verbruiken metaalhalogenidelampen inefficiënt veel energie. Bovendien moeten ze, vanwege de opwarmbehoefte-, veel langer worden gebruikt dan feitelijk nodig is. Dit alles leidt tot kosten, die doorgaans tot uiting komen in hogere energierekeningen. Metaalhalogenidelampen kosten grofweg dezelfde prijs als LED's, maar vanwege hun inefficiënte werking en frequente vervangingsbehoeften zullen ze in de loop van de tijd de kosten blijven verhogen. Deze inefficiëntie zal vooral merkbaar zijn in een grote structuur (zoals een stadion, magazijn of hockeybaan).

Bijbehorende kleurtemperatuur
LED's zijn verkrijgbaar in verschillende kleurtemperaturen, die doorgaans tussen 2200 K en 6000 K liggen (van "warm" geel tot licht of "koel" blauw).

Het witte licht dat door metaalhalogenidelampen wordt geproduceerd, is behoorlijk koud. Hiervoor zijn kleurtemperaturen tot 3000K beschikbaar. Tot 20.000 K hebben sommige metaalhalogeniden ongelooflijk lage kleurtemperaturen.

WINNAAR:

CRI
Het specifieke licht in kwestie heeft een aanzienlijke impact op de CRI voor LED's. Niettemin is een breed scala aan CRI-waarden, doorgaans tussen 65 en 95, toegankelijk.

De beste beschikbare bron van wit licht met hoge CRI zijn waarschijnlijk metaalhalogeniden.

Metaalhalide heeft gewonnen.

Fietsen (aan- en uitzetten)
Omdat LED's vrijwel onmiddellijk reageren (er is geen opwarm-{0}}op- of afkoelfase-), zijn ze perfect voor het doelbewust in- en uitschakelen van lampen. Ze zorgen voor een constante, flikkervrije-verlichting.

De opwarmtijd- voor metaalhalogenidelampen is berucht lang. Metaalhalogenidelampen worden al lang in veel stadions gebruikt, hoewel het 15 tot 30 minuten kan duren voordat de lampen het maximale vermogen bereiken.

WINNAAR: LED

Dimmen
LED's zijn heel eenvoudig te dimmen en je kunt ze gebruiken bij elk percentage van de lichtinval, van 100% tot 0,5%. Het verminderen van de voorwaartse stroom of het variëren van de pulsduur is hoe LED-dimmen werkt. U moet ook LED-dimmers kopen als u uw verlichting wilt dimmenLED-verlichtingomdat ze niet compatibel zijn met conventionele gloeilampdimmers, die de spanning op het licht verminderen.

Er kunnen verschillende elektrische of magnetische voorschakelapparaten worden gebruikt om metaalhalogenidelampen te dimmen, maar als u dit doet, verandert de aan het licht geleverde spanning en kunnen de eigenschappen ervan veranderen. Bij gebruik op minder dan vol vermogen zijn metaalhalogenidelampen vaak minder efficiënt. Dimmen kan er soms ook voor zorgen dat het licht te vroeg uitgaat.

WINNAAR: LED

Directionaliteit
LED's hebben een lichtspectrum van 180 graden. Omdat normaal gesproken licht nodig is over een doelgebied (in plaats van over de hele 360 graden rond de lamp), is dit meestal voordelig. Lees meer over een maatstaf die bekend staat als 'nuttige lumens' of 'systeemefficiëntie' om een beter inzicht te krijgen in de effecten van gerichte verlichting.

Omdat metaalhalogenidelampen omnidirectioneel zijn, kunnen ze licht in alle richtingen uitstralen. Verliezen en verminderde systeemefficiëntie zijn het gevolg van de noodzaak om een groot deel van deze emissies te weerspiegelen en/of te heroriënteren.

WINNAAR: LED

Effectiviteit
In vergelijking met alle andere verlichtingsopties die op de markt verkrijgbaar zijn, zijn LED's ongelooflijk efficiënt, vooral in vergelijking met gloeilampen. De bronefficiëntie ligt doorgaans tussen 37 en 120 lumen/watt. Maar de systeemefficiëntie-de hoeveelheid licht die het doelgebied daadwerkelijk bereikt nadat alle verliezen in aanmerking zijn genomen-is waar LED's echt schijnen. Het merendeel van de efficiëntiecijfers van LED-systemen ligt hoger dan 50 lumen/watt.

De effectiviteit van metaalhalogenidelampen varieert van 75 tot 100 lumen per watt. De belangrijkste reden dat ze achterblijven bij LED's is dat hun systeemefficiëntie aanzienlijk lager is (minder dan 30 lumen/watt) vanwege alle verliezen die gepaard gaan met omnidirectionele lichtproductie en de vereiste om dit naar een gewenste locatie te leiden.

WINNAAR: LED

Neerhangende efficiëntie
Naarmate de stroom stijgt, neemt de LED-efficiëntie af. Extra stroom resulteert ook in een toename van de warmteafgifte, waardoor de levensduur van het apparaat wordt verkort. Omdat een output van ongeveer 80% typisch is aan het einde van de levensduur, is de algehele prestatiedaling in de loop van de tijd relatief klein. Onderzoekers die onlangs de oorzaken van LED-droop hebben ontdekt, werken eraan om de verliezen verder te minimaliseren.

Naarmate het apparaat ouder wordt en er meer vermogen nodig is om dezelfde verlichtingsopbrengst te produceren, verliezen metaalhalogenidelampen ook hun efficiëntie. Metaalhalogeniden hebben kortere verslechteringstijden en hogere efficiëntieverliezen dan LED's.

WINNAAR: - (Opmerking: nieuwe ontwikkelingen in de LED-technologie kunnen ze waarschijnlijk nog slapper maken.)

(Onzichtbare spectrum)-emissies
Het grootste deel van de energie die door de lichtbron wordt gebruikt, wordt rechtstreeks omgezet in zichtbaar licht, omdat LED's een relatief smal spectrum van zichtbaar licht creëren zonder de hitte of verliezen als gevolg van onnodige stralingstypen (IR, UV) die bij conventionele verlichting horen.

Zowel infrarood- als ultraviolette straling worden in aanzienlijke hoeveelheden geproduceerd door metaalhalogenidelampen.

WINNAAR: LED

Infrarood en ultraviolet
LED's: NIET EEN

Voor routinematige verlichting verliezen metaalhalogenidelampen energie door infraroodstraling uit te zenden.

Om te voorkomen dat UV-straling in de atmosfeer vrijkomt, moeten metaalhalogenidelampen een filter hebben dat in de gloeilamp is geïntegreerd. Deze filters zijn nodig om te voorkomen dat geverfde oppervlakken vervagen bij blootstelling aan metaalhalogenidelicht; anders kunnen verlichtingsarmaturen, mensen en zelfs dieren ernstig letsel oplopen (zoals ernstige zonnebrand of boogoog).

WINNAAR: LED

Kenmerken van falen
LED's vervagen gestaag in de loop van de tijd, en dat is hoe ze falen. Het verlies van één of twee diodes betekent niet noodzakelijkerwijs dat de hele armatuur uitvaltLED-verlichtinggebruiken meestal meerdere lichtbronnen in één armatuur.

Wanneer metaalhalogenidelampen het einde van hun levensduur bereiken, kunnen ze last krijgen van een fenomeen dat fietsen wordt genoemd, waarbij ze zonder menselijke tussenkomst aan en uit gaan totdat ze uiteindelijk volledig kapot gaan. Daarom moeten metaalhalogenidelampen in veel omgevingen (zoals een stadion) worden vervangen voordat hun levensduur is verstreken.

WINNAAR: LED

Kaarsen voor de voeten
In plaats van de totale hoeveelheid licht te meten die uit een bron komt (lichtstroom), meet een voetkaars de hoeveelheid licht die een bepaald oppervlak bereikt.

Vergeleken met alle andere soorten verlichting die op de markt verkrijgbaar zijn, zijn LED's ongelooflijk efficiënt. De bronefficiëntie ligt doorgaans tussen 37 en 120 lumen/watt. Maar de systeemefficiëntie-de hoeveelheid licht die het doelgebied daadwerkelijk bereikt nadat alle verliezen in aanmerking zijn genomen-is waar LED's echt schijnen. Het merendeel van de efficiëntiecijfers van LED-systemen ligt hoger dan 50 lumen/watt.

Vergeleken met gloeilampen hebben metaalhalogenidelampen een bronefficiëntie van 75–100 lumen/watt. De belangrijkste reden dat ze achterblijven bij LED's is dat hun systeemefficiëntie aanzienlijk lager is (minder dan 30 lumen/watt) vanwege alle verliezen die gepaard gaan met omnidirectionele lichtproductie en de vereiste om dit naar een gewenste locatie te leiden.

WINNAAR: - (Opmerking: het is een uitdaging om de relatieve prestaties te meten, omdat voetkaarsbeoordelingen zeer toepassings-specifiek en geval- per- geval zijn.)

Emissies van warmte
LED's produceren niet veel voorwaartse warmte. Hier zit eigenlijk maar één mogelijk nadeel aan: het gebruik van LED's voor buitenverlichting in de winter. Wanneer er sneeuw valt op conventionele lampen, zoals HID-lampen, zal deze smelten bij contact met het licht. Bij LED's wordt dit doorgaans vermeden door het licht naar beneden naar de grond te richten of door het af te dekken met een vizier.

Een aanzienlijke hoeveelheid warmte komt vrij door metaalhalogenidelampen; ongeveer 10–15% van de gebruikte energie wordt omgezet in warmte. Hoewel dit in bepaalde situaties voordelig kan zijn, zijn warmteverliezen vaak slecht omdat ze wijzen op energie-inefficiëntie. Het uiteindelijke doel van het apparaat is om licht uit te zenden, geen warmte.

WINNAAR: LED

Duur van het leven
Vergeleken met andere commercieel verkrijgbare lichtbronnen hebben LED's een langere levensduur. Hoewel de levensduur varieert, ligt deze doorgaans tussen de 25.000 en 100.000 uur of langer voordat een lamp of armatuur moet worden vervangen.

Hoewel metaalhalogenidelampen langer meegaan dan verouderde technologieën zoals gloeilampen, gaan ze niet zo lang- mee als LED-lampen. De gemiddelde levensduur van een gloeilamp ligt tussen de 6.000 en 15.000 uur voordat deze vervangen moet worden. Opmerking: Om grote degradatie-effecten, zoals kleurveranderingen of cycluswisselingen, te voorkomen, moeten metaalhalogenidelampen mogelijk vóór het einde van hun levensduur worden vervangen.

WINNAAR: LED

Kosten van leven
LED-verlichting biedt lage levensduurkosten en relatief dure startkosten. Na verloop van tijd (de terugverdientijd) betaalt de technologie de investeerder terug. Na verloop van tijd leveren lagere onderhoudskosten (die gebaseerd zijn op arbeidskosten) en energie-efficiëntiewinsten (die afhankelijk zijn van de elektriciteitskosten) de grootste terugverdientijd op.

Hoewel ze redelijk geprijsd zijn in aanschaf, vergen metaalhalogenidelampen veel onderhoud. Om dezelfde levensduur te bereiken als een enkele LED-lamp, zullen metaalhalidelampen waarschijnlijk meerdere keren moeten worden aangeschaft en zullen de arbeidskosten die daarmee gepaard gaan, moeten worden gedekt.

WINNAAR: LED

Kosten van onderhoud
LED's zijn veruit de beste op de markt wat betreft levensduurkosten vanwege hun levensduur en de frequentie waarmee lampen vervangen moeten worden.

Naast de arbeidskosten voor het meerdere keren monitoren en vervangen van verouderde of verlopen lampen gedurende de verwachte levensduur van een enkele LED, vereisen metaalhalogenidelampen routinematige vervanging van de lampen en het vervangen van ballast.

WINNAAR: LED

Initiële kosten
De prijs van LED-lampen varieert afhankelijk van de specificaties, maar is over het algemeen hoog. De gemiddelde kosten van een LED-lamp van 100 W-equivalent liggen tussen de €10 en €20.

Afhankelijk van de specificaties kan een metaalhalidelamp van 100 W ergens tussen de $ 10 en $ 30 kosten.

WINNAAR:

Weerstand tegen schokken
Solid State Lights (SSL's) zijn, net als LED's, moeilijk te doorbreken met fysieke schokken.

Lampmetaalhalogenide is relatief bros. Belangrijker is dat, omdat veel metaalhalogenidelampen gevaarlijke stoffen zoals kwik bevatten, kapotte lampen zorgvuldig moeten worden behandeld en weggegooid.

WINNAAR: LED

Afmetingen
LED's kunnen worden geschaald naar een veel groter formaat en kunnen ongelooflijk klein zijn (onder sommige omstandigheden minder dan 2 mm). Alles bij elkaar genomen breidt dit het toepassingsbereik van LED's enorm uit.

Hoewel ze klein kunnen zijn, worden metaalhalogenidelampen meestal niet kleiner gemaakt dan ongeveer een centimeter in doorsnede. Het wattage en de lichtopbrengst die nodig zijn voor een bepaalde toepassing bepalen de maximale grootte van de lampen.

WINNAAR: LED

Tolerantie voor kou
LED's: Ze worden onmiddellijk geactiveerd bij temperaturen onder de 40 graden Celsius.

Minus 40 graden Celsius voor metaalhalide

WINNAAR: LED

Tolerantie voor hitte
100°C. LED's werken goed in zowel binnen- als buitenomgevingen bij alle typische bedrijfstemperaturen. Ze hebben echter veel warmteafvoer nodig en functioneren slechter bij zeer hoge temperaturen, vooral in de buurt van andere kwetsbare onderdelen.

We konden geen onpartijdige informatie vinden over de prestaties van metaalhalogenidelampen bij hoge temperaturen. Neem contact met ons op als u informatie heeft.

WINNAAR:

Tijd om op te warmen
Er is bijna geen opwarmperiode- voor LED's. Hun helderheid bereikt zeer onmiddellijk zijn hoogtepunt.

Afhankelijk van de helderheid hebben metaalhalogenidelampen een merkbare opwarmperiode nodig-. Het kan 15 tot 20 minuten duren voordat metaalhalogenidelampen op sportlocaties hun volledige helderheid bereiken.

WINNAAR: LED

Garantie
LED's: gewoonlijk 5–10 jaar

Metaalhalide: meestal één tot twee jaar

WINNAAR: LED