Você já se perguntou como os diodos emissores de luz (LEDs) e as luzes de iodetos metálicos se comparam? Aqui está uma comparação-a{1}}lado dos dois, seguida por uma análise completa de cada técnica separadamente.
Uma luz de iodetos metálicos: o que é?
Quando elementos metálicos e halógenos se unem, são criados compostos conhecidos como haletos metálicos. Estes consistem em hexafluoreto de urânio (o combustível usado em reatores de energia nuclear) e cloreto de sódio (sal). Uma corrente elétrica é passada através de uma mistura de gás haleto metálico e mercúrio para criar luz em lâmpadas de haleto metálico. Elas funcionam de forma bastante semelhante a outras lâmpadas de descarga de gás (como vapor de mercúrio), com a principal distinção sendo a composição do gás. A eficiência e a qualidade da luz são normalmente melhoradas pela adição de vapor de iodetos metálicos.
Quais benefícios as luzes de iodetos metálicos oferecem?
As lâmpadas de iodetos metálicos oferecem uma qualidade de luz muito maior e são três a cinco vezes mais eficientes do que as lâmpadas incandescentes. Eles freqüentemente apresentam uma temperatura de cor muito alta (até 5500K), dependendo da mistura específica de haletos metálicos. Da mesma forma, as lâmpadas de iodetos metálicos podem ser altamente eficazes para usos de alta-intensidade, como faróis de carros, iluminação em instalações esportivas ou iluminação para fotografia. A luz superior que os haletos metálicos produzem é de longe a sua maior vantagem.
Quais são as principais desvantagens das luzes de haleto de metal?
A seguir estão algumas das deficiências da iluminação de iodetos metálicos:
De todas as luzes disponíveis no mercado, as lâmpadas de iodetos metálicos têm o tempo de aquecimento-mais longo. Muitas lâmpadas de iodetos metálicos usadas em instalações esportivas e armazéns levam de 15 a 20 minutos para atingir sua temperatura típica de trabalho. Este é um problema sério por vários motivos:
Como eles não ligam e desligam quando necessário, eles precisam ser usados por mais tempo do que os LEDs.
Você tem que saber quando precisará de luz.
Para evitar a necessidade de aquecimento-quando forem ligadas novamente, as luzes poderão ser ligadas quando não forem necessárias, como durante um tempo de inatividade de 30 minutos.
Quando as lâmpadas de iodetos metálicos funcionam com potência inferior à máxima, sua eficiência diminui. A vida útil típica de uma lâmpada é entre 6.000 e 15.000 horas. Inicialmente, você pode gastar aproximadamente a mesma quantia em iodetos metálicos e LEDs, dependendo da lâmpada específica. A questão é que, para corresponder à vida útil de um único LED, você eventualmente precisará comprar um grande número de iodetos metálicos (2–5). Com o tempo, isso se traduz em despesas de manutenção extremamente altas.
Quais luzes de iodetos metálicos têm pequenas desvantagens?
A seguir estão algumas das pequenas falhas na iluminação de iodetos metálicos:
Luzes feitas com iodetos metálicos são omnidirecionais. 360-grau de luz produzida por iluminação omnidirecional. Como pelo menos metade da luz deve ser refletida e redirecionada para a área desejada a ser iluminada, esta é uma ineficiência significativa do sistema. Como as luzes omnidirecionais exigem que a luz seja refletida e redirecionada, sua saída é significativamente menos eficiente devido às perdas do que seria se a luz fosse direcional por natureza.
Onde as luzes de iodetos metálicos são usadas com mais frequência?
A iluminação de iodetos metálicos é frequentemente usada em iluminação alta para armazéns e outros grandes espaços internos, bem como em grandes instalações esportivas, como estádios ou pistas de hóquei.
LEDs
Diodo Emissor de Luz (LED): O que é?
O acrônimo para-diodo emissor de luz é LED. Com dois eletrodos (um ânodo e um cátodo), um diodo é um dispositivo ou componente elétrico que permite que a eletricidade flua através dele em apenas uma direção, geralmente para dentro através do ânodo e para fora através do cátodo. Materiais semi{3}}condutores como silício ou selênio, que são substâncias de estado sólido que conduzem eletricidade sob condições específicas, mas não sob outras (por exemplo, em determinadas tensões, níveis de corrente ou intensidades de luz), são normalmente usados para fabricar diodos. A luz visível é liberada pelo dispositivo quando a corrente flui através do material semicondutor. É exatamente o oposto de uma célula fotovoltaica, que é um dispositivo que gera eletricidade a partir da luz visível.
Você pode estudar a história da iluminação LED ou ler mais sobre os aspectos técnicos de como um LED funciona aqui.
Qual é a principal vantagem da iluminação LED?
A iluminação LED oferece quatro benefícios principais:
Em comparação com todas as outras tecnologias de iluminação, incluindo lâmpadas fluorescentes e LPS, mas particularmente com lâmpadas de iodetos metálicos, os LEDs têm uma vida útil notavelmente longa. Os novos LEDs têm uma vida útil de pelo menos 50.000 a 100.000 horas. Em contraste, a vida útil de uma lâmpada de iodetos metálicos é normalmente 12–30% maior, na melhor das hipóteses (geralmente entre 6.000 e 15.000 horas).
Quando comparados com todas as outras tecnologias de iluminação disponíveis comercialmente, os LEDs são incrivelmente eficientes em termos energéticos. Eles emitem luz direcionalmente (mais de 180 graus em oposição a 360 graus, o que significa que há significativamente menos perdas devido à necessidade de redirecionar ou refletir a luz) e desperdiçam muito pouca energia na forma de radiação infravermelha (calor).
Excelente qualidade de luz
Muito poucos problemas e manutenção
Quais são as pequenas vantagens das luzes LED?
Luzes LEDtem uma série de benefícios menores além dos principais. Eles consistem no seguinte:
Acessórios: Os LEDs requerem muito menos peças para suas lâmpadas acessórias.
Cor: Sem a necessidade dos filtros de cores convencionais exigidos pelas soluções de iluminação convencionais, os LEDs podem ser fabricados para produzir toda a gama de tons de luz visível.
direcionado: os LEDs emitem luz em um raio de 180 graus por padrão, tornando-os direcionados naturalmente.
Tamanho: Em comparação com as luzes convencionais, incluindo as incandescentes, os LEDs podem ser substancialmente menores.
Aquecimento-: os LEDs ligam e desligam mais rapidamente e não exigem tempo de-aquecimento ou resfriamento-.
Leia aqui um resumo abrangente dos muitos benefícios dos LEDs.
Quais são as desvantagens das luzes LED?
Você pode presumir que as luzes LED são óbvias,-dados os benefícios. Mesmo que isso esteja se tornando cada vez mais o caso, a escolha do LED ainda exige algumas compensações:
As luzes LED, em particular, são muito caras. Uma instalação de iluminação LED geralmente tem despesas iniciais mais altas do que a maioria das opções. Esta é de longe a desvantagem mais significativa a ter em conta. No entanto, o custo dos LED está a diminuir rapidamente e esta tendência continuará à medida que mais pessoas os adoptarem. Considerando tudo isso, o custo inicial dos LEDs é, na verdade, bastante semelhante ao das lâmpadas de iodetos metálicos. Ambas as luzes geralmente custam entre US$ 10 e US$ 30 por luminária, dependendo do tipo e dos recursos. Naturalmente, dependendo da luz específica, isso pode variar em ambas as situações.
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Onde os LEDs são usados com frequência?
Placas de circuito de computador foram a primeira aplicação-real para LEDs. Desde então, a sua utilização cresceu progressivamente para abranger sinais luminosos, semáforos e, mais recentemente, iluminação interior e exterior. Para edifícios comerciais, escolas, armazéns e ginásios, as luzes LED são uma excelente opção. Além disso, eles podem ser usados em estacionamentos, iluminação de estradas (que oferece vantagens notáveis de cores em relação às luzes de sódio de baixa e alta pressão) e grandes locais públicos (que precisam de iluminação forte e eficaz em uma área ampla). Leia aqui uma visão fascinante do desenvolvimento da iluminação pública nos EUA.
Comparação qualitativa adicional
O que faz o haleto metálico eLuzes LEDDiferente?
As duas tecnologias utilizam processos muito diferentes para gerar luz. Os LEDs são uma tecnologia semicondutora de estado sólido, enquanto as lâmpadas de iodetos metálicos contêm metais que evaporam em gás inerte dentro do invólucro de vidro. A luz produzida por ambos os métodos é de altíssima qualidade. Os LEDs são uma tecnologia que exige menos{3}}manutenção, é mais eficiente-em termos de energia e geralmente dura muito mais tempo. Os iodetos metálicos estão entre as luzes mais eficientes para saídas com temperaturas de cor muito frias, mas têm uma vida útil mais baixa e tempos de aquecimento-longos. No entanto, eles geram luz de{8}qualidade muito alta.
Por que as lâmpadas de iodetos metálicos se tornarão obsoletas devido aos LEDs?
Quando a luz é ligada pela primeira vez ou se a fonte de alimentação for cortada, certas lâmpadas de iodetos metálicos têm tempos de aquecimento- longos (15 a 20 minutos). Além disso, há uma pequena chance de uma lâmpada de iodetos metálicos explodir. Ainda existe a possibilidade de danos ou danos, mesmo que isso seja incomum, e há precauções-para reduzir riscos. A troca de lâmpadas antes do fim de sua vida útil prevista e coletivamente (em oposição à troca pontual de lâmpadas individuais que falham) são métodos preventivos comuns. Além de reduzir drasticamente a vida útil da luz, isso pode aumentar os preços.
Além disso, as lâmpadas de iodetos metálicos utilizam muita energia de forma ineficiente. Além disso, devido à necessidade de-aquecimento, eles devem ser executados por períodos de tempo muito maiores do que o realmente necessário. Tudo isso resulta em despesas, que normalmente aparecem como contas de serviços públicos mais altas. As lâmpadas de iodetos metálicos custam aproximadamente o mesmo preço que as LEDs, mas devido à sua operação ineficiente e às frequentes necessidades de substituição, elas continuarão a aumentar os custos ao longo do tempo. Esta ineficiência será particularmente perceptível em grandes estruturas (como um estádio, armazém ou pista de hóquei).
Comparação de Halogenetos Metálicos e LEDs
Temperatura de cor associada
Os LEDs vêm em uma variedade de temperaturas de cor, que normalmente ficam entre 2.200 K e 6.000 K (do amarelo "quente" ao azul claro ou "frio").
A luz branca produzida pelas lâmpadas de iodetos metálicos é bastante fria. Temperaturas de cor tão baixas quanto 3000K estão disponíveis para eles. Até 20.000K, alguns haletos metálicos têm temperaturas de cor incrivelmente baixas.
GANHADOR:
IRC
A luz específica em questão tem um impacto significativo no CRI dos LEDs. No entanto, uma ampla gama de valores de CRI, normalmente entre 65 e 95, está acessível.
A melhor fonte de luz branca de alto CRI disponível são provavelmente os haletos metálicos.
Metal Halide venceu.
Andar de bicicleta (ligar e desligar)
Como os LEDs reagem quase instantaneamente (não há fase de aquecimento-ou resfriamento-), eles são perfeitos para ligar e desligar luzes propositalmente. Eles fornecem iluminação constante-sem cintilação.
O tempo de-aquecimento das lâmpadas de iodetos metálicos é extremamente longo. As luzes de iodetos metálicos são usadas há muito tempo em muitos estádios, embora as lâmpadas possam levar de 15 a 30 minutos para atingir a potência máxima.
VENCEDOR: LED
Escurecimento
Os LEDs são muito simples de dimerizar e você pode usá-los em qualquer porcentagem de luz, de 100% a 0,5%. Reduzir a corrente direta ou variar a duração do pulso é como funciona o escurecimento do LED. Você também deve comprar interruptores dimmer LED se desejar diminuir a intensidade do seuLuzes LEDporque são incompatíveis com dimmers incandescentes convencionais, que reduzem a tensão aplicada à luz.
Diferentes reatores elétricos ou magnéticos podem ser usados para diminuir a intensidade das luzes de iodetos metálicos, porém isso altera a tensão fornecida à luz e pode modificar suas propriedades. Quando operadas com potência inferior à máxima, as lâmpadas de iodetos metálicos costumam ser menos eficientes. Ocasionalmente, o escurecimento também pode resultar no apagamento da luz muito cedo.
VENCEDOR: LED
Direcionalidade
Os LEDs têm um espectro de luz de 180 graus. Como a luz normalmente é necessária em uma região alvo (em vez de todos os 360 graus ao redor da lâmpada), isso geralmente é vantajoso. Saiba mais sobre uma métrica conhecida como “lúmens úteis” ou “eficiência do sistema” para compreender melhor os efeitos da iluminação direcional.
Como as luzes de iodetos metálicos são omnidirecionais, elas podem emitir luz em todas as direções. As perdas e a diminuição da eficiência do sistema resultam da necessidade de refletir e/ou redirecionar grande parte destas emissões.
VENCEDOR: LED
Eficácia
Quando comparados a todas as outras opções de iluminação disponíveis no mercado, os LEDs são incrivelmente eficientes, principalmente quando comparados às lâmpadas incandescentes. A eficiência da fonte normalmente fica entre 37 e 120 lúmens/watt. No entanto, a eficiência do sistema-a quantidade de luz que realmente atinge a área alvo depois que todas as perdas são levadas em consideração-é onde os LEDs realmente brilham. A maioria dos valores de eficiência do sistema LED são superiores a 50 lúmens/watt.
A eficácia das luzes de iodetos metálicos varia de 75 a 100 lumens por watt. A principal razão pela qual eles ficam aquém dos LEDs é que a eficiência do sistema é significativamente menor (menos de 30 lúmens/watt) devido a todas as perdas envolvidas na produção de luz omnidirecional e à necessidade de redirecioná-la para um local desejado.
VENCEDOR: LED
Eficiência decrescente
À medida que a corrente aumenta, a eficiência do LED diminui. A corrente adicional também resulta num aumento na produção de calor, o que reduz a vida útil do dispositivo. Com uma produção de cerca de 80% sendo típica no final da vida útil, o declínio geral do desempenho é comparativamente pequeno ao longo do tempo. Os pesquisadores que descobriram recentemente as causas da queda do LED estão trabalhando para minimizar ainda mais as perdas.
À medida que o dispositivo envelhece e é necessária mais energia para produzir a mesma saída de iluminação, as luzes de iodetos metálicos também perdem eficiência. Os halogenetos metálicos têm tempos de deterioração mais curtos e maiores perdas de eficiência do que os LEDs.
VENCEDOR: - (Observação: novos desenvolvimentos na tecnologia LED provavelmente podem torná-los mais caídos.)
(Espectro Invisível) Emissões
A maior parte da energia utilizada pela fonte de luz é transformada diretamente em luz visível, uma vez que os LEDs criam um espectro relativamente estreito de luz visível sem o calor ou perdas para tipos de radiação desnecessários (IR, UV) que vêm com a iluminação convencional.
Tanto a radiação infravermelha quanto a ultravioleta são produzidas em quantidades significativas por lâmpadas de iodetos metálicos.
VENCEDOR: LED
Infravermelho e ultravioleta
LEDs: NENHUM
Para iluminação de rotina, as lâmpadas de iodetos metálicos perdem energia emitindo radiação infravermelha.
Para evitar que a radiação UV seja libertada para a atmosfera, as lâmpadas de iodetos metálicos necessitam de ter um filtro integrado na lâmpada. Esses filtros são necessários para impedir que as superfícies tingidas desbotem quando expostas à luz de iodetos metálicos; caso contrário, luminárias, pessoas e até mesmo animais poderão sofrer ferimentos graves (como queimaduras solares graves ou arco ocular).
VENCEDOR: LED
Características de falha
Os LEDs desaparecem continuamente com o tempo, e é por isso que eles falham. A perda de um ou dois diodos não indica necessariamente que toda a luminária irá falhar porqueLuzes LEDgeralmente usam vários emissores de luz em uma única luminária.
Quando as luzes de iodetos metálicos chegam ao fim de sua vida útil, elas podem experimentar um fenômeno chamado ciclagem, no qual elas ligam e desligam sem intervenção humana até quebrarem completamente. Por causa disso, as luzes de iodetos metálicos em muitos ambientes (como um estádio) precisam ser substituídas antes que sua vida útil termine.
VENCEDOR: LED
Velas para os pés
Em vez de medir a quantidade total de luz que emana de uma fonte (fluxo luminoso), uma vela de pé mede a quantidade de luz que atinge uma determinada área de superfície.
Em comparação com todos os outros tipos de iluminação disponíveis no mercado, os LEDs são incrivelmente eficientes. A eficiência da fonte normalmente fica entre 37 e 120 lúmens/watt. No entanto, a eficiência do sistema-a quantidade de luz que realmente atinge a área alvo depois que todas as perdas são levadas em consideração-é onde os LEDs realmente brilham. A maioria dos valores de eficiência do sistema LED são superiores a 50 lúmens/watt.
Em comparação com as lâmpadas incandescentes, as lâmpadas de iodetos metálicos têm uma eficiência de fonte de 75–100 lúmens/watt. A principal razão pela qual eles ficam aquém dos LEDs é que a eficiência do sistema é significativamente menor (menos de 30 lúmens/watt) devido a todas as perdas envolvidas na produção de luz omnidirecional e à necessidade de redirecioná-la para um local desejado.
VENCEDOR: - (Observação: é um desafio medir o desempenho relativo porque as classificações das velas de pé são altamente-específicas da aplicação e caso-a-caso.)
Emissões de Calor
Os LEDs não produzem muito calor direto. Na verdade, só há uma desvantagem possível nisso: usar LEDs para iluminação externa durante o inverno. Quando a neve cai sobre as luzes convencionais, como as luzes HID, ela derrete ao entrar em contato com a luz. Com LEDs, isso normalmente é evitado direcionando a luz para baixo, em direção ao solo, ou cobrindo-a com uma viseira.
Uma quantidade substancial de calor é liberada pelas lâmpadas de iodetos metálicos; cerca de 10–15% da energia utilizada é convertida em calor. Embora isto possa ser vantajoso em certas situações, as perdas de calor são muitas vezes más porque indicam ineficiência energética. O objetivo final do dispositivo é emitir luz, não calor.
VENCEDOR: LED
Duração da Vida
Em comparação com outras fontes de luz comercialmente acessíveis, os LEDs têm uma vida útil mais longa. Embora a vida útil varie, ela geralmente fica entre 25.000 e 100.000 horas ou mais antes que uma luz ou acessório precise ser substituído.
Embora as luzes de iodetos metálicos durem mais do que tecnologias desatualizadas, como as lâmpadas incandescentes, elas não duram tanto-como as luzes LED. A vida útil média de uma lâmpada é entre 6.000 e 15.000 horas antes de precisar ser substituída. Nota: Para evitar efeitos de degradação graves, como alterações de cor ou ciclagem, as lâmpadas de iodetos metálicos podem precisar de ser substituídas antes do final da sua vida útil.
VENCEDOR: LED
Custo de vida
A iluminação LED oferece baixos custos de vida útil e despesas iniciais comparativamente caras. Com o tempo (período de retorno), a tecnologia reembolsa o investidor. Ao longo do tempo, despesas mais baixas de manutenção (que se baseiam nos custos laborais) e ganhos de eficiência energética (que dependem dos custos de electricidade) proporcionam o maior retorno.
Embora tenham um preço razoável para compra, as lâmpadas de iodetos metálicos requerem muita manutenção. Para atingir a mesma vida útil de uma única luz LED, as lâmpadas de iodetos metálicos provavelmente precisarão ser compradas várias vezes e os custos de mão de obra envolvidos precisarão ser cobertos.
VENCEDOR: LED
Custos de manutenção
Os LEDs são de longe os melhores do mercado em termos de custos de vida útil devido à sua vida útil e à frequência com que as lâmpadas precisam ser substituídas.
Além do custo de mão de obra para monitorar e substituir luzes antigas ou expiradas várias vezes durante a vida útil esperada de um único LED, as lâmpadas de iodetos metálicos exigem troca de lâmpadas de rotina e substituição de reator.
VENCEDOR: LED
Despesas Iniciais
O preço das luzes LED varia de acordo com as especificações, porém geralmente são altos. O custo médio de uma lâmpada LED-equivalente a 100 W está entre US$ 10 e US$ 20.
Dependendo das especificações, uma lâmpada de iodetos metálicos de 100 W pode custar entre US$ 10 e US$ 30.
GANHADOR:
Resistência ao choque
As luzes de estado sólido (SSLs), assim como os LEDs, são difíceis de quebrar com choques físicos.
O iodetos metálicos do bulbo é comparativamente frágil. Mais significativamente, como muitas lâmpadas de iodetos metálicos contêm substâncias perigosas como o mercúrio, as lâmpadas quebradas precisam ser manuseadas e descartadas com cuidado.
VENCEDOR: LED
Dimensões
Os LEDs podem ser dimensionados para um tamanho muito maior e podem ser incrivelmente pequenos (menos de 2 mm em algumas circunstâncias). Considerando tudo isso, isso expande muito a gama de aplicações dos LEDs.
Embora possam ser minúsculas, as lâmpadas de iodetos metálicos geralmente não são menores do que cerca de um centímetro de diâmetro. A potência e a saída de luz necessárias para uma aplicação específica determinam o tamanho máximo das lâmpadas.
VENCEDOR: LED
Tolerância ao frio
LEDs: Eles serão ativados instantaneamente em temperaturas abaixo de 40 graus Celsius.
Menos 40 graus Celsius para iodetos metálicos
VENCEDOR: LED
Tolerância ao Calor
100°C. Os LEDs funcionam bem em ambientes internos e externos em todas as temperaturas operacionais típicas. No entanto, eles precisam de muito dissipador de calor e funcionam pior em temperaturas muito altas, principalmente quando estão próximos de outras peças delicadas.
Não conseguimos localizar nenhuma informação imparcial sobre o desempenho das lâmpadas de iodetos metálicos em altas temperaturas. Por favor, entre em contato conosco se tiver alguma informação.
GANHADOR:
Hora de aquecer
Quase não há período de-aquecimento para LEDs. Seu brilho atinge seu pico instantaneamente.
Dependendo do brilho, as lâmpadas de iodetos metálicos precisam de um período de aquecimento notável-. Pode levar de 15 a 20 minutos para que as luzes de iodetos metálicos em instalações esportivas atinjam seu brilho total.
VENCEDOR: LED
Garantia
LEDs: Geralmente 5–10 anos
Haleto metálico: geralmente um a dois anos
VENCEDOR: LED
