¿Alguna vez te has preguntado en qué se comparan los diodos emisores de luz (LED) y las luces de halogenuros metálicos? A continuación se muestra una comparación-de- ambas, seguida de un análisis exhaustivo de cada técnica por separado.
Una lámpara de halogenuros metálicos: ¿qué es?
Cuando los elementos metálicos y halógenos se juntan, se crean compuestos conocidos como haluros metálicos. Estos consisten en hexafluoruro de uranio (el combustible utilizado en los reactores de energía nuclear) y cloruro de sodio (sal). Se hace pasar una corriente eléctrica a través de una mezcla de gas de haluro metálico y mercurio para crear luz en lámparas de haluro metálico. Funcionan de manera bastante similar a otras lámparas de descarga de gas-(como el vapor de mercurio), siendo la principal distinción la composición del gas. La eficiencia y la calidad de la luz generalmente mejoran mediante la adición de vapor de haluro metálico.
¿Qué beneficios ofrecen las luces de halogenuros metálicos?
Las luces de halogenuros metálicos ofrecen una calidad de luz mucho mayor y son de tres a cinco veces más eficientes que las bombillas incandescentes. Con frecuencia tienen una temperatura de color muy alta (hasta 5500 K), dependiendo de la mezcla específica de haluros metálicos. En consecuencia, las bombillas de halogenuros metálicos pueden ser muy efectivas para usos de alta-intensidad, como faros de automóviles, iluminación en instalaciones deportivas o iluminación para fotografía. La luz superior que producen los haluros metálicos es, con diferencia, su mayor ventaja.
¿Cuáles son los principales inconvenientes de las luces de halogenuros metálicos?
Las siguientes son algunas de las deficiencias de la iluminación de halogenuros metálicos:
De todas las luces disponibles en el mercado, las luces de halogenuros metálicos tienen el tiempo de calentamiento-más largo. Muchas luces de halogenuros metálicos utilizadas en instalaciones deportivas y almacenes tardan entre 15 y 20 minutos en alcanzar su temperatura de trabajo típica. Este es un problema grave por múltiples razones:
Dado que no se encienden ni apagan cuando es necesario, deben usarse durante períodos de tiempo más largos que los LED.
Tienes que saber cuándo necesitarás luz.
Para evitar que sea necesario un calentamiento-cuando se vuelvan a encender, las luces se pueden encender cuando no sean necesarias, como durante un tiempo de inactividad de 30 minutos.
Cuando las lámparas de halogenuros metálicos funcionan a una potencia inferior a la máxima, su eficiencia disminuye. La vida útil típica de una bombilla es de entre 6.000 y 15.000 horas. Inicialmente, puedes gastar aproximadamente la misma cantidad en halogenuros metálicos y LED, dependiendo de la bombilla específica. El problema es que, para igualar la vida útil de un solo LED, eventualmente necesitarás comprar una gran cantidad de haluros metálicos (2 a 5). Con el tiempo, eso se traduce en gastos de mantenimiento extremadamente elevados.
¿Qué luces de halogenuros metálicos tienen inconvenientes menores?
Los siguientes son algunos de los defectos menores en la iluminación de halogenuros metálicos:
Las luces fabricadas con haluros metálicos son omnidireccionales. 360-la luz de grados se produce mediante iluminación omnidireccional. Debido a que al menos la mitad de la luz debe reflejarse y redirigirse al área deseada que se ilumina, esto constituye una ineficiencia significativa del sistema. Debido a que las luces omnidireccionales requieren que la luz sea reflejada y redirigida, su salida es significativamente menos eficiente debido a las pérdidas de lo que sería si la luz fuera direccional por naturaleza.
¿Dónde se utilizan con más frecuencia las luces de halogenuros metálicos?
La iluminación de halogenuros metálicos se utiliza con frecuencia en iluminación de gran altura para almacenes y otros espacios interiores grandes, así como en grandes instalaciones deportivas como estadios o pistas de hockey.
LED
Un diodo emisor de luz (LED): ¿Qué es?
El acrónimo de diodo emisor de luz-es LED. Con dos electrodos (un ánodo y un cátodo), un diodo es un dispositivo o componente eléctrico que permite que la electricidad fluya a través de él en una sola dirección, generalmente hacia adentro a través del ánodo y hacia afuera a través del cátodo. Los materiales semiconductores como el silicio o el selenio, que son sustancias en estado sólido que conducen la electricidad en condiciones específicas pero no en otras (por ejemplo, a determinados voltajes, niveles de corriente o intensidades de luz), se suelen utilizar para fabricar diodos. El dispositivo libera luz visible cuando la corriente fluye a través del material semiconductor. Es exactamente lo contrario de una célula fotovoltaica, que es un dispositivo que genera electricidad a partir de luz visible.
Puede estudiar la historia de la iluminación LED o leer más sobre los aspectos técnicos de cómo funciona un LED aquí.
¿Cuál es la principal ventaja de la iluminación LED?
La iluminación LED ofrece cuatro beneficios principales:
En comparación con todas las demás tecnologías de iluminación, incluidas las luces fluorescentes y LPS, pero especialmente con las luces de halogenuros metálicos, los LED tienen una vida útil notablemente larga. Los nuevos LED tienen una vida útil de al menos 50.000 a 100.000 horas. Por el contrario, la vida útil de una bombilla de halogenuros metálicos suele ser entre un 12% y un 30% más larga en el mejor de los casos (normalmente entre 6.000 y 15.000 horas).
En comparación con todas las demás tecnologías de iluminación disponibles comercialmente, los LED son increíblemente eficientes energéticamente. Emiten luz direccionalmente (más de 180 grados en lugar de 360 grados, lo que significa que hay significativamente menos pérdidas por la necesidad de redirigir o reflejar la luz) y desperdician muy poca energía en forma de radiación infrarroja (calor).
Excelente calidad de luz
Muy pocos problemas y mantenimiento.
¿Cuáles son las ventajas menores de las luces LED?
luces LEDtener una serie de beneficios menores además de los principales. Estos consisten en lo siguiente:
Accesorios: Los LED requieren muchas menos piezas para sus lámparas accesorias.
Color: Sin la necesidad de los filtros de color convencionales que requieren las soluciones de iluminación convencionales, se pueden fabricar LED para producir toda la gama de tonos de luz visibles.
Dirigido: los LED emiten luz en un radio de 180 grados de forma predeterminada, lo que los hace dirigidos de forma natural.
Tamaño: En comparación con las luces convencionales, incluidas las incandescentes, las LED pueden ser sustancialmente más pequeñas.
Calentamiento-: los LED se encienden y apagan más rápidamente y no requieren tiempo de calentamiento-ni enfriamiento-.
Lea aquí para obtener un resumen completo de los numerosos beneficios de los LED.
¿Qué inconvenientes tienen las luces LED?
Se podría suponer que las luces LED son una obviedad-dados sus beneficios. Aunque esto es cada vez más frecuente, elegir LED todavía requiere algunas compensaciones:
Las luces LED en particular son realmente caras. Una instalación de iluminación LED suele tener unos gastos iniciales más elevados que la mayoría de opciones. Este es, con diferencia, el inconveniente más importante a tener en cuenta. Sin embargo, el costo de los LED está cayendo rápidamente y esta tendencia continuará a medida que más personas los adopten. A fin de cuentas, el coste inicial de los LED es bastante similar al de las lámparas de halogenuros metálicos. Ambas luces suelen venderse a un precio de entre 10 y 30 dólares por luminaria, según el tipo y las características. Naturalmente, dependiendo de la luz concreta, ésta puede variar en ambas situaciones.
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¿Dónde se utilizan con frecuencia los LED?
Las placas de circuitos de computadora fueron la primera-aplicación de los LED en el mundo real. Desde entonces, sus usos han ido creciendo progresivamente hasta abarcar señales luminosas, semáforos y, más recientemente, iluminación interior y exterior. Para edificios comerciales, escuelas, almacenes y gimnasios, las luces LED son una excelente opción. Además, se pueden utilizar para estacionamientos, iluminación de carreteras (que proporciona notables ventajas de color sobre las luces de sodio de baja y alta presión) y grandes lugares públicos (que necesitan una iluminación potente y eficaz en un área amplia). Lea aquí para obtener una mirada fascinante al desarrollo del alumbrado público en los EE. UU.
Comparación cualitativa adicional
¿Qué hace que los haluros metálicos yLuces LED¿Diferente?
Las dos tecnologías utilizan procesos muy diferentes para generar luz. Los LED son una tecnología de semiconductores de estado sólido, mientras que las lámparas de halogenuros metálicos contienen metales que se evaporan formando gas inerte dentro de la carcasa de vidrio. La luz producida por ambos métodos es de altísima calidad. Los LED son una tecnología que requiere menos mantenimiento-y consume más energía-y a menudo dura mucho más. Los haluros metálicos se encuentran entre las luces más eficientes para obtener temperaturas de color muy frías, pero tienen una vida útil más corta y tiempos de calentamiento- prolongados. Sin embargo, generan luz de muy alta-calidad.
¿Por qué las lámparas de halogenuros metálicos quedarán obsoletas debido a los LED?
Cuando se enciende la luz por primera vez o si se corta la fuente de alimentación, ciertas lámparas de halogenuros metálicos tienen tiempos de calentamiento-prolongados (entre 15 y 20 minutos). Además, existe una pequeña posibilidad de que explote una bombilla de halogenuros metálicos. Aún existe la posibilidad de que se produzcan daños o daños, incluso si esto no es común y existen precauciones para reducir el riesgo-. Cambiar las bombillas antes del final previsto de su vida útil y de forma colectiva (a diferencia de cambiar las bombillas individuales que fallan) son métodos preventivos comunes. Además de reducir drásticamente la vida útil de la lámpara, esto puede aumentar los precios.
Además, las bombillas de halogenuros metálicos consumen mucha energía de forma ineficiente. Además, debido a la necesidad de calentamiento-, deben funcionar durante períodos de tiempo mucho más largos de los realmente necesarios. Todo esto se suma a los gastos, que normalmente se manifiestan en facturas de servicios públicos más altas. Las bombillas de halogenuros metálicos tienen aproximadamente el mismo precio que las LED, pero debido a su funcionamiento ineficiente y sus frecuentes necesidades de reemplazo, seguirán aumentando los costos con el tiempo. Esta ineficiencia será particularmente notable en una estructura grande (como un estadio, un almacén o una pista de hockey).
Comparación de haluros metálicos y LED
Temperatura de color asociada
Los LED vienen en una variedad de temperaturas de color, que normalmente se encuentran entre 2200 K y 6000 K (desde el amarillo "cálido" hasta el azul claro o "frío").
La luz blanca que producen las lámparas de halogenuros metálicos es bastante fría. Para ellos se encuentran disponibles temperaturas de color tan bajas como 3000K. Hasta 20.000 K, algunos haluros metálicos tienen temperaturas de color increíblemente bajas.
GANADOR:
IRC
La luz específica en cuestión tiene un impacto significativo en el CRI de los LED. Sin embargo, se puede acceder a una amplia gama de valores del IRC, normalmente entre 65 y 95.
La mejor fuente disponible de luz blanca con alto CRI son probablemente los haluros metálicos.
Ganó Halogenuros Metálicos.
Ciclismo (encendido y apagado)
Debido a que los LED reaccionan casi instantáneamente (no hay fase de calentamiento-ni de enfriamiento-), son perfectos para encender y apagar luces intencionalmente. Proporcionan una iluminación constante y sin parpadeos-.
El tiempo de calentamiento-de las luces de halogenuros metálicos es notoriamente largo. Las luces de halogenuros metálicos se han utilizado durante mucho tiempo en muchos estadios, aunque las bombillas pueden tardar entre 15 y 30 minutos en alcanzar su potencia máxima.
GANADOR: LED
Atenuación
Los LED son realmente sencillos de atenuar y puedes usarlos en cualquier porcentaje de luz, desde el 100% hasta el 0,5%. La atenuación del LED funciona reduciendo la corriente directa o variando la duración del pulso. También debe comprar reguladores de intensidad LED si desea atenuar suluces LEDporque son incompatibles con los atenuadores incandescentes convencionales, que reducen el voltaje aplicado a la luz.
Se pueden utilizar diferentes balastros eléctricos o magnéticos para atenuar las luces de halogenuros metálicos; sin embargo, al hacerlo se altera el voltaje suministrado a la luz y se pueden modificar sus propiedades. Cuando funcionan a una potencia inferior a la máxima, las lámparas de halogenuros metálicos suelen ser menos eficientes. En ocasiones, la atenuación también puede provocar que la luz se apague demasiado pronto.
GANADOR: LED
Direccionalidad
Los LED tienen un espectro de luz de 180 grados. Dado que normalmente se necesita luz en una región objetivo (en lugar de en los 360 grados alrededor de la bombilla), esto suele ser una ventaja. Obtenga más información sobre una métrica conocida como "lúmenes útiles" o "eficiencia del sistema" para comprender mejor los efectos de la iluminación direccional.
Como las luces de halogenuros metálicos son omnidireccionales, pueden emitir luz en todas direcciones. Las pérdidas y la disminución de la eficiencia del sistema resultan de la necesidad de reflejar y/o redirigir una gran parte de estas emisiones.
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Eficacia
En comparación con todas las demás opciones de iluminación disponibles en el mercado, los LED son increíblemente eficientes, especialmente en comparación con las bombillas incandescentes. La eficiencia de la fuente suele oscilar entre 37 y 120 lúmenes/vatio. Sin embargo, la eficiencia del sistema-la cantidad de luz que realmente llega al área objetivo después de tener en cuenta todas las pérdidas-es donde realmente brillan los LED. La mayoría de las cifras de eficiencia de los sistemas LED son superiores a 50 lúmenes/vatio.
La eficacia de las luces de halogenuros metálicos oscila entre 75 y 100 lúmenes por vatio. La razón principal por la que no alcanzan los LED es que la eficiencia de su sistema es significativamente menor (menos de 30 lúmenes/vatio) debido a todas las pérdidas involucradas en la producción de luz omnidireccional y el requisito de redirigirla a una ubicación deseada.
GANADOR: LED
Eficiencia caída
A medida que aumenta la corriente, la eficiencia del LED disminuye. La corriente adicional también provoca un aumento de la producción de calor, lo que acorta la vida útil del dispositivo. Dado que una producción típica de alrededor del 80% al final de su vida útil, la disminución general del rendimiento es comparativamente pequeña con el tiempo. Los investigadores que han descubierto recientemente las causas de la caída de los LED están trabajando para minimizar aún más las pérdidas.
A medida que el dispositivo envejece y se necesita más energía para producir la misma salida de iluminación, las luces de halogenuros metálicos también pierden eficiencia. Los halogenuros metálicos tienen tiempos de deterioro más cortos y mayores pérdidas de eficiencia que los LED.
GANADOR: - (Nota: los nuevos avances en la tecnología LED probablemente los hagan más caídos).
(Espectro invisible) Emisiones
La mayor parte de la energía utilizada por la fuente de luz se transforma directamente en luz visible, ya que los LED crean un espectro relativamente estrecho de luz visible sin el calor ni las pérdidas por tipos de radiación innecesarios (IR, UV) que conlleva la iluminación convencional.
Tanto la radiación infrarroja como la ultravioleta son producidas en cantidades significativas por las luces de halogenuros metálicos.
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Infrarrojo y ultravioleta
LED: NINGUNO
Para la iluminación de rutina, las luces de halogenuros metálicos pierden energía al emitir radiación infrarroja.
Para evitar que la radiación ultravioleta se libere a la atmósfera, las lámparas de halogenuros metálicos deben tener un filtro integrado en la bombilla. Estos filtros son necesarios para evitar que las superficies teñidas se desvanezcan cuando se exponen a la luz de halogenuros metálicos; de lo contrario, las lámparas, las personas e incluso los animales podrían sufrir lesiones graves (como quemaduras solares graves o arco ocular).
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Características del fracaso
Los LED se desvanecen constantemente con el tiempo, que es la forma en que fallan. La pérdida de uno o dos diodos no necesariamente indica que toda la luminaria fallará porqueluces LEDSe suelen utilizar numerosos emisores de luz en una sola luminaria.
Cuando las luces de halogenuros metálicos llegan al final de su vida útil, pueden experimentar un fenómeno llamado ciclo, en el que se encienden y apagan sin intervención humana hasta que finalmente se estropean por completo. Debido a esto, las luces de halogenuros metálicos en muchos entornos (como un estadio) deben reemplazarse antes de que termine su vida útil.
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Velas para los pies
En lugar de medir la cantidad total de luz que emana de una fuente (flujo luminoso), un pie de vela mide la cantidad de luz que llega a una superficie determinada.
En comparación con todos los demás tipos de iluminación disponibles en el mercado, los LED son increíblemente eficientes. La eficiencia de la fuente suele oscilar entre 37 y 120 lúmenes/vatio. Sin embargo, la eficiencia del sistema-la cantidad de luz que realmente llega al área objetivo después de tener en cuenta todas las pérdidas-es donde realmente brillan los LED. La mayoría de las cifras de eficiencia de los sistemas LED son superiores a 50 lúmenes/vatio.
En comparación con las luces incandescentes, las luces de halogenuros metálicos tienen una eficiencia de fuente de 75 a 100 lúmenes/vatio. La razón principal por la que no alcanzan los LED es que la eficiencia de su sistema es significativamente menor (menos de 30 lúmenes/vatio) debido a todas las pérdidas involucradas en la producción de luz omnidireccional y el requisito de redirigirla a una ubicación deseada.
GANADOR: - (Nota: Es un desafío medir el rendimiento relativo porque las calificaciones de pies-candela son muy específicas-de cada aplicación y caso-por-caso.)
Emisiones de calor
Los LED no producen mucho calor directo. En realidad, esto sólo tiene un posible inconveniente: utilizar LED para la iluminación exterior durante el invierno. Cuando cae nieve sobre luces convencionales, como las luces HID, se derretirá al entrar en contacto con la luz. Con los LED, esto generalmente se evita apuntando la luz hacia el suelo o cubriéndola con una visera.
Las bombillas de halogenuros metálicos liberan una cantidad sustancial de calor; Alrededor del 10% al 15% de la energía utilizada se convierte en calor. Aunque esto podría resultar ventajoso en determinadas situaciones, las pérdidas de calor suelen ser algo malo porque indican ineficiencia energética. El objetivo final del dispositivo es emitir luz, no calor.
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Duración de la vida
En comparación con otras fuentes de luz disponibles comercialmente, los LED tienen una vida útil más larga. Aunque la vida útil varía, normalmente oscila entre 25.000 y 100.000 horas o más antes de que sea necesario reemplazar una lámpara o artefacto.
Si bien las luces de halogenuros metálicos duran más que las tecnologías obsoletas, como las luces incandescentes, no son tan-duradoras como las luces LED. La vida útil media de una bombilla es de entre 6.000 y 15.000 horas antes de que sea necesario sustituirla. Nota: Para evitar efectos de degradación importantes, como cambios de color o ciclos, es posible que sea necesario reemplazar las lámparas de halogenuros metálicos antes de que finalice su vida útil.
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Costo de vida
La iluminación LED ofrece bajos costes de vida útil y gastos iniciales comparativamente elevados. Con el tiempo (el período de recuperación), la tecnología reembolsa al inversor. Con el tiempo, los menores gastos de mantenimiento (que se basan en los costos laborales) y las ganancias en eficiencia energética (que dependen de los costos de electricidad) proporcionan la mayor rentabilidad.
Aunque su compra tiene un precio razonable, las luces de halogenuros metálicos requieren mucho mantenimiento. Para lograr la misma vida útil que una sola luz LED, probablemente será necesario comprar varias veces las bombillas de halogenuros metálicos y cubrir los costos de mano de obra involucrados.
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Costos de mantenimiento
Los LED son, con diferencia, los mejores del mercado en términos de costos de vida útil debido a su vida útil y a la frecuencia con la que se deben reemplazar las bombillas.
Además del costo laboral que implica monitorear y reemplazar las luces viejas o caducadas varias veces durante la vida útil esperada de un solo LED, las lámparas de halogenuros metálicos requieren un cambio de lámparas y un reemplazo de balasto de rutina.
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Gastos iniciales
El precio de las luces LED varía según las especificaciones, sin embargo, generalmente son elevados. El costo promedio de una bombilla LED equivalente a 100 W-está entre $10 y $20.
Dependiendo de las especificaciones, una bombilla de halogenuros metálicos de 100 W puede costar entre 10 y 30 dólares.
GANADOR:
Resistencia al choque
Las luces de estado sólido (SSL), al igual que las LED, son difíciles de romper con golpes físicos.
Los halogenuros metálicos de bombilla son comparativamente frágiles. Más importante aún, debido a que muchas lámparas de halogenuros metálicos contienen sustancias peligrosas como el mercurio, las bombillas rotas deben manipularse y desecharse con cuidado.
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Dimensiones
Los LED se pueden escalar a un tamaño mucho mayor y pueden ser increíblemente pequeños (menos de 2 mm en algunas circunstancias). En definitiva, esto amplía enormemente el campo de aplicación de los LED.
Aunque pueden ser pequeñas, las bombillas de halogenuros metálicos no suelen fabricarse con un tamaño inferior a un centímetro de diámetro. La potencia y la potencia luminosa necesarias para una aplicación particular determinan el tamaño máximo de las bombillas.
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Tolerancia al frío
LEDs: Se activarán instantáneamente a temperaturas inferiores a 40 grados centígrados.
-40 grados Celsius bajo cero para los halogenuros metálicos
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Tolerancia al calor
100°C. Los LED funcionan bien tanto en ambientes interiores como exteriores en todas las temperaturas de funcionamiento típicas. Sin embargo, necesitan mucho calor y funcionan peor a temperaturas muy altas, especialmente cuando están cerca de otras partes delicadas.
No pudimos encontrar ninguna información imparcial sobre el rendimiento de las bombillas de halogenuros metálicos a altas temperaturas. Por favor póngase en contacto con nosotros si tiene alguna información.
GANADOR:
Hora de calentar
Casi no hay período de calentamiento-para los LED. Su brillo alcanza su punto máximo muy instantáneamente.
Dependiendo del brillo, las lámparas de halogenuros metálicos necesitan un periodo de calentamiento- notable. Las luces de halogenuros metálicos en instalaciones deportivas pueden tardar entre 15 y 20 minutos en alcanzar su máximo brillo.
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Garantizar
LED: normalmente entre 5 y 10 años
Haluros metálicos: normalmente de uno a dos años
GANADOR: LED
