So sánh ánh sáng đèn LED với đèn HID

Bạn có bao giờ tự hỏi điều gì tốt hơn: Đèn phóng điện cường độ cao (HID) hoặc Điốt phát sáng (đèn led)? Vâng, đây là một so sánh trực tiếp của hai người  theo sau là một cuộc thảo luận sâu sắc về từng công nghệ.

Xả cường độ cao (HID)

Đèn phóng điện cường độ cao (HID) là gì?

Xả cường độ cao là một thuật ngữ bao quát cho đèn phóng khí. Chúng là loại đèn điện lâu đời nhất, trong số các loại đèn HID phổ biến là hơi thủy ngân, đèn halogen và đèn halogen kim loại áp suất thấp và áp suất cao. Các biến thể ít phổ biến khác bao gồm halogen kim loại gốm và đèn hồ quang ngắn xenon. Đèn HID tạo ra ánh sáng bằng cách gửi một điện tích hoặc cung hồ quang giữa hai dây dẫn điện vonfram (điện cực) và thông qua một loại khí ion hóa (còn được gọi là plasma plasma) được đặt bên trong bóng đèn. Đèn HID yêu cầu đánh lửa thường được cung cấp bởi xung điện áp hoặc điện cực thứ ba (một phần kim loại bổ sung) bên trong bóng đèn. Sau khi thắp sáng hồ quang điện bắt đầu làm bay hơi các muối kim loại bên trong bóng đèn, làm tăng đáng kể công suất phát sáng của bóng đèn đồng thời cải thiện hiệu quả chiếu sáng. Việc chiếu sáng HID đòi hỏi một thời gian khởi động nóng vì vì cường độ ánh sáng phụ thuộc và thay đổi khi vật liệu bên trong bóng đèn bị bay hơi thành plasma. Ngoài ra, khi ánh sáng nóng lên, nó đòi hỏi điện áp bổ sung để hoạt động. Yêu cầu điện áp trong bóng đèn HID được cân bằng bởi một chấn lưu điện (về cơ bản là một thiết bị giới hạn dòng điện đến mức cần thiết để vận hành đèn). Khi ánh sáng HID già đi, càng cần nhiều điện áp để tạo ra cùng một lượng ánh sáng cho đến khi cuối cùng điện áp vượt quá điện trở cố định do chấn lưu cung cấp và đèn tắt (không thành công). Đèn HID trở nên ít hơn và kém hiệu quả hơn theo thời gian bởi vì chúng phải sử dụng điện áp ngày càng nhiều hơn để tạo ra cùng một mức phát quang khi ánh sáng bị suy giảm.

Ưu điểm của đèn HID là gì?

Công nghệ HID đã tồn tại trong nhiều thế kỷ và thường được sử dụng khi cường độ cao, hiệu quả cao hoặc chiếu sáng trên một khu vực rộng lớn được yêu cầu. Đèn HID mới tạo ra nhiều ánh sáng khả kiến ​​trên một đơn vị năng lượng hơn cả đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang vì một tỷ lệ năng lượng nhỏ hơn phát ra trong phổ hồng ngoại (nghĩa là nhiều hơn trong phổ ánh sáng khả kiến). Nói chung, chúng là hiệu quả và tạo ra một ánh sáng chất lượng cao.

Những thiếu sót chính trong đèn HID là gì?

1. Một phần (khoảng 30%) năng lượng phát ra từ đèn HID là hồng ngoại (về mặt sản lượng chiếu sáng có nghĩa là nó hoàn toàn lãng phí năng lượng). Mặc dù con số này tệ hơn đối với các biến thể cũ của công nghệ và tốt hơn cho bóng đèn HID mới, nhưng đó là sự không hiệu quả có liên quan trong cả hai trường hợp. Đáng chú ý, cả bóng đèn sợi đốt và huỳnh quang đều kém hơn HID so với tỷ lệ phần trăm của bức xạ là ánh sáng hồng ngoại nhìn thấy được.  
2. Sản lượng lum HID có thể suy giảm đáng kể khi bóng đèn già đi. Một số bóng đèn HID tạo ra ánh sáng nhìn thấy ít hơn 70% chỉ sau 10.000 giờ hoạt động.  
3. Hầu hết ánh sáng HID phát ra một lượng đáng kể bức xạ UV. Do sự thiếu hụt này, đèn HID yêu cầu các bộ lọc UV để tránh phai màu các vật phẩm nhuộm tiếp xúc với ánh sáng, xuống cấp các bộ phận của đèn, hoặc gây thương tích nghiêm trọng (cháy nắng hoặc mắt hồ quang) cho người và động vật.
4. Đèn HID là đa hướng. Đèn đa hướng tạo ra ánh sáng 360 độ. Đây là một hệ thống kém hiệu quả vì ít nhất một nửa ánh sáng cần phải được phản xạ và chuyển hướng đến khu vực mong muốn được chiếu sáng. Nhu cầu phản xạ và chuyển hướng ánh sáng có nghĩa là đầu ra kém hiệu quả hơn nhiều đối với ánh sáng đa hướng do tổn thất so với ánh sáng tương tự nếu nó có tính chất định hướng. Điều đó cũng có nghĩa là cần có thêm các bộ phận phụ kiện trong vật cố ánh sáng để phản xạ hoặc tập trung đầu ra phát sáng của bóng đèn (do đó làm tăng chi phí đơn vị).

Những thiếu sót nhỏ trong đèn HID là gì?

1. Đèn HID có thời gian khởi động. Khi hồ quang được đốt cháy, nó sẽ tan chảy và làm bay hơi muối kim loại bên trong thiết bị. Ánh sáng không đến hết công suất cho đến khi muối bay hơi hoàn toàn vào plasma.   
2. Do thực tế là điện áp cao hơn được yêu cầu khi ánh sáng nóng lên và tăng dần theo thời gian ánh sáng, đèn HID hiển thị sự đổi màu hoặc mờ dần theo thời gian.  Các hoạt động bình thường có thể cho thấy sự thay đổi đối với ánh sáng xanh hoặc tím (vì điện áp tăng thêm được áp dụng khi ánh sáng nóng lên), nhưng đến hết tuổi thọ của bóng đèn (vì càng ngày càng cần nhiều điện áp trong điều kiện nóng lên hoàn toàn) như thể nó chỉ tạo ra ánh sáng màu xanh và / hoặc tím. Bởi vì HID xuống cấp theo thời gian (cả về hiệu quả và chất lượng ánh sáng), người ta thường khuyên nên thay bóng đèn trước khi có thời gian sử dụng được quảng cáo. Điều này thường làm tăng chi phí cho người dùng cuối.
3. Đèn HID, tương tự như đèn huỳnh quang,  đòi hỏi một chấn lưu để ổn định ánh sáng. Trong trường hợp có một lỗ hổng nhỏ trong chấn lưu, ánh sáng có thể tạo ra tiếng kêu hoặc tiếng vo vo.
4. Đèn HID chứa vật liệu độc hại trong nội bộ. Điều này đặc biệt đúng với Đèn hơi thủy ngân chứa bên trong một lượng đáng kể (lên đến 50 mg) hơi thủy ngân độc hại. Do hậu quả của các chất gây ô nhiễm như thủy ngân, đèn HID yêu cầu các quy trình xử lý chất thải đặc biệt khi bị hỏng hoặc khi hết tuổi thọ.  

HID được sử dụng phổ biến ở đâu?

Các ứng dụng phổ biến cho chiếu sáng HID bao gồm sân vận động thể thao hoặc phòng tập thể dục, nhà kho, khu vực công cộng lớn (đòi hỏi ánh sáng mạnh mẽ, hiệu quả trên một khu vực rộng lớn), chiếu sáng đường (thường sử dụng đèn natri thấp và áp suất cao) và bãi đỗ xe, HID cũng được sử dụng trong chiếu sáng ô tô và làm vườn trong nhà.

Đèn LED:

Diode phát sáng (LED) là gì?

LED là viết tắt của Light Emting Diode. Diode là một thiết bị điện hoặc thành phần có hai điện cực (cực dương và cực âm) qua đó dòng điện chạy qua - đặc trưng chỉ theo một hướng (xuyên qua cực dương và ra ngoài cực âm). Điốt thường được chế tạo từ các vật liệu bán dẫn như silicon hoặc selen - các chất ở trạng thái rắn dẫn điện trong một số trường hợp chứ không phải trong các trường hợp khác (ví dụ ở điện áp nhất định, mức hiện tại hoặc cường độ ánh sáng). Khi dòng điện đi qua vật liệu bán dẫn, thiết bị sẽ phát ra ánh sáng khả kiến.  Nó rất trái ngược với một tế bào quang điện (một thiết bị chuyển đổi ánh sáng khả kiến ​​thành dòng điện).

Nếu bạn quan tâm đến các chi tiết kỹ thuật về cách thức hoạt động của đèn LED, bạn có thể đọc thêm về nó ở đây

Ưu điểm chính của đèn LED là gì?

1. Đèn LED có tuổi thọ cực kỳ dài so với mọi công nghệ chiếu sáng khác (bao gồm HID). Đèn LED mới có thể kéo dài 100.000 giờ trở lên. Tuổi thọ thông thường của một bóng đèn HID, bằng cách so sánh, là 10-25% miễn là tốt nhất (10.000 - 25.000 giờ).
2. Đèn LED cực kỳ tiết kiệm năng lượng so với mọi công nghệ chiếu sáng thương mại khác. Có nhiều lý do cho điều này bao gồm thực tế là chúng lãng phí rất ít năng lượng dưới dạng bức xạ hồng ngoại (khác nhiều so với hầu hết các đèn thông thường để bao gồm HID) và chúng phát ra ánh sáng theo hướng (trên 180 độ so với 360 độ có nghĩa là có rất xa ít tổn thất hơn từ nhu cầu chuyển hướng hoặc phản xạ ánh sáng).
3. Chất lượng ánh sáng rất cao.
4. Chi phí bảo trì rất thấp và rắc rối.

Các ưu điểm nhỏ của đèn LED là gì?

Ngoài những lợi thế chính, đèn LED cũng cung cấp một số đặc quyền nhỏ hơn. Chúng bao gồm những điều sau đây:

1. Phụ kiện:  Đèn LED yêu cầu các bộ phận đèn phụ kiện ít hơn nhiều.
2. Màu sắc:  Đèn LED có thể được thiết kế để tạo ra toàn bộ phổ màu ánh sáng khả kiến ​​mà không phải sử dụng các bộ lọc màu truyền thống theo yêu cầu của các giải pháp chiếu sáng truyền thống.
3. Định hướng:  Đèn LED có hướng tự nhiên (chúng phát ra ánh sáng 180 độ theo mặc định).
4. Kích thước:  Đèn LED có thể nhỏ hơn nhiều so với các loại đèn khác.
5. Khởi động:  Đèn LED có khả năng chuyển đổi nhanh hơn (không có thời gian khởi động hoặc làm mát).

Nhược điểm của đèn LED là gì?

Xem xét ưu điểm bạn có thể nghĩ rằng đèn LED là không có trí tuệ. Trong khi điều này đang ngày càng trở thành trường hợp, vẫn còn một vài sự đánh đổi cần phải được thực hiện khi bạn chọn đèn LED:   

Đặc biệt, đèn LED tương đối đắt tiền. Chi phí trả trước của một dự án chiếu sáng LED thường lớn hơn hầu hết các giải pháp thay thế. Đây là nhược điểm lớn nhất cần được xem xét. Điều đó nói rằng, giá của đèn LED đang giảm nhanh chóng và khi chúng tiếp tục được thông qua, giá sẽ tiếp tục giảm.

Đèn LED thường được sử dụng ở đâu? (đèn led pha, đèn led nhà xưởng, đèn đường led).

Việc sử dụng thực tế đầu tiên của đèn LED là trong bảng mạch cho máy tính. Kể từ đó, họ đã dần dần mở rộng các ứng dụng của mình để bao gồm đèn giao thông, đèn báo hiệu và gần đây là đèn chiếu sáng trong nhà và ngoài trời. Giống như HID, đèn LED hiện đại là một giải pháp tuyệt vời cho phòng tập thể dục, nhà kho, khu vực công cộng lớn (đòi hỏi ánh sáng mạnh mẽ, hiệu quả trên một khu vực rộng lớn), chiếu sáng đường (mang lại lợi thế đáng kể về màu sắc so với đèn natri áp suất thấp và cao), và chỗ đậu xe. 

So sánh định tính hơn nữa:

Sự khác biệt giữa đèn HID và đèn LED:

Hai công nghệ khác nhau là phương pháp sản xuất ánh sáng hoàn toàn khác nhau. Bóng đèn HID chứa khí trơ trong vỏ thủy tinh trong khi đèn LED là công nghệ trạng thái rắn. HID phát ra rất nhiều nhiệt và một phần lớn khí thải của chúng rơi vào cả phổ IR và UV. Đèn LED phát ra trên một phần nhỏ của phổ ánh sáng khả kiến ​​và không lãng phí năng lượng bằng cách tạo ra nhiệt thải hoặc bức xạ điện từ không nhìn thấy được. Có một thứ giống như IRED (đi-ốt phát hồng ngoại) được thiết kế đặc biệt để phát ra năng lượng hồng ngoại.  

Tại sao đèn LED sẽ đưa đèn HID ra khỏi doanh nghiệp?

Nguồn so với hiệu quả hệ thống là lý do chính. Vậy hiệu quả nguồn so với hiệu quả hệ thống là gì? Đèn HID rất hiệu quả khi được đo tại nguồn (lumens / watt). Tuy nhiên, phép đo này không tính đến lượng ánh sáng thực sự chiếu vào vùng mục tiêu (hiệu quả hệ thống). Hiệu quả hệ thống bị ảnh hưởng bởi vô số các yếu tố bao gồm tổn thất do ánh sáng bị mắc kẹt, vỏ bảo vệ hoặc ống kính, nhiệt độ hoạt động không chuẩn và tổn thất do chuyển đổi năng lượng. Hiệu suất hệ thống cho HID l ights thường chỉ bằng 25% hiệu suất nguồn, so với đèn LED (có hiệu suất hệ thống gần bằng 50% hiệu suất nguồn). Kết quả là một ánh sáng hiệu quả hơn nhiều trong trường hợp đèn LED.  

Ngoài ra, HID mang theo vô số vấn đề tiềm ẩn. Trong số các hạng mục chính bao gồm chi phí bảo trì và thay thế lặp đi lặp lại cả về bộ phận và nhân công (HID có tuổi thọ ngắn hơn nhiều so với đèn LED), chất thải nguy hại tiềm tàng (thủy ngân bên trong) và khí thải nguy hiểm (UV) trong trường hợp bóng đèn bị vỡ hoặc vỏ gặp một số loại thất bại và những điều nhỏ nhặt như thời gian khởi động cần thiết, không có khả năng làm mờ hiệu quả và bảo hành thường ngắn hơn.

Ưu điểm chính của HID là trong một số trường hợp (đặc biệt là với bóng đèn natri áp suất thấp và cao), giá mua ban đầu sẽ thấp hơn nhiều. Thông thường đèn LED bù cho giá mua cao hơn với chi phí bảo trì và năng lượng giảm trong một khoảng thời gian hoàn vốn cụ thể. Tò mò về thời gian hoàn vốn và lợi tức phân tích đầu tư? Ngoài ra, một sự đánh đổi cụ thể khác với bóng đèn LPS và HPS cụ thể là chúng có màu vàng đơn sắc với Chỉ số kết xuất màu sắc tuyệt vời (nói cách khác, mọi thứ được chiếu sáng đều hiển thị màu vàng. Bạn thực sự không thể nhìn thấy màu khi sử dụng ánh sáng LPS hoặc HPS ).

Đèn LED (đèn led pha, đèn led nhà xưởng, đèn đường led) là một phát minh đơn giản với tiềm năng to lớn để thay đổi ngành công nghiệp chiếu sáng tốt hơn. Trong khi công nghệ đã dần được áp dụng, nó đang tiến bộ nhanh chóng và đã vượt qua sự cạnh tranh trong nhiều ứng dụng nếu không phải là hầu hết các ứng dụng.