Oświetlenie półprzewodnikowe z diodami elektroluminescencyjnymi (LED) oferuje dwie podstawowe zalety w porównaniu z dotychczasowymi technologiami oświetleniowymi: mniejsze zużycie energii i dłuższą żywotność. W wielu przypadkach te dwie zalety wystarczą, aby zmotywować do przejścia z obecnych systemów oświetleniowych na oprawy LED. Kilka innych cech odróżnia w szczególności oświetlenie LED i metalohalogenkowe (MH) i wpływa na decyzję o zastąpieniu istniejącej technologii nową technologią.
Jasny kolor
Mieszanka par rtęci i molekuł metalohalogenkowych w żarówce MH emituje dość jednolitą białą barwę. Istnieje mniej więcej standardowa mieszanka cząsteczek, więc kolor, który otrzymujesz z jednej żarówki MH, jest prawie taki sam jak kolor, który otrzymujesz z każdej innej. Oprawy uliczne LED składają się z wielu elementów przypominających chipy komputerowe, które emitują różne długości fal światła, w zależności od ich konkretnej konstrukcji. W praktyce jedna z przewag lamp ulicznych LED nad innymi technologiami – np. wysokociśnieniowa lampy sodowe i rtęciowe – to ich „białe” światło, dlatego często wybierane są białe diody LED oświetlenie uliczne.
Mogą występować subtelne różnice w jakości światła między diodami LED a diodami LED, ale ich kolor nie różni się zbytnio od siebie lub od świateł MH. W rzeczywistości Margaret Newman, specjalistka od oświetlenia prowadząca konwersję Nowego Jorku na oświetlenie LED latarnie uliczne, mówi, że większość ludzi nawet nie zauważyła, kiedy wymieniono oprawy MH w Central Parku z diodami LED.
Działanie światła Light
Oprawy MH wytwarzają światło, przesyłając energię elektryczną przez gaz. Zazwyczaj gazy nie przenoszą prądu elektrycznego, więc pierwszym krokiem jest jonizacja gazu w żarówce. Oznacza to, że pierwszym krokiem jest oddzielenie elektronów od ich macierzystych atomów w żarówce. Teoretycznie można to zrobić bardzo szybko, dostarczając bardzo szybki impuls wysokiego napięcia, ale skraca to żywotność żarówki. Tak więc typowa żarówka MH potrzebuje około dziesięciu minut, aby uzyskać pełne działanie. Natomiast diody LED emitują światło natychmiast w odpowiedzi na przepływ prądu, więc nie ma opóźnienia włączenia.
Dystrybucja światła
Żarówki MH emitują światło we wszystkich kierunkach, podobnie jak rozsył światła z żarówki. Diody LED są zaprojektowane na poziomie pakietu chipów, aby wysyłać światło w określonych kierunkach. Zarówno lampy uliczne MH, jak i LED składają się ze źródła i niektórych elementów optycznych – luster i soczewek – które kształtują światło. Ponieważ diody LED zapewniają większą kontrolę nad rozsyłem światła, w oprawie traci się mniej światła. Jeśli zauważysz bardzo równomierne oświetlenie między latarniami, prawdopodobnie patrzysz na diody LED. Kolejną zaletą diod LED jest to, że mniej światła jest wysyłane w kierunku nieba, co zmniejsza zarówno ilość odpadów, jak i zanieczyszczenie światłem.
Zużycie energii
Żarówki MH muszą być bardzo jasne, ponieważ nie rozprowadzają równomiernie światła, więc aby zapewnić wystarczającą ilość światła między biegunami, muszą zacząć bardzo jasno. Marnują również znaczną ilość światła w oprawie i są mniej wydajne niż diody LED. Zestawienie wszystkich tych czynników może skutkować znacznymi oszczędnościami energii z Diody LED. Na przykład miasto Pittsburgh w Kalifornii wymieniło 1300 latarni ulicznych na diody LED i zaoszczędziło ponad 500 000 kilowatogodzin i ponad 65 000 USD na kosztach energii na rok.
Koszt i konserwacja
Jednym z obszarów, w którym lampy MH mają przewagę, jest koszt początkowy. Żarówka MH może kosztować od 20 do 50 USD, podczas gdy najtańsza oprawa LED kosztuje co najmniej 100 USD. Ale jedno urządzenie LED może wytrzymać nawet 20 lub więcej żarówek MH. Kiedy uwzględnisz koszty utrzymania, które mogą być bardzo wysokie, nawet jeśli nie musisz zamykać na drogach do wymiany żarówek — program wymiany diod LED może się zwrócić w ciągu zaledwie kilku lat.
