La iluminación LED es actualmente la tecnología de iluminación más popular. Casi todo el mundo está familiarizado con los numerosos beneficios que ofrecen las luminarias LED, especialmente el hecho de que son más eficientes energéticamente y más duraderas que las luminarias tradicionales. Sin embargo, la mayoría de la gente no tiene mucho conocimiento sobre la tecnología subyacente detrás de la iluminación LED. En esta publicación, analizamos la tecnología de iluminación LED subyacente para comprender cómo funcionan las luces LED y de dónde provienen todos los beneficios.
Capítulo 1: ¿Qué son los LED y cómo funcionan?
El primer paso para comprender la tecnología de iluminación LED es comprender qué son los LED. LED significa diodos emisores de luz. Estos diodos son de naturaleza semiconductora, lo que significa que pueden conducir corriente eléctrica. Cuando se aplica corriente eléctrica a través de un diodo emisor de luz, el resultado es la liberación de energía en forma de fotones (energía luminosa).
Debido al hecho de que las luminarias LED utilizan un diodo semiconductor para producir luz, se las conoce como dispositivos de iluminación de estado sólido. Otras luces de estado sólido incluyen diodos emisores de luz orgánicos y diodos emisores de luz poliméricos, que también utilizan un diodo semiconductor.
Capítulo 2: Color de la luz LED y temperatura de color.
La mayoría de las luminarias LED producen luz de color blanco. La luz blanca se clasifica en varias categorías según la calidez o frescura de cada luminaria (de ahí la temperatura de color). Estas clasificaciones de temperatura de color incluyen:
Blanco cálido: 2700 a 3000 Kelvin
Blanco neutro: 3000 a 4000 Kelvin
Blanco puro: 4000 a 5000 Kelvin
Blanco diurno: 5000 a 6000 Kelvin
Blanco frío: 7000 a 7500 Kelvin
En blanco cálido, el color producido por los LED tiene un tono amarillo, similar al de las lámparas incandescentes. A medida que aumenta la temperatura del color, la luz adquiere una apariencia más blanca, hasta que alcanza el color blanco diurno, que es similar a la luz natural (luz diurna del sol). A medida que la temperatura del color continúa aumentando, el haz de luz comienza a tener un tono azulado.
Sin embargo, una cosa que debes tener en cuenta acerca de los diodos emisores de luz es que no producen luz blanca. Los diodos están disponibles en los tres colores primarios: rojo, verde y azul. El color blanco que se encuentra en la mayoría de las luminarias LED se obtiene mezclando estos tres colores primarios. Básicamente, la mezcla de colores en los LED implica combinar las diferentes longitudes de onda de luz de dos o más diodos. Por tanto, a través de la mezcla de colores es posible conseguir cualquiera de los siete colores que se encuentran en el espectro de luz visible (los colores del arco iris), que al combinarlos producen un color blanco.
Capítulo 3: LED y eficiencia energética
Un aspecto importante de la tecnología de iluminación LED es su eficiencia energética. Como ya se mencionó, casi todo el mundo sabe que los LED son energéticamente eficientes. Sin embargo, un buen número de personas no se dan cuenta de cómo se consigue la eficiencia energética.
Lo que hace que los LED sean más eficientes energéticamente que otras tecnologías de iluminación es el hecho de que los LED convierten casi toda la potencia entrante (95%) en energía luminosa. Además, los LED no emiten radiación infrarroja (luz invisible), que se gestiona mezclando las longitudes de onda de color de los diodos en cada luminaria para lograr únicamente la longitud de onda del color blanco.
Por otro lado, una lámpara incandescente típica convierte sólo una pequeña porción (alrededor del 5%) de la energía consumida en luz, y el resto se desperdicia mediante calor (alrededor del 14%) y radiación infrarroja (alrededor del 85%). Por lo tanto, con las tecnologías de iluminación tradicionales, se necesita mucha energía para producir suficiente brillo, y los LED necesitan mucha menos energía para producir un brillo similar o mayor.
Capítulo 4: Flujo luminoso de luminarias LED
Si ha comprado bombillas incandescentes o fluorescentes en el pasado, está familiarizado con la potencia. Durante mucho tiempo, la potencia fue la forma aceptada de medir la luz producida por una luminaria. Sin embargo, desde la llegada de las luminarias LED, esto ha cambiado. La luz producida por los LED se mide en flujo luminoso, que se define como la cantidad de energía emitida por una fuente de luz en todas las direcciones. La unidad de medida del flujo luminoso son los lúmenes.
La razón para cambiar la medida de brillo de potencia a brillo se debe al hecho de que los LED son dispositivos de bajo consumo. Por lo tanto, tiene más sentido determinar el brillo utilizando la potencia luminosa en lugar de la potencia de salida. Además de eso, diferentes dispositivos LED tienen diferente eficacia luminosa (la capacidad de convertir la corriente eléctrica en salida de luz). Por lo tanto, las luminarias que consumen la misma cantidad de energía pueden tener una salida luminosa muy diferente.
Capítulo 5: LED y calor
Un error común acerca de las luminarias LED es que no producen calor, debido a que son frías al tacto. Sin embargo, esto no es cierto. Como ya se mencionó anteriormente, una pequeña parte de la energía alimentada a los diodos emisores de luz se convierte en energía térmica.
La razón por la que las luminarias LED son frías al tacto es que la pequeña porción de energía convertida en energía térmica no es demasiada. Además de eso, las luminarias LED vienen con disipadores de calor, que disipan este calor, lo que evita el sobrecalentamiento de los diodos emisores de luz y los circuitos eléctricos de las luminarias LED.
Capítulo 6: La vida útil de las luminarias LED
Además de ser energéticamente eficientes, las luminarias LED también son famosas por su eficiencia energética. Algunas luminarias LED pueden durar entre 50.000 y 70.000 horas, lo que es aproximadamente 5 veces (o incluso más) más en comparación con algunas luminarias incandescentes y fluorescentes. Entonces, ¿qué hace que las luces LED duren más que otros tipos de luz?
Bueno, una de las razones tiene que ver con el hecho de que las LED son luces de estado sólido, mientras que las luces incandescentes y fluorescentes utilizan filamentos eléctricos, plasma o gas para emitir luz. Los filamentos eléctricos se queman fácilmente después de un corto período debido a la degradación del calor, mientras que las carcasas de vidrio que albergan el plasma o el gas son muy susceptibles a sufrir daños debido a impactos, vibraciones o caídas. Por lo tanto, estas lámparas no son duraderas e incluso si sobreviven lo suficiente, su vida útil es significativamente más corta en comparación con las LED.
Una cosa a tener en cuenta sobre los LED y su vida útil es que no se queman como las bombillas fluorescentes o incandescentes (a menos que los diodos se sobrecalienten). En cambio, el flujo luminoso de una luminaria LED se degrada gradualmente con el tiempo, hasta alcanzar el 70% de la salida luminosa original.
En este punto (que se conoce como L70), la degradación luminosa se vuelve perceptible para el ojo humano y la tasa de degradación aumenta, lo que hace que el uso continuo de las luminarias LED no sea práctico. Por lo tanto, se considera que las luminarias han llegado al final de su vida útil en este momento.
Hora de publicación: 27 de mayo de 2021