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A iluminação LED é agora a tecnologia de iluminação mais popular. Quase todo mundo está familiarizado com os inúmeros benefícios oferecidos pelas luminárias LED, especialmente o fato de serem mais eficientes em termos energéticos e mais duradouros do que as luminárias tradicionais. No entanto, a maioria das pessoas não tem muito conhecimento sobre a tecnologia subjacente à iluminação LED. Neste post, daremos uma olhada em como a tecnologia de iluminação LED está subjacente para entender como as luzes LED funcionam e de onde surgiram todos os benefícios que elas trazem.

Capítulo 1: O que são LEDs e como funcionam?

O primeiro passo para entender a tecnologia de iluminação LED é entender o que são os LEDs. LED significa diodos emissores de luz. Esses diodos são de natureza semicondutora, o que significa que podem conduzir corrente elétrica. Quando a corrente elétrica é aplicada através de um diodo emissor de luz, o resultado é a liberação de energia na forma de fótons (energia luminosa).

Devido ao fato de as luminárias LED usarem um diodo semicondutor para produzir luz, elas são chamadas de dispositivos de luz de estado sólido. Outras luzes de estado sólido incluem diodos emissores de luz orgânicos e diodos emissores de luz de polímero, que também usam um diodo semicondutor.

Capítulo 2: Cor da luz LED e temperatura de cor

A maioria das luminárias LED produz luz de cor branca. A luz branca é classificada em várias categorias dependendo do calor ou frio de cada luminária (daí a temperatura da cor). Essas classificações de temperatura de cor incluem:

Branco Quente – 2.700 a 3.000 Kelvins
Branco neutro – 3.000 a 4.000 Kelvins
Branco Puro – 4.000 a 5.000 Kelvins
Dia Branco – 5.000 a 6.000 Kelvins
Branco Frio – 7.000 a 7.500 Kelvins
No branco quente, a cor produzida pelos LEDs apresenta tonalidade amarelada, semelhante à das lâmpadas incandescentes. À medida que a temperatura da cor aumenta, a luz torna-se mais branca, até atingir a cor branca diurna, que é semelhante à luz natural (luz diurna do sol). À medida que a temperatura da cor continua a aumentar, o feixe de luz começa a ter uma tonalidade azulada.

Uma coisa que você deve observar sobre os diodos emissores de luz é que eles não produzem luz branca. Os diodos estão disponíveis nas três cores primárias: vermelho, verde e azul. A cor branca encontrada na maioria das luminárias LED surge da mistura dessas três cores primárias. Basicamente, a mistura de cores em LEDs envolve a combinação de diferentes comprimentos de onda de luz de dois ou mais diodos. Portanto, através da mistura de cores, é possível obter qualquer uma das sete cores que se encontram no espectro de luz visível (as cores do arco-íris), que produzem uma cor branca quando todas são combinadas.

Capítulo 3: LED e eficiência energética

Um aspecto importante da tecnologia de iluminação LED é a sua eficiência energética. Como já mencionado, quase todo mundo sabe que os LEDs são energeticamente eficientes. No entanto, um bom número de pessoas não percebe como surge a eficiência energética.

O que torna o LED mais eficiente em termos energéticos do que outras tecnologias de iluminação é o facto de os LED converterem quase toda a potência introduzida (95%) em energia luminosa. Além disso, os LEDs não emitem radiação infravermelha (luz invisível), que é gerenciada pela mistura dos comprimentos de onda das cores dos diodos em cada luminária para atingir apenas o comprimento de onda da cor branca.

Por outro lado, uma lâmpada incandescente típica converte apenas uma pequena porção (cerca de 5%) da energia consumida em luz, sendo o restante desperdiçado através do calor (cerca de 14%) e da radiação infravermelha (cerca de 85%). Portanto, com as tecnologias de iluminação tradicionais, é necessária muita energia para produzir brilho suficiente, com os LEDs precisando de significativamente menos energia para produzir brilho semelhante ou maior.

Capítulo 4: Fluxo luminoso de luminárias LED

Se você já comprou lâmpadas incandescentes ou fluorescentes, está familiarizado com a potência. Por muito tempo, a potência foi a forma aceita de medir a luz produzida por uma luminária. No entanto, desde o surgimento dos LEDs, isso mudou. A luz produzida pelos LEDs é medida em fluxo luminoso, que é definido como a quantidade de energia emitida por uma fonte de luz em todas as direções. A unidade de medida do fluxo luminoso é lúmens.

A razão para alterar a medida de brilho de potência para brilho é devido ao fato de os LEDs serem dispositivos de baixo consumo de energia. Portanto, faz mais sentido determinar o brilho usando a saída luminosa em vez da saída de potência. Além disso, diferentes luminárias LED têm diferentes eficácias luminosas (a capacidade de converter corrente elétrica em saída de luz). Portanto, luminárias que consomem a mesma quantidade de energia podem ter uma saída luminosa muito diferente.

Capítulo 5: LEDs e aquecimento

Um equívoco comum sobre luminárias LED é que elas não produzem calor – devido ao fato de serem frias ao toque. No entanto, isso não é verdade. Como já mencionado acima, uma pequena porção da energia alimentada nos diodos emissores de luz é convertida em energia térmica.

A razão pela qual as luminárias LED são frias ao toque é que a pequena porção de energia convertida em energia térmica não é muito grande. Além disso, as luminárias LED vêm com dissipadores de calor, que dissipam esse calor, o que evita o superaquecimento dos diodos emissores de luz e dos circuitos elétricos das luminárias LED.

Capítulo 6: A vida útil das luminárias LED

Além de serem energeticamente eficientes, as luminárias LED também são famosas por sua eficiência energética. Algumas luminárias LED podem durar entre 50.000 e 70.000 horas, o que é cerca de 5 vezes (ou até mais) mais em comparação com algumas luminárias incandescentes e fluorescentes. Então, o que faz as luzes LED durarem mais do que outros tipos de luz?

Bem, um dos motivos tem a ver com o fato de que o LED é uma luz de estado sólido, enquanto as lâmpadas incandescentes e fluorescentes utilizam filamentos elétricos, plasma ou gás para emitir luz. Os filamentos elétricos queimam facilmente após um curto período devido à degradação pelo calor, enquanto os invólucros de vidro que abrigam o plasma ou gás são muito suscetíveis a danos devido a impactos, vibrações ou quedas. Estas luminárias não são, portanto, duráveis ​​e, mesmo que sobrevivam o suficiente, a sua vida útil é significativamente mais curta em comparação com os LED.

Uma coisa a observar sobre os LEDs e sua vida útil é que eles não queimam como as lâmpadas fluorescentes ou incandescentes (a menos que os diodos superaqueçam). Em vez disso, o fluxo luminoso de uma luminária LED degrada gradualmente ao longo do tempo, até atingir 70% da saída luminosa original.

Neste ponto (que é referido como L70), a degradação luminosa torna-se perceptível ao olho humano e a taxa de degradação aumenta, tornando impraticável o uso continuado das luminárias LED. Os equipamentos são, portanto, considerados como tendo atingido o fim da sua vida útil neste momento.