Jul 102012

 

Descripción del LED

Como

BombillaLED

hemos hablado en otras entradas los LED son dispositivos semiconductores de estado sólido lo cual los hace robustos, fiables, de larga duración y a prueba de vibraciones, que pueden convertir la energía eléctrica directamente en luz.

Las bombillas compuestas de LEDs ya que generalmente constan de mas de uno, se están encapsulando en los formatos de conexión  tipo GU10, MR16, E27, E14, B22 y G9 que son los mas comunes.

El interior de un LED es un pequeño semiconductor encapsulado en un recinto de resina de epoxi. En contra de otros sistemas, los LED no tienen filamentos u otras partes mecánicas sujetas a rotura ni a fallos por “fundido”, no existe un punto en que cesen de funcionar, sino que su degradación es gradual a lo largo de su vida. Se considera que a aproximadamente a las 50.000 horas, es cuando su flujo decae por debajo del 70% de la inicial, eso significa aproximadamente 17 años a 8 horas diarias.

Esto permite una reducción enorme de costes de mantenimiento ya que no se necesita reemplazarlos, por lo que el Coste de Iluminación es mucho menor.

Asimismo, por su naturaleza el encendido se produce instantáneamente al 100% de su intensidad sin parpadeos ni periodos de arranque, e independientemente de la temperatura. A diferencia de otros sistemas no se degrada por el número de encendidos.

El control de los LED’s es otro de los factores importantes. Dada su naturaleza son fácilmente controlables, pudiendo producir efectos y permitiendo controles de energía que con otros dispositivos es más difícil y caro de obtener.

Por otra parte los dispositivos LED’s son ecológicos ya que no contienen mercurio, tienen una duración mayor, ahorran gran cantidad de energía. Un punto significativo a tener en cuenta en las instalaciones y especialmente en las de tipo público, que no producen casi contaminación lumínica, otro aspecto importante en aplicaciones públicas y especialmente de tráfico.

VENTAJAS DE LOS LEDS

1. Mayor Eficiencia. La iluminación con LED’s consume un 80-90% menos de electricidad que una bombilla de similares características. Esto significa un 90% de ahorro en la factura eléctrica. Aguantan favorablemente los cambios de temperatura, tras condiciones climáticas adversas que se pueden producir en la iluminación de exteriores.

2. Larga vida. La vida media de una lámpara LED es de 100,000 horas, frente a las 1000 – 1500 de una bombilla estándar. Esto son 35 años a 8 horas diarias de uso continuo.

3. Ecológicos. No contienen tungsteno como las bombillas normales, ni mercurio como la iluminación fluorescente, son reciclables y cumplen con la normativa europea de sustancias contaminantes RoHS. Emisión nula de radiaciones infrarrojas y/ o ultravioletas. Esto es especialmente importante para la iluminación de monumentos u otros objetos como cuadros que se deterioran con las radiaciones. No explotan, por lo que no se desprenden cristales, como ocurre en las lámparas fluorescentes.

4. No emiten calor. A diferencia de una bombilla estándar, la tecnología LED no desperdicia energía creando calor, lo cual permite instalar luz en sitios muy complejos, con poco espacio o en sitios enemigos al calor.

5. Versatilidad. En los modelos RGB se pueden conseguir más de 16 millones de colores distintos. Se pueden controlar tanto manual como automáticamente con un ordenador o controlador RGB. Son programables, por lo que permiten realizar espectáculos de luz y sincronizarlos con sonido y vídeo.

6. Sin mantenimiento. Al tener una vida larga, los productos LED no necesitan ningún tipo de mantenimiento. Esto es especialmente importante en entornos en el que es difícil o complicado cambiar bombillas o llevar a cabo el mantenimiento.

Energéticamente eficiente: Los LED’s tienen una eficiencia del 90% cuando se compara con cualquier método de iluminación tradicional como la bombilla (con solo un 9% de eficacia). Esta tecnología es capaz de convertir la electricidad directamente en luz, sin producir calor por lo cual no se desperdicia gran parte de la energía en calor.

Esto, consecuentemente abarata a gran escala los costos energéticos. Actualmente los LED’s de luz blanca son más eficientes que otros métodos de luz incandescente (medido en lúmenes/vatios). Actualmente podemos ver estos sistemas de iluminación en señales de tránsito, y publicidad exterior.

“Larga Vida Útil”. Esto quiere decir cuánto dura un elemento antes de que “muera” o ya no funcione. Realmente los LEDs nunca mueren, si no que cada vez van generando menos luz, hasta que llega un momento en que la luz que emiten ya no es valida para la aplicación para la que fueron aplicadas. Normalmente cuando se habla de la vida útil, nos referimos a cuantas horas será capaz de producir luz nuestro elemento LED, antes de que se note significativamente que ya no es apto para el uso que le hemos dado.

Para algunas aplicaciones será mas de 100,000 horas y para otras unas 50,000 horas, no obstante esto es 4 veces mas que un sistema de iluminación fluorescente y 10 veces mas que una bombilla corriente.

Robustez: La iluminación LED no contiene ni cristal, ni filamentos, por lo cual no se rompen al manipularlos y son capaces de aguantar las inclemencias del tiempo por muy fuertes que sean. Frío, calor, lluvia, nieve etc.

Rendimiento a bajas temperaturas: Actualmente hay lámparas que son resistentes a bajas temperaturas como las de metal Halogenuros y HPS, no obstante otro tipo de lámparas como los fluorescentes, pierden gran parte de su rendimiento en ambientes fríos. Los LED’s al contrario, son mas eficientes en entornos fríos que en entornos de calor.

Control Digital: La tecnología es digital actualmente y por ello es necesario disponer también de iluminación que pueda interactuar con sistemas digitales. Los LED’s, son fácilmente controlables a través de sistemas digitales, por lo cual se pueden interconectar con multitud de sistemas digitales.

Saturación de Color y espectro: Ya es posible programar cualquier matriz RGB (Red, Green, Blue) para que produzca cualquier color de luz. Una matriz RGB se compone de tres LEDs de color Rojo, Verde y Azul, y mezclando la intensidad de cualquier de estos colores, se consigue cualquier tonalidad de color. Además al no tener que filtrar la luz para conseguir un color específico, no se desperdicia nada de energía.

Bajo voltaje operativo: Al operar bajo voltaje reducido, cualquier instalación es más segura de montar, operar y reparar.

Tablas con valores energéticos y flujo luminoso

Ahora quisiéramos apartar de su mente la idea de que los vatios son equivalentes a la potencia de una luz. El número de vatios que viene indicado en las bombillas sólo da una idea de la corriente de entrada, pero no nos dice nada acerca de la luminosidad que se consigue.

El porcentaje de eficacia de la tabla indica qué parte de la energía eléctrica absorbida se convierte realmente en luz. Cuanto más elevado sea, menor será el consumo de energía.

EficaciaVida útilLuminosidad en lúmenes hasta 10 vatios
Lámparas incandescentesHasta 2,5 %1.000 horas135
Halógenos 230 VAprox. 15 %1.800 horas810
Halógenos 12 VAprox. 20 %3.700 horas1.080
Lámpara de bajo consumo eléctricoAprox. 25 %12.000 horas1.350
Tubo fluorescente (reactancia bobina.)Aprox. 7 %4.000 horas387
Tubo fluorescente (reactancia Electrónica)Aprox. 15 %Hasta 15.000 horas810
Tubo de LED’sAprox. 23 %Unas 50.000 horas1.254

Hemos de señalar que el 2,5% de eficacia se refiere a las lámparas incandescentes convencionales del tipo que se usa por lo normal en el ámbito doméstico.

Hay lámparas incandescentes de alta presión que hacen que se alcance una eficacia del 5%. Pero tampoco es mucho en realidad.

Cabría suponer asimismo que la eficacia de los tubos fluorescentes (con reactancia electrónica) es equiparable a la de las lámparas de bajo consumo eléctrico, pero en estas últimas la reactancia del tubo fijo está optimizado y funciona con una frecuencia (y una tensión) mayor.

La eficacia del 23% de los tubos LED es el valor medido y demostrado, al que hay que aspirar en la práctica.

Cálculo del ahorro en gastos

Para terminar, quisiéramos presentarle en forma de tabla un cálculo sencillo para demostrarle los gastos que usted podría ahorrarse si usara nuestros tubos LED en lugar de las bombillas convencionales. Los contenidos de la presente tabla seguramente tendrán repercusiones aún más pronunciadas en los años venideros, dado que no podemos contar con que bajen los gastos en energía.

Para nuestros cálculos partimos de una utilización de 10 horas a lo largo de 24 días al mes. Los gastos en energía con los que hemos calculado los valores son de 0,15 € por KW/h (kilovatio hora).

 Consumo realGastos anuales
Convencional, 60 cm, 18 vatios75 vatios con reactancia32,4 €
Tubos LED 60 cm, 5 vatios5 vatios2,16 €
   
 Consumo realGastos anuales
Convencional, 120 cm, 36 vatios90 vatios con reactancia38,88 €
Tubos LED 120 cm, 15 vatios15 vatios6,48 €
   
 Consumo realGastos anuales
Convencional, 150 cm, 58 vatios107 vatios con reactancia46,22 €
Tubos LED 150 cm, 18 vatios18 vatios7,77 €
   
HALOGENA DE 50W50W (sin transformador o balastro)21,6€
BOMBILLA LED DE 6W6W2,59€
   
HALOGENA DE 20W20W (sin transformador o balastro)8,64€
BOMBILLA LED DE 3W3W1,29€
 LEDHALOGENAS
POTENCIA5W40W
VIDA MEDIA50.000 horas2.000 horas
PVP LAMPARA (50000 hrs)39€100€ (25 LAMPARAS X 4€)
COSTE ENERGIA (50000 hrS)37.5€ (5W x 1 x 50000 X0,15/1000) 300€ (40W x 25 x 2000 x 0,15/1000)
COSTE TOTAL
(energía + Bombilla)
76,5€ (39€ lampara + 37,5€ energia)400€ (100€ lamparas + 300€ energia)
AHORRO323€ 

 

Un ejemplo para calcular los años de duración de una bombilla led :

Vamos a calcular la duración de una bombilla de led durante toda su vida útil unas 50000 horas aproximadamente.

Partiendo de la base de 8h de encendido diario, durante 30 días al mes y una vida útil de la bombilla de 50.000h, nos da un total de mas de 17 años de vida, realmente vale la pena.

Tabla comparativa de los distintos tipos de lamparas en lúmenes.



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