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Iluminación LED (Diodo Emisor de Luz)
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Adolfo Marroquín Santoña | 20-06-2015 | 10:30

El término LED es cada vez más utilizado al tratar aspectos de la iluminación, sea de grandes espacios públicos, de puntos de luz urbanos o domésticos, de televisiones, de linternas, y así hasta una larga serie de aplicaciones. Sin embargo es posible que muchas personas a las que “les suena”, no sepan sin embargo qué son los LEDES (plural de “LED”, ya aceptado por la RAE) y cuáles son sus principales ventajas.

Echemos una ojeada a estos asuntos, intentando no meternos en demasiadas complicaciones: LED es un acrónimo, se trata pues de una sigla que se pronuncia como una palabra, que procede del inglés “light-emitting diode”, es decir “diodo emisor de luz”, o sea un semiconductor (un elemento que se comporta como conductor o como un aislante, dependiendo de diversos factores) que emite luz cuando circula por él la corriente eléctrica.

La idea no es nueva, puesto que los LED son conocidos desde hace muchos años, desde comienzos del siglo pasado, y de hecho hace muchos años que se han venido utilizando en diversos dispositivos, por ejemplo como pequeños botones de luz, que indicaban si un equipo electrónico estaba encendido (ON) o apagado (OFF), para lo que se utilizaban los LED verde y rojo, que eran los colores disponibles hasta hace poco.

Sin embargo recientemente, la Real Academia Sueca de las Ciencias ha otorgado el Premio Nobel de Física 2014 a los profesores japoneses Isamu Akasaki e Hiroshi Amano, de la Universidad de Nagoya (Japón), junto a su compatriota Shuji Nakamura, de la Universidad de Santa Bárbara (California, EE UU), por su invención del LED emisor de luz azul, lo que ha permitido, combinando los colores RGB (R: Red-rojo, G: Green-verde y B: Blue-azul), conseguir fuentes de luz blanca, eficientes y duraderas, que además resultan inocuas para el medioambiente, y que permiten grandes ahorros de energía.

Cuando estos investigadores produjeron haces brillantes de luz azul en semiconductores, a principio de la década de 1990, sin los cuales no era posible completar el potencial de los LED verdes y rojos, para disponer de las lámparas blancas, se abrió todo un mundo de interesantes posibilidades en el campo de la iluminación, desde la funcional para atender las necesidades domésticas o urbanas, hasta la puramente ornamental.

 

Son muchas las VENTAJAS de la iluminación LED, frente a la iluminación tradicional que se venía utilizando y que está siendo rápidamente sustituida, por lámparas LED. Comentaremos aquí algunas de las más interesantes, tanto para nosotros como usuarios, como para el propio planeta Tierra y sus recursos.

El consumo de electricidad con la iluminación LED es del orden del 70 al 80% inferior que el de una bombilla convencional de similares características, puesto que cada vatio gastado en las viejas bombillas nos suministra 12 lúmenes (el lumen, lm, es la unidad de flujo luminoso, una medida de la potencia luminosa suministrada por la fuente), mientras que cada vatio en LED nos aporta 90 lm (lúmenes). Esto supone un ahorro del orden del 75% en la componente de la iluminación dentro de la factura eléctrica.

Por otra parte, si bien el coste inicial de las nuevas lámparas LED es claramente superior al de las convencionales anteriores, su amortización está asegurada, dado que la vida útil del LED está calculada entre 50 000 y hasta 100 000 horas, dependiendo del tipo de tecnología de cada lámpara; lo que supone entre 25 y 50 veces más duración que una lámpara incandescente equivalente, que puede estar en torno a las 2 000 horas como vida media.

Incluso comparándolas con las lámparas de bajo consumo que se venían utilizando cada vez más, los LED tendrían una duración de unas 5 o 10 veces más que las de bajo consumo, cuya vida se estima en unas 10 000 horas. Todo esto acorta notablemente los plazos de amortización del mayor coste de las lámparas LED, sensiblemente más caras que las incandescentes, pero sólo poco más que las de bajo consumo.

Otra ventaja es que los LED no se funden, como ocurría con los sistemas convencionales, puesto que no tienen un filamento de tungsteno como las bombillas incandescentes. Por ello, son más resistentes a los golpes y su seguridad es mayor ya que no dependen de que el filamento se queme (se funda), sino que en el caso de los LED, después de 20 o 30 años, dependiendo de su calidad y sobre todo de su uso, irán reduciendo su capacidad lumínica, hasta extinguirse.

Circula una “leyenda urbana”, heredada de las anteriores lámparas de bajo consumo, en el sentido de que el número de encendidos y apagados, aumenta el consumo y reduce la vida útil de las lámparas. En realidad la vida útil de las bombillas LED no se ve afectada por la conmutación, es decir las podemos encender y apagar tantas veces como sea necesario sin deteriorarlas. Por tanto, instalando lámparas LED en lugares como portales, pasillos, garajes, o escaleras de un edificio, o en cualquier otro recinto en que sean frecuentes los encendidos y apagados, evitaremos tener que cambiar lámparas fundidas a menudo.

También hay que anotar a favor de las lámparas LED que, en contra de lo que ocurre con las de bajo consumo anteriores, la entrega de la máxima intensidad de luz es instantánea tras el encendido, sin necesidad de esperar varios minutos hasta que se alcanza el nivel óptimo de rendimiento, estando además libre de parpadeos o zumbidos molestos.

 

Algo que conviene recordar es que una bombilla incandescente utiliza un 95% de la electricidad que consume en generar calor y solo un 5% para iluminar, mientras que en el caso de una lámpara LED, que trabajan a baja temperatura, la cosa es prácticamente al revés, 98% para luz y apenas 2% calor. Esto se debe notar también en el consumo de los equipos de climatización, en la etapa de refrigeración, consumo que será más reducido con el uso de la iluminación LED.

Desde el punto de vista medioambiental, las lámparas LED no contienen tungsteno como el que está presente en los filamentos de las bombillas incandescentes convencionales, ni mercurio como ocurre en los tubos de la iluminación fluorescente, de forma que directamente los LED son mejores para el medio ambiente. Pero además el notable ahorro energético que producen repercute indirectamente en la calidad el medio, ya que buena parte de la energía que consumimos es producida por centrales altamente contaminantes.

Un hecho de gran importancia a favor de las lámparas LED es su gran potencial para elevar la calidad de vida de más de 1 500 millones de personas en todo el mundo que carecen de acceso a las redes eléctricas, puesto que al requerirse muy poca energía para su funcionamiento, estás lámparas pueden ser alimentadas mediante energía solar, disponible en todo el mundo, y con mayor abundancia aún en muchos de los países en vía de desarrollo, mediante la utilización de módulos fotovoltaicos.

Globalmente, dado que una gran parte del consumo eléctrico del mundo se utiliza para iluminación, y teniendo en cuenta que esa energía se obtiene consumiendo energías fósiles, resulta que la iluminación LED contribuye al ahorro de recursos de la Tierra. Según la Unión Europea (UE), la iluminación representa el 20% de consumo energético del mundo, estimándose que para 2020, el uso de la tecnología LED representará un ahorro energético equivalente al consumo anual de 11 millones de hogares europeos.

Dentro de un proyecto de la UE, se han iluminado con 7 000 lámparas LED las pinturas de Miguel Ángel en la Capilla Sixtina del Vaticano. “Hemos conseguido el equilibrio perfecto entre el espectro lumínico y los pigmentos de las obras de arte para crear la mejor experiencia visual posible”, declara el coordinador del proyecto, que añade “Por primera vez, algunos frescos se ven en tres dimensiones desde el suelo y pueden apreciarse mejor los detalles”.

 

Se dice que este sistema de iluminación es menos agresivo con las obras de arte, lo que favorecería su mejor conservación. No obstante, en mi opinión, la tecnología LED con sus ventajas, antes mencionadas, no debería considerarse del TODO perfecta PARA TODO, y la presencia de radiación ultravioleta (UV) en el espectro de las luminarias LED, aunque sea en muy pequeñas proporciones, hace que sea muy recomendable vigilar su potencial influencia.

Tal vez donde se pueden admirar más de lleno los espectaculares efectos de este tipo de iluminación es en las exhibiciones que se desarrollan en espacios abiertos, en los que la iluminación de algunos edificios emblemáticos es realmente todo un espectáculo.

Como ejemplo puede servir lo hecho en el Belfast City Hall, que pueden enlazar ustedes,si disponen de cinco minutos, en  https://youtu.be/EhYL8mdhpuk

Adolfo Marroquín Santoña 

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Adolfo Marroquín, Doctor en Física, Geofísico, Ingeniero Técnico Industrial, Meteorólogo, Climatólogo, y desde 1965 huésped de Extremadura, una tierra magnífica, cuna y hogar de gente fantástica, donde he enseñado y he aprendido muchas cosas, he publicado numerosos artículos, impartido conferencias y dado clases a alumnos de todo tipo y nivel, desde el bachillerato hasta el doctorado. Desde este blog, trataré de contar curiosidades científicas, sobre el clima y sus cambios, la naturaleza, el medio ambiente, etc., de la forma más fácil y clara que me sea posible.