QUE SON COMO FUNCIONAN LOS LEDS PARA LAMPARAS DE LUMINARIAS PARA ALUMBRADO PUBLICO DE CALLES,CASAS, JARDINES, ETC.

Descripción de el funcionamiento de los LED su uso en luminarias solares y otros múltiples usos de esta tecnología:

Hoy en día cualquiera que se ocupe de iluminación se enfrenta al tema LED. La fascinación que surge de esta fuente de luz ya no tan novedosa permanece inquebrantada. Los prejuicios respecto a que los LEDs consisten en juguetes con degradado de tonos azules pertenecen definitivamente al pasado. El LED avanza lento pero seguro hacia convertirse en una fuente de luz seria. Entonces ¿cual es el estado actual de las luminarias LED en la iluminación general y arquitectónica?

A la duda le sigue la euforia

El desarrollo del mercado LED para la iluminación general progresaba inicialmente, es decir, a finales de los años 90, cuando aparecieron los primeros LEDs blancos en el mercado, con mucha más lentitud de la que prometían los fabricantes de LEDs. Esta demora tenía en principio multitud de razones , si bien los motivos económicos resultarían seguramente determinantes. El precio medido en Euros por Lumen solo permitía el uso del LED en el sector de precio más elevado, en el cual era una cuestión de prestigio, y donde se daba por segura la publicación del proyecto en la prensa especializada. Muchos de los valientes que actuaban tuvieron que encajar golpes bajos, como por ejemplo fallos prematuros de módulos LED completos que desenmascararon la anunciada vida útil como promesa vacía.

A esta fase de espera sigue ahora, 10 años después, un cambio de tendencia. El negocio LED se acelera significativamente. Mientras tanto, apenas existe ningún fabricante de luminarias que no emprenda actividades en el área LED. Incluso las empresas clásicas y de orientación más conservadora incluyen luminarias LED dentro de su gama de productos.
Fuente de luz o componente electrónico

El LED ataca al mercado de los fabricantes de luminarias ya establecidos. No es sólo que tengan que cambiar su manera de pensar. La experiencia adquirida a lo largo de muchos años en el diseño de luminarias con lámparas convencionales apenas resulta transferible a las luminarias LED. Además, multitud de empresas se incorporan a este mercado, como por ejemplo empresas que proceden del sector de la electrónica. Éstas apenas disponen de conocimientos en materia de iluminación, sin embargo saben cómo controlar y regular dichas fuentes de luz electrónicas.
Todo es posible

Actualmente se percibe un cambio en la mentalidad de todo el sector de la iluminación. Si bien durante mucho tiempo las aplicaciones LED se limitaban a nichos como la señalización, el alumbrado de emergencia, o en aplicaciones con dinámica de cambio de color, hoy podemos imaginarnos LED en casi todas las variaciones de la iluminación general y arquitectónica. Sólo es cuestión del tiempo que existan los productos apropiados.

Muchos problemas todavía sin solucionar

A pesar de toda la euforia muchos problemas técnicos de los LEDs aún permanecen mayoritariamente sin resolver. Dos ejemplos : 1º la temperatura de color. Pese a la selección exigente de los componentes y su asignación a clases de colores , durante el proceso de
“binning“, se pueden observar diferencias de color entre un LED y otro aunque provengan del mismo bin y del mismo fabricante. 2º el suministro de repuestos.

¿Qué hacer si se necesitan LEDs para reponer posibles fallos?

Es muy probable que la disponibilidad no resulte tan fácil como con fuentes de luz convencionales. Quizás no se podrá sustituir los LEDs en absoluto por falta de disponibilidad. ¿Cómo tratan los fabricantes estos aspectos? Como de costumbre, se ocultan consecuentemente las características del producto que presentan inconvenientes, mientras que los catálogos y folletos presentan las numerosas ventajas de las luminarias LED.
La eficacia y el flujo luminoso aumentan.

El negocio con LEDs estuvo marcado desde su inicio por mitos y cuentos. Los datos fiables sobre la vida útil, la eficacia, o la temperatura de color constituían la excepción. En DIAL medimos en nuestro laboratorio fotométrico unas 500 lámparas y luminarias anualmente. En el año 2009
casi la mitad de todas ellas eran lámparas o luminarias LED. Por eso sabemos de forma precisa qué calidad tienen los productos realmente. De esta manera detectamos que los valores declarados por los fabricantes de los semiconductores son siempre exagerados.

En la mayoría de los casos apenas se alcanza el flujo luminoso mínimo que aparece documentado. A fin de cuentas, medimos bajo condiciones prácticas reales que se diferencian considerablemente de las condiciones de laboratorio, donde se alcanzan eficacias de 110 lm/W y más. Sin embargo, también nos damos cuenta de que la eficacia luminosa ha aumentado significativamente durante los últimos años. Entre tanto eficacias de luminarias de 60 lm/W no son ninguna excepción. Estos valores resultan respetables en comparación con fuentes de luz convencionales. Si se contempla el rendimiento de la instalación de iluminación como rasero comparativo, las luminarias LED superan a las lámparas convencionales debido a su menor componente de luz difusa.

También han aumentado de forma significativa las potencias eléctricas con que se alimenta cada chip-LED. De esta forma se vieron incrementados los flujos luminosos por chip- LED notablemente. Varios cientos de lúmenes por LED están actualmente al orden del día. Con esto nos acercamos claramente a las lámparas fluorescentes compactas. Solamente para lámparas de descarga de alta presión, con muchos miles hasta cientos de miles de lúmenes por lámpara, no habrá equivalentes LED en un futuro próximo desde nuestro punto de vista.

Pocas novedades con OLEDS

Al contrario de los LEDs inorgánicos, no ha habido mucho avance con los LEDs orgánicos respecto a su uso para iluminación general. Por eso en 2010 el OLED todavía no juega ningún papel en la iluminación general. Los flujos luminosos, las luminancias, las eficacias, y tamaños disponibles están todavía muy lejos de justificar su uso en la arquitectura. En los próximos años tampoco vemos una incursión de esta tecnología mas allá de sus aplicaciones ya establecidas como en las pantallas de dispositivos electrónicos portátiles de todo tipo.

Luminarias LED y retrofit.

En la iluminación general los LEDs encuentran actualmente su camino hacia su aplicación mediante 3 maneras muy diferentes.

1. Muchos fabricantes de iluminación emprenden algunos esfuerzos para desarrollar productos que estén diseñados desde el principio para la fuente de luz LED. La gestión térmica, el dimensionamiento óptico y el diseño de la luminaria están especialmente adaptados al LED. Por eso pueden resultar formas completamente nuevas que pueden estimular la comercialización del
producto. Naturalmente, del desarrollo se derivan costes elevados que se añaden al precio ya de por sí alto de los componentes LED.

2. La versión claramente simplificada del uso del LED consiste en equipar con LEDs luminarias ya existentes que han sido concebidas para fuentes de luz convencionales. También aquí se intenta “LEDizar “ el producto existente de la mejor manera posible, como por ejemplo aprovechando la carcasa para la disipación de calor de los LEDs. Debido al ahorro en nuevos desarrollos de componentes este camino supone para los fabricantes asumir menos riesgos en comparación 
con la variante

3. Aunque puede ser una desventaja que la luminaria no parezca novedosa a primera vista. Sin embargo, la mayoría de los productos LED que se encuentran en el mercado corresponderían con esta variante 

4. El tercer camino parte de una idea muy diferente. Consiste en un simple recambio de una fuente de luz existente por una fuente de luz LED. Aquí no se trata de un equipamiento primario sino del repuesto de la fuente de luz existente cuando resulte necesario reemplazar la fuente de luz convencional. Los numerosos proveedores de estos sustitutos-LED se enfocan especialmente hacia los tubos fluorescentes lineales T8, las lámparas reflectoras y las lámparas halógenas de baja tensión del tipo QR-CBC 51.

El argumento principal para este camino consiste en el publicitado ahorro energético, que resultaría gracias a esta sustitución. La mayoría de los fabricantes de luminarias rechazan este camino y los grandes fabricantes de lámparas ofrecen pocos “retros“ dentro de sus gamas de productos, los cuales se dirigen más al consumidor final privado que al usuario profesional.
Desarrollo óptico para luminarias LED Siempre y cuando se desarrollen aplicaciones para la fuente de luz LED, se ha de generar la distribución luminosa deseada partiendo de la distribución luminosa que sale del chip-LED.

Aquí vale lo mismo que para las demás fuentes de luz: no existe ninguna aplicación exigente que pueda carecer de componentes ópticos independientes, tanto si se trata de sistemas de iluminación para puestos de trabajo, como alumbrado de viales, proyecciones, o sistemas de fibra óptica. Sólo las aplicaciones más básicas permiten el uso del LED sin más. De forma parecida a las lámparas fluorescentes que se usan para la iluminación de foseados, también se pueden usar naturalmente LEDs sin ópticas para retroiluminaciones.
DIAL como socio de I+D

para dar respuesta a la gran demanda de desarrollo para nuevas aplicaciones LED hemos ampliado nuestras actividades en el área de desarrollo óptico y simulaciones. Los requisitos del mercado son muy variados. Los deseo típicos de nuestros clientes consisten en el aumento del rendimiento, la limitación del deslumbramiento directo, la optimización de la distribución luminosa, o la eliminación de diferencias cromáticas visibles en el plano de proyección de la luz.

No existe ninguna tarea que no podamos resolver.

Hacemos todo lo que resulta posible dentro de la física. Con nuestra competencia en desarrollo hemos ayudado a muchos clientes de nuestro laboratorio fotométrico a lograr mejoras considerables en las características luminotécnicas de sus productos.

Por este motivo queremos promover activamente este servicio que hasta ahora sólo ofertábamos previa petición. Nos beneficia tanto nuestra experiencia de 20 años en fotometría como nuestro saber hacer en el desarrollo de faros para automóviles durante años. Ya hace 20 años desarrollábamos ópticas LED para luminarias de señalización de vehículos, cuando los LED para la iluminación general y arquitectónica resultaban prácticamente desconocidos.

Simulación

A la hora de crear nuevos desarrollos con la fuente de luz LED la simulación del concepto óptico tiene todavía más importancia. Como los ciclos de actualización del producto son más cortos en comparación con otras fuentes de luz se han de realizar adaptaciones mucho más a menudo. Además, muchos LED resultan especialmente apropiados para su combinación con componentes ópticos, preferentemente de plástico como el PMMA. Ya que la fabricación de los útiles es notablemente mas exigente en comparación con la que se necesita para reflectores clásicos de aluminio, quiere uno convencerse virtualmente del concepto óptico antes de emprender la inversión. Aparte de la experiencia del desarrollador óptico también es importante el uso de software potente para el trazado de rayos. Con herramientas clásicas de desarrollo apenas se pueden manejar ópticas basadas en formas libres. 

Perspectiva

El mercado LED crece rápidamente. Por eso los costes por lumen, que hoy en día todavía constituyen uno de los obstáculos principales, seguirán bajando.
Mientras que el OLED, que vemos más en aplicaciones para grandes superficies en arquitectura, se desarrolla con mucha lentitud, el ALED conquistará casi todas las áreas de las aplicaciones de luz. En el futuro también veremos todavía a las fuentes de luz convencionales, especialmente las más eficientes y longevas, pero su porcentaje en el mercado irá bajando poco a poco a favor de los LEDs.
 
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