Ventajas de la Iluminación Led

En el siguiente artículo de Zigurat E-learning  veremos un recorrido por la iluminación Led, sus beneficios, ventajas, inconvenientes y el por qué cada día toma más presencia en nuestras vidas dejando atrás a la iluminación tradicional. Este artículo tiene una relación directa con las instalaciones y la eficiencia energética, temas incluidos en nuestro Máster en Instalaciones de Edificación. Sostenibilidad y Eficiencia Energética con BIM.

 

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Figura 1. Elementos de un Led

 

Los LED. Light Emitting Diode

Los Diodos Emisores de Luz también conocidos como LED, del inglés Light Emiting Diode ya forman parte de nuestra vida diaria. Casi todos los dispositivos que requieren de una fuente de luz, tienen su versión con Ledes.

Un Diodo es la unión de dos materiales semiconductores distintos. La diferencia energética que existe entre los electrones de cada uno de los materiales, permite al dispositivo limitar el corriente eléctrico en un único sentido.

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Figura 2. Ejemplos de aplicaciones LED

La diferencia energética entre los dos materiales no permite que los electrones menos energéticos circulen hacia el material más energético pero sí que es posible que un electrón del material más energético “salte” al otro material. Durante este fenómeno el material cede energía, en forma de fotón, para poder adaptarse al nuevo nivel energético. Solo los dispositivos que emiten energía dentro del espectro visible son denominados diodos luminiscentes.

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Figura 3 Esquema simple del funcionamiento de un diodo luminiscente o LED.

 

 

Figura 4 H. J. Round.
Figura 4 H. J. Round.

Historia: La historia de esos componentes se remonta a principios del S. XX cuando en 1907 el ingeniero británico Henry Joseph Round, mientras trabajaba como asistente en la empresa de Marconi con vistas a mejorar la radiocomunicación, descubre el efecto de la electroluminiscencia al experimentar con cristales semiconductores. Round trataba de amplificar las señales de radio aplicando tensión sobre semiconductores. El resultado del experimento parecía no dar mucho recorrido al hallazgo de Round en el campo de la radiotransmisión.

“Aplicando una tensión de 10 V entre dos punto de un cristal de carburo de silicio (SiC), este produjo un resplandor de color amarillento.”

Cita.  1 Fragmento de la carta escrita por H.J. Round narrando su descubrimiento.

 

En 1927 El científico ruso Vladimirovich Lósev, siguió los pasos de Round y desarrollo el primer diodo. Al igual que Josep, Lósev observa que los semiconductores empleados en los receptores de radio emiten luz al ser atravesados por una corriente eléctrica. Su trabajo como técnico de radio en el Laboratorio Cenbtra de Leningrado, le llevo a patentar el invento que apodó: “Relé de luz”.

Pese a su descubrimiento, sus avances quedan en el olvido tras su muerte durante el sitio de Leningrado de 1942. De hecho Lósev pasa inadvertido por la comunidad científica hasta que en 2007, Nikolay Zheludev saca a la luz la historia del light Relay y su creador, Oleg Lósev en la revista Nature Photonic.

Figura 5 Vladimirovich Lósev
Figura 5 Vladimirovich Lósev
Figura 6 N. Holonyak Jr
Figura 6 N. Holonyak Jr
Seguidamente en 1962, el científico estadounidense Nick Holonyak Jr. desarrolla el primer Led mientras trabaja para General Electric. Su invento es capaz de emitir una luz roja de poca intensidad. Más adelante Holonyak participa en el desarrollo del “diodo láser” usado por ejemplo en las lectoras de CD.
Pasados treinta años, en 1994, se logra el primer Led azul operando a altas temperaturas. Poco a poco la investigación de Hiroshi Amano, Isamu Akasaki y Shūji Nakamura hacen realidad un dispositivo viable a temperatura ambiente y revolucionan la industria.

 

 

 

 

Hasta entonces las posibilidades de los ledes quedaban reducidas a meros pilotes indicativos. Con la aparición del led azul se dispone de todos los colores primarios en base led y por ende, estos se pueden emplear en cualquier tipo de iluminación.

Figura 7. Colores primarios RGB = W.
Figura 7. Colores primarios RGB = W.

 

Como consecuencia el 1 de septiembre de 2012 entra en vigor la retirada del mercado de las bombillas incandescentes en toda la Unión Europea. Tal y como ya había vaticinado N Holonyak Jr los ledes serán la luz del futuro.

Finalmente se reconoce a los creadores del led azul y en 2014 se les concede el Premio Nobel de Física como reconocimiento a su trabajo.

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Figura 8 De izquierda a derecha: Isamu Akasaki,Hiroshi Amano y Shüji Nakamura

 

¿Pero porque el LED? ¿Qué ventajas e inconvenientes tiene respecto a la luz incandescente? ¿Que hace que esta nueva luminaria se imponga a la tradicional?

El primer motivo es ya algo que forma parte del conocimiento colectivo, un LED prácticamente no gasta y por ende la iluminación led es mucho más económica. Si bien es cierto que su instalación puede ser un poco más costosa por el sobrecoste de las lámparas, la inversión se recupera en poco tiempo.

Los ledes tienen un consumo tan bajo debido al hecho que al ser atravesados por un corriente eléctrico solo emiten luz, mientras que una lámpara incandescente emite luz como resultado del calentamiento por efecto Joule de un filamento. De hecho, tostadoras, secadores y estufas utilizan este principio para calentar, de modo que es evidente que no es el método más eficiente para generar luz.

Este abaratamiento de los costes de iluminación puede ayudar mucho tanto en la economía doméstica como urbana ya que la iluminación es una parte importante de la factura eléctrica. Aun así no debemos olvidar que el estado natural de la noche es la oscuridad y no caer en el error de iluminar más porque nos cuesta menos. El exceso de luz en horario nocturno altera el ritmo biológico interno conocido como Ciclo Circadiano. Plantas, animales y personas expuestas a patrones alterados del ciclo día/noche pueden desarrollar trastornos a corto y largo plazo. Por ello debe prestarse mucha atención en cómo y que iluminamos…[Leer más]

 

 


 

Autor

Ing. Oriol Lleopart

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En ZIGURAT somos especialistas en e-learning para Ingenieros y Arquitectos. Másteres y Cursos en Estructuras, Cimentaciones, Instalaciones y BIM.

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