El documento describe las características y ventajas de los LED como fuente de iluminación. Brevemente describe la historia de los LED desde 1907 hasta su producción masiva en 1968. Explica que los LED ofrecen bajo consumo de energía, larga vida útil, control de color, alta eficiencia y ausencia de mercurio. El documento analiza el uso potencial de los LED para iluminar un varadero de 12,000 metros cuadrados que requiere luz blanca para vigilancia con energía solar.

1. LEDs: Iluminación del Futuro
Heinrich Berg
Hubert Salas Coronel
deltavolt.pe

2. LEDs: Iluminación del Futuro
Qué son LEDs?
1907 Henry Joseph Round
1927 Oleg Vladimirovich Losev
1962 Nick Holonyak
1968 Primera producción
1994 Shuji Nakamura

3. LEDs: Iluminación del Futuro
Un poco sobre luz

4. LEDs: Iluminación del Futuro
LEDs hoy

5. LEDs: Iluminación del Futuro
Ventajas de LEDs
 Bajo consumo de electricidad
 Calidad de la luz y control cromático (color)
 Larga vida
 La luz del LED es direccional
 Otras ventajas:
 LEDs no necesitan calentarse y se pueden atenuar completamente,
 LEDs son rígidos, sin componentes frágiles y aguantan vibraciones
 LEDs blancos no emiten luz ultravioleta
 Sin mercurio
 Luz LED no titila,
 Atraen menos insectos

6. LEDs: Iluminación del Futuro
Bajo consumo de energía (eficacia luminosa)

7. LEDs: Iluminación del Futuro
Límites de la Eficacia Luminosa
CIE, 1931

8. LEDs blancos

9. LEDs: Iluminación del Futuro
Eficacia de los diferentes luces disponibles
Tradicionales
Halógenos
Vapor de Mercurio
Fluorescentes comp. (CFL)
Fluorescentes (T5, T8)
Haluro metálico
Vapor de Sodio (alta presión)
Vapor de Sodio (baja presión)
LED
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

10. LEDs: Iluminación del Futuro
Eficacia de focos vs. lámparas
Light Output Ratio (LOR): relación entre flujo del foco y el flujo del luminar en %
El Sistema Luminoso o Luminar consiste de:
 Foco
 Reflector
 Sistema electrónico (balastro etc.)
 Otros elementos como la caja, la conexión y la apertura (?)

11. LEDs: Iluminación del Futuro
Pérdidas del Sistema
 Sistema electrónico (balastro etc.)
 LEDs entre 8 y 15% de la energía
 Lámparas fluorescentes entre 12 y 30%
 lámparas de descarga de haluro metálico y de sodio entre 12 y 15%.
 Reflectores

12. LEDs: Iluminación del Futuro
Calidad de la luz

13. LEDs: Iluminación del Futuro
Calidad de la luz

14. LEDs: Iluminación del Futuro
Calidad de la luz

15. LEDs: Iluminación del Futuro
Calidad de la luz

16. LEDs: Iluminación del Futuro
Vida de las luces

17. LEDs: Iluminación del Futuro
Otras ventajas:
 LEDs no necesitan calentarse
 Se puede atenuar completamente
 LEDs son rígidos, sin componentes frágiles y aguantan vibraciones
 LEDs blancos no emiten luz ultravioleta
 Sin mercurio
 Luz LED no titila,
 Atraen menos insectos

18. LEDs: Iluminación del Futuro
Degradación sobre tiempo

19. LEDs: Iluminación del Futuro
Ejemplo: Iluminación de un varadero
Área de 12.000m2
 Luz para vigilancia, no trabajo
 Mástiles solamente en la periferia del terreno, pero
 Buena distribución de la luz en todo el área
 Luz blanca
 Energía solar

20. LEDs: Iluminación del Futuro
Determinar sistema
- Luminarias con panel, controlador y la batería incorporados, o
- Luminares con paneles, baterías y controladores separados?
Sistema separado:
 permite un control central,
 brinda acceso fácil a los componentes,
 facilita la limpieza de los paneles por ser un lugar polvoriento,
 posibilidad de adaptar y ampliar el sistema,
 facilita recargar las baterías en condiciones muy adversas con un
generador,
 permite aprovechar de una economía de escala en referencia a
baterías, controladores y mantenimiento.
Desventaja es el despliegue de cables necesario

21. LEDs: Iluminación del Futuro
Requerimientos de Iluminación
Luna llena 1 lux
Iluminación de calles 10 lux (5-15)
Iluminación en casa 30 a 300 lux
Iluminación oficina 100 a 1 000 lux
Luces de cirugía 10 000 lux
Luz del sol 100 000 lux
Normas:
 ISO 8995-3 (Iluminación de seguridad)
 EN 12464-2 (iluminación áreas de trabajo)
 IEC 60598 (iluminación de calles)
 y otros
Existen grandes diferencias entre las normas de países

22. LEDs: Iluminación del Futuro
Fotometría de luminares
LED sin óptica
… no sirve
LED con óptica (tipo 3)
… buen resultado

23. LEDs: Iluminación del Futuro
Fotometría de luminares (estándar)
 IESNA LM-79-08
 Ficheros ‘IES’ para el uso en programas de cómputo

24. LEDs: Iluminación del Futuro
Comparación de características fotométricas

25. LEDs: Iluminación del Futuro
Comparación de características fotométricas (colores falsos)

26. LEDs: Iluminación del Futuro
Opción 1 Opción 2
 18 Everlight  17 CREE XSP
 Luminous flux (Luminaire): 6300 lm  Luminous flux (Luminaire): 10680 lm
 Luminaire Wattage: 90.0 W  Luminaire Wattage: 101.0 W
 Luminous efficacy (Luminaire) 70 lm/W  Luminous efficacy (Luminaire) 105 lm/W
 Total: 1620W  Total: 1717W
 Precio del luminar: 420.76US$  Precio del luminar: 635.70US$

27. LEDs: Iluminación del Futuro
Resultados
Opción 2
Eav [lx]: 7.70
Emin [lx]: 3.49, Emax [lx] 18
Emin / Emax: 0.196
Opción 1
Eav [lx] 4.00
Emin [lx] 0.39, Emax [lx] 9.06
Emin / Emax: 0.099

28. LEDs: Iluminación del Futuro
Resultados (luz falso)
Opción 2
Opción 1

29. LEDs: Iluminación del Futuro
Conclusiones
 Buenos niveles de iluminación por energía usada.
 Existen grandes diferencias entre las luminarias LED en el
mercado.
 Factor limitante es alto precio inicial.
 Considerando la vida larga de los LEDs modernos, pueden ser
económicamente favorable.
 Luminarias LEDs puedan ser una opción para alumbrar áreas.
 El desarrollo acelerado causa mejoramientos frecuentes.
 Alta posibilidad de que luminarias de hoy representan una
tecnología vieja en corto tiempo.

30. LEDs: Iluminación del Futuro
El Aeropuerto de Innsbruck (Austria) iluminado con LEDs
Gracias