Este documento trata sobre la presentación de una empresa sobre la incorporación de tecnología LED en equipos de regulación de tráfico. La empresa propone reemplazar las lámparas incandescentes y halógenas usadas actualmente en semáforos por módulos LED, lo que permitiría ahorrar hasta un 90% en consumo eléctrico y costos de mantenimiento debido a la larga vida útil de los LED. Adicionalmente, los LED tienen ventajas como alta eficiencia energética, baja generación de calor, resistencia a vibrac

1. JORNADA TECNICA SOBRE LA EFICACIA ENERGÉTICA EN INSTALACIONES MUNICIPALES
Motril, 10 de Julio de 2003
Incorporación de nuevas tecnologías a los equipos
de regulación de tráfico
Metrolight, s.l.
Incorporación de nuevas tecnologías a los equipos de regulación de tráfico Motril, 10 de Julio 2003

2. Encapsulado epoxi
Contacto de oro
Ánodo
partes de un led
Chip Semiconductor
Cátodo con reflector
Marca plana
indica cátodo
Terminal del cátodo (negativo)
es más corto que el ánodo
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3. partes de un led
Encapsulado epoxi
Contacto de oro
Ánodo
Chip Semiconductor
Cátodo con reflector
Marca plana
indica cátodo
Terminal del cátodo (negativo)
es más corto que el ánodo
Filamento de aleación de cobre y conduce carga
negativa. El cátodo es más corto que el ánodo
para facilitar un ensamblaje más rápido y preciso
en el circuito.
Filamento de aleación de cobre que conduce
carga positiva.
Mantiene todo el paquete estructurado,
determina el haz de luz, protege al chip reflector,
y extrae el flujo luminoso.
Cable muy delgado que conecta cada terminal a
cada uno de los filamentos conductores.
Consiste en dos capas de material emisor
semiconductor. Cuando los átomos son excitados
por un flujo de corriente intercambiando
electrones se produce el efecto luminoso.
Cátodo
Ánodo
Lente
Epóxico
Cable
Conductor
Chip
Reflector
Está por debajo del Chip reflejando y proyectando
luz hacia fuera, sólo un 3% se queda atrapada
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4. METROLIGHT
ventajas principales de los led
Altos niveles
de flujo e intensidad dirigida
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5. METROLIGHT
ventajas principales de los led
Significante tamaño
para múltiples y diferentes
opciones de diseño
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6. METROLIGHT
ventajas principales de los led
Alta eficiencia, ahorro de energía.
Una lámpara halógena de 50W de potencia ilumina 25
lumens/W consiguiendo un total de 1.250 lumens.
Para conseguir la misma iluminación con una lámpara de LEDs
vamos a necesitar 179 LEDs (utilizando LEDs de alta
luminosidad que iluminan 7 lumens/unidad), de esta forma
tendremos la misma iluminación con ambas lámparas pero sin
embargo nuestro consumo con la lámpara de LEDs va ser 4
veces menor, ya que sólo consumirá 13W.
(Datos aproximados)
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7. METROLIGHT
ventajas principales de los led
Todos los colores.
El LED es un dispositivo de longitud de onda fija pero
que puede trabajar en una amplia banda del
espectro. Para cubrir todo este ancho de banda
existen en el mercado una gran gama de LEDs que
nos permitirán iluminar con una longitud de onda
especifica, o lo que es lo mismo en un determinado
color (rojo, verde, ámbar, blanco e incluso ultra
violeta)
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8. METROLIGHT
ventajas principales de los led
Requerimientos bajos
de Voltaje y Consumos
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9. METROLIGHT
ventajas principales de los led
Generación de calor
prácticamente nula
Debido a que el LED es un dispositivo que opera a
baja temperatura en relación con la luminosidad que
proporciona.
Los demás sistemas de iluminación, en igualdad de
condiciones de luminosidad que el LED, emiten
mucho más calor.
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10. METROLIGHT
ventajas principales de los led
Alta resistencia
a los golpes y vibraciones
Absorbe las posibles vibraciones a las que pueda
estar sometido el equipo sin producir fallos ni
variaciones de iluminación. Esto es debido a que el
LED carece de filamento luminiscente evitando de
esta manera las variaciones de luminosidad del
mismo y su posible rotura.
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11. METROLIGHT
ventajas principales de los led
• Vida útil extremadamente larga
(de 50.000 a 100.000 hrs.)
• Sin radiación U.V.
• Pueden ser fácilmente
controlados y programados.
 Diferentes formas
con diferentes ángulos de radiación.
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12. ventajas principales de los led
horas
100.000 h
20.000 h
4.000 h
vida media
LED
fluorescente
halógeno
pérdida de
luminosidad
LED
fluorescente
halógeno
-20 % -30 %
45.000 h
5.000 h
1.500 h
100.000 h
20.000 h
4.000 h
fluorescente
halógeno
LED
fluorescente
halógeno
LED
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13. La utilización de leds en semáforos | propuesta
METROLIGHT
La propuesta es sustituir la iluminación utilizada en la
actualidad, consistente en lámparas incandescentes tipo
Kripton y lámparas halógenas, por la tecnología digital LED.
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14. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
LED: (del inglés Light Emitting Diode). Un diodo electroluminiscente
(LED) consiste en un dispositivo electrónico que emite luz
monocromática (un solo color) cuando pasa corriente a través de él.
Al agruparse suficientes LEDs en una matriz, éstos pueden emitir la
cantidad de luz necesaria para reemplazar un halógeno en múltiples
aplicaciones como la señalización y la iluminación ornamental,
destacando entre todas su aplicación en semáforos de tráfico.
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15. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
Se ahorra hasta un 90% del consumo de electricidad
y en costos de mantenimiento,
debido a la extremadamente larga vida útil de estos
productos (10 años como mínimo).
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16. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
Los productos de LED se comercializan en el mercado internacional
desde hace 5 años.
Sin embargo, no más del 4% de las lámparas de halógeno utilizadas en
todo el mundo en tráfico han sido reemplazadas por tecnología de LED,
como consecuencia del alto precio de estos productos.
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17. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
La tecnología no se limita al mercado de la señalización
de tránsito y tiene futuras aplicaciones industriales en
iluminación y señalización dinámica, incluso en servicios
médicos y laboratorios.
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18. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
Debido a su rentabilidad, las lámparas a LED para la señalización luminosa dan la
respuesta esperada, puesto que las lámparas de LED utilizan solo 10% de la
energía consumida por las lámparas incandescentes, tienen una esperanza de
vida 50 veces superior y generan importantes ahorros de energía y de
mantenimiento, satisfaciendo el objetivo de conseguir una mayor fiabilidad y
seguridad pública.
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19. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
Gracias a su bajo consumo,
la utilización de los LED implica
ventajas medio ambientales
derivadas de una menor emisión de CO2.
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20. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
Se estima que solo, en una ciudad típica con 5.000 intersecciones, el
cambio de los semáforos incandescentes actuales por los de Led
provocaría un ahorro energético anual de 64 millones de kilovatios al
año de electricidad y reduciría en varias megatoneladas menos la
emisión del gas causante del efecto invernadero, a lo que habría que
añadir un ahorro monetario de 10 millones de dólares por año por
estos conceptos.
ahorro
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21. La utilización de leds METROLIGHT en semáforos | propuesta
Los módulos remplazan directamente el conjunto óptica,
lámpara y cristal / policarbonato de color.
No es necesario ningún accesorio adicional de montaje y
son provistos con el burlete de sellado (cuerpo-módulo).
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22. leds en semáforos
características principales unidades ópticas
Muy bajo consumo
Del 5 al 15 % de su similar con lámparas incandescentes.
Ahorran energía, una lámpara LED puede lograr ahorros de hasta el 90%
en consumo de energía al reemplazar un foco incandescente.
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23. leds en semáforos
características principales unidades ópticas
Respetan
el
medio
ambiente
La energía ahorrada se
traduce en menos
generadores eléctricos
trabajando y un mejor
medio ambiente para
todos.
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24. leds en semáforos
características principales unidades ópticas
Mínimo mantenimiento.
Hasta 10 años de vida útil.
Simple recambio.
Reemplazo directo de ópticas | retrofit
Coches de 200mm Rojo
Coches de 200mm Verde
Coches de 200mm Ambar
Peatones Rojo
Peatones Verde
Flecha Negativa Roja
Flecha Negativa Ambar
Flecha Positiva Verde
Ciclista Rojo
Ciclista Verde
retrofit
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25. leds en semáforos
características principales unidades ópticas
Mayor seguridad
operativa
Dada la durabilidad de los LED’s, es
recomendable emplear sólo una
unidad roja para el “ALTO” en los
semáforos y no dos, como se hace en
los semáforos de luz incandescente y
de halógeno.
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26. leds en semáforos
METROLIGHT
características principales unidades ópticas
Focos a prueba de luz solar.
Los rayos ultravioleta no afectan la coloración de los focos.
Condición neutral cuando esta apagado. Lente incoloro.
No tiene efecto de luz fantasma causada por luz solar.
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27. leds en semáforos
METROLIGHT
características principales unidades ópticas
Alto contraste
con luz solar.
Mejor visión
a elevadas distancias.
No tiene efecto
de luz fantasma
causada por la luz solar.
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28. leds en semáforos
METROLIGHT
características principales unidades ópticas
Señalización luminosa uniforme
Un led quemado solo representa una pérdida porcentual de la luz total
Característica que se acrecienta enormemente con el paso del tiempo
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29. METROLIGHT leds en semáforos
Unidad óptica sellada
Mayor seguridad vial
dado que los semáforos de LED ofrecen mayor
brillantez y luminosidad.
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30. leds en semáforos
características principales unidades ópticas
Recuperación
rápida
de su inversión
Como consecuencia de los ahorros
de energía, el bajo mantenimiento
y la durabilidad de los semáforos
del LED, la inversión se
recuperará en menos de la mitad
de la vida útil de los mismos.
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31. características METROLIGHT principales unidades ópticas
además ...
 Diseñados para reemplazo directo en secciones actuales.
 Cumplen con estándares y normas internacionales
 Resistentes al polvo y humedad.
 Montaje a prueba de agua.
 Esperanza de vida entre 10 y 20 años.
 Estimado de fallos menor al 3% después de 200.000 horas
de funcionamiento.
 Temperatura de operación: -40º C a + 80º C.
 Gran resistencia al impacto, evita el vandalismo.
 Pérdidas menores al 1% de luz con el fallo de 1 LED.
 Con mayor rango de resistencia a las vibraciones
provocadas por el viento y el tráfico.
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32. características principales unidades ópticas
además ...
Las unidades ópticas se fabrican en dos
tamaños, 300 mm y 200 mm de diámetro y
se adaptan a cualquier caja de semáforo
estándar, lográndose de esta manera un
recambio rápido y sencillo de las unidades
existentes.
La elevada eficiencia lumínica de los LEDs
comparada con las lámparas incandescentes,
hace que sean la solución ideal para sistemas
donde el bajo consumo es preponderante.
200mm 300mm
led estándar
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33. modelos de semáforos
referencias consumo
en placa
idc en mA (potencia en W)
mínimo | noche
máximo | día
óptica de
semáforo
Coches rojo
Coches ámbar
Coches verde
Peatones rojo
Peatones verde
Flecha negativa roja
Flecha negativa ambar
Flecha positiva verde
Ciclista rojo
Ciclista verde
SB125RYG
SB125RYG
SB125RYG
PB56R
PB55G
FNB88RY
FNB88RY
FPB46G
CB62RG
CB62RG
80 mA ( 1,92 W )
85 mA ( 2,04 W )
90 mA ( 2,16 W )
50 mA ( 1,20 W )
65 mA ( 1,56 W )
90 mA ( 2,16 W )
90 mA ( 2,16 W )
55 mA ( 1,32 W )
60 mA ( 1,44 W )
70 mA ( 1,68 W )
310 mA ( 7,44 W )
340 mA ( 8,16 W )
350 mA ( 8,40 W )
140 mA ( 3,36 W )
185 mA ( 4,44 W )
240 mA ( 5,76 W )
260 mA ( 6,24 W )
170 mA ( 4,08 W )
155 mA ( 3,72 W )
200 mA ( 4,80 W )
Condiciones de medida Número de leds
Tensión de alimentación: Vdc = 24V (corriente continua)
Variación de la medida entre placas: < +/- 20%
Parámetro medido: corriente de alimentación Idc
200 mm  125 leds
300 mm  257 leds
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34. costos semáforo estándar vs. semáforo led
sistema
tradicional
de bombilla
duración típica
de la bombilla
 6 meses
nuevo
sistema
de leds
duración máxima estimada
de los leds
 10-11 años | 10 años AIInGaP
gran pérdida de luminosidad
después 5.000 horas.
pérdida de luminosidad después
10.000 horas  5 a 10 %
señalación luminosa no uniforme señalación luminosa uniforme
bajo contraste con la luz solar.
problemas de visualización a
distancia.
alto contraste con luz solar.
visibilidad mejor a distancias
superiores.
seguridad
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35. costos semáforo estándar vs. semáforo led
sistema
tradicional
de bombilla
efecto "fantasma" a causa del
reflejo de la luz solar en su la
parábola a través de la lente.
nuevo
sistema
de leds
efecto fantasma
inexistente
(ninguna parábola)
condición no neutral con semáforo
apagado por la utilización de
lentes coloreadas.
condición neutral con semáforo
apagado.
no se utilizan lentes coloreadas.
en caso de bombilla quemada el
semáforo se apaga.
la ruptura del filamento puede
causar un corto circuito dañando
el controlador.
cada unidad utiliza varios diodos
LED.
un led quemado solo representa
una perdida del 0,5 % en la
luminosidad.
posibilidad de avería (MTBF) a
70°C  1.500.000 horas.
seguridad
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36. costos semáforo estándar vs. semáforo led
sistema
tradicional
de bombilla
Limpieza anual semáforo
interna y externamente.
nuevo
sistema
de leds
Limpieza anual externa (lente)
No necesita limpieza interna
(unidad sellada)
Reemplazo semestral de las
bombillas, posibilidad de rupturas
a causa de estimulaciones
mecánicas (vibraciones y
choques)
Mantenimiento preventivo
semestral.
Reemplazo de la unidad después
de más de 10 años.
Baja sensibilidad a vibraciones y
choques.
Ningún mantenimiento preventivo
mantenimiento
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37. costos semáforo estándar vs. semáforo led
sistema
tradicional
de bombilla
Con bombilla 150 W
Lente de 300 mm
150 W x 24h x 365 dias = 1.314 KW
Costo para 1 KW = 0,084 €
Total. 110,38 €
nuevo
sistema
de leds
Con pantalla LED de 15 W
Lente de 300 mm
10 W x 24h x 365 dias = 87,6 KW
Ahorro 95%
Costo para 1 KW = 0,084 €
Total. 7,36 €
Ahorro 103,02 €
Hipótesis de sistema con 8 semáforos vehiculares de 300 mm
110,38 € x 8 semáforos = 883,04 € 7,36 € x 8 semáforos = 58,88 €
coste energético
Ahorro anual en el costo
energético 824,16 €
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38. costos semáforo estándar vs. semáforo led
sistema
tradicional
de bombilla
nuevo
sistema
de leds
Los costos han sido deducidos por la media de los datos provistos por
algunas empresas para el mantenimiento de sistemas semafóricos
tradicionales.
Se examina el reemplazo periódico de las bombillas, la mano de obra de
dos personas, los costos de los equipos necesarios y por lo menos una
intervención extraordinaria.
Con un sistema semafórico a led, se puede considerar una sola intervención
anual para la limpieza de las lentes externas:
Costo medio 269 € Costo presupuesto 40,35 € aprox.
Ahorro presunto anual en el
costo de mantenimiento:
coste 228,65 €
mantenimiento
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39. gracias por su atención
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40. Incorporación de nuevas tecnologías a los equipos de regulación de tráfico Motril, 10 de Julio 2003