La iluminación LED reduce el consumo de energía, prolonga la vida útil de la instalación y reduce los requisitos de mantenimiento. La iluminación LED reduce el consumo de energía, prolonga la vida útil de la instalación y reduce los requisitos de mantenimiento.
Henry Yu, ingeniero sénior de marketing técnico, Littelfuse Inc.
La tecnología de diodos emisores de luz (LED) tiene una eficiencia relativamente alta (mayores lúmenes por vatio), óptica secundaria (mejores lentes/reflectores) y una mayor disipación de calor en comparación con las bombillas incandescentes tradicionales que está revolucionando rápidamente la industria de la iluminación eléctrica. La tecnología subyacente a la iluminación LED ha avanzado rápidamente y los costos asociados se han reducido drásticamente, lo que convierte a los LED en una solución de iluminación versátil para una gama cada vez más amplia de aplicaciones. Las bombillas LED actuales utilizan la energía de forma mucho más eficiente que las bombillas incandescentes tradicionales. Con muy poca energía desperdiciada en forma de calor, son de 6 a 7 veces más eficientes que las lámparas incandescentes, lo que a menudo reduce el uso de energía en un 80 % o más. Una mayor confiabilidad y una vida más larga son otros beneficios clave que ofrecen las luminarias LED. Sin embargo, para cumplir con las expectativas de una mayor confiabilidad y una vida útil más larga, las luces deben protegerse adecuadamente de los peligros eléctricos. Cuando se protegen adecuadamente contra sobretensiones y otras perturbaciones, las bombillas LED duran 25 veces más que las bombillas tradicionales.
Los LED se utilizan en una amplia gama de aplicaciones debido a sus propiedades únicas, como el tamaño compacto, la facilidad de mantenimiento, la resistencia al daño y la capacidad de enfocar la luz en una dirección. Las luminarias LED se utilizan ampliamente en alumbrado público, iluminación de estacionamientos, iluminación de paredes, iluminación de tráfico, iluminación de inundaciones, señalización digital, iluminación de túneles y alumbrado público.
Alrededor de un tercio de los ahorros que son posibles gracias a las instalaciones LED provienen de la larga vida útil de las luminarias LED. La reducción de los costes de mantenimiento es fundamental para garantizar la rentabilidad a largo plazo de las instalaciones LED.
Un accesorio de iluminación exterior protegido de manera inadecuada puede fallar en cualquier momento, incluso antes de que el ahorro de dinero se pague por sí mismo. Dado que las agencias gubernamentales y los propietarios están pagando entre 2 y 4 veces el precio para reemplazar la iluminación tradicional con lámparas LED, necesitan recuperar su inversión, pero las lámparas LED se están utilizando. recuperado. vida útil definida. Si se daña, la iluminación LED debe ser reparada por un contratista o propietario de la farola. Los costes de mantenimiento de la iluminación LED para exteriores son más elevados que los de la instalación inicial, por lo que cuanto más dure el producto, más probable es que los ahorros de energía recuperen la inversión inicial.
Para proteger la iluminación LED exterior contra fallas dentro de un período de recuperación de aproximadamente 5 a 7 años, la iluminación debe ofrecer una alta durabilidad y confiabilidad. Los eventos de sobretensiones temporales en las líneas eléctricas de CA que pueden dañar los accesorios de iluminación representan una amenaza significativa para las instalaciones de iluminación LED para exteriores. Ningún dispositivo de iluminación está libre de problemas, ya sea un dispositivo de iluminación convencional o no. Algunas de estas causas, como el clima y los picos y fluctuaciones del voltaje de la línea, están fuera del control del propietario de la instalación o del fabricante del producto.
programa de puerta de enlace
El programa GATEWAY del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) ha obtenido una variedad de observaciones y resultados importantes de los proyectos de evaluación de iluminación que ha realizado. Este programa respalda la evaluación y demostración de productos de iluminación de estado sólido (SSL) de alto rendimiento y desarrolla datos empíricos y experiencia para aplicaciones de campo de esta tecnología de iluminación avanzada. El programa DOE GATEWAY se centra en proporcionar una fuente de datos independiente de terceros para que los usuarios y profesionales de la iluminación la utilicen en su toma de decisiones. Estos datos deben considerarse junto con otra información relevante para el sitio específico y la aplicación bajo revisión. Cada evaluación de GATEWAY compara el producto SSL con la tecnología existente en uso en esa ubicación. Según la información disponible y las circunstancias, los productos SSL pueden compararse con otras tecnologías de iluminación. Los productos utilizados en el programa GATEWAY pueden haber sido preseleccionados para el rendimiento, pero el DOE no respalda los productos comerciales y no recomienda que los usuarios obtengan los mismos resultados con estos productos.
Estudio del DOE sobre la vida útil del LED: experimento con el puente I-35W
El puente Minneapolis I-35W es una de las instalaciones LED para exteriores en funcionamiento continuo más antiguas de los Estados Unidos. DOE publicó un informe en septiembre de 2008 sobre el rendimiento a largo plazo del sistema de iluminación LED instalado en el puente. rendimiento de campo a largo plazo.
Un estudio reciente del DOE sobre la disminución del brillo de los LED con el tiempo predice una depreciación del lumen del 30 % durante la vida útil de una instalación. Dos de las 20 unidades de fuente de alimentación fallaron durante el período de prueba de 6 años. La iluminación LED para exteriores está sujeta a una variedad de tensiones ambientales, que incluyen variaciones de temperatura de amplio rango, contaminación y corrosión, lluvia y humedad, radiación solar/UV, viento y vibraciones, y fluctuaciones de energía. Los transitorios de voltaje de la línea eléctrica son una seria amenaza para la confiabilidad de los accesorios de iluminación. Aunque no hay pruebas sólidas de fallas en el suministro de energía en el campo, los informes del DOE indican que al menos algunas fallas en el suministro de energía se deben a una protección contra sobretensiones inadecuada.
A medida que se gana más experiencia de campo y se documentan mejor las causas y los efectos de varios otros factores, el proceso de especificación para un sitio en particular debe ajustarse en consecuencia. Un ejemplo de ello es la idoneidad de las luminarias para satisfacer las condiciones locales. Después de que la luminaria se instaló en el puente I-35W, no pudo beneficiarse del conocimiento que el cesionario había adquirido a través de años de experiencia en el campo de LED para exteriores. Es decir, es probable que esté sujeto a problemas evitables, como una reducción medida en el uso de energía de la luminaria y la salida correspondiente, o tal vez dos fallas de energía documentadas. Sin conocer la causa de estos problemas, no es posible decir con certeza si un mayor nivel de protección contra sobretensiones contra transitorios de voltaje local, por ejemplo, podría haber evitado el problema. Con el tiempo, especificaciones más detalladas adaptadas a las necesidades específicas del sitio ayudarán a reducir o eliminar la complejidad que afecta negativamente el rendimiento del campo.
Conclusión
Las luminarias LED representan un estado inicial de la tecnología de iluminación LED, pero continúan exhibiendo un funcionamiento relativamente confiable en comparación con las luminarias tradicionales. Con unas 20.000 horas acumuladas de funcionamiento en la actualidad, si el diseñador de iluminación eligiera la ruta de iluminación tradicional, el puente necesitaría al menos un reemplazo completo de la lámpara ahora, en comparación con otra iluminación común. Se debería haber agregado una falla temprana típica. Tecnología basada en lámparas. Una prueba y un estudio del DOE de seis años de duración sobre el alumbrado público LED en el puente I-35W de Minneapolis de 2008 a 2015 demuestra que el uso de luminarias LED proporciona constantemente un alto retorno de la inversión. Un mayor nivel de protección contra sobretensiones minimiza aún más los cortes de energía y mejora la confiabilidad. Toda la iluminación LED para exteriores fabricada después de 2015 debe cumplir con los estándares del Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) para maximizar la vida útil de las luminarias LED.
Sobre el Autor
Henry Yu se incorporó a Littelfuse en 2011 y actualmente es ingeniero sénior de marketing técnico en la unidad comercial de electrónica. Es responsable del desarrollo comercial de los segmentos de mercado objetivo, como la iluminación LED y la computación en la nube. Tiene un BSME y MIPYME de la Universidad Nacional de Taiwán. Ha estado en Underwriters Laboratories Inc. (UL) durante cinco años como ingeniero de seguridad. Se le puede contactar en [email protected].