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¿Cómo iluminar tu casa con bombillas LED?

¿Cómo iluminar tu casa con bombillas LED?

¿Qué son las bombillas LED?, ¿En qué consiste esta tecnología?,¿Cómo funcionan?, ¿Cuál es el consumo y la iluminación equivalente con las tradicionales?, ¿Qué es la temperatura de color? ¿Diferencias de las europeas con respecto a las de China? En el siguiente artículo responderemos a todas tus preguntas y resolveremos tus dudas, como siempre con un texto ameno y fácil de entender para que al final decidas la mejor opción en tu hogar y tengas los criterios de decisión, del producto más adecuado y al menor precio.


¿Qué es un LED?

Mientras que una bombilla normal cuenta con una vida útil de unas 5.000 horas, la vida útil de un LED es superior a las 100.000 horas de luz: estamos hablando de 11 años de continua emisión lumínica.

Pero, ¿cómo funcionan realmente los LED? Funcionan esencialmente bajo el principio que enunció en su día Albert Einstein según el cual algunos materiales al ser sometidos a una corriente eléctrica, generan luz. La base de la tecnología de iluminación LED está basada en el diodo, este es un componente electrónico de dos puntas que permite la circulación de la corriente a través de él en un sólo sentido.

Los diodos emisores de luz (LED) son semiconductores. Cuando los electrones pasan a través de este tipo de semiconductor, se convierte en luz. Si se compara con las bombillas incandescentes, las luces LED son más eficientes en convertir la energía en luz. Y es por ello por lo que, si las tocamos irradian menos calor que el resto de bombillas. De hecho diré que las bombillas incandescentes actuales son realmente una resistencia, que al ser atravesadas por una corriente disipan calor, produciendo así la iluminación, como efecto secundario. El 80% de la energía de las bombillas incandescentes se emplea en producir calor. En el LED la corriente se emplea para producir luz al 90% aprox.

Los LED tienen una estructura en la que podemos destacar cuatro componentes básicos. Por un lado tendríamos el material emisor semiconductor, que va montado sobre un chip-reflector. Los tipos de dopados y materiales empleados en el silicio determinarán el color de la luz. Después tenemos los pines conductores, el cátodo y el ánodo, y el cable conductor que a través del que se juntan los dos polos. El cuarto elemento es una lente que protege al material emisor del LED.

Al pasar la electricidad a través de uno de esos diodos, los átomos se excitan a un gran nivel. En ese momento almacenan una gran cantidad de energía y necesitan expulsarla.

El led funciona con corriente continua en un rango de corriente de entre 10mA y 300mA dependiendo el tipo de led, así como unos niveles de tensión, entre los 2.5V y los 35V respectivamente.

¿Qué es una bombilla LED?

Es una asociación en serie de leds, más asociaciones de ramales en paralelo de las anteriores series. El número de leds de que se compone una lámpara LED viene indicado en su referencia. Por ejemplo el siguiente modelo de lámpara Led:

E27 LED 69SMD5730 11W

Nos indica que posee un casquillo E27, que es una lámpara LED, que se compone de 69 leds del tipo SMD (los led no smd ya están en desuso y no son tan eficientes) y modelo de led 5730 y que la potencia de esa lámpara LED (que no es lo que consume) es de 11W. Más adelante veremos esto con más detalle.

La bombilla LED consume el 25% de lo que una bombilla incandescente, y enciende al instante, sin retardos. Podemos decir sin equivocarnos mucho que tener encendida una bombilla led de 11W 6 horas, equivale a tener encendida una bombilla de 60W tradicional, 1 hora. Más la ventaja de seleccionar el color de iluminación y no calentar el ambiente y no quemase al cogerla.

En leds, se hablan de 3 grupos de temperatura de color

La temperatura de color de una fuente de luz se define comparando su color dentro del espectro luminoso con el de la luz que emitiría un cuerpo negro calentado a una temperatura determinada. Por este motivo esta temperatura de color se expresa en kelvin, a pesar de no reflejar expresamente una medida de temperatura, por ser la misma solo una medida relativa.

 TemperaturaColor_ES

La explicación científica es: Un cuerpo teórico llamado cuerpo negro, el cual no absorbería ni refleja ninguna frecuencia lumínica, es capaz de irradiar luz según aumenta su temperatura. A cada temperatura a la que se caliente dicho cuerpo emitirá una determinada longitud de onda (color) que tendrá una energía máxima. Esa sería la temperatura de color. Lo más parecido a dicho cuerpo son las estrellas, aunque éstas absorben una cierta cantidad de luz de diversos colores según sea su composición. De hecho, analizando el espectro de colores de la luz emitida por una estrella, se puede averiguar su temperatura y su composición en base a las líneas ausentes en el mismo. Aunque aparentemente todas las fuentes de luz son blancas, esto no es más que una adaptación que hace nuestro cerebro, que en este sentido se comporta de manera parecida al modo de «balance de blancos automático» de algunas cámaras digitales y de vídeo. A veces pueden verse los diferentes colores de las fuentes de luz si ponemos distintos tipos de bombillas, fluorescentes o halógenos juntos. Entonces sí que notamos claramente que, aunque todos iluminan, cada una de las fuentes de luz aparece como de un color distinto. Una consecuencia práctica en la vida diaria de todo esto la tenemos en las tiendas de ropa, donde una misma prenda puede aparecer de color distinto dentro de la tienda (iluminación artificial, con una determinada temperatura de color) y fuera de ella (luz solar, con otra temperatura distinta). Y precisamente es en la fotografía para catálogos de moda e industriales donde más se mide la exactitud de reproducción de color, ajustando exactamente la temperatura de color de la toma, para evitar colores «falsos». La unidad de medida es el Kelvin (K), a veces llamado grados Kelvin, y viene derivada de la teoría antes explicada sobre que los colores aparecen al calentar un cuerpo ideal, y que según la temperatura que alcance irradia unos u otros colores. Mientras que el cerebro humano equilibra la luz, los sensores de las cámaras digitales y la película fotográfica registran con diferencias palpables lo que realmente está ocurriendo con la iluminación.

  • Luz Cálida: (Warm White) (Temperaturas de color entre 2800ºK y 3500ºK). Equivale a la luz que producían las bombillas incandescentes y los focos halógenos. Es recomendable en tiendas de ropa, fruterías, panaderías, charcuterías y carnicerías (estas 2 últimas es más habitual incluso una iluminación de tono rosa). En el caso de viviendas, se recomiendo su instalación en estancias como el salón y los dormitorios.
  • Luz Neutra: (Neutral White) (Temperaturas de color entre 3800ºK y 4500ºK) dicen los expertos que es la luz más natural. Se puede instalar en cualquier entorno que no requiera del matiz específico que puedan aportar las otras 2 categorías.
  • Luz Fría: (Cool/Pure White) (Temperaturas de color de más de 5000ºK). Equivale a la luz de un día muy soleado o nublado. Una de las ventajas de la luz fría es que a la misma intensidad aporta una mayor cantidad de lúmenes lo que genera una percepción mayor de luminosidad. Es una luz muy recomendada para pescaderías y joyerías. Respecto a viviendas, es habitual encontrarlo en cocinas y baños. Aunque los/las expertos/as en maquillaje recomiendan siempre luces cálidas ya que tienen la ventaja de aportar una mejor gama cromática.

Unidades y medidas

Las distintas unidades de medida, así como el equivalente con otras son las siguientes (de manera simplificada y sólo aplicado a la iluminación):

  • 1 lux = 1 lm/m2
  • 1 FC = 10,764 lux
  • Rango de lux, para hacernos una idea de sus valores:   0.1lux >= flujo lumínico < = 200000lux (Luz del sol directa en verano).
  • Lúmenes LEd SMD = 60lm*WLED.
  • El sistema inglés se utiliza la unidad FC (pie-candela): Luego  1 foot candle (FC) = 1 lumen por pie cuadrado,, es decir:  1 lm/0,0929 m2 = 10,764 lux

Tipos de LED en iluminación:

SMD LED  Dimensiones Potencia Flujo Intensidad Ángulo haz Radiador Notas
Módulo mm x mm Watt. máx. Lumenes  candelas grados si/no  
5730 5.7 x 3.0 0.5 47-56 15-18 120 no  
5630 5.6 x 3.0 0.5 57 18.4 120 no Iavg=100mA
5050 5.0 x 5.0 0.2 16-18 5.1-5.75 120 no tiene  3 leds 3528
2835 2.8 x 3.5 0.2 24-26 8.4-9.1 120 si Iavg=60mA
3528 3.5 x 2.8 0.1 6 3 120 no  
3258 3.2 x 5.8 0.2 15-18 5-6 120 no  
3020 3.0 x 2.0 0.06 8 2.5 120 no  
3014 3.0 x 1.4 0.11 6-11 2.1-3.5 120 si  

 

Equivalencias de consumo de diferentes tecnologías:

 Incandescente (W) Halógena(W) Led(W)
 30 25 3
 40  —  4.8
 60  50  8
 75  60  11

 

Mediciones en laboratorio AHS TECHNOLOGY de diferentes lámparas LED

Tipo Lámpara  Corriente Potencia Lúmenes
GU10 halógena 50W I=212mA P=50W lm=750
E27 Incandescente 60W I=263mA P=60W lm=600
E27 Incandescente 100W I=439mA P=100W lm=1000
GU10 LED 6W   V=235.5V I=44.9mA/42.5mA P=10W  
E27 LED 11W    V=235.5V I=42.4mA P=10W  
E14 LED 4.8W (VLEd=6.9V)   V=235.5V I=38.3mA (ILEd=38.3mA) P=9W (PLEd=0.2622W)  
G9  104 LED 7W,,  V=235.5V I=34mA P=8W  
G9  64 LED 5W,,    V=235.5V I=35mA P=8.24W  
G4  15 LED 4W,,   V=12V I=166mA P=2W  

 

Comparativas teóricas/practices en base a mediciones laboratorio varias lámparas LED

Tipo Lámpara  Temp. Color  Lúmenes duración Consumo real
GU10 LED 29-5050 6W Pure White(6000-6500K) lm=600 50.000h 10W
E27 LED 69SMD5730 11W Cool White(6000K-6500K) lm=1100 15.000h 10W
E14 LED 14SMD2835 4.8W Warm White(3300K) lm=380lm/45mA 25.000h 9W
G9 LED  104SMD3014 7W Cool white(6500-7000K) lm=104*6=624lm min 50.000h 8W
G9 LED  64SMD3014 5W Cool white(6000-6500K) lm=64*6=384lm min 50.000h 8.24W
G4 LED  15SMD5630 2W Pure White(6000-6500K) lm=330-360 15.000h 2W

 

Niveles de iluminación recomendadas en Lux por zonas y lugares en zona residencial

Exponemos aquí los niveles recomendados para el hogar. Para otras zonas como comercios, centros docentes os recomendamos el siguiente artículo: Niveles recomendados de iluminación por zonas

Estancias:

  • Cocina: Iluminación general 300 lux y en la zona de cortar y de preparado 500-600.
  • Baño: Iluminación general 200 lux, para maquillarse o afeitarse: 300-500.
  • Dormitorio: Iluminación general 100-200 lux y 500 si se lee.
  • Cuarto de los niños: Iluminación general 200-300 lux, 500-750 donde hagan trabajos manuales.
  • Sala de estar: Iluminación general 100 lux, para ver la tele 50-70 y para leer 500.
  • Escaleras: Iluminación general mínimo 100 lux.

Zonas comunes:

  • Ascensores, interior: 300-500 lux
  • Rellanos: 50-250 lux
  • Escaleras: 100-300 lux

Comprar en Europa o en China

China es por mucho el mayor exportador mundial de bombillas LED. Con más de 4300 proveedores enlistados en Alibaba.com, encontrar el fabricante correcto de bombillas LED en China puede ser un desafío por decir poco. Mientras que proveedores de productos relacionados, tales como pantallas LED, están muy concentrados en una ciudad o región específica (por ejemplo Shenzhen), los fabricantes de bombillas LED están esparcidos por toda la costa este de China.

Sin embargo, más del 85% de las compañías registradas en China como fabricantes de bombillas LED se ubican en la provincia sureña de Guangdong, y Zhejiang en el este. Si usted planea volar y visitar algunos fabricantes por su cuenta, hay ciertas ciudades a las que debería ir:

  • Shenzhen, Provincia de Guangdong     (Los productos procedentes de aquí son muy satisfactorios)
  • Guangzhou, Provincia de Guangdong
  • Zhongshan, Provincia de Guangdong
  • Ningbo, Provincia de Zhejiang
  • Hangzhou, Provincia de Zhejiang

Fabricar electrónicos (sin incrementar la tasa de defectos) requiere cierto grado de sofisticación por parte del proveedor. En un mundo perfecto, usted podría dar esto por sentado al comprar en China. Pero como usted adivinó, este no es el caso. Hay mucha diferencia entre fabricantes de iluminación LED, tanto en términos de calidad y gestión de confianza.

Certificaciones requeridas en la Unión Europea

Las bombillas LED requieren cumplir con la marca de directiva CE cuando son importadas a cualquier estado miembro de la Unión Europea. Pocos fabricantes de bombillas LED son capaces de fabricar bombillas LED que cumplan con CE.

Si bien cumplir con CE entre los proveedores LED en China es más extendido que en ciertas otras industrias, darlo por cumplido con anterioridad puede ser un desastroso movimiento. Es por eso que es inútil enfocarse en una larga negociación de precio con un proveedor antes de verificar si es capaz o no de cumplirlas.

Hay una tendencia entre los fabricantes de iluminación chinos de permitir pedidos de poco volumen. Esto es en efecto un desarrollo esperado, pero hay razones para actuar con cautela. Los pedidos de poco volumen son posibles debido a la producción masiva la cual entonces hace disponible los productos ya listos. El problema con esto es que muchos de las bombillas que están disponibles listas para comprar están enfocados al mercado doméstico chino. Entonces, ¿por qué eso es un problema? Porque una bombilla LED que está hecha para el mercado chino no está fabricado para cumplir con la marca CE.

Si va a comprar una lámpara LED china asegúrese de que lleva la marca CE. Con esta marca ya puede estar seguro de usarla en Europa.

Las ventajas de comprar en China, son:

  • Precio con portes mucho más barato que en Europa (hasta un 50%), ya que eliminas los intermediarios
  • Variedad de productos. Hay modelos que no están en Europa y si en China.
  • La tecnología de una Lámpara LED ya en su proceso de fabricación requiere de unos altos estándares de calidad, ya que el LED es un componente semiconductor. Lo único que puede ser de poca calidad son materiales de carcasas y metales, pero estos en una bombilla LED son secundarios.
  • A la hora de la compra si hay un desperfecto responden, devolviéndote el dinero.

Los inconvenientes:

  • Tardan entre 2 semanas y un mes en servírtela por la tardanza de los portes.

Las bombillas LED tanto Europeas como Chinas, tienen un inconveniente y es que como ya comenté anteriormente los Led funcionan en corriente continua y en nuestras casas la corriente es alterna. Las bombillas LED lleva internamente un rectificador para convertir la corriente alterna en continua rectificada, pero no suelen venir bien filtrada, por el coste y tamaño del condensador de filtrado. Esto produce un parpadeo que en estática no se aprecia, pero si en dinámica (por ejemplo un goteo de un grifo de agua se observaría de manera discreta la caída de la gota de agua y no de forma dinámica).

Si estáis interesados realizo otro artículo para eliminar este parpadeo de una forma sencilla y económica (unos 5€ para toda una casa.)

Seguimiento Pedido

Puedes seguir cualquier pedido de china en la siguiente web:  http://www.17track.net/en/ y allí meter la referencia de seguimiento que te han dado en el pedido que suelen ser del tipo por ejemplo: RS206955179NL y CRI319952704CN.

El post ha sido escrito por:

Antonio Hurtado

- ha escrito 16 posts en Red Solar España | AHS Technology S.L..

Soy español ingeniero tec. industrial, ingeniero en electrónica y programador. Administrador único y co-fundador de AHS Tecnology. Actualmente estoy viviendo y trabajando en la hermosa ciudad de Granada, donde tiene la sede la empresa. He trabajado en varias empresas de fabricación de chips, energías renovables y de automatización industrial. Mis habilidades son la producción de energía de fuentes renovables, la electronica de potencia y las tecnologías multimedia.

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