Iluminación exterior, LED, inducción y plasma


Hasta hace poco tiempo el alumbrado exterior de casi todos los países estaban diseñados para funcionamiento de lámparas de descarga en gas por alta presión (aditivos metálicos, vapor de sodio o vapor de mercurio) pero en los últimos años se han desarrollado nuevas tecnologías como pueden ser el LED, la inducción o el plasma. Estas tecnologías serán decisivas en el cambio de la iluminación convencional a la iluminación eficiente de alta calidad.


A continuación se expone una pequeña descripción de cada una de las tecnologías con sus principales características.

LED

Los LED son componentes eléctricos semiconductores (diodos) que son capaces de emitir luz al ser atravesados por una corriente pequeña. Las siglas “LED” provienen del acrónimo en inglés “Light Emitting Diode” o lo que traducido al español sería “Diodo Emisor de Luz”. A diferencia de los emisores de luz tradicionales, los LED poseen polaridad por lo que funcionan únicamente al ser polarizados en directo. En comparación con la gran mayoría de las tecnologías convencionales existentes actualmente, la última evolución de la tecnología LED garantiza una mejor calidad de la iluminación.


El LED es un diodo que emite luz y es un semiconductor, los semiconductores están hechos fundamentalmente de silicio. La parte más importante de un diodo emisor de luz (LED) es el chip semiconductor ubicado en el centro de la bombilla. El chip tiene dos regiones separadas por un empalme. La región p está dominada por las cargas eléctricas positivas, mientras que en la región n dominan las negativas. El empalme actúa como una frontera para los electrones entre las regiones n y p. Solo cuando se aplica el voltaje suficiente al chip semiconductor, logra fluir la corriente, y es entonces cuando los electrones cruzan el empalme y llegan a la región p.

Ventajas: mayor duración (50.000 horas), bajo coste de mantenimiento, amortizaciones rápidas, encendido instantáneo, no irradian infrarrojos ni ultravioletas ni soporta bien las bajas temperaturas (-40˚C).

INDUCCIÓN

La iluminación de inducción es una tecnología de la familia de las luces fluorescentes y de las bombillas compactas (CFL) o bombillas de bajo consumo. La gran diferencia radica en que las bombillas de inducción no contienen electrodos dentro del tubo de vidrio evitando que sus componentes se quemen.

Estas lámparas contienen una durabilidad de 60.000-100.000 horas y una garantía de 3 años

La tecnología básica para la lámpara de inducción no es nada nuevo, ya que en esencia, una lámpara de inducción es una lámpara fluorescente sin electrodos. Al no tener electrodos, la lámpara opera bajo los principios fundamentales de la inducción electromagnética y la descarga eléctrica en gas para crear luz. La eliminación de los electrodos y filamentos dan por resultado una lámpara con una prolongada vida.

Con una durabilidad de 100.000 horas apx, este sistema equivale a 100 cambios de lámpara incandescente, o bien 5 cambios de lámpara de descarga de alta intensidad, o a 8 cambios de lámpara fluorescente.

Ventajas: larga vida útil (60.000 a 100.000 horas), no produce parpadeos, bajo contenido de mercurio, tecnología versátil, encendido instantáneo y alta reproducción cromática.

PLASMA

La energía llega hasta la bombilla gracias a una señal de radiofrecuencia generada por un amplificador de energía de estado sólido. Dicha señal es guiada hasta un campo eléctrico que envuelve a la bombilla y se introduce en él. Esto hace subir la concentración de energía en el campo eléctrico a cuotas muy altas, vaporizando los contenidos de la bombilla y haciéndoles alcanzar el estado de plasma, lo cual genera una intensa fuente de luz. La temperatura de ese plasma, 6.000 ºK (5.726,85ºC) es similar a la existente en la superficie del sol y de hecho, emite un espectro que recuerda mucho al propio espectro de la luz solar.

El Pls es un sistema de iluminación donde un campo de microondas generado a partir de un magnetron trasmite al resonador un fuerte campo eléctrico con una frecuencia de 2.4 ghz el cual produce una descarga en el compuesto de gas y azufre dentro de la bombilla lo que lleva al estado plastamatico que continuamente emite luz.

Ventajas: puede imitar la luz del sol, mayor vida útil del producto, reduce el consumo de energía, el coste de mantenimiento y ofrece una alta luminosidad y ayuda a mejorar el reconocimiento del contraste.

CONCLUSIONES:

Actualmente la tendencia es la implantación del LED y parece que presenta el mejor posicionamiento para el futuro, fundamentalmente debido a los menores costes de operación. En lugares donde los costes de mantenimiento sean altos, la implantación de la lámpara de inducción podría ser la mejor opción. Finalmente el plasma presenta un futuro esperanzador, tiene un interesante campo de aplicación, pero necesita un mayor desarrollo industrial.


Autores:
Javier Basanta García. Máster en Ingeniería Marítima. Ingeniero Técnico Industrial. Gestor energético. Juan Manuel Suárez Novoa, Ingeniero Técnico Industrial. Luis Vila Sánchez, Ingeniero Técnico Industrial.

Artículo publicado en el Nº 13 de la revista gallega de energía, Dínamo Técnica (enero 2014).