Cómo Funcionan Las Bombillas Led

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Las bombillas led son una excelente manera de hacer su parte por el medio ambiente. Visite WordsSideKick.com para aprender todo sobre las bombillas de luz led.

La bombilla que ha iluminado nuestros hogares desde el siglo XIX está oficialmente en vías de desaparecer. El incandescente ineficiente, que pierde la mayor parte de su energía en forma de calor, ha caído en desgracia en lo económico y ecológico; a partir de 2012, los residentes de EE. UU. no podrán comprar uno incluso si quieren [fuente: Linden]. El gobierno está sacando del mercado a los pequeños retoños de energía.

El sustituto principal de la bombilla incandescente es el fluorescente compacto de mayor eficiencia, o CFL. Sin embargo, la CFL tiene sus propios problemas, principalmente la inclusión de mercurio tóxico en el diseño y un color extraño, a veces desagradable, que incluso provoca dolores de cabeza en algunas personas.

Introduzca el LED, o diodo emisor de luz. Los LED han existido durante muchos años: encienden relojes digitales, luces de Navidad, linternas y señales de tráfico, y te avisan cuando tienes un nuevo mensaje de correo de voz en tu teléfono celular. Pero en lo que respecta a la iluminación doméstica, los LED nunca han despegado. Ciertos inconvenientes han impedido a las empresas fabricarlos en forma de bombillas de luz de tamaño estándar.

Sin embargo, en los últimos años, estas bombillas de reemplazo de LED, del tipo que se atornilla a una lámpara como lo hace una bombilla incandescente, se han vuelto mucho más comunes, es decir, un buen número de empresas y un puñado de hogares son utilizarlos.

De alguna manera, las bombillas LED son una tecnología perfecta. Pero todavía tienen mucho camino por recorrer antes de convertirse en el foco de mayor eficiencia. En este artículo, descubriremos por qué. Veremos cómo funcionan, por qué son una opción de iluminación deseable y qué tendrá que cambiar antes de que el resto de nosotros comencemos a usarlos en nuestras lámparas de noche.

Comencemos con lo básico: ¿Cómo un LED produce luz?

Fundamentos de la bombilla LED

La eficiencia energética ha sido popular desde al menos 1918, cuando este cartel fue publicado por el gobierno de los Estados Unidos.

La eficiencia energética ha sido popular desde al menos 1918, cuando este cartel fue publicado por el gobierno de los Estados Unidos.

Un LED es lo que se denomina tecnología de "iluminación de estado sólido" o SSL. Básicamente, en lugar de emitir luz desde un vacío (como en una bombilla incandescente) o un gas (como en una CFL), un SSL emite luz de una pieza de materia sólida. En el caso de un LED tradicional, esa pieza de materia es un semiconductor.

Dicho de manera muy simple, un LED produce luz cuando los electrones se mueven dentro de su estructura semiconductora.

Un semiconductor está hecho de un componente cargado positivamente y un componente cargado negativamente. La capa positiva tiene "agujeros" - aberturas para electrones; la capa negativa tiene electrones libres flotando alrededor de ella. Cuando una carga eléctrica golpea el semiconductor, activa el flujo de electrones desde la capa negativa a la positiva. Esos electrones excitados emiten luz a medida que fluyen hacia los orificios cargados positivamente. (Para obtener una explicación completa, consulte Cómo funcionan los diodos emisores de luz).

El problema con los LED como iluminación principal del hogar es que, si bien emiten mucha luz, la estructura de un LED hace que parte de esa luz quede atrapada en el interior. Por lo tanto, una bombilla LED tradicionalmente ha sido más tenue que una bombilla incandescente, y la mayoría de la gente quiere que sus lámparas y accesorios de techo sean bastante brillantes.

Recientemente, sin embargo, las bombillas LED se han iluminado. Ahora puede encontrar bombillas de reemplazo LED que emiten luz equivalente a una bombilla incandescente de 60 vatios, lo que las convierte en una tecnología viable para las necesidades básicas de iluminación en el hogar.

Y, de alguna manera, son mucho más que viables: una bombilla de reemplazo de LED llamada GeoBulb emite una luz equivalente de 60 vatios con 7.5 vatios de potencia [fuente: Sundance].

Y de otras maneras, menos que viable: una bombilla LED equivalente a 60 vatios cuesta alrededor de $ 100.

Lo que nos lleva a los pros y los contras de las bombillas LED.

Ventajas de las bombillas LED

Algunas bombillas LED pueden durar hasta 50,000 horas.

Algunas bombillas LED pueden durar hasta 50,000 horas.

Si bien no encontrará LED en demasiados accesorios de iluminación para el hogar en estos días, hay un par de buenas razones para desearlos allí en mayor número.

Primero, está el uso reducido de energía. El método LED para producir luz pierde mucha menos energía para calentar que otras tecnologías de iluminación. Es mucho más eficiente que el método de vacío / filamento utilizado en las bombillas incandescentes, a veces alrededor de un 85 por ciento más eficiente; e incluso es un 5 por ciento más eficiente que el enfoque de tubos de plasma de CFL [fuente: Taub].

Un solo artefacto de iluminación con una bombilla incandescente de 60 vatios consume aproximadamente 525 kWh de electricidad en un año; coloque una bombilla GeoBulb LED en esa lámpara, y el uso anual de energía es más como 65 kWh [fuente: Sundance]. El CO anual2 La reducción es de cientos de libras para una sola lámpara.

Pero la eficiencia energética es solo una parte de la historia. La otra parte es la eficiencia de tiempo: podría pasar 20 años sin tener que cambiar una bombilla de luz LED. Las luces de estado sólido, como los LED, son fuentes de luz más estables que las bombillas incandescentes o fluorescentes, y la diferencia es sorprendente: una bombilla incandescente típica dura aproximadamente 750 horas; un Geobulb dura 30,000 horas [fuente: Sundance].

Algunas bombillas LED duran hasta 50,000 horas [fuente: Linden].

Debido a ese beneficio de tiempo, las cosas se complican un poco más cuando te metes en el tema del costo. Una bombilla de reemplazo LED de 60 vatios funciona en el área de $ 100, e incluso las versiones de menor rendimiento, usadas para iluminación puntual, costarán entre $ 40 y $ 80. Eso se compara con una bombilla incandescente de $ 1 y una bombilla fluorescente de $ 2.

La realidad es que, incluso a $ 100 por una sola bombilla, los LED terminarán ahorrando dinero a largo plazo, porque solo necesita uno cada una o dos décadas y gasta menos dinero en la iluminación del hogar, que puede representar aproximadamente el 7 por ciento de su factura eléctrica [fuente: opciones más verdes]. Pero el costo inicial sigue siendo bastante prohibitivo. Mucha gente simplemente no puede gastar mil dólares por 10 bombillas.

El otro problema principal del LED, la degradación del color de la luz a algo azulado, se ha resuelto en los modelos más nuevos. Los LED pueden producir la misma luz suave y blanca que una bombilla normal. (Aunque Energy Star recomienda buscar la etiqueta Energy Star cuando compre bombillas LED, ya que la organización prueba la estabilidad del color como parte de sus criterios de certificación).

Así que el precio es realmente el único problema con las bombillas LED en este momento. Pero eso podría cambiar muy pronto.

Preocupaciones por las bombillas de luz LED

Los LED están listos para hacerse cargo de la iluminación del hogar.

Los LED están listos para hacerse cargo de la iluminación del hogar.

Los LED están listos para hacerse cargo de la iluminación del hogar. O eso es lo que creen muchos científicos de investigación y algunas grandes compañías de iluminación. Philips, por ejemplo, ha dejado de invertir dinero en investigación y desarrollo de tecnologías fluorescentes y ahora está poniendo toda su energía en los LED [fuente: Taub]. General Electric dedica la mitad de su presupuesto de I + D a la iluminación de estado sólido [fuente: GE].

Si nos fijamos en lo que dicen los científicos sobre los LED, la imagen se ve bastante atractiva. Los avances están apareciendo a un ritmo vertiginoso. Dos desarrollos recientes predicen una reducción importante de los precios de las bombillas de alta eficiencia y de larga duración.

Uno tiene que ver con el problema de la pérdida de luz en el diseño de la bombilla. Una forma de liberar más luz de un LED es colocar agujeros microscópicos en la carcasa. El problema es que hacer todos esos agujeros es lento y costoso. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Glasgow en Escocia ha encontrado una nueva forma de hacerlo. Han descubierto que el uso de una técnica de litografía con nanoimpresión puede reducir el tiempo y el gasto de colocar miles de millones de agujeros en pequeños LED.

Otro equipo de científicos, este de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, abordó el tema desde el lado de la oferta. Han encontrado una forma nueva y menos costosa de crear material semiconductor de nitruro de galio, una base común de la iluminación LED. En la actualidad, los semiconductores de nitruro de galio se cultivan en costosas obleas de zafiro. La nueva forma utiliza obleas de silicio y afecta a una reducción dramática en el costo de fabricación de los LED.

Y lo que es más, estas nuevas bombillas a base de nitruro de galio tienen una capacidad de 100,000 horas, son tres veces más eficientes que las LFC y deberían costar menos de $ 3 por pieza [fuente: Evans]. Las bombillas LED de nitruro de galio podrían estar en el mercado en 2012.

La industria de la iluminación en general espera que los costos del LED bajen rápidamente. Lighting Science Group, una compañía que desarrolla y fabrica iluminación LED, estima una reducción de precio del 50 por ciento en dos años [fuente: Linden]. Las empresas, que tienen gastos de iluminación mucho más extremos y, por lo tanto, pueden recuperar los gastos iniciales de las bombillas muy rápidamente, probablemente acudirán a los LED con ese tipo de caída de precios. Sin embargo, los propietarios de viviendas pueden esperar hasta que los focos alcancen la marca de $ 3 que buscan los investigadores de Cambridge.

Para obtener más información sobre las bombillas de luz LED y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.


Suplemento De Vídeo: EL LED - ¿Cómo funciona el led? - Spanish version (español).




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