¿Cuál es el flujo luminoso de las lámparas LED?

Las lámparas de diodos emisores de luz (LED) se caracterizan por muchos parámetros responsables de una iluminación segura y de alta calidad. El artículo discutirá las principales características de los dispositivos de esta clase, incluida la comparación de estos últimos con los de las lámparas incandescentes tradicionales, y también dará recomendaciones sobre cómo elegir lámparas LED para el hogar.

¿Qué es el flujo luminoso?

Un flujo luminoso es una cantidad física que caracteriza el número de unidades de potencia “ligeras” del flujo de radiación correspondiente. El poder de la luz, a su vez, es la energía que pasa a través de un espacio en un tiempo determinado.

En pocas palabras, un flujo luminoso es un concepto que determina la cantidad de luz emitida por una fuente (en el marco del artículo, se trata de un dispositivo de luz), y cómo se emite y distribuye este flujo de radiación en el espacio.

¿La fuerza del flujo luminoso y cómo se mide?

Al evaluar y comparar dispositivos de iluminación, se utiliza una unidad de medida del flujo luminoso como lumen. Esta es la unidad básica de medida emitida por una fuente, el flujo de luz. Mientras tanto, es un error que los profesionales de la iluminación y los usuarios en general evalúen los equipos de iluminación utilizando el concepto de “brillo”. Este término no solo es erróneo, sino que también puede inducir a error, especialmente cuando se trata de lámparas LED.

Las lámparas incandescentes tradicionales emiten en el espectro más amplio posible de la señal de luz, mientras que las lámparas LED “cubren” solo una parte estrecha de su área “azul”. Pero al mismo tiempo, al emitir una cantidad de energía aproximadamente comparable, la fuente LED brilla más.

Con respecto a las lámparas LED, a veces se utiliza el concepto de “iluminancia” (que caracteriza la intensidad con la que la luz incide sobre la superficie). La unidad de iluminación aceptada es el lux (lx).

El dispositivo y el principio de funcionamiento de las lámparas LED.

Las lámparas LED para iluminación difieren solo externamente, la estructura interna de diferentes dispositivos es aproximadamente la misma. La luz es emitida directamente por LEDs, cuyo número, potencia y espectro cromático varía según el modelo.

El principio de funcionamiento de la lámpara de iluminación LED se basa en la conversión de la tensión alterna de la red, por medio de un circuito eléctrico, en una constante, que en realidad alimenta los cristales radiantes.

El dispositivo de iluminación LED doméstico consta de los siguientes componentes:

• El difusor es un hemisferio especial que aumenta la dispersión y dispersa uniformemente el flujo de luz. Según el modelo, este componente puede estar hecho de plástico mate, transparente o translúcido (una excepción son los dispositivos fluorescentes, donde se usa un elemento reflectante especial).
• El cristal LED es la base de la lámpara LED moderna. Su número puede variar de una a varias docenas: depende del diseño, las dimensiones, la potencia y el tamaño del disipador de calor de un modelo en particular. Es la calidad de los cristales LED lo que determina los parámetros principales del dispositivo y su durabilidad, porque si falla un solo chip, la lámpara puede desecharse.
• Placa de circuito impreso : en su fabricación, se utiliza una aleación especial de aluminio anodizado, lo que le permite interactuar de manera efectiva con el radiador, disipando el calor.
• El disipador de calor es un producto de aluminio de forma especial que permite una eliminación más eficiente del calor de los cristales. El área de eliminación de calor del radiador aumenta debido a la presencia de muchas placas en el cuerpo de este elemento.
• El controlador es un componente importante del circuito, sin el cual los cristales LED simplemente se quemarían. El equipo rectifica, reduce y estabiliza la tensión de red. Hay controladores remotos e integrados: la mayoría de los dispositivos de iluminación LED domésticos están equipados con el último tipo de dispositivos montados directamente en la carcasa de la lámpara.
• Un condensador es un componente radiotécnico que, además, suaviza las ondas de tensión suministradas a la matriz LED.
• La base de polímero de la parte del zócalo es un elemento estructural necesario para proteger el cuerpo del dispositivo de una falla eléctrica y una persona de una descarga eléctrica al cambiar la lámpara.
• Zócalo : una parte de conmutación que proporciona conexión a la red eléctrica. La mayoría de las veces, la base está hecha de latón niquelado, lo que proporciona un contacto confiable y un efecto anticorrosivo.

Vale la pena decir que en los dispositivos LED, a diferencia de las lámparas incandescentes tradicionales, la zona de calentamiento máximo se basa en el interior. Por este motivo, la lámpara LED requiere una refrigeración interna eficaz, que se implementa en forma de radiador de refrigeración.

Características principales

En muchos aspectos, los dispositivos LED son superiores a las lámparas incandescentes y otras fuentes de luz. Entre varias docenas de parámetros técnicos de las lámparas LED, se pueden distinguir varios principales.

Potencia de la lámpara LED

Bajo el poder del dispositivo LED, significan la energía eléctrica consumida por él desde la red. Para facilitar la navegación del consumidor, el indicador equivalente de una lámpara incandescente se indica en el embalaje de la lámpara LED.
Mientras tanto, la eficiencia de tales dispositivos equivalentes varía. Tienen distinta luminosidad y potencia de flujo luminoso.

Ángulo de dispersión

El flujo luminoso de las lámparas LED domésticas se dispersa en un ángulo de 60° – 340°. Los dispositivos con un patrón de radiación menos ancho se utilizan en el diseño de iluminación puntual, iluminación por zonas. Los dispositivos con un amplio ángulo de dispersión se utilizan para organizar la iluminación general. El mayor ángulo de dispersión está disponible para lámparas con filamentos LED. El indicador para este tipo de dispositivo se correlaciona con las lámparas incandescentes tradicionales.

Flujo luminoso creado

El brillo del dispositivo de iluminación, o más bien la cantidad de luz emitida por él, se caracteriza por un parámetro como “flujo luminoso”, como ya se mencionó, medido en lúmenes. Una lámpara LED que emite un flujo luminoso de 400 lúmenes equivale aproximadamente a una lámpara incandescente de 40 vatios. En la práctica, los fabricantes de dispositivos LED tienden a sobreestimar deliberadamente esta característica. Los parámetros que se acercan a los reales para dispositivos específicos se pueden encontrar examinando los resultados de pruebas independientes.

Temperatura colorida

La lámpara incandescente más familiar emite una agradable luz amarilla suave, cuya temperatura de color se acerca a los 2750 Kelvin (K). En consecuencia, una lámpara LED con la misma temperatura de color dará el brillo más parecido al de una lámpara tradicional. En su mayor parte, los dispositivos LED se caracterizan por una temperatura de color de 3000 K, con una luz bastante cómoda para los ojos, pero ligeramente más blanca. Las lámparas con un indicador de 3000 – 4000 K son adecuadas para oficinas. Los dispositivos de iluminación con una temperatura de color de 5000 K o más son adecuados solo para cuartos de servicio.

factor de ondulación

Esta característica se aplica a todos los dispositivos de iluminación. Los dispositivos LED de alta calidad tienen un factor de ondulación muy bajo, que es de 3 a 5 veces menor que las lámparas incandescentes. Según este indicador, se permite el uso de dispositivos LED en cualquier local. En las lámparas económicas, muy a menudo no se indica el coeficiente de ondulación, sin embargo, la intensidad del parpadeo se verifica fácilmente con la cámara del teléfono. En presencia de ondas, se ven rayas oscuras en la pantalla.

Potencia equivalente

En el empaque de una lámpara LED, también suele haber un parámetro como la potencia equivalente de una lámpara incandescente. Por ejemplo, puede ser información de que el dispositivo LED tiene una potencia de 5 W, equivalente a la potencia de una lámpara incandescente de 40 W. Los fabricantes no demasiado escrupulosos pueden ser engañosos en el caso de estos parámetros, por lo que se recomienda que primero preste atención a la característica del flujo luminoso de la lámpara LED.

Tensión de trabajo

Los voltajes de funcionamiento estandarizados de las lámparas LED modernas son 220 V (para red normal) y 12 V (para uso con fuentes de alimentación). Estos últimos funcionan tanto con voltajes de CA como de CC. Sin embargo, algunas de estas lámparas, cuando funcionan con una fuente de corriente alterna, pueden tener un factor de ondulación demasiado alto que es perjudicial para los ojos.

Índice de reproducción cromática

El índice de reproducción cromática espectral de un dispositivo LED es diferente al de una lámpara incandescente. Tiene más de un componente de color azul. El índice de reproducción cromática (Ra), indicado por el fabricante del dispositivo, caracteriza la uniformidad del nivel de todos los componentes de color. El flujo luminoso con un índice bajo (menos de 80 Ra) es desagradable para los ojos. Las lámparas incandescentes y la luz solar tienen este indicador en la región de 97 – 98 Ra, las lámparas LED de alta calidad son más de 80, modelos individuales – 90 unidades. En la práctica, algunos fabricantes sobrestiman deliberadamente el índice de reproducción cromática espectral: cuando se etiqueta en envases Ra – 80, puede ser de 75 o incluso menos unidades.

Control de brillo

La mayoría de las lámparas LED no funcionan con dispositivos de atenuación diseñados para ajustar el brillo de los dispositivos de iluminación. No obstante, se pueden encontrar en el mercado luminarias LED que ya cuentan con un regulador de intensidad incorporado, o tienen la opción de soportar reguladores de intensidad externos para lámparas incandescentes o diseñados específicamente para dispositivos de diodo.

Calefacción y generación de calor

El flujo luminoso del LED se dirige en una dirección, mientras que el calor se emite en la otra dirección. Por esta razón, el interior de la lámpara LED debe enfriarse activamente. Para hacer esto, el dispositivo de iluminación está equipado con un radiador.

Características comparativas de dispositivos LED y lámparas incandescentes

Para una comparación visual de los dispositivos LED y las lámparas incandescentes, debe consultar una tabla especial. Como puede ver, la diferencia en el consumo de energía entre estas clases de dispositivos con la misma intensidad de flujo luminoso es significativa.

Pero, de hecho, una lámpara LED de 5W no es equivalente a una bombilla incandescente de 40W. La iluminancia de un dispositivo LED en realidad puede estar lejos de los 400 lúmenes dependiendo de varios factores. Este, por ejemplo, es un caso mate, “devorando” parte de la potencia por parte del driver, otros componentes eléctricos, etc.

Salida de luz

Uno de los parámetros más importantes en el cálculo del esquema de iluminación de la habitación es la salida de luz del dispositivo montado. Esta característica se mide en Lumens/Watts. En las lámparas incandescentes, la salida de luz es de 8 a 10 lm/W. En los LED, el parámetro varía de 90 a 110 Lm / W, y en modelos de alta calidad, de 120 a 140 Lm / W. En términos de salida de luz, las luminarias LED son 8-10 veces mejores que las opciones alternativas.

Disipación de calor

Al comparar LED y lámparas incandescentes tradicionales, se debe tener en cuenta su disipación de calor. Las bombillas de vidrio de las lámparas incandescentes calientan hasta 230 – 240 grados centígrados, mientras que una potente lámpara LED puede calentar hasta un máximo de 45 grados. Por este motivo, estas últimas no son peligrosas para el fuego y se pueden montar en cualquier habitación, a diferencia de las lámparas incandescentes, que no se recomiendan para su uso, por ejemplo, en el interior de estructuras de madera.

Toda la vida

La principal característica que habla de la ventaja de los LED. Una matriz de LED puede funcionar durante 40.000 horas, mientras que una lámpara incandescente rara vez dura más de mil horas, que es casi 40 veces menos. En aras de la justicia, se debe tener en cuenta que estas altas tasas son inherentes a los productos LED de alta calidad de fabricantes conocidos. Los cristales LED baratos tienen un recurso mucho menor.

eficiencia

La eficiencia de la lámpara es un concepto que caracteriza la cantidad de luz producida en relación con la salida térmica del dispositivo. Esta característica de los dispositivos LED se acerca al 90%, mientras que, al igual que las lámparas incandescentes, la acción útil se estima en un 7-9 por ciento. No hace falta decir cuánto más económicos son los dispositivos de iluminación LED en comparación con sus contrapartes tradicionales.

Precio

Una pregunta mucho más controvertida es qué es más rentable usar: ¿lámparas de diodo o lámparas incandescentes? A pesar de que los primeros son un orden de magnitud más caros, su tiempo de funcionamiento total supera con creces la vida útil de la segunda opción. Y si tenemos en cuenta un indicador como el ahorro de energía, las lámparas tradicionales no tienen ninguna posibilidad. En la práctica, sin embargo, las cosas no son tan claras. Un dispositivo LED, como otros tipos de lámparas, puede fallar mucho antes de su umbral de vida útil (por ejemplo, durante subidas de tensión o cambios de temperatura). Además, brillan menos, por lo que los usuarios a menudo tienen que comprar e instalar iluminación LED adicional.

Componente ambiental

Las lámparas LED certificadas contienen un porcentaje muy pequeño de productos químicos peligrosos. Ellos, como las lámparas incandescentes, no requieren eliminación especializada. Pero esto no significa en absoluto que los electrodomésticos caducados deban desecharse con otros residuos domésticos. Los dispositivos de iluminación se pueden entregar, por ejemplo, en puntos de recogida especiales.

Consejos para elegir una bombilla LED

Elegir una buena lámpara LED no es tarea fácil. A veces, los fabricantes de fama mundial también tienen muestras con un alto nivel de pulsaciones o con parámetros de salida de luz que están sobreestimados en relación con los valores reales. Las siguientes recomendaciones se basan en la experiencia práctica de los usuarios y los resultados de expertos independientes. Una buena lámpara LED debe cumplir los siguientes criterios:

• factor de ondulación: no más del 30%;
• reproducción cromática – índice 80 y más;
• nivel de flujo luminoso – corresponde al valor del flujo de luz de una lámpara incandescente;
• ángulo de iluminación aceptable: no más de 50 grados;
• si es necesario, soporte para interruptores con indicador;
• si es necesario, soporte para atenuación.

Además, no estará de más centrarse en los siguientes puntos:

• Pon tu mano bajo la luz de la lámpara. Si la piel tiene un tono gris, el dispositivo utiliza LED con un índice de reproducción cromática bajo.
• Incluso si ve la designación “sin ondulación” en el paquete, esto no significa que el parpadeo esté completamente ausente. Lo más probable es que su valor se encuentre dentro del 5%.
• Si es posible encender la lámpara, apunte la cámara del teléfono inteligente encendida hacia ella. Si no ve ninguna franja, el dispositivo LED tiene un nivel de pulsación bajo.
• Pase una pluma estilográfica frente a la lámpara encendida. Si el objeto se duplica o triplica, la fuente tiene un alto nivel de pulsaciones.
• El brillo de la lámpara LED se puede comprobar mediante aplicaciones especiales de medición de luz en su teléfono inteligente Android.
• No compre un producto con una fecha de lanzamiento de 3 años o más. Es mejor elegir una opción más moderna.
• Elija una lámpara LED con un largo período de garantía (3-5 años).
• Guarde su recibo para que pueda devolver o cambiar el artículo si es necesario.

Las lámparas LED difieren de las lámparas incandescentes clásicas en muchas características. Los más importantes son la potencia, el ángulo de dispersión, el flujo luminoso, la temperatura de color y el factor de ondulación. Al elegir una lámpara LED, también debe prestar atención a la salida de luz y calor del dispositivo, su período de garantía, eficiencia, potencia equivalente, voltaje de funcionamiento e índice de reproducción cromática.