QUÈ EN SAP DELS LEDs?
Ús de la il·luminació amb tecnologia LED
El què en diem pròpiament led és el xip semiconductor; aquest semiconductor té una mida molt reduïda. Els leds utilitzats majoritàriament solen usar xips de 270um (micròmetres), (aproximadament 1 / 3 de mm), els d’alta potència, sobre base d’1 mm de costat. Hem de tenir en compte aquesta mida tan reduïda per entendre les dificultats dels leds amb el calor, doncs tot el calor generat ho és en aquesta superfície tan reduïda, i per tant assoleix altes temperatures en un punt molt concret.
El color d’aquesta llum està íntimament lligat a la composició i estructura química del semiconductor usat, especialment als materials “dopants” i les seves proporcions. D’aquesta manera, el LED emet llum en una banda generalment reduïda, habitualment menor de 80nm, emetent la major part de la llum en una banda estreta de 20-30nm. Per això es diu que els leds són quasi monocromàtics, pel que fa a altres fonts lluminoses, com els díodes làser o les làmpades LPS que emeten llum monocromàtica (1nm, 2nm com a màxim).
En termes d’eficiència energètica, les làmpades d’il·luminació nocturna amb tecnologia LED proporcionen un estalvi, en comparació amb les làmpades de vapor de sodi a alta pressió, que van des d’un 25% a 60%.
Aquesta tecnologia (implementat per Hewlett Packard ja fa més de 40 anys i que s’ha utilitzat fins ara en les impressores) ha estat objecte recentment d’un creixement radical a causa dels resultats de la investigació científica. Aquests resultats han portat al desenvolupament de fonts de llum LED de mida petita (una característica típica dels LEDs), però amb una densitat d’energia molt alta i de la generació de llum d’alt rendiment (en l’actualitat ja igual a 140 lúmens per vat).
La peculiaritat, però, que més diferencia aquesta tecnologia d’il·luminació als ulls dels profans es vincula al fet que les fonts de llum LED no generen directament llum blanca, sinó que aquest blanc s’obté a través de la síntesi dels tres colors primaris additius (d’aquí la definició de RGB: Red-vermell, Green-verd, Blue-blau). Això proporciona una millor qualitat de la llum, essent capaços de generar qualsevol color desitjat a través de la dosi adequada de les tres principals fonts de color. Això li permet crear efectes de color d’alt impacte visual, no essent possible amb les tecnologies d’il·luminació actual.
En termes d’energia, la tecnologia LED també ens proporciona estalvis considerables, sense entrar en detriment del rendiment de la làmpada.
Les inicials LED signifiquen Light Emitting Diode traduït al català com a Díode emissor de llum.
Un díode és un component electrònic que només deixa passar el corrent en una direcció. En el cas dels LEDs, el pas de corrent produeix l’emissió de llum.
La tecnologia d’il·luminació LED substituirà la tecnologia actual que utilitza làmpades de descàrrega de gas, amb una revolució en el procés d’il·luminació residencial, industrial i d’enllumenat exterior comparable – en grandària i magnitud dels efectes – el canvi de la llum de gas a la bombeta d’Edison, que va tenir lloc al segle XIX.
Comparació del tamany d'un Led
El LED s’alimenta en corrent contínu a traves d’un convertidor electrònic, un dispositiu que actua com a estabilitzador de la tensió i fa que el circuit intern que alimenta el díode no sigui sensible als canvis o variacions en el voltatge del sistema. També s’utilitza un conductor de protecció per el sobreescalfament que alhora protegeix la vida del producte en conjunt.Avantatges de la tecnologia LED
En l’eficiència energètica
L’eficàcia lluminosa d’una font de llum o rendiment lluminós mesura la part de energia elèctrica que es fa servir per il·luminar i s’obté dividint el flux lluminós emès (en lúmens) i la potència elèctrica consumida en watts.
Els lúmens per watt real de qualsevol làmpada que genera llum depèn de molts factors, com ara les pèrdues d’energia, les pèrdues a causa del control òptic i les relacionades amb la temperatura. En qualsevol dispositiu de làmpades de descarrega (fonts de sodi o d’halogenurs metàl·lics), aquestes pèrdues poden disminuir a la meitat l’eficàcia inicial (en lúmens per watt). A diferència dels productes LED.
En conclusió, en termes d’estalvi d’energètic, els beneficis de la tecnologia LED respecte a les làmpades tradicionals, són els següents:
- Al ser d’alta eficiència lumínica proporciona amb la mateixa qualitat d’il·luminació un estalvi energètic de més del 50%.
- En les làmpades de descàrrega amb alt índex de reproducció cromàtica (Ra> 60) l’estalvi d’energia és de fins a un 30-40%.
- En les làmpades de descàrrega amb baix índex de reproducció cromàtica (Ra <30), l’estalvi energètic és superior al 55%.
- Màxima seguretat elèctrica (corrent continu de baixa tensió d’alimentació) i la commutació d’alta velocitat (100 nanosegons). A més, aquests dispositius poden proporcionar un control remot electrònic que proporciona informació sobre el consum en temps real.
- Possibilitat d’incorporar un sistema de regulació d’intensitat llumínica que permet reduir el consum per a diferents franges horàries amb un petit increment de cost respecte la làmpada original. El sistema es transforma amb una malla que fa que es reguli de forma conjunta.
Impactes ambientals
Els dispositius LED tenen diversos avantatges en termes d’impacte ambiental:
- L’absència de substàncies tòxiques o perilloses en els components, com ara vapor de mercuri o gas, sodi, etc.
- L’absència d’emissió de calor i de radiació ultraviolada, aquest fet fa que el LED no atregui els insectes.
- El LED al no haver d’utilitzar reflectors per a la concentració del feix lluminós, fa que no generi contaminació llumínica, i per tant no s’hagi de dissenyar dispositius per evitar-la.
- Com a conseqüència d’un estalvi del 50% en el consum elèctric en comparació a les làmpades tradicionals, contribueix a reduir les emissions de diòxid de carboni (CO2) a l’atmosfera.
