• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Naturaleza
    Cómo funcionan las bombillas LED
    Las luces LED vienen en una variedad de formas y tamaños. Pierre Longnus / Getty Images

    La bombilla que ha iluminado nuestros hogares desde el siglo XIX estaba oficialmente a punto de desaparecer después de que el ex presidente George W. Bush firmó la Ley de Seguridad e Independencia Energética de 2007. Aunque la ley no prohibió su uso, compra, venta o fabricación de bombillas incandescentes, sí requería que las bombillas domésticas tuvieran un 25 por ciento más de eficiencia (lo que significa un 25 por ciento menos de uso de energía) que las bombillas tradicionales que usaban entre 40 y 100 vatios de electricidad. La incandescente ineficiente, donde el 90 por ciento de su energía se emite en forma de calor, había perdido el favor de los interesados ​​económica y ecológicamente.

    Cuando comenzaron los nuevos estándares de iluminación en 2012, Los principales reemplazos de la bombilla incandescente fueron las lámparas fluorescentes compactas (CFL) de mayor eficiencia y los diodos emisores de luz (LED). La CFL, aunque, tiene sus propios problemas, principalmente la inclusión de mercurio tóxico en el diseño y un extraño, color a veces desagradable que incluso da dolores de cabeza a algunas personas.

    Introduzca las luces LED. Los LED existen desde hace muchos años:iluminan los relojes digitales, Luces de Navidad, linternas, Señales de tráfico, etc. Pero en lo que respecta a la iluminación del hogar, Los LED no despegaban. Ciertos inconvenientes habían impedido a las empresas fabricarlos en estándar, forma de bombilla de tamaño de repuesto. Pero en la última década más o menos, estas bombillas LED de repuesto, del tipo que se enrosca en una lámpara como se hace con una bombilla incandescente, se han vuelto mucho más comunes, es decir, un gran número de empresas y hogares los utilizan.

    Una encuesta de 2017 mostró que el 70 por ciento de los estadounidenses había comprado al menos una bombilla LED y el 38 por ciento había cambiado de bombillas incandescentes a LED. Es probable que este porcentaje haya aumentado desde 2017.

    En este articulo, veremos cómo funcionan las bombillas LED, por qué son una opción de iluminación deseable, y algunos de los pros y los contras que los rodean. Comencemos con lo básico:¿Cómo produce luz un LED?

    Contenido
    1. Conceptos básicos de las bombillas LED
    2. Ventajas de las bombillas LED
    3. Preocupaciones sobre las bombillas LED

    Conceptos básicos de las bombillas LED

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

    Dicho de manera muy simple, un LED produce luz cuando una corriente eléctrica pasa a través de un microchip, que ilumina las diminutas fuentes de luz llamadas LED y el resultado es luz visible. Para 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 hizo que parte de esa luz quedara atrapada en el interior. Entonces, una bombilla LED era tradicionalmente más tenue que una bombilla incandescente, y la mayoría de la gente quiere que sus lámparas y accesorios de techo sean bastante brillantes.

    Ahora, Las bombillas LED se han iluminado. Ahora puede encontrar bombillas LED de repuesto que emitan una luz equivalente a una bombilla incandescente de 60 vatios o más. lo que los convierte en una tecnología viable para las necesidades básicas de iluminación en el hogar. Y una bombilla de luz LED de repuesto tiene una vida útil de 24, 000 horas más que la de una bombilla incandescente tradicional de 60 vatios.

    Y es más económico. Reemplazo de las cinco bombillas de luz de uso más frecuente de su hogar por modelos LED ENERGY STAR, puede ahorrarle $ 75 al año.

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

    Ventajas de las bombillas LED

    Las bombillas LED se han vuelto muy populares ahora. Yuji Kotani / Getty Images

    Primero, está el uso reducido de energía. El método LED para producir luz utiliza mucha menos energía para calentar que otras tecnologías de iluminación. Es dramáticamente más eficiente que el método de vacío / filamento utilizado en las bombillas incandescentes:utiliza al menos un 75 por ciento menos de energía y emite muy poco calor en comparación con las bombillas incandescentes (que liberan el 90 por ciento de su energía en forma de calor) y las lámparas fluorescentes compactas (que liberan aproximadamente 80 por ciento de su energía en forma de calor).

    Si opera su iluminación durante 4, 320 horas al año (360 horas al mes / 90 horas a la semana / 12,85 horas al día), una bombilla incandescente de 100 vatios consumiría 432 kilovatios-hora por año, mientras que una bombilla LED equivalente de 14 vatios consumiría algo más de 60 kilovatios-hora por año. Los LED también emiten un 90 por ciento menos de CO2 que los halógenos antiguos y un 50 por ciento menos que las lámparas fluorescentes compactas.

    Pero la eficiencia energética es solo una parte de la historia. La otra parte es la eficiencia del tiempo:una bombilla LED de buena calidad teóricamente puede tener una vida útil de 25, 000 horas o más, mientras que las bombillas incandescentes tienen un 1, Vida útil de 000 horas. 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:tendrías que dejar una luz LED encendida las 24 horas del día, siete días a la semana durante tres años antes de que coincida con la vida útil de una bombilla incandescente. (Para ser justos, no todas las bombillas LED duran tanto como pueden en teoría. Algunos pueden tener una vida útil más corta si las piezas se desgastan prematuramente).

    Debido a ese beneficio de tiempo, las cosas se complican un poco más cuando se aborda el tema de los costos. Una bombilla de repuesto LED de 60 vatios cuesta alrededor de $ 9.48 por un paquete de cuatro, mientras que el mismo paquete cuesta $ 3.97 por bombillas incandescentes, según Home Depot.

    La realidad es incluso a $ 9.48 por un paquete de cuatro bombillas, Los LED terminarán ahorrando dinero a largo plazo, porque solo necesita uno cada década o dos y gasta menos dinero en iluminación del hogar, que puede ser de seis a siete veces más eficiente en energía que las luces incandescentes y reducir el uso de energía en más del 80 por ciento.

    Preocupaciones sobre las bombillas LED

    Los LED están preparados para hacerse cargo de la iluminación del hogar. Philips tiene una colección de luces LED que incluye cambios de color y bombillas conectadas a Wi-Fi. Y General Electric tiene una serie LED + que incluye bombillas con parlantes, temporizadores cambios de color y más. Se estima que los LED representarán el 75 por ciento de todas las ventas de iluminación para 2030.

    Si observa lo que dicen los científicos sobre los LED, la imagen se ve bastante rosada. Los avances están apareciendo a un ritmo vertiginoso. Excepto que hay un problema.

    Se ha realizado un número creciente de estudios sobre la luz azul que emiten los LED. Los investigadores dicen que puede dañar nuestros ojos y nuestra salud. Una agencia de salud francesa dijo que puede dañar la retina del ojo mientras perturba nuestro ritmo biológico y la interrupción del sueño. La agencia recomendó limitar el uso de dispositivos LED con el mayor contenido de luz azul, especialmente para los niños. Esto incluiría computadoras, smartphones y otras pantallas, así como quizás, determinados juguetes y luces decorativas.

    El informe de 2019 confirmó los resultados de 2010 de la agencia con respecto a la toxicidad de la luz azul para el ojo. lo que puede provocar problemas de visión. "Muestran efectos fototóxicos a corto plazo asociados con la exposición aguda y efectos a largo plazo asociados con la exposición crónica, que aumentan el riesgo de desarrollar degeneración macular relacionada con la edad (DMAE), "la Agencia Francesa de Alimentación, Salud y seguridad ambiental y ocupacional (ANSES) escribió en su informe.

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

    Publicado originalmente:23 de julio de 2009

    Preguntas frecuentes sobre bombillas LED

    ¿Cómo funcionan las bombillas LED?
    Un LED produce luz cuando los electrones se mueven dentro de su estructura semiconductora. Un semiconductor está hecho de un componente con carga positiva y uno con carga negativa. La capa positiva tiene "agujeros":aberturas para los electrones; la capa negativa tiene electrones libres flotando en ella. Cuando una carga eléctrica golpea el semiconductor, activa el flujo de electrones de la capa negativa a la positiva. Esos electrones excitados emiten luz a medida que fluyen hacia los agujeros cargados positivamente.
    ¿Cuáles son las ventajas de las bombillas LED?
    Las bombillas LED consumen menos energía que otras tecnologías de iluminación. También son energéticamente eficientes, Seguro de usar y tener una vida más larga. En comparación con las fuentes de luz incandescentes, Las bombillas LED son un 85% más eficientes energéticamente.
    ¿Se pueden dejar las luces LED encendidas todo el tiempo?
    Sí, Las luces LED son ideales para lugares donde la luz debe permanecer encendida todo el tiempo. No tiene que preocuparse por las altas facturas de electricidad porque las bombillas LED consumen poca energía y generan menos calor.
    ¿Se apagan las luces LED?
    Típicamente, Las luces LED pueden durar hasta 25, 000 horas. Sin embargo, al igual que otros componentes electrónicos, Las luces LED pueden quemarse antes de eso, debido a fluctuaciones extremas de voltaje o fallas prematuras de piezas.
    ¿Encender y apagar las luces LED acorta su vida útil?
    No, encender y apagar la luz LED no acorta su vida útil. Esto suele suceder con las bombillas fluorescentes. Lo que realmente acorta la vida útil de las bombillas LED es el sobrecalentamiento. Entonces, asegúrese de no tener fluctuaciones de electricidad para evitar el sobrecalentamiento de los LED.

    Mucha más información

    Artículos relacionados

    • Cómo funcionan las bombillas CFL
    • ¿Funcionan las gafas de luz azul?
    • Cómo funcionan los diodos emisores de luz (LED)
    • Cómo funcionan las farolas LED
    © Ciencia https://es.scienceaq.com