Características de las lámparas LED: temperatura de color, potencia, luz y otras

Ventajas y desventajas de las lámparas LED.

Resumamos y definamos las ventajas y desventajas de las fuentes de luz de semiconductores. Sus ventajas incluyen:

• Récord de alta eficiencia energética. La salida de luz de los LED (la relación entre el flujo luminoso generado y la energía consumida), como descubrimos, es casi un orden de magnitud mayor que la salida de luz de las lámparas incandescentes, que pueden ahorrar significativamente en electricidad.
• Larga vida útil. No toqué este tema, pero será interesante que sepa que una lámpara LED durará de 20 a 30 veces más que una lámpara Ilich sin una disminución significativa en el nivel de flujo luminoso.Y tal confiabilidad es un ahorro adicional, ya que las lámparas de diodo deberán cambiarse muy raramente.
• Funcionamiento en condiciones duras. Los LED no tienen matraces ni espirales y, por lo tanto, no temen las vibraciones e incluso los golpes. Los iluminadores de semiconductores se pueden utilizar en las condiciones más severas ya temperaturas ambiente de -40 a +40 grados centígrados.
• Casi no se calienta. La temperatura máxima a la que se calienta una potente lámpara LED no supera los 60 grados centígrados. Puede usarlo en objetos peligrosos para el fuego.
• Temperatura de color óptima. La gran mayoría de las lámparas LED, salvo algunas especiales, crean un flujo luminoso similar a la luz del día. Con tal iluminación, los ojos se cansan menos y los colores de los objetos circundantes no se distorsionan.

Desafortunadamente, las lámparas LED tienen un inconveniente muy importante: su costo sigue siendo bastante alto. Pero esto se compensa en parte con una larga vida útil y un bajo consumo de energía. Además, el desarrollo de la tecnología LED acaba de comenzar, lo que significa que en un futuro cercano el precio de las fuentes de luz LED definitivamente disminuirá.

Ahora sabe lo suficiente sobre las lámparas LED y su flujo luminoso para poder decidir: por qué y en qué casos las fuentes de luz de semiconductores son mejores que las bombillas convencionales.

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Uso práctico

El cálculo de la temperatura de color es necesario en todas las áreas donde generalmente se utiliza la iluminación.Cada uno de los espectros tiene sus propias características, ventajas y desventajas, que se utilizan para garantizar que una determinada fuente de luz realice mejor su función. Algunos ejemplos del uso de luces con diferentes valores de parámetros se ven así:

La iluminación cálida y brillante con una temperatura de 3000-4000 K le permite ver bien no solo los objetos, sino también el espacio que los rodea, lo que los hace convenientes para usar en condiciones de visibilidad limitada o deficiente. Ejemplos de esto son las luces antiniebla y las linternas para la investigación submarina.
En las zonas de trabajo se utilizan lámparas con temperatura de color fría

Ayudan a concentrar la atención y no permiten relajarse. Esta iluminación es especialmente eficaz en hospitales, laboratorios, salas de examen, fábricas e instalaciones industriales.

Sin embargo, su exposición prolongada conduce a la refracción, por lo que para las oficinas se recomienda utilizar lámparas blancas más bien neutras.
La iluminación fría también es popular en el diseño de almacenes, escaparates, exposiciones, museos y otros lugares donde es necesario llamar la atención de la gente sobre algo. Ayuda a enfatizar los colores y los contrastes, atrae la atención hacia los detalles. Por ello, también se utiliza en vallas publicitarias y alumbrado de emergencia. Además, los colores del espectro frío le dan frescura a los objetos iluminados, lo que los hace beneficiosos para usar en escaparates de tiendas de abarrotes, por ejemplo, con pescado.
La temperatura de color neutra en el rango de 4500-5000 K es universal y adecuada para cualquier tipo de tarea. No cansa la vista, tiene un efecto mínimo en la reproducción cromática y es adecuado para decorar todo tipo de espacios de trabajo, así como muchas salas de estar.
También es necesario mantener un valor de temperatura de color estrictamente definido en algunos otros casos no relacionados con la comodidad humana, por ejemplo, al crear películas fotográficas y en la impresión.

Se debe prestar especial atención al uso de lámparas con diferentes niveles de temperatura de color en el diseño de locales residenciales. Para tales fines, se utilizan fuentes de color de diferentes tonos:

• La cálida luz rojo-naranja de hasta 2700 K ayuda a crear un ambiente cálido y acogedor. Te preparan para la relajación debido a la similitud con la iluminación natural de la tarde. Tal luz es también la menos irritante para los ojos. Es insustituible a la formalización de los dormitorios y los baños.
• La luz naranja con una temperatura de 3000-3500 K sintoniza con la comunicación, crea un ambiente agradable y animado. A menudo se utiliza en el diseño de interiores de lugares públicos: restaurantes, tiendas, boutiques, bibliotecas, así como en áreas residenciales como pasillos y salas de estar.
• La luz blanca neutra, correspondiente a un valor de temperatura de color de 3500-4000 K, mejora la sensación de seguridad y crea algo de comodidad, pero no le permite relajarse demasiado. Se puede utilizar en el diseño de la cocina, el baño y casi cualquier otro espacio habitable.
• La luz fría con temperaturas de hasta 5000 K crea el ambiente para el trabajo, aumenta la productividad, aclara los pensamientos y ayuda a concentrarse mejor, y también limpia la habitación. Se utiliza para decorar lugares de trabajo, por ejemplo, en lámparas de mesa para un escritorio o en una oficina.

De acuerdo con las normas, las fuentes de luz con una temperatura colorimétrica de más de 5300 K no deben usarse en áreas residenciales.Esto se debe a su efecto nocivo en los ojos cuando permanecen en el interior durante demasiado tiempo. Entonces, una lámpara con una temperatura de 6500 kelvins (la luz que se da afuera en un día despejado de verano) será útil para procedimientos cortos que requieren una alta concentración de atención, pero duele si se instala en el dormitorio.

Convertir una lámpara incandescente en LED: tabla

Por ejemplo, comparemos tres lámparas que dan un flujo de luz de 250 lm. Este ajuste corresponde a:

• lámpara incandescente de 20 W;
• fluorescente - con una potencia de 5-7 vatios.

Tal intensidad de iluminación puede ser proporcionada por una lámpara LED con una potencia de solo 2-3 vatios.

A continuación se muestra una tabla para convertir lámparas incandescentes, fluorescentes y LED por flujo luminoso:

Los resultados del análisis comparativo anterior indican claramente los beneficios de las lámparas LED.

Ventajas y desventajas de las lámparas LED.

Las ventajas de las lámparas LED incluyen:

• Toda la vida. Las fuentes de luz funcionan de 50.000 a 100.000 horas sin interrupción.
• Consumo económico de energía. Los LED se clasifican como fuentes de luz con una eficiencia 10 veces mayor que sus contrapartes.
• Estabilidad térmica. Las lámparas LED son resistentes a los cambios atmosféricos, no se deterioran con un cambio brusco de temperatura.
• Amabilidad con el medio ambiente. Están hechos sobre la base de materiales seguros que no dañan la salud.

Contras de las lámparas LED:

• Precio. Los elementos de iluminación son más caros que sus contrapartes principales.
• El tamaño. Las lámparas de alta potencia son grandes. Esto no siempre es conveniente para habitaciones con un área pequeña.
• controlador LED.Para un funcionamiento estable del sistema LED, necesita una fuente de alimentación especial, que también tiene un alto costo.

Otra desventaja es la dificultad de reemplazar los diodos en caso de que se quemen. A veces esto no es posible.

El beneficio más obvio es el ahorro de energía.

La diferencia entre las lámparas LED y otras fuentes de luz radica en la transformación de la luz en cualquier tono.

Percepción de colores

La percepción del color de cada individuo tiene sus propias características. La percepción del color es el efecto de la refracción de las ondas de luz recibidas por el nervio óptico y procesadas por el centro visual del cerebro. Cada persona tiene su propia percepción de los matices. Cuanto más envejece una persona, más se distorsiona su percepción del color. Las características de la psique del individuo también afectan su percepción del color.

La percepción de un color en particular puede verse distorsionada por la radiación solar. La calidez de la luz también se caracteriza por la percepción individual y depende de las características del organismo y del estado de la persona en el momento de la percepción.

escala de temperatura de color

De otra forma se le llama indicador colorimétrico. Está indicado en el embalaje de las lámparas. Según estos parámetros, puede determinar en qué rango la lámpara iluminará la habitación. Para una estadía cómoda (para que la luz no irrite los ojos), debe averiguar de antemano qué espectro es preferible para cada habitación: cálido, neutro, frío.

A veces no es posible encontrar una lámpara con la temperatura adecuada. Entonces puedes combinar las lámparas de la gama fría y cálida.

Índice de reproducción cromática de lámparas LED

Muestra con qué claridad los colores diferirán en un determinado espectro de radiación.Por ejemplo, al anochecer, los colores se desvanecen visualmente y pueden fusionarse, mientras que el azul y el burdeos se pueden percibir por igual a simple vista.

La tabla muestra la proporción de fuentes de luz con temperatura de color e índice de reproducción cromática (medido de 0 a 100):

El rango frío de las olas les permite disiparse aún más. Para una iluminación cómoda y una reproducción cromática aceptable, el índice no debe caer por debajo de 80.

Que luz es mejor caliente o fria

Las lámparas LED, que se utilizan en iluminación, se dividen en frías y cálidas. El estado psicológico y emocional de los residentes de la casa depende del tipo de color. Las lámparas LED de brillo cálido son adecuadas para la noche. Contribuyen a conciliar el sueño rápidamente, relajarse y crear comodidad. Los tonos fríos son más naturales para el día. Vigoriza, mantiene a una persona en buena forma.

El uso de colores fríos y cálidos en horas inapropiadas puede trastornar el funcionamiento del organismo.

Es importante recordar que la pantalla, pantallas y otros difusores también afectan la luz.

Además, a diferentes edades, las personas perciben la iluminación de manera diferente. Con el aumento de la edad, hay una distorsión, que también debe tenerse en cuenta. Las características de la psique también afectan la percepción del color.

Respondiendo a la pregunta, qué es mejor: color frío o cálido, la respuesta será una combinación de tonos.Es deseable que también sea posible controlar las luminarias por separado.

¿Qué es la temperatura de color?

La temperatura de color es un fenómeno físico. Caracteriza la intensidad de la radiación de una fuente de luz y determina la composición del espectro visible. La temperatura de color no indica qué tan caliente está el cuerpo, sino que solo muestra cómo el ojo humano percibe el flujo de luz. Este indicador se mide en Kelvin (K).

En términos simples, la temperatura de color es el tono de luz emitido por una fuente. Zero Kelvin tiene un cuerpo completamente negro.

Si hablamos de metal, los primeros colores aparecen cuando la temperatura sube por encima de los 500 °C: el objeto se vuelve rojo oscuro. Con más calentamiento, el espectro de color cambia a naranja, luego a amarillo, luego a blanco y finalmente a azul.

Comparativa de lámparas por factor de pulsación

Los LED superan a todas las demás fuentes de iluminación de otra manera. Estamos hablando del parpadeo de las lámparas, que refleja el coeficiente de ondulación (%). Esta es una de las características más importantes de la fuente de luz, cuya magnitud determina el confort y la seguridad de la iluminación. Cuanto menor sea el factor de ondulación, mejor. Si supera el 5-10%, comienzan procesos negativos en el cuerpo: aparecen dolores de cabeza al final del día, fatiga, insomnio.

El coeficiente de pulsación de la iluminación en oficinas y otros locales no residenciales debe cumplir con las normas sanitarias establecidas, y esto es controlado por organismos de inspección. En casa, nosotros mismos debemos vigilar la calidad de la luz si es importante para nosotros cuidar la salud de la familia.

Tabla 3Coeficientes de pulsación típicos de lámparas domésticas.

Como se puede ver en la tabla 3, los LED pueden pulsar menos. Pero solo aquellos en cuyo diseño se instala una fuente de alimentación de alta calidad. Algunos "hielos" baratos brillan para que sea claramente visible a simple vista. No puede utilizar estos dispositivos.

Pero, aunque las pulsaciones no se fijen visualmente, esto no quiere decir que no existan. Quizás el ojo no note fluctuaciones en el flujo de luz, pero al mismo tiempo exceden la norma. Para establecer la presencia de pulsaciones de baja frecuencia de un nivel inaceptable, ayudará un medidor de luz con la función de medidor de pulso RADEX LUPINE. Este dispositivo cumple con GOST y proporciona una alta precisión de medición.

Eficiencia

Este parámetro (eficiencia) caracteriza la eficiencia de convertir la energía eléctrica en luz. Cuanto mayor sea, menor será la pérdida de calor. Las lámparas LED tienen la mayor eficiencia: la eficiencia de los modelos de alta calidad alcanza el 90%. El LED convierte la energía en luz directamente, con una mínima generación de calor.

Las lámparas incandescentes tienen la eficiencia más baja: 4-5%. Durante el funcionamiento, se calientan significativamente, ya que convierten más del 90% de la energía consumida en calor. La eficiencia de los "halógenos" es mayor: 15-20%. Para luminarias fluorescentes, este parámetro depende del tipo de bombilla. La eficiencia más baja de las lámparas fluorescentes compactas en espiral es del 7-8%. La eficiencia de su uso también se reduce debido a la pérdida de la mayor parte de la energía luminosa que entra en la espiral. Por lo tanto, a una salida de luz más alta, la iluminación creada por estas lámparas es la más baja (ver).

Elige tus lámparas con el fotómetro multifuncional

La única forma de verificar la calidad de la iluminación es comprar un medidor de luz doméstico, como RADEX LUPIN. Mide las características principales: el brillo de la lámpara, la iluminación de la superficie y el factor de ondulación. El medidor de luz ayudará a establecer:

• si el fabricante indicó correctamente los parámetros del dispositivo de iluminación o lámpara;
• si la iluminación de las habitaciones del apartamento, la oficina, las habitaciones de los niños corresponde a la norma;
• cuál es la pulsación de la iluminación en su hogar y lugar de trabajo.

Es imposible determinar todo esto sin un luxómetro-pulsómetro. Con este medidor de luz, seleccionará las mejores lámparas LED para su hogar y será una elección técnicamente sólida. Los "hielos" de alta calidad realmente superan a otros dispositivos de iluminación en la mayoría de los aspectos. No calientan el aire, no sobrecargan la vista y además te ayudan a ahorrar en la factura de la luz. Y no es necesario cambiar esas bombillas con frecuencia: su vida útil es de más de 30 000 horas.

entonces que es mejor

La mayoría de las veces, la mejor opción será una combinación de luz fría y cálida, así como la capacidad de controlar los dispositivos de iluminación individualmente para crear un ambiente determinado en toda la habitación o en parte de ella.

Por la noche, puede encender lámparas incandescentes, encender una chimenea para relajarse y descansar en un ambiente de luz cálida. Y si de repente quieres leer un libro, usa una lámpara separada que dé una luz más fría.

La iluminación cálida encajará perfectamente en un apartamento pequeño decorado en estilo vintage con predominio de colores cálidos en el interior, mientras que la luz fría enfatizará favorablemente las soluciones de diseño moderno en una habitación espaciosa con colores brillantes y paredes claras.

Lámpara LED: diseño y principales características técnicas.

Lámpara LED: una fuente de luz, cuya radiación se lleva a cabo mediante el uso de varios LED en el diseño, conectados en un circuito. A diferencia de otros tipos de lámparas, no utiliza filamento de tungsteno, varios gases, mercurio y otros componentes que son peligrosos para la vida humana. Es un dispositivo ecológico que no emite sustancias nocivas durante el funcionamiento y la falla. Según sus indicadores de ahorro de energía, es el más económico entre los análogos. Se puede utilizar para iluminar calles, instalaciones y locales industriales o residenciales.

El diseño de esta bombilla consta de los siguientes elementos: un difusor, LED, una placa de circuito, un radiador, una fuente de alimentación, una carcasa y una base. El último elemento puede tener dos tamaños de cartucho: E14 (pequeño) y E27 (grande).

Al elegir, debe guiarse por los valores de las características principales:

• Flujo luminoso, medido en lm (lúmenes). La cantidad de luz que se propaga en todas las direcciones desde una fuente de luz.
• Potencia, unidad W. La cantidad de energía consumida por unidad de tiempo.
• Temperatura de color del resplandor, unidad K. Determina el color del flujo luminoso procedente de la fuente de radiación. Las lámparas incandescentes son en su mayoría de 3000 K, este es un tinte amarillento "cálido".Las fuentes de luz LED son diferentes, de 3000K a 6500K (color "frío", con una ligera mezcla de azul).
• Salida de luz, medida en lm/W. Una característica que determina la eficiencia y economía de una fuente de luz. Para productos de diferentes fabricantes, por supuesto, es diferente.
• Temperatura de calentamiento, unidad °C. Indica la temperatura de funcionamiento para calentar la superficie de cristal de la lámpara.
• Vida útil, medida en horas. Determina la vida útil máxima en condiciones óptimas y declaradas por el fabricante.
• Índice de reproducción cromática, CRI. Medido de 0 a 100 puntos. Para una percepción humana óptima de la reproducción cromática de una fuente de luz, cuantos más puntos, más alto. Un valor de 80 CRI se considera normal.

Este tipo de bombilla de bajo consumo se puede producir en dos tipos: estándar (en forma de pera) y en forma de "maíz". Este factor debe tenerse en cuenta al reemplazar la fuente de luz en la luminaria. No se recomienda este último tipo, ya que en este diseño los LED están ubicados en el exterior.

Principio de funcionamiento y principales características

La producción de lámparas LED se puede dividir en tres etapas:

• hacer crecer un cristal usando el método de epitaxia organometálica;
• creación de un chip por procesamiento plano de películas;
• clasificación de chips por agrupamiento;
• Montaje de todas las partes del LED.

El principio de funcionamiento de la lámpara LED.

El principio de funcionamiento de un LED puede describirse como la interacción de dos semiconductores con carga opuesta que crean una unión p-n (contacto de electrones). En el proceso de intercambio mutuo de electrones, se crea radiación de luz en su límite.

Las principales características que le permiten evaluar la calidad de la lámpara LED:

• potencia (medida cuantitativa de la electricidad consumida);
• temperatura de color (el color de la luz emitida por el elemento);
• flujo luminoso (la cantidad de luz producida).

La elección de lámparas para el hogar y la oficina.

La alta durabilidad y el funcionamiento sencillo de las lámparas LED las hacen indispensables en la vida cotidiana. Pero es necesario abordar la elección de una lámpara de este tipo de manera reflexiva y consciente.

La comodidad de estar tanto en el lugar de trabajo como en el residencial depende de de la temperatura de color Lámparas LED con las que se encienden. ¿Qué lámparas es mejor elegir para el hogar y cuáles para la oficina? La diferencia en el tipo de iluminación se puede ver en la tabla de temperatura de la luz. Y en base a ello, elegir la luz más cómoda en determinadas estancias.

¿Dónde son adecuadas las luces LED para el hogar?

• Iluminación de la cocina. Luz cálida para una comida tranquila o luz fría para los amantes de la cocina. La tira de LED es una excelente solución para decorar el área de trabajo de la cocina.
• Luz en el pasillo. Definitivamente frío. Moviliza y se adapta al ambiente de trabajo.
• Iluminación fría o cálida en el baño, a tu gusto.
• Luz cálida en el dormitorio.

La principal diferencia entre el espacio de oficina y el hogar es la necesidad de ajustar la psique a un estado de ánimo de trabajo. Esto se ve facilitado por un mayor brillo y una iluminación blanca fría. Si la luz es similar a la luz natural, es la que menos cansa. La mayoría de las personas experimentan un aumento en el rendimiento con luz brillante, lo que ahuyenta la somnolencia y aumenta la productividad.Además, el uso de tales lámparas reduce el costo de la electricidad, respectivamente, se reducen los costos adicionales mensuales del negocio.

Salida de luz de las lámparas LED

No incluí esta importante característica técnica en la lista general y la dejé deliberadamente al final, en primer lugar, porque no se aplica a cada lámpara en particular, sino a toda la clase. Y, en segundo lugar, después de haber tratado con la salida de luz, puede comprender qué tan efectivo es este o aquel tipo de accesorios de iluminación. La salida de luz es la relación entre el flujo luminoso y el consumo de energía de una luminaria y se denota como lm/W. Este parámetro muestra literalmente la eficiencia con la que el dispositivo convierte la energía eléctrica en luz.

En cuanto a las fuentes de luz LED, hoy en día son la salida de luz es de 60-120 lm/W, y a medida que la tecnología mejora, esta cifra continúa creciendo. Suponga que la cantidad de lúmenes para un LED de 1 vatio es 100. ¿Es mucho o poco? Echa un vistazo a la tabla de comparación:

Comparativo tabla de eficiencia energética de lámparas de diferentes tipos

Como puede ver en la tableta, bien conocido por usted lámpara compacta fluorescente ("ahorro de energía"), por ejemplo, a la misma potencia brillará casi 2 veces más débil que su homólogo semiconductor. Es vergonzoso hablar de una lámpara incandescente. 8 de los 10 vatios que un dispositivo LED convertiría en flujo luminoso, la lámpara de Ilich se convierte en calor.La eficiencia de una lámpara de diodo debido a la salida de luz es, con mucho, la más alta.

Pero volvamos a nuestros LED. ¿Es posible elegir tales lámparas no por flujo luminoso, sino por consumo de energía? Como sabe cuántos lúmenes produce un LED con un vatio de electricidad, entiende: por supuesto que puede. Para obtener el flujo luminoso, basta con multiplicar la potencia de la lámpara por 80. Por supuesto, no obtendrá la cifra exacta, ya que la salida de luz real depende de muchos factores, incluida la tecnología de producción, los materiales, el tipo y número de LED utilizados. Pero el resultado obtenido es bastante adecuado para uso doméstico.

¡No lo olvide! El factor 80 para calcular el flujo luminoso generado por el consumo de energía solo es adecuado para lámparas LED. Para todos los demás tipos de accesorios de iluminación, será diferente.

Para aquellos a quienes no les gusta multiplicar, daré una tabla de la dependencia del flujo luminoso de la potencia de la lámpara para dispositivos de varios tipos: