¿Cómo escoger una iluminación LED?

Elegir la iluminación led más adecuada para nuestras necesidades puede ser complicado tenido en cuenta la variedad y cantidad de modelos que hay en el mercado. En el artículo «Estudio comparativo de bombillas LED de marca blanca» tienes una muestra.

Ahorro de Energía en las Bombillas Led para el hogar

El consumo energético de las familias supone prácticamente el 30% del total del gasto energético español, repartiéndose casi en partes iguales entre vivienda y vehículo propio. Es decir, cada hogar es responsable de producir anualmente 5 toneladas de CO2 a la atmósfera. La iluminación representa el 16% de este consumo.

Cada habitación en tu casa es diferente

Probablemente conoces que la luz del sol nos da energía, pero ¿sabías que las bombillas funcionan de manera similar? Los focos que emiten ondas de luz azules producen serotonina , lo que nos hace centrados, despiertos y alerta. Los focos que no emiten ondas de luz azule permiten que nuestro cerebro produzca melatonina , lo que nos relaja, nos adormece y nos prepara para una buena noche de sueño.

  • Las bombillas de temperatura más baja producen blancos cálidos, similares a un fuego, mientras que las de temperatura media producen blancos neutros, y las de mayor temperatura producen blancos fríos o imitan la luz del día.
  • También es un concepto erróneo común que el brillo de una bombilla se mide en vatios. Los vatios realmente miden el uso de energía, mientras que los lúmenes miden el brillo.

iluminación ledIluminación LED para el uso del dormitorio

En nuestras habitaciones, la mayoría de nosotros queremos que la atmósfera sea relajada, tranquila y pacífica. Evitar las ondas de luz azul en el dormitorio evitará que su ritmo circadiano confunda la luz de su dormitorio con la luz natural del exterior. Esto le permite a su cerebro producir la melatonina necesaria para un sueño confortable. ¿Eres un lector nocturno? Si tienes una lámpara de lectura junto a la cama o planteas comprar una, los tonos azules suaves o neutros son mejores para leer, ya que el color blanco frío crea un alto contraste con la página. Nivel de Brillo Total Sugerido – 1,500 a 4,000 Lúmenes Temperatura de Color Sugerida: 2700-3000K


iluminación ledIluminación LED para uso en la oficina del hogar

Si queremos disponer de una oficina en casa, necesitamos asegurarnos de que las luces puedan maximizar nuestra capacidad de ser productivos en el espacio provisto. Poner luces blancas frías en la oficina, que imiten la luz del día, aumentará la producción de serotonina, manteniéndonos centrados, alerta y llenos de energía. Asegúrate de elegir un lugar que no genere reflejos no deseados en la pantalla de tu ordenador. También es posible que quieras colocar lámparas de escritorio LED que ofrecen gran iluminación y tienen la capacidad de cambiar la temperatura de color bajo nuestro deseo. Nivel de Brillo Total Sugerido – 3,000 a 6,000 Lúmenes Temperatura de Color Sugerida: 3000-5000K


iluminación led

Iluminación LED para el uso de la sala de estar

La sala de estar es un lugar idóneo para ofrecer la mejor comodidad a los huéspedes, entretener o simplemente descansar y relajarse. Ya sea que estes mirando una película o charlando con amigos, es importante tener una combinación de fuentes de luz en la sala de estar para adaptarse a la ocasión que sea. Al igual que en el dormitorio, es bueno evitar las lámparas brillantes que emiten luz azul que crean serotonina y nos dan energía. Las lámparas de foco ajustables se pueden dirigir a las paredes para iluminar cuadros, fotos familiares o simplemente para reducir el resplandor del televisor. Colocar lámparas de foco en las paredes o techos es también una excelente manera de eliminar las sombras no deseadas. Las nuevas lámparas LED de 3 vías se pueden utilizar en todas las lámparas de mesa de tres vías que puedas tener en tu sala de estar. Nivel de Brillo Total Sugerido – 1,500 a 3,000 Lúmenes Temperatura de Color Sugerida: 2200-3000K


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Iluminación LED para uso en el comedor

Cuando tenemos una buena comida con la familia o con invitados, no queremos que la iluminación sea demasiado brillante y desagradable, y tampoco queremos que sea tan oscura que nos quedemos dormidos. Ya sea una merienda de la tarde o una cena tardía, las lámparas de techo regulables permiten ese brillo perfecto en cualquier momento del día. Por tanto tonos suaves a neutros para el comedor que crean el ambiente perfecto. Además, considera las bombillas LED para lamparas de araña que se utilizan comúnmente en el comedor, las lámparas de araña LED ofrecen un hermoso color y luz. Nivel de Brillo Total Sugerido – 3,000 a 6,000 Lúmenes Temperatura de Color Sugerida: 2200-3000K


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Iluminación LED para uso en la cocina

La cocina es, en esencia, un espacio de trabajo. Muchos de nosotros comenzamos nuestras mañanas en la cocina, así que esas bombillas que emiten luz azul sobre los mostradores nos ayudarán a estar alerta y despiertos mientras preparamos el desayuno. Si además de eso tienes una mesa en tu cocina, un accesorio de techo regulable con una temperatura de color más cálida puede crear un ambiente agradable para equilibrar las luces azules más brillantes sobre los mostradores de la cocina. Las cocinas también pueden aprovechar la iluminación superior empotrada que puede beneficiarse de las bombillas LED BR o los kits de modificación empotrados. Nivel de Brillo Total Sugerido – 4,000 a 8,000 Lúmenes Temperatura de Color Sugerida: 2700-5000K


Iluminación LED para uso en el baño

Antes de ir a la escuela o al trabajo, la mayoría de nosotros nos pasamos un buen rato mirándonos en el espejo del baño. Normalmente queremos que la iluminación provenga del espejo y no del techo. El uso de luces brillantes asegurará que no perdamos ni un rasguño, ni una espinilla. Debido a que muchos de nosotros comenzamos el día con una ducha, poner un accesorio de retroinstalación de montaje de superficie de alta potencia en el accesorio de la ducha es una excelente manera de comenzar a despertar antes de abordar el día que viene. Usa bombillas de estilo globo más grandes para iluminar los accesorios comunes por encima y/o alrededor del espejo.

¿Los LED producen luz sucia? Calidad de luz y electropolución (1)

La luz pulsada (luz sucia) puede provocar ataques epilépticos. Por eso, en las discotecas se han prohibido los estroboscopios, esos dispositivos que conectan y desconectan rítmicamente la luz que emiten y causan dichos ataques con esos «destellos» periódicos.

La naturaleza y la frecuencia de una señal luminosa que se transmite del ojo al cerebro desempeñan un papel importante. Razón de más para investigar los efectos de la luz de los diodos luminiscentes (LED), que, como sucesores de las bombillas y las lámparas halógenas, gozan de una creciente popularidad. ¿Es esa luz uniforme o parpadea y «destella» con la misma intensidad que las lámparas fluorescentes compactas, las llamadas lámparas de bajo consumo?

De acuerdo con el modelo de la naturaleza, es decir, de la luz solar o diurna, la luz artificial debería alumbrar nuestros espacios interiores sin constantes parpadeos ni fuertes pulsaciones. Nuestra luz natural solo muestra unas diferencias de claridad moderadas, que varían suavemente y vienen acompañadas de componentes cromáticos que durante el día nos estimulan y por la noche favorecen nuestro descanso.

Parpadeos, destellos y pulsaciones: ondas, oscilación, frecuencia y modulación

Pese a que percibimos la luz de nuestras fuentes luminosas artificiales de casa o de la oficina como una luz continua y siempre igual de clara, en realidad no es una luz constante. Podemos decir que más bien oscila, destella o parpadea con las más diversas frecuencias en función de la fuente luminosa. Las células nerviosas de los ojos no son capaces de discernir estas intermitencias a frecuencias superiores a 60 hercios y, por tanto, no las percibimos conscientemente. En ámbitos científicos, este punto se denomina umbral de fusión del parpadeo. En cambio, cuando las diferencias de claridad todavía se perciben bien, se dice que la luz parpadea o titila, como sucede con las lámparas fluorescentes o las farolas del alumbrado público defectuosas.

La luz artificial parpadea, en general, con mayor o menor intensidad. Esto se debe, en primer lugar, a la tensión alterna del suministro eléctrico y de los dispositivos electrónicos que controlan las lámparas fluorescentes, las de bajo consumo o las de diodos, así como a la inercia del hilo incandescente o del gas fluorescente. La frecuencia de la red eléctrica (50 hercios) y de los equipos electrónicos (en muchos casos del orden de los kilohercios) se transmite a la luz emitida.

En el caso de las bombillas incandescentes y las lámparas halógenas, lo hace de forma moderada, armoniosa y constante, mientras que en el de las lámparas de bajo consumo y muchos –no todos– los LED lo hace de manera disarmónica y con un parpadeo tan intenso que resulta desagradable. Únicamente las lámparas especiales, alimentadas con corriente continua o desde baterías, brillan uniformemente y sin parpadear.

Los expertos en luminotecnia hablan en este contexto de ondularidad de la luz y con ello se refieren, simplemente, a las diferencias de luminosidad de baja frecuencia, que son perceptibles, y las de alta frecuencia, que no lo son. Esto no tiene nada que ver con la forma de la señal, que es senoidal con transiciones suaves en el caso de la bombilla incandescente, o rectangular, con impulsos bruscos en el de algunos LED. Probablemente sería más correcto hablar en general de modulación de la luz, porque a la hora de evaluar la calidad de la luz, incluido el parpadeo, la forma de la señal tiene gran importancia. Especialmente en los casos en que los cebadores, transformadores o atenuadores hacen que la lámpara emita la luz a impulsos.

De la electropolución a la luminopolución

Todas las frecuencias, armónicos, picos, cadencias, distorsiones, toda esa «suciedad» procedente de la red eléctrica, los transformadores, las unidades de alimentación, los atenuadores o los dispositivos electrónicos integrados en las fuentes luminosas modernas –en suma, toda esa «electropolución»– se puede transmitir sin más a la luz de los LED en forma de «luminopolución». De este modo, la electricidad sucia se prolonga en la luz sucia.

Los dispositivos termoluminosos como las bombillas incandescentes o las lámparas halógenas de alto voltaje se alimentan directamente con 230 voltios, sin pasar por ningún equipo electrónico, y el hilo incandescente que utilizan es relativamente inerte. Aunque retoman las oscilaciones senoidales regulares de la tensión de alimentación, «aplanan» y alisan estas y otras frecuencias más altas. De este modo, la parte proporcional continua de la luz emitida se sitúa, según la potencia y el diseño de la lámpara, entre el 75 y el 95 por ciento, y la alterna resulta comparativamente más armoniosa.

Los semiconductores rápidos de los LED, que generan su luz, no soportan los 230 voltios de la tensión de red, por lo que hay que reducir la frecuencia de la tensión de alimentación mediante un dispositivo electrónico. Esto hace que en la luz de estas fuentes luminosas ya no se detecten más curvas senoidales, pero sí picos, pulsaciones, fenómenos disarmónicos, en suma, «suciedad». El parpadeo puede ser más o menos intenso, en parte reducido, en parte hasta del 100%, sin ninguna parte continua, como en un estroboscopio. Conviene saber que en la luz del sol la parte proporcional continua es del 100% y la parte alterna, del 0%.

Según el dispositivo de control, la luz de un LED puede titilar del mismo modo que podemos verlo en el teléfono móvil o el teléfono inalámbrico digital, es decir, con una cadencia de muy baja frecuencia y una frecuencia fundamental de 100 hercios o más, según el dispositivo electrónico. Además, dependerá de la pendiente de las señales con un número extremo de armónicos. Aparte de otros criterios, al comprar la lámpara conviene asegurarse de que se trata de diodos de bajas pulsaciones.

Consecuencias de la modulación de la luz: datos científicos

Cuando comenzaron a implantarse las lámparas fluorescentes en la década de 1950 y aparecieron las pantallas luminosas en los años ochenta, muchos trabajadores se quejaron de irritación de los ojos, mala visión, dolores de cabeza y mareos. La causa se atribuye al deslumbramiento y a los elevados contrastes, así como a las señales alternas que se superponen al flujo de luz continuo de las fuentes luminosas, es decir, a la modulación de la luz.

Muchos estudios describen molestias y secuelas con frecuencias de la luz situadas dentro del margen todavía visible, hasta los 60 hercios. Sin embargo, también se han observado claras reacciones por encima del umbral de fusión del parpadeo, pues aunque no percibamos conscientemente estas pulsaciones y demás distorsiones de la luz, estas influyen en las regiones cerebrales que controlan la visión.

Un estudio del neurofisiólogo Ulf Eysel y del profesor de ciencias laborales Ulrich Burandt, ambos de la Universidad del Ruhr en Bochum (Alemania), revela, por ejemplo, influencias significativas en procesos neuronales con frecuencias de 100 a 120 hercios. Según Eysel, «las señales luminosas de baja frecuencia repercuten en los flujos cerebrales». Y Burandt añade: «La causa del malestar, el estrés, la hiperactividad, la irritación ocular, los dolores de cabeza… se ha atribuido hasta ahora casi exclusivamente a la composición espectral de la luz en combinación con la intensidad luminosa, pero la influencia de la frecuencia de parpadeo es mayor de lo que se suponía».

Algunos ejemplos

En el diccionario médico Pschyrembel se califica la luz de los tubos fluorescentes, de las lámparas de bajo consumo y de los LED de «factor de estrés». La empresa Osram ha avisado de la posibilidad de que se produzcan reacciones de inquietud y trastornos nerviosos en la ganadería debido a la luz parpadeante. El profesor Anton Schneider, del Institut für Baubiologie, explica que «el nervio óptico capta la frecuencia de parpadeo y la transmite al cerebro». El prorfesor Bernhard Lachenmayr, físico y oftalmólogo de Múnich, afirma que «cuando la luz parpadea, el sistema nervioso tiene que contrarrestar constantemente el parpadeo, lo que incrementa el esfuerzo y puede provocar dolor de cabeza».

Ya en 1960 se podía leer lo siguiente en el «Manual de ayuda de AEG» de esta compañía fabricante de material eléctrico: «La calidad del alumbrado público no solo viene determinada por la intensidad luminosa, sino también por uniformidad. Las fluctuaciones de la luz son sumamente molestas».

La doctora Christin Steigerwald, de la Universidad Ludwig-Maximilian de Múnich, escribió lo siguiente en su tesis doctoral: «Las frecuencias de parpadeo afectan negativamente, de forma consciente o no, a los ojos, el cerebro, los flujos cerebrales, las hormonas, los procesos neurológicos, la coordinación, el nerviosismo, el metabolismo, el consumo de glucosa, los centros de procesado y control, el flujo sanguíneo capilar o la calidad del sueño, y pueden provocar cefalea, migraña o ataques de tipo epiléptico».

En cambio, la doctora Jelena Nagel, del Instituto Federal de Protección y Medicina Laboral de Alemania, afirma que «los diodos luminiscentes generan luz que no parpadea». ¿Cómo llegan las autoridades una y otra vez a esta conclusión? No hay lámpara que parpadee tanto con los LED.

Es de suponer que las modulaciones de alta frecuencia, como son la norma en las lámparas de bajo consumo y también en muchos LED, causan efectos biológicos, pero sobre esto apenas existen estudios comprobados, dado que esta técnica todavía es demasiado nueva.

Parpadear no es lo mismo que parpadear

¿Por qué el «parpadeo» de una bombilla incandescente no es equiparable al parpadeo de un LED? La diferencia salta a la vista si observamos las señales luminosas con el osciloscopio, como en el gráfico de al lado. La frecuencia de la tensión de alimentación (línea roja) de una lámpara halógena de 12 voltios es de 50 hercios. El hilo incandescente emite el flujo luminoso máximo con +12 y –12 voltios (línea azul). Debido a ello se produce una ondularidad de la luz con el doble de frecuencia, o sea, 100 hercios, que, al igual que la tensión de alimentación, tiene forma senoidal. Puesto que en el instante del paso por el punto cero (tensión = 0 voltios) de cada periodo el hilo incandescente sigue emitiendo luz a causa de su elevada temperatura y su inercia, el componente de luz continua es de hasta el 95% y el componente de luz alterna es por tanto muy reducido.

Figura 1. Modulación de la luz a 100 hercios de una lámpara halógena de 12 V.

La luz de las lámparas de LED se genera en circuitos de semiconductores. Dado que esta luz no tiene inercia alguna, no se aplana y recoge directamente cualquier frecuencia, hasta la mínima fluctuación, últimamente se emplea incluso para la transmisión de datos con frecuencias muy elevadas que llegan hasta el espectro de las microondas. Gracias a los LED, la luz puede reemplazar a las ondas de radio. Esta tecnología nueva y –nuevamente– cuestionable se denomina VLC, que es la sigla de Visible Light Communication (comunicación por luz visible). Las WLAN por ondas radioeléctricas tienen competencia: las LedLAN por luz están de moda. La investigación y desarrollo avanzan a marchas forzadas.

Figura 2. Espectro de frecuencias de la lámpara Osram LED Parathom PAR16.

Los resultados de muchas mediciones demuestran que la luz de los LED de nuestras lámparas domésticas suele ser pulsada, y estas oscilaciones pueden ser a veces más bruscas y a veces más suaves, su frecuencia puede ser baja o elevada, del mismo modo que su intensidad. A diferencia de las bombillas incandescentes y las lámparas halógenas, los LED se comportan de un modo desigual e imprevisible, pues esto depende en gran medida del componente electrónico empleado por el fabricante, tanto si se trata de LED de alto voltaje para la red convencional de 230 voltios (figuras 2 y 3) como de LED de bajo voltaje (figuras 4 y 5) con una tensión de alimentación de 12 voltios.

Figura 3. Espectro de frecuencias de la lámpara LED 10 W 230 V.

La figura 2 muestra el espectro de frecuencias de la luz de una lámpara Osram de LED de alto voltaje. En este caso predominan los armónicos que oscilan entre 39 y más de 400 kilohercios. En la figura 3, en cambio, la frecuencia dominante de una lámpara Ledon de LED de 230 voltios, con una potencia equivalente a una bombilla incandescente de 60 vatios, es de 100 hercios y presenta pocos armónicos. Los espectros de frecuencias de la luz de las lámparas de LED de bajo voltaje también son desiguales. Alguna luz, como la de Civilight (figura 4), está repleta de armónicos que alcanzan hasta los kilohercios, mientras que otras lámparas, como la Luxar (figura 5), solo parpadean a partir de los 100 kilohercios (es decir, 100.000 hercios). 

Figura 4. Espectro de frecuencias de la lámpara Civilight LED de 12 V.

Figura 5. Espectro de frecuencias de la lámpara Luxar LED de 12 V.


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¿Los LED producen luz sucia? Calidad de luz y electropolución (2)

Estudio comparativo de lámparas LED de marca blanca

Presentamos un informe sobre lamparas LED. Ya hablamos, en este articulo, de como elegir una lampara LRD.  Aquí explicamos un estudio comparativo entre LED e incandescentes.

El Instituto Tecnológico de Óptica, Color e Imagen (AIDO) ha colaborado en el primer informe comparativo Bombillas LED equipadas con casquillo E-27 equivalentes a incandescente de 60W comercializadas bajo marcas blancas y marcas grandes superficies realizado por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) adscrito al Ministerio de Economía y Competitividad, promovido y publicado por SmartLIGHTING.

El estudio analiza las características básicas de lámparas LED que pueden ser utilizadas en casquillos convencionales (E27) como sustitución de lámparas incandescentes de 60 W y fluorescentes compactas con casquillo E27. Su aplicación principal es en viviendas, siendo por tanto productos de especial interés para el ciudadano.

Se han medido características básicas de seis modelos de marca blanca, comparándose con las características declaradas en los envases de los productos. Se encontró que el flujo luminoso medido (cantidad de luz generada en lúmenes, lm) es notablemente mayor que el declarado en dos casos, similar al declarado en tres casos y notablemente menor al declarado en un caso.

La eficacia luminosa de los modelos analizados está por encima de 68,9 lm/W, alcanzándose en un caso 109,8 lm/W. Estos valores son similares o mayores a los de las tecnologías competidoras.

En cuanto a las características de color, la temperatura de color correlacionada coincide esencialmente con lo declarado por el fabricante mientras que el índice de reproducción cromática solo baja de 80 en uno de los modelos analizados. Hay que tener en cuenta que el reglamento de diseño ecológico de la UE (UE Nº 1194/2012) que entró en vigor el 1 de septiembre de 2013 exige que este valor sea mayor o igual que 80.

El mismo reglamento de diseño ecológico requiere un factor de potencia mayor que 0,9, habiéndose encontrado que cuatro de los modelos analizados muestran valores por debajo del que establece el reglamento.

La clase energética asignada a los seis modelos coincide con la medida excepto en dos casos en los cuales el envase declara un valor un punto por debajo del medido.


Enlaces
www.aido.es
www.ciemat.es


 

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