• Author / Uploaded
• Jorge Lg

• Categories
• Diodo emisor de luz
• Encendiendo
• Bombilla incandescente
• Luz de la calle
• Color

Citation preview

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD MULTIDISCIPLINARIA DE OCCIDENTE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

CÁTEDRA: INGENIERÍA DE PLANTAS INDUSTRIALES TEMA: ILUMINACIÓN LED PRESENTA: González Menjívar, Jorge Luis JL14004 Rivas Magaña, Mario Alberto RM11029 Torres Aldana, Ronald Roberto TA12009 DOCENTE: Ing. José Mario Soto

Fecha de Entrega: 02 de mayo de 2019

Contenido HISTORIA DE LA ILUMINACIÓN INDUSTRIAL ................................................................ 1

1.

1.1

TIPOS DE LUMINARIA Y CATEGORIAS ................................................................... 4

RESEÑA HISTÓRICA DE LA ILUMINACIÓN LED EN LA INDUSTRIA ....................... 6

2.

2.2.

VENTAJAS ..................................................................................................................... 11

2.3.

DESVENTAJAS ............................................................................................................. 12

2.4.

DEPRECIACIÓN DEL FLUJO LUMINOSO .............................................................. 12

3.

COMPARACIÓN DE LA ILUMINACIÓN LED CON LA INCANDESCENTE ........... 16

4.

COMO SE DEFINE CRI .................................................................................................... 18

Bibliografía ........................................................................................................................................ 22

2

1. HISTORIA DE LA ILUMINACIÓN INDUSTRIAL La iluminación comenzó con el descubrimiento del fuego. En la prehistoria el hombre descubrió el fuego y lo utilizó para obtener calor y cocer alimentos, y no tardó mucho en usarlo para la iluminación de sus cavernas mediante las llamas. La luz solar se aprovechaba durante el día. De este modo la llama fue la primera forma de iluminación artificial utilizada por el hombre. Se calcula que hace alrededor de unos 500.000 años se utilizó la llama para aclarar las tinieblas.

El primer candil probablemente haya aparecido hace 50.000 años, usando como combustibles aceite o grasa de origen animal del que además se utilizaba el cráneo para colocar en su interior estos combustibles con una mecha de trenza de pelos. Más tarden se fabricaron unos tipos de recipientes de piedra para la misma función. Hace 4.500 años, en la zona de Ur, en Mesopotamia, se utilizaban valvas de moluscos marinos como lámparas, o se fabricaban con formas similares en oro o alabastro. Siglos más tarde se comenzó a utilizar los tizones, que los cretos y egipcios fueron mejorándolos, colocando paja envuelta o estopa alrededor de un pedazo de madera, embadurnadas con cera de abejas y resina, algunas veces perfumada. Candiles llamados lúchnoi se usaron en la antigua Grecia. Estaban realizados con una variedad de materiales como ser metales y cerámica; lucían muy similares a lo que hoy se piensa como lámpara de Aladino. La vela se inventó en Egipto alrededor del siglo XIV AC.

1

Lámparas de aceite En Cártago y Fenicia se encontraron lámparas de aceite fabricadas en cerámica que datan del siglo X AC, y que se dispersaron inmediatamente por todo el Mediterráneo. En la antigua Roma se utilizaban como iluminación las lámparas de aceite, que se colgaban al techo con una cadena, que a lo largo del tiempo se iban decorando con labrados y ornamentos de metal. Las más luminosas poseían varios picos con sus respectivos pabilos. Las teas eran principalmente utilizadas en los casamientos y entierros. Más tarde, en la Edad Media, aparecieron otros tipos de iluminación, como las linternas con pabilos internos. La iluminación de amplios recintos se realizaba con hacheros y candelabros de hierro forjado, artesanalmente ornamentados. Las velas se mejoraron y al encenderse producían menos humo. En 1859 se realizan en Estados Unidos las lámparas de querosén, derivado del petróleo por destilación. Iluminación a gas En 1795, William Murdoch, instaló un sistema de iluminación a gas de hulla para una fábrica en Inglaterra. El inventor alemán Friedrich Winzer fue la primera persona en patentar la iluminación a gas de hulla en 1804 y una "termo lámpara" usando gas destilado de madera se patentó en 1799. A comienzo del siglo XIX, la mayoría de las ciudades de Europa y Norteamérica tenían calles con este tipo de iluminación. La iluminación a gas dio lugar a la iluminación con sodio de baja presión y mercurio de alta presión en la década de 1930 y el desarrollo de la luz eléctrica la reemplazó gas en los hogares.

Iluminación eléctrica El químico inglés Sir Humphry Davy inventó la primera lámpara eléctrica de arco provocando la incandescencia de un hilo fino de platino en el aire al aplicar tensión en sus extremos para que circulase corriente.

2

Basándose en los descubrimientos de Davy, el francés Foucault desarrolló una lámpara de arco, que por descarga eléctrica entre dos electrodos de carbón producía luz. Este método se utilizó para el alumbrado exterior en las calles. En Francia, A.E. Becquerel teorizó acerca de la lámpara fluorescente en 1857. Sir Joseph Swan y Thomas Edison inventaron la primera lámpara eléctrica incandescente en la década de 1870. Thomas Edison encendió la primera lámpara con filamento de carbono en Nueva York, el 27 de octubre de 1879, y se mantuvo por dos días en funcionamiento continuo. En 1901 se inventó la lámpara de vapor de mercurio que es la precursora de la lámpara fluorescente. Just y Haran fabricaron en 1906 una lámpara con filamento de tungsteno que reemplazaba al de carbono. Un año más tarde se sustituyen con filamentos de wolframio a los de tungsteno, y en 1913 se fabricaron las primeras bombillas incandescentes rellenadas con gas. En 1911 Georges Claude inventó en Francia la lámpara de neón. En 1927 se patentó la lámpara fluorescente. Los bulbos de

(Tierz, Iturbe, Muñoz, & Sáenz, 2015)las lámparas fluorescentes están

recubiertos en la parte interior para maximizar la eficiencia. (Fraga Iluminación, s.f.) (Sala, 2013)

Lámparas Led. A principios del siglo XX, Oleg Vladimirovich Losev independientemente creó el primer LED a mediados de los años 20, su investigación a pesar de ser distribuida en Europa fue mayormente ignorada. En 1961, en los laboratorios de Texas Instruments lograron producir radiación infrarroja, por lo cual les fue entregada una patente para el LED de luz infrarroja. En General Electric, Nick Holonyak Jr. desarrolló el primer LED práctico de luz visible en 1962, el cual es considerado como el padre de los LED Holonyack predijo en 1963, en la edición de febrero de Reader’s Digest que sus lámparas LED reemplazarían la bombilla incandescente de Edison de forma gradual. Hoy esta tecnología desempeña un papel cada vez más grande en nuestro mundo moderno. (ArquitectosMx, s.f.)

3

1.1 TIPOS DE LUMINARIA Y CATEGORIAS Según el espacio dónde se encuentran: Luminarias de interior: podríamos clasificar dos grandes grupos denominándose éstos: iluminación técnica e iluminación decorativa. a. TECNICA Es una categoria muy amplia que incluye por igual: iluminación de oficinas, de museos y espacios expositivos, todo tipo de comercios, aulas, bibliotecas, espacios sanitarios, etc. Desde el punto de vista formal tendríamos: downlights, proyectores, estructuras empotradas, adosadas o suspendidas, los denominados bañadores de suelo, bañadores de techo y las denominadas pantallas, empotradas, adosadas o suspendidas. Las luminarias indicadas existen en el mercado con toda suerte de: formatos, potencias, temperaturas de color, índices de reproducción cromático, control de deslumbramiento, etc., lo que nos permite resolver cualquier espacio independientemente de las características y necesidades del mismo, controlando todos los parámetros que nos indican las diferentes normas y códigos. b. DECORATIVA Tienen un ámbito predominante, que es el doméstico. Así, las denominamos: de sobremesa, de pie, colgantes, apliques de pared, plafones… de todos los formatos, colores, materiales y fuentes de luz imaginables. Constantemente aparecen nuevos diseños, unos perviven años y otros son caducos nada más ser realizados. No sólo las utilizamos para ámbitos domésticos, sino también para convivir con las de iluminación técnica.

4

Luminarias de Exterior: ómo principal característica de las mismas se encuentra su grado de protección IP, este grado nos informa del aislamiento que presenta la luminaria frente al polvo y frente a la humedad y al agua. De la misma manera pueden presentar protección al golpe IK, este grado nos informa de la resistencia de la luminaria a los golpes, bien generados por actos vandálicos o por accidente.

a. ALUMBRADO PUBLICO Se encargan de iluminar: viales, avenidas, calles, plazas, etc., se suelen colocar sobre columnas, báculos y en menor medida en catenaria, también como balizas. Su potencia y flujo luminoso varía principalmente en función de la altura a la que se sitúan y de la misma forma varía su distribución de luz.

b. ILUMINACION DE FACHADA Se recurre a proyectores y luminarias empotradas de suelo. De igual manera estas existen en gran variedad de: potencias, ángulos de irradiación y tipos de ópticas, así como de formatos. Siendo los más comunes los de proyección cónica, proyección elíptica y los que iluminan de forma asimétrica. El diseño se encuentra presente en estos proyectores, por lo que la elección entre un proyector y otro ya no sólo va en función de sus características luminotécnicas, sino también juega un factor determinante su estética. c. LUMINARIAS UTILIZADAS EN ESPACIOS INDUSTRIALES Por su grado de protección también se pueden considerar de exterior. Estas suelen estar colocadas a grandes alturas en espacios susceptibles de que se genere polvo o incluso sustancias con cierto grado de toxicidad lo cual exigiría otros grados de protección denominados ATEX. Contrariamente a las demás luminarias de exterior, en las luminarias industriales el diseño pasa a un segundo o tercer plano.

5

2. RESEÑA HISTÓRICA DE LA ILUMINACIÓN LED EN LA INDUSTRIA Los LED son diodos emisores de luz. Son componentes electrónicos que convierte la energía eléctrica directamente en luz mediante el movimiento de electrones dentro del material del diodo. Los LED son importantes porque, debido a su eficiencia y baja energía, comienzan a remplazar a la mayoría de las fuentes de luz convencionales. Hoy en día la tecnología LED ocupa ya un lugar importante en el mundo de la iluminación, ha sido una entrada explosiva y sin par, desplazando a su paso a otras tecnologías: volviéndolas obsoletas al reducir el área de su aplicación. Hoy creemos que 20W son demasiado para una lámpara cuando antes 40W eran muy poco para un foco incandescente. En 1907, Henry Joseph Round, (experto en radiocomunicación) realizó un experimento con cristales de germanio que lo llevó a descubrir del efecto físico de la electroluminiscencia y crear el primer diodo semiconductor, sin embargo, era un experimento muy costoso y no parecía tener mucho futuro. En 1962, Nick Holonyak, mientras colaboraba como científico asesor en un laboratorio de General Electric, inventó el primer LED rojo basado en semiconductores, aunque no se sabía que el diodo emitía fotones en el espectro infrarrojo, es decir, invisible al ojo humano. Este primer LED rojo inició la revolución de la señalización, pero en ese momento no era rival ni siquiera para el foco incandescente. Cabe mencionar que antes de Holonyak, se considera a Oleg Vladimírovich Lósev (1903-1942) como el primero en desarrollar el LED (1927). Nueve años después, Jacques Pankove desarrolló tecnología LED de color azul de baja potencia, pero fue hasta 1993 que Shuji Nakamura de Nichia desarrolló el primer LED totalmente azul y perfeccionado, que marcó el inició de la iluminación LED y el principio del fin de la iluminación tradicional. Sin embargo, la luz azul no es suficiente para ver bien o iluminar nuestras casas o las calles, para ello es necesario de luz blanca; así que en 1998 Lumileds pone en

6

venta el primer LED blanco de potencia, añadiéndole fosforo al LED azul, que en poco tiempo salió al mercado: 2002, con 30 lúmenes y un costo de 8.50 dólares por componente.

En ese momento casi todos seguían dudando de que el LED podría reemplazar la tecnología de iluminación tradicional; actualmente, con sus más de 160 L/W a 350mA, el LED desplaza en eficiencia y versatilidad a cualquier otra tecnología. Su calidad de color lo hacen una posibilidad inmediata para el ahorro energético y no utiliza materiales peligrosos en su fabricación. (Rojas, 2014) El reciente desarrollo de tecnología LED para aplicaciones de alta potencia en iluminación industrial ofrece la posibilidad de optimizar los costes de iluminación reduciendo en torno a un 50% el consumo energético. El ahorro a largo plazo en coste total de propiedad que proporciona el cambio a tecnología LED gracias a su larga vida útil hace posible a las empresas ser más competitivas consiguiendo importantes beneficios en la reducción de costes fijos de la instalación. En el caso de una instalación con servicio continuo de 24h el periodo de amortización es inferior a dos años. Desde el punto de vista medioambiental, la tecnología de iluminación LED contribuye en la reducción de las emisiones de CO2 y en la eliminación de residuos tóxicos como es el mercurio. 2.1. APLICACIONES MAS FRECUENTES. a. ALUMBRADO PUBLICO La amplia variedad de tamaños, potencias y estilos nos permite instalar nuestras luminarias en cualquier lugar, podemos ir desde postes de 4 m de

7

altura hasta 14 m, también tenemos la línea de iluminación especial para túneles, una luminaria diseñada específicamente para este fin, con el color de luz, ángulo de luz y potencia específica para esta aplicación. Ejemplo:

Modelo PrevaLight Floodlight y dimensiones Especificaciones: 

Tasa de flujo luminoso: 2400 lm



Temperatura de color: 3000 K



CRI: > 80



Eficacia luminosa: 75 lm/W



Vida útil: 35,000 horas

b. EN LA INDUSTRIA En esta sección la aplicación de la tecnología LED es muy importante ya que el ahorro de consumo de energía eléctrica en las grandes industrias en la parte de iluminación es verdaderamente muy importante, rozando en la mayoría de los casos el 85%, la razón de este gran ahorro es que en esta área se utilizan luminarias de alta potencia lo que conlleva a un consumo elevado de energía.

8

Ejemplo:

Modelo Compact High Bay y dimensiones

Distribución del flujo luminoso dependiendo de la altura de instalación Especificaciones: 

Tasa de flujo luminoso: 15000lm



Eficacia luminosa: 130lm/W



Temperatura de color: 4000K



CRI: > 80

c. EN EL COMERCIO La tecnología LED muy importante ya que cuenta con una variada gama de colores para todo tipo de aplicación. Tenemos el color blanco frío (6500K), este color de luz es específicamente hecho para utilizarlo en áreas de oficina, el motivo es que este color de luz es propicio para áreas donde se requiere mucho el enfoque y buena visión, la ventaja al utilizar esta es que no produce cansancio y ayuda a la concentración. El color blanco neutro es excelente

9

para áreas de circulación de público, dando una excelente claridad a estas áreas de tránsito. El color blanco cálido es especial para exhibir mercancía ya que hace que los colores se vean más vibrantes, haciendo resaltar los productos. Ejemplo:

Modelo RONDEL flat y dimensiones Especificaciones: 

Tasa de flujo luminoso: 1800 lm



Eficacia luminosa: 82 lm/W



Temperatura de color: 6500



CRI: >80

d. EN LOS HOGARES Las grandes ventajas del LED es que es totalmente ecológico, no contiene metales pesados como el mercurio, contenido en las muy mal nombradas luminarias ecológicas, bombillos ahorradores o CFLs, una razón más para que pensemos seriamente en la utilización de tecnología LED en nuestros hogares.

10

Ejemplo:

Modelo POSIVO LED y dimensiones Especificaciones: 

Tasa de flujo luminoso: 840 lm



Eficacia luminosa: 84 lm/W



Temperatura de color: 3000



CRI: >80

2.2. VENTAJAS Menos consumo energético: una lámpara led puede consumir hasta un 50% menos que una lámpara de bajo consumo, haciendo que el gasto de energía sea casi nulo. Gastan también un 80% menos que las halógenas. Larga durabilidad: Las lámparas led puede brindar mas de 40.000 hs de duración. Alto índice de reproducción cromática: Se logra una gran y fiel a la hora de reproducción de los colores. Son muy vívidos. Menor contaminación lumínica: Las luces led al ser ubicadas esparcen su luz de forma direccionada, por lo que su exposición al cielo es mucho menor. Menos contaminantes: No cuenta con mercurio ni otros materiales pesados. Además, No cuentan con radiación infrarroja ni ultravioleta. También al ser más eficientes producen menos CO2.

11

Mayor resistencia: Resisten fácilmente los cambios térmicos, las vibraciones, golpes accidentales e incluso las oscilaciones en el flujo de electricidad de un hogar. Esto quiere decir que las luces no se quemarán con facilidad y no habrá filamentos rotos al más mínimo golpe. Gran variedad de diseños y colores: En el mercado se encuentra una gran variedad a la hora de escoger una iluminación de acuerdo a tus necesidades. Desde tiras con luces hasta bombillas de colores.

2.3. DESVENTAJAS Alto costo: estás lámparas se encuentra en el mercado por un precio bastante mayor al de una lámpara convencional. Poca efectividad en zonas amplias: al ser luces de direccionamiento, no siempre son la mejor opción a la hora de iluminar zonas muy grandes ya que las lámparas tradicionales, con su haz de luz disperso en todas las direcciones. Mal rendimiento en altas temperaturas: este es su mayor enemigo, a partir de los 65º las luces led comienzan a ser poco efectivas o directamente dejarán de funcionar. Tanto las LED como la electrónica del dispositivo deben estar en constante vigilancia. Requiere una elevada dispersión térmica. Si bien las LED no levantan tanta temperatura como las luces convencionales, lo ideal es tener un buen sistema para sacar todo el calor posible para evitar que estas dejen de funcionar antes del tiempo debido. (Nuñez, 2017)

2.4. DEPRECIACIÓN DEL FLUJO LUMINOSO ¿Qué es la depreciación del flujo luminoso? Una vez instalada, cualquier fuente de luz disminuye su flujo luminoso hasta llegar al final de su vida útil. Conocido como depreciación luminosa, este fenómeno se produce por factores como el contexto en el que están colocadas las luminarias y la

12

manera en las que son operadas. Sin embargo, dicho deterioro es controlable y se pueden mantener niveles de iluminación correctos si se establece un programa de mantenimiento. La velocidad de esta depreciación va de la mano con características como el tipo de producto, su tiempo y modo de operación y los factores ambientales, ya que en caso de estar colocadas al exterior son expuestas a la lluvia, rayos solares, contaminación ambiental y vibraciones, lo que provoca que la disminución lumínica se acentúe en menos tiempo. (Revista de iluminación , 2018) La vida útil de un LED se mide como depreciación lumínica porque a diferencia de las fuentes de luz tradicionales que reducen el flujo y finalmente se romperán, los productos LED no se rompen de forma inesperada. Lo que sucede es que el flujo luminoso se reduce con el tiempo. La convención normal es medir la vida de donde el flujo se ha reducido en un 30 %, es decir, cuando hay un 70 % de flujo luminoso restante. Esto se cita a menudo como la vida L70 y se mide en horas. (Philips , s.f.) Tradicionalmente, la tasa de vida de fuentes de luz se define como una tasación media, en horas, del tiempo que tarda en fallar el 50% de un gran grupo de lámparas (b50). Sin embargo, esta tasación se basa puramente en la supervivencia de la lámpara y no tiene en cuenta la depreciación del flujo luminoso. Por lo tanto, para los LED, es necesaria una forma adicional de medir la vida útil de à las lámparas, ya que pueden tener unas horas de vida sumamente largas. Para medir la depreciación del flujo luminoso, se realizan pruebas de un LED bajo condiciones de funcionamiento normales y la salida de flujo luminoso de la lámpara se mide a las 6.000 horas. Esta medición se compara entonces con la salida inicial de la lámpara y la depreciación de la salida de flujo luminoso calculada. Esta se extrapola entonces a una curva de mantenimiento del flujo luminoso (ver gráfico).

13

La curva resultante muestra la cantidad restante de flujo luminoso de salida, expresada en forma de porcentaje de la salida inicial, en cualquier espacio de tiempo de funcionamiento transcurrido que se haya seleccionado. Estos datos permiten entonces a los fabricantes proporcionar un cálculo relativo del flujo luminoso de salida a lo largo de las horas de vida de la lámpara y, lo que es muy importante, les permite indicar el punto al que un LED estará funcionando a un nivel de salida que no se considera viable en lo que se refiere a calidad de la luz. A este punto se le denomina tasa de vida útil de mantenimiento del flujo luminoso (Lxx) y muestra el tiempo de funcionamiento transcurrido en el cual se alcanza un porcentaje determinado de mantenimiento del flujo luminoso, el cual se expresa en horas. Para ilustrar esto, si un LED tiene una tasa de vida útil de mantenimiento del flujo luminoso de L70 a las 40.000 horas, entonces funcionará durante 40.000 horas antes de caer por debajo del 70% de su nivel inicial de salida de luz. (Megaman Electrica SA, s.f.) La eficiencia depende de la corriente de alimentación y de la disipación del calor. El valor actual óptimo de corriente aparenta ser de 700 miliampers, indicado por fabricantes de luminarias (ver figura)

14

Factor de mantenimiento Con la tecnología tradicional de lámparas de las descarga, para mantener las instalaciones por arriba de las condiciones mínimas de iluminación requeridas según normas había que compensar la depreciación con un factor de mantenimiento (MF, del inglés maintenance factor), indicado en la expresión (1), que englobaba: 

Las fallas aleatorias debidas en su gran mayoría a las lámparas (LSF, Lamp Survival Factor);



La reducción de flujo de las lámparas (LLMF, Lamp Lumen Maintenance Factor);



La depreciación por ensuciamiento de las luminarias (LMF, Luminaire Maintenance Factor) MF = LSF • LLMF • LMF

Las informaciones de LSF y de LLMF, obtenidas bajo condiciones de laboratorio, fueron siempre responsabilidad de los fabricantes de lámparas. Las condiciones reales de funcionamiento en la calle generalmente diferían de las de ensayo. En figura, por ejemplo, se observan datos de LSF de lámparas de sodio de alta presión de un fabricante y datos obtenidos de registros históricos de fallas donde se pueden observar diferencias importantes.

15

Las luminarias con leds, debido a sus características intrínsecas, son diferentes a las luminarias con tecnología convencional de lámparas de descarga desde el punto de vista del mantenimiento. Indicadores relacionados a la vida y la depreciación luminosa, la eficiencia luminosa, la estabilidad del color de la luz, la disipación del calor, el factor de mantenimiento y las operaciones de mantenimiento son discutidos. Dado que la antigüedad de las instalaciones no ha permitido tener datos suficientes para caracterizar estos parámetros, solo es posible estimar posibles resultados. (Manzano, 2017) 3. COMPARACIÓN DE LA ILUMINACIÓN LED CON LA INCANDESCENTE Por lo general, un LED durará cuatro veces más que un CFL y 25 veces más que una fuente incandescente que genera la misma cantidad de luz. Cuando se compara el flujo luminoso de los LED y las fuentes convencionales de luz, los LED pueden tener un valor luminoso inferior en muchos casos. Sin embargo, los LED son fuentes de luz direccionales, todos los flujos luminosos emitidos de un LED se dirigen hacia el área de la tarea. Por el contrario, las fuentes convencionales emiten luz en todas las direcciones. La luz después se modula en una dirección dada con sistemas ópticos como reflectores y lentes. La cantidad de flujos luminosos que entra en el área de la tarea deseada de una fuente de luz LED es mayor que la de una fuente convencional.

16

LED VIDA ÚTIL VATIOS

DEL

FOCO

(EQUIV.

60

W

INCANDESCENTE) COSTO DEL FOCO KWH DE ELECTRICIDAD CONSUMIDO CON 50,000 HORAS DE USO FOCOS NECESARIOS PARA EL USO DE 50.000 HORAS COSTO DE FOCOS NECESARIOS PARA EL USO DE 50.000 HORAS

REEMPLAZO

POR

POTENCIA

INCANDESCENTE)

(FOCO

INCANDESCENTE 50000 horas

1200 horas

10 W

60 W

14

1

300-500

3000

1

42

$14

$42

EQUIVALENTE A

EQUIVALENTE A

POTENCIA LED

LUMENES PROMEDIO

25W

1-3 W

3000 lm

40W

4-5 W

450 lm

60W

6-8 W

800 lm

75W

8-13 W

1100 lm

100W

16-20 W

1500 lm

150W

25-28 W

2700 lm

Comparativa de la eficiencia La gráfica a continuación muestra la eficiencia (lm/W) de cuatro tecnologías disponibles en el mercado. Los valores de la figura muestran una diferencia significativa de más del 50% entre la eficiencia lumínica del LED respecto al resto de tecnologías analizadas. Actualmente tan solo algunos tipos de lámparas de vapor de sodio pueden alcanzar eficiencias equiparables al LED, aunque su aplicación principal es la iluminación vial.

17

4. COMO SE DEFINE CRI El Color Rendering Index o CRI (Índice de Reproducción Cromática) hace referencia a la calidad del reflejo del color que es capturado por una célula fotosensible, siendo 100 el valor ideal que pertenece a la luz solar y siendo 0 el peor valor que se pueda obtener con una lámpara. La luz LED tiene algunas particularidades que hay que tener en cuenta. El CRI no determina la temperatura de color de una fuente de luz ni viceversa. Pero para hacer una comparación objetiva del CRI de dos fuentes de luz, es preferible que ambas fuentes posean la misma temperatura de color. Por ejemplo, una lámpara incandescente de 3000K tiene en el papel un CRI mayor (cercano a 100 ó 100) al de un tubo fluorescente también de 3000K (generalmente en el rango de 60 y 70). La luz natural del sol está entre los 5000K a 6000K y tiene, obviamente, un CRI de 100 y sería ideal que sea tomada siempre como punto de referencia para determinar el CRI de una fuente de luz, lo cual lamentablemente no ocurre. (Julian, 2016) Para el cálculo estándar de este índice se utilizan tan sólo ocho colores, que se suelen denominar R1-R8, todos ellos poco saturados:

18

Pero el primer problema que surge al analizar esta medida es que el CRI es una media de los ocho colores, de modo que puede haber dos luces distintas, una de ellas con nivel cero en sus cuatro primeros colores y cien en los últimos, y la otra al revés cien en los primeros y cero en los últimos, y que sin embargo tengan el mismo índice CRI de 50 aunque reproducen de forma muy distinta los colores de la luz. Por otra parte, estos ocho colores R1-R8 son relativamente fáciles de reproducir, especialmente por la luz LED. Por lo tanto, es importante para analizar la luz LED ir a unas medidas más allá de este espectro de colores. Hace unos años se promovió una mejora sobre la clasificación CRI estándar con el denominado Televisión Lighting Consistency Index (TLCI) que consta de 24 colores. Sin embargo, este índice está muy centrado en las cámaras de televisión broadcast que tienen tres sensores, pero no para la mayoría de las cámaras de vídeo y cine digital actuales que tienen un sólo sensor. Actualmente, para aportar una medida más efectiva a la escala CRI para la luz LED a nivel profesional, se han añadido a la clasificación CRI tradicional de ocho colores R1-R8, otros siete colores R9-R15, en este caso saturados, dando lugar a lo que se conoce como el CRI Extendido, dando una escala de colores de este tipo:

19

El CRI es un valor independiente a la temperatura de color, es decir, al color de la luz emitida por la fuente. A igual color, una bombilla led puede afectar a la perfección de los objetos iluminados según la siguiente escala: 

De 81 a 100: Los colores serán reproducidos de forma muy eficiente.



De 61 a 80 : Ciertos colores pueden aparecer a simple vista distorsionados

Lo habitual en las bombillas led de bajo coste son RA (unidad de medida del índice cromático) del 70 o inferior, y las de mayor calidad a partir de RA 80. Un RA muy elevado reproduce más fielmente los colores de los objetos iluminados, y en la iluminación LED además suele significar un mejor rendimiento lumínico (l/W) según el tipo de led utilizado. Es fundamental a la hora de elegir nuestras luces cuando queramos rodar una pieza de vídeo o realizar una sesión con flashes, ya que con una iluminación de alto CRI, mejor reproducción de los colores obtendremos. Para poder distinguir una lámpara de buena calidad de una mala, debemos fijarnos si el CRI viene indicado en la caja o en el tubo. Para conocer el CRI de una lámpara hay que fijarse en la numeración que figura tras la potencia, indicada en vatios (W). Por ejemplo, si vemos: 8W / 860, el número que nos indica el IRC es el primero tras la barra. El 8 nos indica que esa lámpara tiene un índice de reproducción cromática entre 80 y 100. Las 2 cifras siguientes muestran la temperatura de color de la lámpara: 60 = 6.000 º kelvin. Los sistemas de iluminación LED son típicamente más atractivos en su capacidad para reproducir el color, tienen luz ambiente menos dura. Es importante diferenciar el CRI con el Índice de Temperatura de Color: La temperatura del color se cuantifica en unidades de medida Kelvin y sus valores determinan la calidez de una bombilla.

20

¿Qué bombillas tienen un mejor CRI? Bombillas LED: CRI 80-95. Se recomienda usar este tipo de lámparas con este CRI en talleres de pintura, industria textil, tiendas, escaparates, hospitales, restaurantes, etc Bombillas incandescentes y halógenas: CRI 100 Bombillas fluorescentes: CRI 15-85 Bombillas de haluro metálico: CRI 65-93 Inducción: CRI 79 Bombillas de Sodio Alta Presión: CRI 0-70 De Baja Presión: CRI 0

21

Bibliografía ArquitectosMx. (s.f.). Obtenido de http://arquitectosmx.com/breve-historia-de-la-iluminacioncampana-de-iluminacion-amx/ Fraga Iluminación. (s.f.). Fraga Iluminación. Obtenido de https://www.fragailuminacion.com.ar/publicaciones/historia-de-la-iluminacion/ Julian. (12 de 04 de 2016). LED Almacén. Obtenido de https://blog.ledalmacen.com/2016/04/12/el-cri-en-la-iluminacion-led/ Manzano, E. (2017). Eficiencia y mantenimiento de luminarias led en alumbrado público. Luminotecnia, 50-58. Recuperado el 2019 Megaman Electrica SA. (s.f.). Megaman . Obtenido de http://www.megamanelectrica.com/vida-ymantenimiento-del-flujo-luminoso.html Nuñez, T. (01 de 05 de 2017). ETools. Obtenido de https://www.electrontools.com/Home/WP/2017/05/01/ventajas-y-desventajas-de-lasluces-led/ Philips . (s.f.). Philips . Obtenido de http://www.lighting.philips.com.mx/soporte/soporte/preguntas-frecuentes/life-and-lightoutput/why-is-the-life-of-leds-measured-as-lumen-depreciation Revista de iluminación . (06 de 09 de 2018). Iluminet. Obtenido de https://www.iluminet.com/2018/11/06/depreciacion-luminica/ Rojas, M. (08 de 08 de 2014). Iluminet. Obtenido de https://www.iluminet.com/2014/08/08/historia-del-led/ Sala, J. (2013). Iluminación industrial con LED: consigue ahorros energéticos de hasta el 82%. Recuperado el 20 de 4 de 2019, de https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=4312144 Tierz, A. S., Iturbe, A. M., Muñoz, O. G., & Sáenz, J. L. (2015). Analysis of energy saving in industrial LED lighting: A case study. Recuperado el 20 de 4 de 2019, de https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6172252

22