Tecnología LED: criterios de eficiencia de los LED

Desde la llegada del LED como solución industrial de iluminación; y sobre todo, a la iluminación pública (o vial, o alumbrado exterior, o de potencia o conocida por cualquier otro término que designe esto mismo) se han ido incorporando a la literatura técnica y comercial multitud de términos que en ocasiones son de una interpretación complicada o restringida a unos pocos.

Uno de los datos que con más frecuencia se mencionan en las fichas técnicas de los equipos LED, y que se convierte en argumento de comparación técnico-económica, es el de Eficacia, definida esta como:

Eficacia= lumen [lm]
----------------
Vatio [W]

Conviene dedicarle algo de atención a este concepto por la frecuencia en que se utiliza, y aportar una serie de explicaciones que pongan su comprensión al alcance del consumidor.

En ETI contamos con muchos años de experiencia trabajando con LED de diferentes marcas y procedencias, de distintas eficacias declaradas, temperaturas de color, etc. y esta experiencia nos ha permitido conocer en profundidad la literatura que proporcionan los fabricantes del diodo y de las soluciones de iluminación (módulos/luminarias); es decir, a qué se refieren unos y otros cuándo hacen referencia a este dato en su información.

De esta forma, llegamos a identificar cómo de forma recurrente se incurre en la literatura de fabricantes, importadores y proveedores en errores conceptuales en el uso y manejo de la Eficacia; y el más común: la identificación o equivalencia entre la Eficacia de una luminaria o módulo con la Eficacia del propio diodo.
En ETI la fiabilidad comercial de sus productos viene de la mano del rigor técnico e intelectual. Queremos poner a disposición del público y del sector en particular, una serie de explicaciones que a la sazón, tratan de “arrojar luz” en el entendimiento de este concepto. La capaci- dad de explicar en términos sencillos conceptos com- plejos avala la capacidad técnica de quién explica. De esta manera:

• Para empezar, tenemos que situarnos en el origen y fuente de los datos del fabricante del diodo. Para el cálculo de la Eficacia de sus productos, realiza una serie de ensayos normalizados, es decir en condiciones controladas de laboratorio, lo que de manera estándar supone 25oC de temperatura de unión (algunos ya dan el dato a 85 oC) con corriente pulsante de 350mA.

• Consecuentemente, resulta inmediato colegir que ya desde el origen, el dato de la Eficacia calculada por el fabricante no tiene que ver con las condiciones reales de funcionamiento; encontrando aquí la primera fuente de divergencia de valores sobre un mismo parámetro: la Eficacia. En condiciones reales de funcionamiento se producen Incrementos de corriente (corriente real, no pulsada) y variaciones entre temperatura de ensayo y de operación que reducen la eficacia del diodo.

• Adicionalmente, el uso de ópticas secundarias y cristales reducen el flujo luminoso, con lo que tenemos otra fuente de divergencia entre dichos valores de Eficacia (la del fabricante del diodo y la eficacia anunciada por el proveedor de soluciones de iluminación).

De esta manera, y si entendemos ahora cómo existen efectos combinados que determinan una diferencia obligatoria entre los valores de Eficacia del diodo y del módulo/luminaria ¿cómo es posible que sigamos encontrando literatura comercial en la cual una luminaria o módulo den el mismo flujo que un LED en laboratorio?

Por abundar en explicaciones técnicas que justifican estas di- vergencias combinadas, nos gustaría poder acercar la lupa al origen de las mismas:

Si consideramos una luminaria con un LED de muy altas prestaciones (por ejemplo, el de uso habitual, sin tener que ir a LED muy especiales) con una alimentación a 600mA y unas pérdidas mínimas en la configuración del producto final, entonces y según el siguiente esquema encontramos unas pérdidas mínimas que son de obligada aplicación, que vienen a justificar la obligada divergencia entre Eficacia de Diodo y de Luminaria o Módulo.

Este análisis es irrefutable desde cualquier punto de vista: técnico, de diseño, comercial e incluso académico. Entendiendo que el conocimiento está al alcance de cualquier técnico especializado, aún así es extraordinariamente frecuente encontrar en literatura técnica y técnica-comercial, errores del tipo:

- Poner directamente la eficacia del diodo en los datos de la luminaria.
- Indicar el valor de flujo luminoso multiplicando directamente la potencia por la eficacia del diodo.
- No incluir las pérdidas de ópticas secundarias o cristales.
- No incluir las pérdidas del driver.
- Indicar datos obtenidos a temperaturas de color de 5000K ó 6000K: más flujo, pero más riesgo fotobiológico.
- Indicar datos de ensayos realizados con LED más eficientes de los que se usarán en la realidad.
- Asteriscos, letra pequeña al pie.

Y así un sinfín de de inexactitudes bien voluntarias o involuntarias, tan grave lo uno como lo otro, que conducen a crear confusión en el mercado.

ETI, empresa Certificada ISO 9001 para el diseño y fabricación de módulos de LED, desde su inicio en la fabricación de módulos ha venido dando los datos de eficacia en función de los ensayos realizados en el laboratorio normalizado ENAC en condiciones reales de funcionamiento: Temperatura real de funciona- miento, Corriente real de funcionamiento, uso de ópticas secundarias, pérdidas del driver, temperatura de color de 4000K,… etc. El rigor técnico empleado por ETI es parte del compromiso con sus Clientes. De nada vale ofrecer lo que no se puede cumplir, y que con una simple medición in-situ puede quedar evi- denciado, y obligar a dudosas y difíciles justificaciones. Por ello, ETI apuesta por la fiabilidad y el compromiso a largo plazo; nuestros productos ofrecen sobre el papel las prestaciones que sí se van a dar en la realidad, aún a riesgo de que un interlocutor no cualificado llegue a cuestionar las prestaciones de nuestros productos en comparación con las de otros fabricantes que manejan los conceptos sin el rigor ni la competencia profesional debidas.
Los nuevos ETILED+ alcanzan e incluso superan los 100 lm/W; quizás alguien acostumbrado sólo a tomar decisiones sobre comparaciones de prestaciones teóricas sobre un papel pueda parecerle poco; pero sin embargo, el valor es seguro.

Si las asociaciones, tanto nacionales como europeas, dan unas recomendaciones para presentación de datos, ¿por qué no se vigilan y comunican al mercado las desviaciones? Trabajemos en la línea de la excelencia técnica y el compromiso con los Clientes; denunciemos prácticas engañosas o que conducen al engaño a través del uso torticero de información técnica. Desde ETI queremos ser los primeros en la divulgación de buenas prácticas sectoriales, incluyendo la veracidad de la información comercial y técnico-comercial. Esperamos que otros se sumen a esta iniciativa.

Estas mejoradas prestaciones se han obtenido mediante el uso de LED de última generación aumentando así un 20% el flujo luminoso y optimizando los sistemas de ecualización y protección, incrementándose por tanto también un 20% la eficacia. Estos sistemas de ecualización y protección en la PCB, en la actualidad introducidos a nivel comercial solamente por ETI, evitan el fallo catastrófico de los LED a costa de una ligera penalización en la eficacia del conjunto, dejando de nuevo patente nuestro compromiso con la fiabilidad y durabilidad del producto.

Desde ETI esperamos que esta breve nota ayude a los distintos interlocutores y agentes del mercado a hacer las preguntas correctas; a entender al Cliente su derecho pedir los ensayos que acrediten y verifiquen las prestaciones que se ofrecen; a mejorar la claridad de la información y a purgar del mercado la información inexacta e iniciativas de marketing directamente torticeras.

Entendemos que es responsabilidad del propio sector, de sus miembros, el ayudar al mercado a formarse una opinión con fundamentos sólidos, y somos nosotros quienes tenemos la responsabilidad de hacer accesible a nuestros Clientes el conocimiento y la comprensión de los factores clave. Esperamos haber contribuido a ello.

Jornadas técnicas en MATELEC 2014
El contenido de este articulo se expondrá en detalle en una ponencia que el director general de ETI, José Ignacio Garreta dará en el marco de las jornadas técnicas del Salón Internacional de Soluciones para la Industria Eléctrica y Electrónica, MATELEC.

Eficacia, Eficiencia, Rendimiento: Jueves 30 de octubre: - 15.30h, en el box 6.1 pabellón 6 de IFEMA.

ETI también repetirá la ponencia sobre solar presentadas en el ultimo simposio:
Farolas Autónomas Fotovoltaicas - LED: Martes 28 de octubre: - 15.30h. en el box 6.1 pabellón 6, IFEMA.