La iluminación eficiente en el hogar, industria, vías públicas, hospitales, etc., tiene una gran importancia, ya que es imprescindible para realizar todo tipo de actividades. Según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), la iluminación del hogar emplea 11,7 % de toda la energía eléctrica consumida. Este consumo está por debajo del refrigerador, el cual ocupa el primer lugar con un 16,8 %. Estos porcentajes de consumo de energía pueden parecer increíbles, cuando se tiene en cuenta que en el hogar se usan otros electrodomésticos más potentes.

Sin embargo, tanto el refrigerador como la iluminación se emplean intensivamente las 24 horas del día, y durante todo el año. Por tanto, para el ahorro energético, la iluminación eficiente y el refrigerador son dos aspectos fundamentales que no puedes descuidar. En este artículo hablaremos de las diferentes tecnologías de los sistemas de iluminación disponibles en el mercado. De esta manera, podrás hacer la mejor selección en función de la cantidad de iluminación que necesites y de su respectivo consumo energético.

¿Cómo se mide la iluminación eficiente?

Las unidades físicas para medir la iluminación eficiente son el lumen y el lux. Normalmente, las bombillas vienen de fábrica con unas especificaciones en lúmenes, los cuales son toda la energía lumínica que producen. Por otra parte, los lux son unidades más prácticas, porque son la cantidad de lúmenes que inciden en una superficie determinada. De esta manera, un área estará más o menos iluminada dependiendo de cuántos lúmenes estén incidiendo en la misma. Los lux se expresan en lúmenes/m². Para medir la iluminación en cualquier punto de una estancia se usa el luxómetro. Por ejemplo, en una habitación se coloca el luxómetro en varios puntos y se saca el promedio aritmético de iluminación de dicha zona, en lúmenes/m².

La eficiencia del consumo de energía eléctrica para producir iluminación se expresa en lúmenes por vatio (lúmenes/W). Este dato lo traen de fábrica las distintas bombillas que se consiguen en el mercado. Por tanto, esta eficiencia es muy importante para estimar el ahorro energético de los sistemas de iluminación empleados en viviendas y edificios.

Temperatura del color de la iluminación eficiente

En el tema de la iluminación eficiente, la temperatura del color de la luz es un aspecto muy relevante. Sin embargo, es probable que algunas personas no lo entiendan. La luz blanca del sol es la referencia a buscar en la iluminación, ya que el ojo humano está más adaptado a la misma. Esta luz tiene una combinación de colores amarillos, azules y rojos, que entran en equilibrio a los 5600 °K.

¿Pero cómo es eso de que el color de la luz y la temperatura están relacionados? Pues, sí. Este descubrimiento se debe al físico Max Planck (año 1900). Planck descubrió que, independientemente del tipo de material, todos los objetos emiten radiación dependiendo de su temperatura absoluta (°K). Por ejemplo, a 1000 °K, los cuerpos emiten mucha radiación infrarroja, la cual no es visible al ojo humano. Sin embargo, cuando la temperatura alcanza 2000 °K, estos comienzan a verse rojo brillante. Luego, a 3000 °K, el color de la luz emitida es el que tiene típicamente una lámpara incandescente.

A medida que aumenta la temperatura, la radiación visible va adquiriendo los colores verdes, azules y violetas. Por ejemplo, a 6000 °K, las radiaciones de los colores tienen una distribución uniforme y equilibrada (luz solar blanca). Finalmente, si se sigue aumentando la temperatura, la luz se va volviendo más azulada y violeta, paulatinamente.

Es importante aclarar que esto no implica que una bombilla tenga que alcanzar esas temperaturas. Es decir, la temperatura del color es una referencia para especificar el color de la luz con gran precisión, usando los conceptos físicos de Plank.

Tecnologías de iluminación eficiente

Básicamente, existen tres tecnologías para producir iluminación a partir de la energía eléctrica. Estas son la tecnología de filamentos incandescentes, excitación de gases y la tecnología LED, la cual es la más reciente. A continuación, explicaremos cada una de ellas:

Sistemas de iluminación por tecnología de filamentos incandescentes

El primer dispositivo eléctrico de uso práctico para producir iluminación fue la bombilla incandescente. Esta bombilla incandescente, patentada por Edison en 1879, es un bulbo de vidrio que no contiene aire, dentro del cual se encuentra un filamento de wolframio. Cuando se aplica un potencial eléctrico entre los extremos del filamento, se produce una corriente eléctrica que circula por el mismo. Esta corriente eléctrica calienta el filamento hasta la incandescencia, produciendo una luz con un tono amarillento típico (2700 °K). Esta tecnología logró mejorarse agregando al interior del bulbo de vidrio un gas inerte y una pequeña cantidad de material halógeno (bromo o yodo) . De esta manera, se logra aumentar un poco la cantidad de luz producida y también la vida útil de la bombilla. A esta lámpara se le conoce como bombilla halógena incandescente.

La eficiencia de la bombilla incandescente tradicional es de aproximadamente 12 lúmenes por cada vatio consumido, con una vida útil de 1000 horas. Por otra parte, la bombilla halógena incandescente alcanza los 22 lúmenes por vatio, con 2000 horas de vida útil. La temperatura de color típica de la bombilla halógena es de 3100 °K.

Tecnología de iluminación por excitación de gases

Si en vez de emplear un filamento, que es un material sólido, se utiliza un gas inerte a baja presión, también es posible producir luz. Este es el caso de las lámparas fluorescentes, lámparas de vapor de sodio, lámparas de halogenuros metálicos, lámparas de vapor de mercurio, etc. En todas estas se hace pasar una corriente eléctrica a través de un medio gaseoso. Entre los gases inertes más empleados están el argón y el neón. Además, se emplea el mercurio, sodio y otros metales, los cuales tienen bajos puntos de fusión y evaporación.

Las lámparas fluorescentes tienen una eficiencia de 80 lúmenes/vatio, vida útil de 15000 horas y una temperatura de color entre 2700 y 6000 °K. Por otra parte, las lámparas de vapor mercurio tienen una eficiencia de 60 lúmenes/vatio, vida útil de 12000 horas y una temperatura de color de 4000 °K. Las lámparas de vapor de sodio alcanzan una eficiencia de 100 lúmenes/vatio, vida útil de 15000 horas y temperatura de color de 2300 °K. Finalmente, las lámparas de halogenuros metálicos llegan a una eficiencia de 90 lúmenes/vatio, vida útil de 12000 horas y temperatura de color de 5000 °K.

Tecnología LED de iluminación

Las luces LED representan la última tecnología en cuanto a iluminación eficiente de hogares, edificios, fábricas, hospitales, etc. El primer diodo emisor de luz (LED) fue inventado por Nick Holonyak, en los laboratorios de General Electric, para el año 1962. La luz de este primer LED era de color rojo, y no tuvo una aplicación inmediata. Luego, fueron saliendo luces LED de color amarillo, verde, naranja, etc.

Las primeras luces LED de luz blanca y gran luminosidad salieron al mercado en 1997. A partir de ese momento, esta tecnología de iluminación fue desarrollándose aceleradamente, hasta convertirse en una alternativa válida a todas las demás tecnologías.

Con la tecnología LED se alcanzan eficiencias de 150 lúmenes/vatio, vida útil de 50000 horas y una amplia gama de temperaturas de color (2700 a 6000 °K). Además, tiene grandes ventajas debido a su bajo peso y volumen.

E4e Soluciones y el ahorro energético de las luces LED

En E4e Soluciones recomendamos el uso de la tecnología LED, porque permiten una iluminación eficiente, mayor ahorro energético y son más amigables con el medioambiente. Además, las lámparas LED son más ecológicas, duraderas y cuentan con una amplia gama de tonalidades. Esto último es muy importante ya que hacen posible su uso en exteriores e interiores, sin distorsionar los colores de los objetos que iluminan.