LED instalados permanentemente en lámparas: ¿cuánto duran?

La vida útil de los LED: Comparación y avances

La vida útil se indica generalmente en horas de funcionamiento, lo que es un método habitual para determinar la durabilidad de las fuentes de luz. Los LED son conocidos por durar mucho más que las lámparas incandescentes o halógenas convencionales.

Los fabricantes suelen indicar una vida útil de entre 20 000 y 50 000 horas. Estas impresionantes cifras son el resultado de los avances tecnológicos que se han producido en el desarrollo de los LED. Para comprender la importancia de estas horas de funcionamiento en un contexto cotidiano, se puede

hacer

un sencillo

ejemplo de cálculo: una lámpara LED que se utiliza una media de 3 horas al día duraría aproximadamente 18 años con una vida útil de 20 000 horas. Si la misma lámpara se utiliza durante 50 000 horas, podría durar hasta 45 años. Esto supone una enorme ventaja con respecto a las bombillas incandescentes convencionales, que duran una media de solo unas 1000 horas, y a las bombillas halógenas, que duran entre 2000 y 4000 horas.

Comparación con las fuentes de luz convencionales

La larga vida útil de los LED contribuye de manera significativa a que estén sustituyendo cada vez más a las bombillas incandescentes y halógenas. Mientras que una bombilla incandescente convencional se funde con relativa rapidez y debe sustituirse con frecuencia, el uso de LED reduce considerablemente los gastos de mantenimiento. Esta reducción de la frecuencia de sustitución no solo es práctica, sino que también ahorra costes a largo plazo.

Avances tecnológicos y eficiencia

La impresionante vida útil de los LED es el resultado de numerosos avances tecnológicos. Los LED utilizan tecnología de semiconductores que permite una conversión más eficiente de la electricidad en luz, en comparación con los métodos tradicionales de emisión de luz de las bombillas incandescentes. Mientras que una bombilla incandescente produce luz mediante el efecto de calentamiento de un filamento de tungsteno y pierde mucha energía en forma de calor, los LED funcionan de forma más fría y eficiente.

Fiabilidad a largo plazo

Además de su larga vida útil, los LED también ofrecen una calidad de luz constante durante todo su tiempo de funcionamiento. En muchas lámparas convencionales, el rendimiento lumínico disminuye con el tiempo, mientras que los LED tienden a mantener su brillo constante durante un período mucho más largo.

La tasa de fallos también es menor en los LED, lo que los convierte en una opción fiable para aplicaciones que requieren una iluminación continua

.

Es decisivo, por ejemplo, en entornos industriales o instituciones públicas.

Ventajas económicas y ecológicas

La larga vida útil de los LED fijos no solo aporta ventajas económicas gracias a la reducción de los costes de mantenimiento y sustitución, sino también ventajas ecológicas. Una menor frecuencia de sustitución significa menos residuos y un menor consumo de recursos. Esto convierte a los LED en una opción más respetuosa con el medio ambiente que puede contribuir a una estrategia de iluminación sostenible.

«Para prolongar la vida útil de los LED fijos, asegúrate de que no se sobrecalienten. Los LED fijos son sensibles al calor y las altas temperaturas pueden reducir drásticamente su vida útil. Por lo tanto, es importante que los LED se refrigeren adecuadamente, por ejemplo, mediante el uso de disipadores de calor o ventiladores».

Degradación de los LED: causas, efectos y contramedidas

La degradación es un término que se utiliza en muchos campos técnicos y científicos y que, en general, describe el proceso de deterioro o degradación gradual de las propiedades, el rendimiento o la eficiencia

de

un material.

 

En lo que respecta a la tecnología LED, la degradación se refiere a la reducción del rendimiento lumínico y la eficiencia de los LED con el paso del tiempo. Este proceso es inevitable, pero su velocidad y alcance pueden verse afectados por diversos factores.

Degradación en los LED

En los LED, la degradación se manifiesta principalmente en forma de disminución del rendimiento lumínico. Esta disminución se denomina a menudo «retención del flujo luminoso » o «mantenimiento del flujo luminoso» y se expresa en porcentaje del rendimiento lumínico original. Un valor de degradación típico podría ser, por ejemplo, el 70 % del brillo original después de 50 000 horas de funcionamiento, a menudo indicado como L70. Esto significa que, tras este tiempo de funcionamiento, el LED sigue conservando el 70 % de su brillo original. Brillo.

Causas de la degradación

1. Carga térmica: el calor excesivo es una de las principales causas de la degradación de los LED. Aunque los LED son más eficientes que las fuentes de luz tradicionales, siguen generando calor que debe disiparse. Una mala disipación del calor puede provocar un sobrecalentamiento, lo que daña los materiales del LED y reduce el rendimiento lumínico.
2. Carga eléctrica: Las cargas eléctricas fuertes o fluctuantes pueden afectar a la vida útil y la eficiencia de los LED. Una fuente de alimentación constante y estable es fundamental para minimizar la degradación.
3. Condiciones ambientales: la humedad, las temperaturas extremas y las influencias químicas pueden atacar los materiales de los LED y los componentes asociados y provocar una degradación más rápida.
4. Calidad de los materiales: la calidad de los materiales utilizados tiene una influencia considerable en la tasa de degradación. Los LED de alta calidad con materiales resistentes suelen mostrar una degradación más lenta en comparación con los productos de menor calidad.

Efectos de la degradación 

La degradación afecta directamente a su rendimiento y eficiencia. A medida que aumenta la degradación, no solo disminuye el brillo, sino que también pueden producirse cambios de color que afectan a la calidad de la luz. Esto puede ser especialmente crítico en aplicaciones que requieren condiciones de iluminación constantes, como entornos industriales, instalaciones médicas o galerías de arte.

Medidas para reducir la degradación

1. Buena gestión térmica: la implementación de sistemas o técnicas de refrigeración eficaces puede mantener baja la temperatura de los LED y, por lo tanto, ralentizar la degradación.
2. Materiales de alta calidad: el uso de LED y componentes de alta calidad puede reducir significativamente la tasa de degradación.
3. Fuente de alimentación estable: una fuente de alimentación constante y limpia evita sobrecargas eléctricas y protege los componentes LED.
4. Protección contra las influencias ambientales: las carcasas y los revestimientos protectores adecuados pueden proteger los LED de las influencias ambientales nocivas y prolongar su vida útil.

Factores y métodos para calcular la

vida útil

de

los LED

La vida útil de los LED se suele indicar en horas de funcionamiento y describe el periodo de tiempo durante el cual el LED puede mantener una determinada potencia o luminosidad. Este cálculo se basa en varios factores y pruebas destinados a garantizar que los LED funcionen de forma fiable en condiciones reales. Estos son los pasos y factores más importantes que se tienen en cuenta al calcular la vida útil de los LED:

1. Mantenimiento del flujo luminoso: la vida útil de un LED se define a menudo como el tiempo que tarda la eficiencia luminosa en reducirse a un porcentaje determinado del valor original. Los valores de medición típicos son:

1. L70: el tiempo hasta que el LED alcanza el 70 % de su rendimiento lumínico original.
2. L80: el tiempo hasta que el LED alcanza el 80 % de su rendimiento lumínico original.

Por ejemplo, L70 = 50 000 horas significa que, tras 50 000 horas de funcionamiento, el LED sigue ofreciendo el 70 % de su luminosidad original.

2. Condiciones de prueba: los LEDse prueban en condiciones estandarizadas para obtener resultados consistentes y comparables. Estas pruebas incluyen:

1. Temperatura: los LED se prueban a diferentes temperaturas para medir su rendimiento en condiciones de funcionamiento realistas.
2. Corriente de funcionamiento: la corriente con la que funcionan los LED se mantiene constante durante las pruebas.
3. Condiciones ambientales: las pruebas tienen en cuenta condiciones ambientales como la humedad y la presión atmosférica.

3

. Pruebas de vida útil aceleradas: dado que no es práctico probar los LED durante toda su vida útil, se utilizan pruebas aceleradas. Estas pruebas aumentan la temperatura y la corriente de funcionamiento para acelerar el proceso de envejecimiento. Los resultados de estas pruebas se extrapolan para estimar la vida útil en condiciones normales.

4. Tasa de fallo y fiabilidad: además del rendimiento lumínico

,

también se tiene en cuenta la tasa de fallo de los LED. Esto se refiere a la Probabilidad de que un LED falle por completo debido a un defecto técnico. Se utilizan métodos estadísticos como la distribución de Weibull para modelar la tasa de fallos a lo largo del tiempo.

5. Especificaciones del fabricante y certificaciones: los fabricantes suelen indicar la vida útil garantizada basándose en sus pruebas y modelos internos. Las certificaciones de institutos de ensayo independientes pueden ofrecer una garantía adicional de que las vidas útiles indicadas son fiables.

Ejemplo de cálculo 

Un fabricante podría probar un LED a una temperatura ambiente de 25 °C con una corriente de funcionamiento de 350 mA y determinar que, tras 10 000 horas, el LED conserva el 95 % de su luminosidad original.

 

Mediante modelos matemáticos y pruebas aceleradas a temperaturas más altas, se podría extrapolar que, en condiciones normales, el LED conservaría el 70 % de su luminosidad (L70) después de 50 000 horas.

Factores que influyen en la vida útil real de los LED

La vida útil real puede verse afectada por una serie de factores que van más allá de la simple indicación de las horas de funcionamiento. Los ciclos de conmutación, el número de horas de funcionamiento y la temperatura ambiente desempeñan un papel fundamental. Estos factores pueden influir considerablemente en el rendimiento y la durabilidad de los LED y deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar e instalar la iluminación LED.

1. Ciclos de conmutación

Definición e influencia: los ciclos de conmutación se refieren al número de veces que un LED se enciende y se apaga. Cada LED tiene un número limitado de ciclos de conmutación que puede soportar antes de que su rendimiento se vea afectado.

Influencia en la vida útil: el encendido y apagado frecuentes pueden provocar tensiones térmicas en el LED, ya que se calienta y enfría cada vez. Estos ciclos térmicos pueden dañar los componentes internos y provocar un fallo prematuro. En general, los LED son más resistentes a los ciclos de conmutación que las bombillas incandescentes convencionales. Sin embargo, un encendido y apagado extremadamente frecuente, por ejemplo, en aplicaciones como detectores de movimiento o luces intermitentes, puede acortar la vida útil

.

Especificaciones del fabricante: muchos fabricantes indican que sus LED están diseñados para un número determinado de ciclos de encendido. Esto puede oscilar entre unos pocos miles y varios millones de ciclos, dependiendo de la calidad y el diseño del LED.

2. Número de horas de funcionamiento

Definición e influencia: el número de horas de funcionamiento se refiere al tiempo total que un LED pasa encendido. Este es el factor principal que determina la vida útil de los LED y suele ser especificado por los fabricantes.

Influencia en la vida útil: La vida útil de un LED se indica a menudo en términos de mantenimiento de lúmenes, por ejemplo, L70 (el tiempo que tarda el LED en alcanzar el 70 % de su rendimiento lumínico original). Un tiempo de funcionamiento más largo significa una mayor carga acumulada para los componentes del LED. Los LED que funcionan de forma constante durante períodos de tiempo más largos suelen tener una vida útil más larga en comparación con los que se encienden y apagan con frecuencia.

Ejemplo práctico: un LED que que funciona una media de 3 horas al día tiene una vida útil prevista mucho más larga que uno que funciona las 24 horas del día. Esto significa que el mismo LED durará más tiempo en un hogar que en una aplicación industrial, donde es posible que esté encendido las 24 horas del día.

3. Temperatura ambiente

Definición e influencia: la temperatura ambiente es la temperatura del aire que rodea al LED durante su funcionamiento. Los LED son sensibles a las altas temperaturas, ya que estas pueden afectar directamente a su rendimiento y vida útil.

Influencia en la vida útil:

Altas temperaturas: si los LED funcionan a altas temperaturas ambiente, pueden sobrecalentarse. El sobrecalentamiento acelera la degradación de los materiales del LED y reduce la eficiencia luminosa más rápidamente.

Temperaturas bajas: Las temperaturas bajas son generalmente menos perjudiciales para los LED e incluso pueden prolongar su vida útil. Los LED funcionan de manera más eficiente y generan menos calor a temperaturas más bajas.

Gestión del calor: Una disipación eficaz del calor es fundamental para maximizar la vida útil de los LED. Esto se puede lograr mediante el diseño de la luminaria LED, los disipadores de calor y otros métodos de refrigeración pasivos o activos

.

Especificaciones del fabricante: la mayoría de los fabricantes prueban sus LED a temperaturas estandarizadas, normalmente a 25 °C. Estas pruebas proporcionan datos básicos, pero la vida útil real puede variar si los LED se utilizan en entornos más cálidos o más fríos.

Motivos de los fallos de los LED y posibilidades de sustitución de las lámparas

LED

Los LED pueden estropearse, aunque tienen una vida útil mucho más larga que las lámparas incandescentes y halógenas convencionales. Hay varios factores que pueden provocar el fallo de un LED:

Sobrecalentamiento: una de las causas más frecuentes del fallo de los LED es el sobrecalentamiento. Si el calor no se disipa de forma eficaz, los componentes internos del LED pueden resultar dañados. Esto puede deberse a una gestión térmica insuficiente, a una ventilación deficiente o a temperaturas ambientales elevadas.

Sobrecarga eléctrica: los picos de tensión o las fluctuaciones de corriente pueden dañar los componentes electrónicos del LED. Esto puede deberse a fuentes de alimentación defectuosas, cableado inadecuado o interferencias eléctricas en la red eléctrica.

Problemas de calidad: los LED de baja calidad o la mala fabricación también pueden provocar un fallo prematuro. Los LED de alta calidad de fabricantes de renombre suelen tener una vida útil más larga y son menos propensos a fallos.

Daños mecánicos: los impactos físicos, las vibraciones o un manejo inadecuado pueden dañar los LED. Las conexiones y los puntos de soldadura dentro del LED son especialmente sensibles.

Degradación: aunque los LED funcionan de forma fiable durante largos periodos de tiempo, siguen estando sujetos a un proceso de envejecimiento natural. El rendimiento lumínico disminuye gradualmente y pueden producirse cambios de color. Con el tiempo, esto puede hacer que el LED se considere «estropeado», aunque siga funcionando.

¿Se pueden sustituir las lámparas LED? 

La posibilidad de sustituir las lámparas LED y la forma de hacerlo depende del diseño de la luminaria y del tipo de LED. Básicamente, hay dos tipos principales de lámparas LED: lámparas LED sustituibles y luminarias LED fijas.

Lámparas LED reemplazables

1. Sustitución sencilla: muchas lámparas LED están diseñadas para sustituir directamente a las lámparas incandescentes o halógenas convencionales. Estos LED tienen casquillos estandarizados (por ejemplo, E27, GU10) y se pueden sustituir fácilmente atornillándolos o enchufándolos en el casquillo existente.
2. Ventajas: la sustitución es sencilla y no requiere herramientas especiales ni conocimientos técnicos. Además, los LED defectuosos u obsoletos pueden sustituirse de forma rápida y económica. ser sustituidas.

Luces LED fijas

1. Complejidad: en el caso de los LED fijos, la sustitución suele ser más difícil, ya que los LED están integrados en la luminaria. Esto significa a menudo que hay que sustituir toda la luminaria cuando los LED fallan.
2. Ventajas: los LED fijos permiten diseños más compactos y eficientes. A menudo ofrecen una mejor disipación del calor y una vida útil más larga, ya que están optimizados específicamente para la luminaria en cuestión.

Cinco consejos para prolongar la vida útil de tus lámparas LED

1. Asegúrate de que la disipación del calor sea buena

Por qué es importante: el sobrecalentamiento es una de las principales causas de fallo prematuro de los LED. Una disipación eficaz del calor puede mantener baja la temperatura de las bombillas LED y prolongar su vida útil.

Cómo hacerlo: utiliza luminarias diseñadas específicamente para LED y que cuenten con buenos disipadores de calor o sistemas de ventilación. Asegúrese de que las lámparas LED se instalen en zonas bien ventiladas para facilitar la disipación del calor. Limpie regularmente el polvo y la suciedad de los disipadores de calor y las rejillas de ventilación para mantener la eficiencia de la disipación del calor.

2. Garantizar un suministro eléctrico estable

Por qué es importante: las fluctuaciones de tensión y las sobrecargas eléctricas pueden dañar los componentes internos de los LED y acortar su vida útil.

Cómo hacerlo: utiliza reguladores de intensidad compatibles con LED que garanticen un suministro eléctrico constante y no afecten a la vida útil de los LED. Instala dispositivos de protección contra sobretensiones para proteger los LED de picos de tensión repentinos. Asegúrate de que las instalaciones eléctricas de tu hogar o negocio sean adecuadas y seguras.

3. Evita encender y apagar con frecuencia

Por qué es importante: cada vez que se enciende o apaga un LED, este se ve sometido a tensiones térmicas que pueden afectar a su vida útil.

Cómo hacerlo: evita encender y apagar los LED con frecuencia innecesaria. Déjalos encendidos si solo vas a salir de la habitación por un momento. Utiliza sensores de movimiento y temporizadores para optimizar el encendido y apagado de los LED y reducir el número de ciclos de conmutación. Para las zonas en las que es inevitable encender y apagar con frecuencia, elige LED diseñados para muchos ciclos de conmutación.

4. Tener en cuenta las condiciones ambientales

Por qué es importante: las temperaturas extremas, la alta humedad y las condiciones ambientales agresivas pueden afectar al rendimiento y la vida útil de los LED.

Cómo implementarlo: instala los LED en entornos que se encuentren dentro del rango de temperatura recomendado por el fabricante. Evite el uso de LED en entornos húmedos o corrosivos, a menos que estén diseñados específicamente para ello (por ejemplo, LED con protección IP para exteriores ). Proteja los LED de la luz solar directa y otros condiciones climáticas extremas.

5. Elija LED y accesorios de alta calidad

Por qué es importante: los LED y componentes de alta calidad suelen ofrecer un mejor rendimiento y una mayor vida útil.

Cómo hacerlo: invierte en LED de fabricantes de renombre, conocidos por su calidad y fiabilidad. Preste atención a las certificaciones y sellos de calidad que confirman la calidad y la vida útil de los LED. Utilice únicamente fuentes de alimentación y controladores compatibles, diseñados específicamente para los LED en cuestión.

Conclusión: ¡así lo harás todo bien!

La vida útil de las lámparas LED se puede prolongar considerablemente con unas sencillas medidas. Es fundamental una buena disipación del calor, un suministro eléctrico estable, evitar ciclos de encendido frecuentes, unas condiciones ambientales adecuadas y la selección de productos de alta calidad. Si sigue estos consejos, disfrutará de una iluminación LED duradera, eficiente y fiable que le permitirá ahorrar costes a largo plazo y proteger el medio ambiente.

Si aún no tienes claro cómo quieres implementar la iluminación, concierta una cita con los diseñadores de iluminación de skapetze® para recibir asesoramiento personalizado y desarrollar un concepto de iluminación individualizado.

También puedes visitarnos en nuestro estudio de iluminación en Simbach am Inn.

Si ya tienes una idea concreta de cómo deben ser las luminarias de tu hogar, podemos ayudarte a hacerla realidad gracias a nuestro taller interno.