Como han mencionado otros, la salida de ese amplificador operacional no se acerca al riel de 5V, por lo que su circuito es un poco defectuoso como está.
Personalmente usaría un comparador adecuado para este circuito, pero si realmente debe usar eso o un OP-AMP similar, tendría más éxito usando el op-amp en un modo de baja salida activa. Puede hacerlo simplemente cambiando todo como se muestra a continuación.
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
La histéresis está ahora en la línea de referencia, donde debería estar. Sin embargo, el circuito aún no está completamente en ON. El LED aún se apagará si la resistencia NTC aumenta hasta el punto donde el voltaje del pin negativo cae por debajo del nivel D2 ON. Sin embargo, asumo que la condición de entrada no es realista cuando se le da un valor de resistencia de 4.7K.
Nota, también aumenté el valor de la resistencia del LED. 100R es bastante pequeño para que ese OP-AMP lo maneje.
También agregué dos condensadores.
\ $ C1 \ $ se usa para forzar el circuito a un estado conocido cuando se enciende la alimentación, es decir, el LED está apagado. Su circuito original, si hubiera funcionado, sería un "sorteo de monedas" en cuanto a qué estado comenzó en el encendido. \ $ C1 \ $ corrige esto asegurando que el pin negativo del amplificador operacional comienza en el suelo y decae hasta el valor de sentido actual más lentamente que la referencia. (Suponiendo que haya tenido tiempo de descargarse desde el último apagado).
También proporciona un beneficio adicional de proporcionar un poco de aislamiento de ruido.
\ $ C2 \ $ es, por supuesto, simplemente desacoplamiento.