¿Qué tan eficientes son los LED?

Para aclarar las cosas, definamos de qué estamos hablando.

Hay dos términos que se mezclan bastante a menudo:

• Eficacia luminosa:

La eficiencia luminosa es una cantidad adimensional que se deriva de la eficacia luminosa. Es simplemente el cociente de la eficacia luminosa de la fuente y la máxima eficacia luminosa posible de la radiación.

• Eficacia luminosa:

Este es el valor que ves más a menudo. Suele tener la unidad de lumen por vatio. Y proporciona el flujo luminoso por potencia, que es una cantidad útil para ver cuánta luz obtendremos con una potencia dada.

Con esto tenemos que ser un poco cuidadosos también. Porque la potencia puede ser el flujo radiante de la fuente o la potencia eléctrica. Por lo tanto, el primero puede denominarse eficacia luminosa de la radiación, y la última eficacia luminosa de una fuente o eficacia luminosa general.

Ahora surge el problema, que no podemos ver todos los colores igualmente bien. Y los lúmenes en realidad se ponderan según la respuesta de nuestro ojo:

_{^{Dominio público, Link}}

Entonces, con esto, puede crear algunos valores de los límites superiores (según la redefinición de la unidad candela ). Esta sería la eficacia luminosa de la radiación .

que son:

• Luz verde a 555 nm: 683 lm / W
• Máximo para CRI = 95 a 5800K: 310 lm / W (basado en radiadores de cuerpo negro truncado)
• Máximo para CRI = 95 a 2800 K: 370 lm / W

Para obtener más información, consulte aquí .

Si reduce el índice de reproducción de color (CRI), puede lograr valores más altos. Pero no más alto que 683 lm / W.

Entonces, ¿qué tan eficientes son los LED?

Aquí tenemos valores de eficacia luminosa de una fuente .

Bueno, hay una carrera de eficiencia. Cree publicó una prensa lanzamiento con un LED de laboratorio de 303 lm / W a 5150K. El CRI no se mencionó, supongo que es inferior a 95, pero según los datos anteriores, parece que tendría una eficiencia luminosa de entre 80% y 90%.

Por supuesto, su LED promedio disponible tiene menos. 100 lm / W sería de alrededor del 25% al 30% y los nuevos chips de 200 lm / W anunciados recientemente (a partir de agosto de 2017) alcanzan del 50% al 60%.

Tenga en cuenta que lo anterior es para la visión fotópica (visión diurna), las cosas cambian con la visión escotópica, pero eso generalmente no es tan interesante.

Si realmente quieres entrar en las entrañas, deberías tomar el espectro del LED y descubrir cuál es el máximo teórico más alto para ese espectro (basado en la curva de ponderación) y luego puedes calcular el valor.

Como cada LED tiene un espectro diferente, es difícil obtener estos datos fácilmente.

_{^{Espero no haber cometido un error aquí, porque siempre encuentro el tema un poco confuso, no importa cuántas veces lo vuelva a visitar.}}

Como se señaló en los comentarios, depende.

Los LED más antiguos a menudo tienen una eficiencia menor que los tipos más nuevos.

Algunas bombillas tienen componentes electrónicos más eficientes para convertir la tensión de la red a la tensión de CC necesaria para los LED.

Pero para una bombilla de luz LED dada, puede hacer una estimación con la frecuencia con la que se imprime la cantidad de energía que necesita una luz incandescente (con una cantidad similar de salida de luz) impresa en la caja. Según Wikipedia , la eficiencia promedio de una bombilla incandescente es del 2.2%.

Tomemos como ejemplo la bombilla Ikea "LEDARE" E-27 600 lumen:

Potencia equivalente para bombilla incandescente: 48 W Potencia real utilizada: 8.6 W

Eso significa que esta bombilla dice ser 48 / 8.6 = 5.6

veces más eficiente que una bombilla incandescente, por lo que resultaría en:

5.6 * 2.2% = 12.3% de eficiencia.

Para esta lámpara Ikea Ledare.

Tenga en cuenta que esta es la eficiencia total , por lo que la eficiencia de la electrónica es mayor que la eficiencia de los LED.

La electrónica adecuada del controlador de LED debe tener una eficiencia de 85 a 99% (¡eso es lo que yo conozco!) Por lo tanto, la eficiencia real de los LED será ligeramente superior al 12.3% que acabo de calcular.

Eso asumiendo que todos los números dados por Ikea son ciertos, por supuesto.