LED vs Bajo Consumo. ¿Qué bombilla elegir?

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El altísimo coste de la 'factura de la luz' debido a las actuales circunstancias entre las que destacan la escasez de combustibles fósiles y la prolongada sequía (generación térmica e hidráulica), provoca que conseguir ahorrar energía eléctrica se haya convertido actualmente en algo prioritario. Y en ¿cuánto influye la iluminación del hogar en la factura?. Pues en torno al 25%. Entonces, ¿cómo es posible disminuir el coste de la iluminación?

Actualmente se disponen de dos tipos de bombillas que, manteniendo el mismo nivel de iluminación, tienen un consumo de electricidad notablemente inferior al de las bombillas incandescentes (*). Esta son: las bombillas LED (Light Emitting Diode - Diodo Emisor de Luz) y las bombillas de Bajo Consumo. Ambas tienen unas características diferenciadoras, por lo que, el elegir entre unas u otras dependerá de las necesidades de cada consumidor.

(*) En una bombilla incandescente solo un 10% de la electricidad que consumen se transforma en luz, mientras que el 90% se convierte en calor. Su vida útil es de solo 1.000 horas. Su fabricación fue prohibida en la Unión Europea desde septiembre de 2012.

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Bombillas LED frente a bombillas de bajo consumo.-

• Las bombillas LED inmediatamente producen su iluminación total al contrario de las bombillas de bajo consumo que pueden tardar hasta un minuto en calentarse y producir toda su luminosidad, por lo que empezarán con una luz tenue.
• La vida útil de una bombilla LED es de hasta 50.000 horas, mientras que la vida útil de una bombilla de bajo consumo es de solo 10.000 horas (una bombilla LED dura 5 veces más que una de bajo consumo).

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• El contenido en mercurio y gases contaminantes es nulo en las bombillas LED, mientras que estos si existen en las bombillas de bajo consumo, que son consideradas como residuos peligrosos, lo que se debe considerar en el momento de ser desechadas. Se considera una de las principales desventajas de las bombillas de bajo consumo.
• Las bombillas LED producen una iluminación uniforme, que no deslumbra, por lo que cansan menos a la vista. Además, las bombillas LED producen una luz más semejante a la luz natural que las bombillas de bajo consumo (superior Índice de Reproducción Cromática - IRC).
• Por último, las bombillas LED cuentan con diseños más variados que las bombillas de bajo consumo.

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Tipos de casquillo.-

Ten en cuenta al cambiar una bombilla el tipo que requiere tu portalámparas. Los más comunes son el E27 (casquillo gordo), E14 (casquillo fino) y los GU10 y GU5.3 (ambos para focos empotrables).

• • El casquillo E27 es el casquillo de tipo grueso. Es uno de los más utilizados en la mayoría de las luminarias, sobre todo, en lámparas de colgar, lámparas de sobremesa, plafones de techo, apliques de pared, etc.
  • El casquillo E14 es el casquillo fino. Su uso es muy común en lámparas (tipo araña, con bombillas vela), en lámparas de sobremesa, en ventiladores de techo, apliques, etc.

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  El casquillo GU 10 sirve para usar en focos sin transformador. Se instala con clemas, pero para conectarlo es necesario un leve giro a la derecha para que encaje. Por ejemplo, su uso es muy utilizado en focos empotrables, series de focos y rieles.
• El casquillo GU 5.3 (bayoneta) sirve para usar en focos con transformador. Se instala con clemas, simplemente por presión. Su uso es muy habitual en focos empotrables y series de focos.

En la imagen vemos estos cuatro tipos de casquillo más comunes.

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El efecto de parpadeo (flicker).-

El parpadeo de la luz se refiere a cambios rápidos o y repetidos en el brillo de la luz a lo largo del tiempo, la luz parece inestable. Al aparecer las primeras bombillas el efecto era notable, pero en las actuales se puede considerar nulo por lo que no lo tendremos en cuenta en este resumen (este punto se considera más adelante).

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Precios.-

Como cualquier producto cuando es inicialmente puesto en el mercado su precio es elevado, debido a que como su demanda es pequeña su producción es pequeña también (economía de escala), aparte de que aún no se han amortizado ninguno de los costes de desarrollo.

Es un producto que normalmente se suministra en paquetes de dos o más unidades. Debe considerarse adquirir uno de estos paquetes de más de una unidad, ya que, al adquirir varias unidades (las no usadas quedarían de reserva) el precio por unidad es mucho menor que al adquirir una sola unidad.

Actualmente, en que las ventas han aumentado en gran escala (también potenciado por la prohibición de la fabricación de los tipos convencionales), los precios han disminuido notablemente, por lo que para un paquete de dos unidades, de una bombilla de 15 vatios (100-110 vatios de una bombilla convencional) y casquillo E27 (tipo grueso), que es una de las más comunes, he encontrado los siguientes precios medios:

Bombilla LED (2X, 15W, E27): 7,45 €

Bombilla Bajo Consumo (2X, 15W, E27): 3,91 €

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Se ve que el precio de una bombilla LED es prácticamente el doble de una bombilla de bajo consumo, pero hay que tener en cuenta que la duración de una bombilla LED (50.000 horas) es 5 veces mayor que el de una bombilla de bajo consumo (10.000 horas).

Aunque se deduce que el tipo LED es el idóneo, la decisión final es tuya, yo solo he expuesto algunos datos.

Entiendo que lo anterior permite elegir que tipo de bombilla adquirir. Si por el contrario deseas profundizar más en este tema, sigue leyendo.

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¿Cómo se mide la luz?-

Una de las unidades usadas para medir el flujo luminoso (el flujo luminoso solo considera la radiación visible) es el lumen, así pues, el lumen es la cantidad total de luz visible emitida por una fuente de luz sin tener en cuenta el ángulo de emisión de esta.

Y como lo que nos interesa es la relación entre la cantidad de luz visible y la energía eléctrica en vatios consumida, ya que este consumo será el que se verá reflejado en la 'factura de la luz'. Bien, esta relación dependerá de la eficacia de la fuente de luz (tipo de bombilla) utilizada. Por ejemplo, el flujo de luz de una bombilla incandescente de 60 W es de 840 lúmenes, que es el flujo de luz producido por una lámpara LED de 12 W. Vemos que el ahorro es importante, ya que usando una bombilla LED producimos la misma cantidad de luz que la que produciría una lámpara incandescente cuyo consumo eléctrico fuese 5 veces mayor.

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El cuadro a continuación nos da los lúmenes generados para una determinada potencia eléctrica en vatios (W):

800/900	10 W	20 W	40 W	80 W
960/1080	12 W	24 W	49 W	100 W
1200/1350	15 W	30 W	62 W	120 W
1600/1800	20 W	40 W	80 W	150 W
4800/5400	60 W	120 W	250 W	400 W
6400/7200	80 W	160 W	330 W	450 W
	+ 80%	+60%	+ 30%	0

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Breve historia de la bombilla eléctrica.-

La bombilla, uno de los inventos más útiles del siglo XIX, del que se atribuye su descubrimiento a Thomas A. Edison, que registró el patente en Estados Unidos. Aunque antes de él otros ya habían trabajado en una bombilla incandescente fiable, cada uno haciendo sus aportaciones. Thomas Alva Edison trabajó en la mejora de los productos existentes, hasta conseguir la comercialización de una lámpara fiable, económica y de gran duración.

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En resumen, ha habido muchos intentos de transformar la energía eléctrica en energía lumínica, y el primer éxito fue el obtenido, en 1811, por el arco eléctrico del químico británico Humphrey Davy, terminando, gracias a los trabajos del empresario americano Thomas A. Edison, en un producto fiable que se presentó el día 21 de octubre de 1879.

Pero considero que la bombilla llegó a desbancar a la iluminación por arco de la mano de Nikola Tesla, pues descubrió la corriente alterna, que hacía que las bombillas fueran más duraderas. En 1884 comenzó a trabajar con Edison, con el que chocó desde el primer momento. Por este motivo siempre estuvo a la sombra del inventor estadounidense.

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A Thomas A. Edison se le atribuyen, entre otros, la invención de la bombilla incandescente y del fonógrafo, pero realmente Edison era un empresario. Edison creaba, mejoraba lo que hacían otros y sobre todo, ponía en el mercado magistralmente productos revolucionarios, siempre con ánimo de lucro.

Perfeccionar la lámpara de incandescencia para hacerla fiable fue un arduo trabajo que requería encontrar el mejor material para el filamento. En ello estuvo trabajando, previamente a Thomas A. Edison el inglés Joseph W. Swan. Swam, que fue el primero en suministrarlas para un uso comercial, en concreto para iluminar el Hotel Savoy de Londres, para evitar que los filamentos se fundieran debido al calor, fabricó, sin resultados, bombillas a las que se les había hecho el vacío. Si no hay oxígeno, el filamento no puede quemarse. El problema era que, con los medios de la época, el vacío que se conseguía no era bueno.

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Swam, al ver lo infructuoso de su trabajo, unió sus fuerzas con Edison y juntos fundaron la 'Edison & Swan United Electric Light Company Limited'. Pero chocaban contra el impedir que los filamentos se fundieran por el calor. Habían ensayado con filamentos metálicos incandescentes, e incluso con otros de procedencia vegetal como el algodón o fibra de bambú carbonizado y encerrado herméticamente al vacío en el interior de una esfera de vidrio, estableciéndose la conexión mediante dos hilos de platino.

Pero la vida útil de aquella bombilla era efímera, un par de cientos de horas, y el rendimiento escaso: daba poca luz y además esta no se mantenía constante, sino que parpadeaba y decrecía en intensidad. En 1883 se intentó con filamentos elaborados con una solución de celulosa.

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En 1905, se probó con carbón metalizado capaz de resistir altas temperaturas y proporcionar una luminosidad aceptable. Pero el rendimiento era pobre y la duración de la bombilla muy escasa. La solución definitiva se encontró en los filamentos metálicos: primero el osmio y luego el tantalio. En 1909 la bombilla quedó casi configurada con el filamento de wolframio.

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En el siguiente vídeo se relacionan las personas que intentaron convertir la energía eléctrica en energía lumínica, siendo finalmente los trabajos de Thomas A. Edison los que dieron como resultado un producto comercializable.

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En España se empezaron a comercializar por la empresa ‘Sociedad de Electricidad’ de Barcelona, que se estableció en 1881 (solo 2 años después de que Thomas A. Edison las comercializara en Estados Unidos) con el fin de fabricar y comercializar estas (más información en el este artículo).

Como curiosidad, hay una bombilla incandescente que lleva encendida permanentemente desde 1901, y que se encuentra en el parque de bomberos de la localidad de Livermore (California). Aunque da una luz débil, de momento no se apaga (sobre esto puedes leer el tema completo pulsando sobre este enlace).

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Principios de funcionamiento y aspectos constructivos.-

Bombillas Incandescentes.-

Las bombillas incandescentes están formadas por una burbuja o cubierta exterior de vidrio, que en su interior disponen de un filamento, el cual por el paso a través de él de la corriente eléctrica, se calienta a una elevada temperatura llegando a la incandescencia y, produciendo consecuentemente energía lumínica. Es un simple elemento que permite transformar la electricidad en luz, pero su eficacia es muy baja. Solo un 10% de la electricidad consumida se transforma en luz, y el resto en calor.

Los filamentos suelen ser metálicos, usando metales con alta temperatura de fusión (normalmente tungsteno (a.k.a. volframio), cuyo punto de fusión de 3410 ºC es el más alto de todos los metales en forma pura).

En su interior se hace el vacío, o bien se rellena de un gas inerte (comúnmente Argón) para evitar que el filamento se volatilice por las altas temperaturas que alcanza. También esto impide la fusión del filamento.

Para que la corriente eléctrica alcance al filamento, este está unido por dos puntos de toma. El casquillo o contacto eléctrico lateral (que también permite su fijación al portalámparas), y el contacto eléctrico inferior. Los tipos de casquillo normalizados existentes se han descrito en un punto anterior de este tema.

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Bombillas de Bajo Consumo.-

Las bombillas de Bajo Consumo (el tipo más común es la 'Lámpara Fluorescente Compacta') se desarrollaron aprovechando la tecnología de los tradicionales tubos fluorescentes, para sustituir a las bombillas incandescentes dada su ineficiencia energética, es decir, para obtener la misma cantidad de luz pero con un menor consumo eléctrico.

Estas bombillas se valen de un proceso de generación de luz ultravioleta en el que la descarga eléctrica atraviesa el gas de argón que se encuentra en su interior, generando luz. Dicha luz pasa a través de varios elementos que se encuentran en la capa superficial de la bombilla, los cuales emiten diversos tonos de luz y que al combinarse, llegan a que nuestros ojos perciban el color blanco.

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Los elementos son Europio, Terbio, Itrio, Lantano y Cerio, entre otros, como el mercurio. De estos el Cerio, el Itrio y el Europio son los que aportan los tonos de colores, el Argón el que ayuda a preservar y prolongar la vida útil de la bombilla y el Lantano el elemento que aporta el factor fluorescente.

Todos estos materiales químicos se encuentran alojados en un tubo fluorescente de unos 6 a 8 mm; su forma varía de acuerdo al modelo que busca, ya que puede encontrarlos en la forma de 'U' o en una especie de espiral, los cuales tienden a ser un poco más pequeños pero igual de eficientes. Hay modelos que simulan la esfericidad de las lámparas convencionales, pues en un bulbo de vidrio se introduce en su interior una de estas bombillas de bajo consumo. En estos, la eficiencia lumínica disminuye al tener que atravesar la luz una capa adicional.

Hay que tener cuidado a la hora de desechar estas bombillas e incluso al manipularlas, porque el mercurio, elemento que se encuentra en el interior de estas en una pequeña proporción, puede ser nocivo para la salud.

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Bombillas LED.-

Las bombillas LED contienen un dispositivo semiconductor de estado sólido que convierte una pequeña corriente eléctrica en luz con alta eficiencia en la conversión. Este proceso que recibe el nombre de electroluminiscencia, se basa en la existencia de ciertos materiales que al someterlos a una corriente eléctrica transforman dicha corriente en luz, proceso que tiene lugar con muy alta eficiencia en la conversión.

En la imagen se ve el detalle de un diodo LED. Estos son, los que se usan, por ejemplo, para indicar que un aparato, como una televisión, se encuentra en modo de 'espera'. Estos son LEDs que emiten luz de color rojo, aunque inicialmente también los había que emitían luz de color verde y amarillo.

La reciente aparición de LEDs que emiten luz blanca es lo que ha permitido el desarrollo de las bombillas LED. Además, su vida útil es de más de 175.000 horas, es decir, 20 años. En una bombilla LED una placa alberga varios de estos diodos, capaces de generar luz, siendo el número de diodos el que determina la intensidad lumínica que alcanza.

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El efecto de parpadeo (flicker).-

El parpadeo de la luz se refiere a cambios rápidos o y repetidos en el brillo de la luz a lo largo del tiempo, la luz parece inestable. Se produce cuando cambia el voltaje suministrado a una fuente de luz o cuando fluctúa el voltaje de la línea de alimentación. La corriente que nos llega a casa es alterna a frecuencia de 50 Hz, que significa que la corriente cambia de su valor máximo al valor cero 100 veces por minuto. Este efecto, prácticamente imperceptible en las bombillas convencionales (los filamentos de luz generalmente no se enfrían lo suficientemente rápido) y es algo mayor en las bombillas fluorescentes.

En las bombillas LED, ya que estas convierten rápidamente la energía eléctrica en luz, el efecto de parpadeo era apreciable en su aparición, aunque en la actualidad, debido a nuevos avances, las bombillas LED tienen un efecto de parpadeo impresionantemente bajo. Actualmente las bombillas LED tienen un parpadeo nulo (0%) o prácticamente imperceptible (5%).

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