Iluminação LED

Aplicações de iluminação LED

A tecnologia LED foi desenvolvida a partir de uma pequena luz vermelha, nos últimos 50 anos deu um avanço até oferecer maior eficiência, fiabilidade e controlo em qualquer aplicação. A iluminação LED está presente em todo lado com diferentes potências e acessórios, em projetores para uso médico, em vivendas e no trabalho.

Habitualmente utilizamos a tecnologia LED nos ecrãs e nas televisões de tela plana, nos smartphones e tablets, intermitentes e luzes de automóvel, semáforos e árvores de natal, sinalização e aplicações de lazer. Surgem mais aplicações LED quanto melhor é o aperfeiçoamento entre energia e eficiência.

Curiosidades da iluminação LED

• O calor faz brilhar as lâmpadas tradicionais (incandescência), enquanto a própria corrente elétrica faz brilhar as lâmpadas LED (eletroluminescência).
• Os baixos níveis UV tornam as lâmpadas LED menos atrativas para os insetos.
• As lâmpadas LED de boa qualidade podem oferecer mais de 50.000 horas de vida útil (mais de 5 anos de uso continuado).
• As lâmpadas LED azuis ajudam a manter os alimentos frescos. Têm um efeito antibacteriano sobre os patógenos transmitidos pelos alimentos, favorecendo o uso em frigoríficos.
• A bola da Times Square ilumina-se com 32.256 LEDs e com 16 milhões de cores criando efeitos hipnóticos como um caleidoscópio.

Iluminação LED para horticultura

A iluminação LED pode estimular o crescimento vegetativo e permite reduzir o consumo energético. Assim, no futuro, como resposta à demanda de produtos frescos de uma população em aumento, pode surgir o fenómeno da agricultura urbana.

Dentro das cidades podem ser criados espaços agrícolas subterrâneos, enquanto os terraços podem ser aproveitados para cultivar fruta, verdura e cereais. Isto reduz os custos de transporte e a pegada de carbono, minimizando o uso da terra e tornando possível o cultivo no ano inteiro em qualquer parte do mundo. De facto, os astronautas já têm consumido os primeiros alimentos cultivados fora do planeta Terra, simulando o ciclo natural de crescimento com luzes LED.

Tecnologia LED para iluminação pública

As autoridades de todo mundo estão mudando os sistemas de iluminação para utilizar a tecnologia LED, aumentando a visibilidade e reduzindo o consumo de energia.

Por exemplo, em Berkshire (Reino Unido) está finalizando um plano com 7 milhões de libras para substituir 10.000 lâmpadas tradicionais. A nova iluminação inclui um sistema de controlo remoto para garantir a máxima poupança energética.

Com tantas boas razões, do que está a espera para utilizar a tecnologia LED?

LED de cor

O comprimento de onda permite diferenciar LED de cores, infravermelhos e com luz ultravioleta, mas não os LED brancos. Assim, o material semicondutor determina o comprimento de onda LED. O valor do comprimento de onda proporciona uma ideia acerca da cor LED que pode emitir, no entanto, antes de realizar grandes compras convêm testar as lâmpadas.

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LED brancos

Tal vez acredite em que o branco é apenas branco. Na verdade os LED brancos não são brancos, existe uma extensa variedade de matizes e tonalidades para escolher. De facto, o efeito branco que podemos ver é uma mistura de LED vermelhos, verdes e azuis. Também podemos criar este efeito com um revestimento de fósforo amarelo num LED azul, o olho humano identifica como branco a luz que emite.

Pode utilizar a temperatura de cores para selecionar o branco mais adequado. Os brancos quentes têm uma tonalidade confortável que mistura amarelo e vermelho. Habitualmente são utilizadas em vivendas, hotéis e nos restaurantes que pretendem imitar o efeito da luz das velas. Por outra parte, o branco frio tem uma tonalidade azul gelada, utilizada no setor industrial e nos sistemas de iluminação das cidades. O branco neutro surge entre estes dois tipos de branco, como a opção preferida para escolas, comércio e escritórios.

Para medir a luz branca (em temperatura de cor) utilizamos Kelvins (K). Basicamente, quanto mais sobe a temperatura mais perto estamos do branco frio. Recomenda-se contrastar a informação das lâmpadas com uma tabela de temperaturas para selecionar o LED mais adequado.

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LED de infravermelhos e UV

Quando falamos da iluminação LED pensamos no espetro de luz visível, no entanto também há LED de infravermelhos (IR), habitualmente utilizados em comandos à distância, aplicações de reconhecimento de matrículas (ANPR), também em ecrãs táteis, sensores de movimento e relógios inteligentes.

Todos os objetos do planeta emitem radiação de infravermelhos ou calor detetável com sensores eletrónicos. Assim, a deteção é uma das aplicações mais úteis do espetro IR, utilizada em câmaras de segurança e em óculos de visão noturna. Os LED de infravermelhos são colocados na parte exterior das lentes e podem ver o capturar imagens IR sem luz, com fumos ou nevoeiro.

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Por outra parte, os LED ultravioletas (UV) são utilizados em salões de bronzeamento, luzes de aquário e tratamentos médicos. O amplo mercado de cura UV (adesivos por luz ultravioleta, tintas e revestimentos) já adotam os LED UV porque são potentes e competitivos que outras lâmpadas UV.  Também emitem menos radiação e são mais seguros.

O esperado é que o mercado LED UV cresça significativamente a medida que aparecem aplicações de cura UV para desinfeção e purificação de água.

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Fontes de alimentação e controladores LED

Uma das coisas a ter em conta (depois de escolher o LED adequado) é o tipo de controlador necessário, seja para corrente constante (CC) ou tensão constante (CV), cada produto inclui informação acerca da energia de que precisa.

Alguns controladores LED são de dupla função, ou seja têm opções de CC e CV. Habitualmente funcionam por defeito como CV, mudando para CC quando a potência de saída ultrapassa os limites da corrente nominal.

Todos os controladores LED |  Todos os circuitos integrados para controladores LED

Conectores e dissipadores LED

Obviamente, resulta indispensável ter uma infraestrutura adequada para garantir a máxima eficácia e eficiência dos sistemas de iluminação LED. Por este motivo é importante determinar os possíveis componentes necessários (além dos próprios LED) como: fontes de alimentação, conectores, cabos ou suportes de montagem.

Um falso convencimento muito habitual é pensar que as lâmpadas LED não produzem calor. Realmente, a maior parte da eletricidade utilizada nos sistemas de iluminação LED (70 % aproximadamente) transforma-se em calor mais do que em luz. Os dissipadores são os componentes que eliminam o calor para evitar o sobreaquecimento das lâmpadas LED, garantindo eficácia e vida útil prolongada.

Comummente os dissipadores podem eliminar o calor de três formas:

• Condução: transferência de calor de um sólido para outro.
• Convecção: transferência de calor de um sólido para um "fluido" em movimento (na iluminação LED este fluido é o fluido).
• Radiação: transferência de calor por radiação térmica.