- Eficiencia energética de las bombillas LED
La cantidad de luz que emite un sistema de iluminación se mide con una magnitud denominada lúmen (lm). A más lúmenes, más luz. Para conocer la eficiencia con la que una bombilla emite luz, es preciso conocer la potencia eléctrica que necesita para emitirla. Puesto que la potencia eléctrica se mide en vatios (W), la medida de la eficiencia se expresa en lm/W.
Los tres tipos de bombillas de que disponemos en la actualidad poseen eficiencias luminosas muy diferentes: las bombillas incandescentes emiten 15-20 lm/W, lo que representa una eficiencia energética muy baja (4-5%). Las fluorescentes compactas emiten 80-90 lm/W, que traducido a eficiencia representa un 20-23%. Finalmente, las bombillas LED comerciales hoy en día suministran 100-120 lm/W, es decir, su eficiencia es de 25-30%. Por consiguiente, desde el punto de vista energético, las bombillas LED son más eficientes que las otras dos, en especial que las de filamento.
Desde su invención los LED’s han aumentado su eficiencia de manera espectacular, ya que es un sector industrial en crecimiento ininterrumpido, incluso en los peores años de la crisis económica. Los métodos de iluminación convencionales, al ser muy maduros desde el punto de vista tecnológico, ya no disponen de margen de mejora en términos de eficiencia luminosa. En cambio, la tecnología LED es una recién llegada al mundo de la iluminación, de manera que si hoy en día la eficiencia de las bombillas se sitúa, como ya se ha dicho, en el entorno del 25-30%, en el plazo de diez-quince años rondará el 90%. La imagen lo muestra:
2. Coste de las bombillas LED
El principal inconveniente de las bombillas LED es su coste. El elevado precio que, hoy por hoy, tienen estas bombillas se debe a dos factores principales: uno es que están fabricadas con semiconductores; las bombillas LED que emiten luz blanca se fabrican con InGaN (nitruro de indio y galio). La tecnología de obtención del InGaN es muy costosa, por lo que únicamente con grandes cantidades de unidades fabricadas se pueden alcanzar economías de escala para bajar los costes de producción y, por consiguiente, de venta.
El otro factor que las encarece guarda relación con su funcionamiento: una bombilla LED trabaja con tensiones continuas bajas, alrededor de 3-4 voltios. Los enchufes de la red eléctrica suministran tensión alterna a 220 voltios. Por lo tanto, para conectar a la red una bombilla LED hay que reducir y rectificar la tensión. Eso hace que las bombillas LED incorporen en su casquillo un circuito electrónico que efectúa esas modificaciones para que trabaje a la tensión adecuada.
Debido a estas razones, el precio de las bombillas LED, expresado en términos del coste de cada vatio eléctrico que consume, se encuentra hoy día en el margen 3-5 euros/W. Por comparación, ese precio es 0,05-0,1 euros/W para las bombillas de filamento y de 1-2 euros/W para las fluorescentes compactas. Estos elevados precios se compensan parcialmente por la gran duración que tienen en contraste con los otros dos tipos de bombillas: una bombilla de filamento tiene una vida media de 1.000 horas, una fluorescente compacta de 8.000-10.000 y una LED de 18.000-20.000.
3. Beneficios de la tecnología LED
La energía consumida por la iluminación representa cerca del 16% del total de la energía eléctrica consumida en todo el planeta. Cerca del 40% de la iluminación se realiza con bombillas incandescentes (con una eficiencia de 15 lm/W), otro 40% con bombillas fluorescentes de diversos tipos (a razón de 80 lm/W de eficiencia promedio), y el 20% restante con lámparas de descarga de vapor de sodio y mercurio (con 120 lm/W de eficiencia). Suponiendo que para el año 2020 todas fueran sustituidas por bombillas LED con 170 lm/W de eficiencia (valor que ya tienen algunas bombillas comerciales hoy día), eso significaría un enorme ahorro energético.
Estamos ante un verdadero cambio de paradigma en el procedimiento de iluminación. En los próximos diez-quince años, la iluminación artificial se obtendrá de forma mayoritaria mediante bombillas LED, con el consiguiente ahorro en el consumo de energía eléctrica. Si a eso unimos el mayor protagonismo para la obtención de electricidad mediante fuentes renovables, estamos ante un escenario nuevo y esperanzador para un futuro más sostenible.
¿Lo de las renovables no será en España…?
Excelente artículo, gracias.
Una maravilla. Las explicaciones que Ignacio Mártil nos ha dado sobre la eficiencia energética, sobre las lámparas led y la equivalencia entre la incandescencia, la fluorescencia y la iluminación con lámparas led merecen que sean leídas y estudiadas por todos aquellos a los que preocupe el sistema energético y todo lo que ello conlleva.
Muchísimas gracias, Rafael. Un saludo
Un buen tema de la evolución de la iluminación, el ahorro y la eficiencia.