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Soportes para bombillas LED de nitruro de aluminio que disipan mejor el calor

 

Imagen: Freecom

 

Aunque para muchos la iluminación LED es una tecnología aparentemente reciente, en realidad su utilización es muy antigua. No hay más que fijarse en la gran manzana de Nueva York, Shanghái, etc., donde toda la iluminación de los grandes edificios emplea este tipo de tecnología desde hace muchos años.


Hoy en día se está poniendo un enorme énfasis en las ventajas de la iluminación mediante la tecnología optoelectrónica, basada en diodos, y comúnmente conocida como iluminación LED. Las dos grandes ventajas de las que hace alarde el sector, son principalmente el bajo consumo y la larga vida.


En lo que se refiere al bajo consumo, no hay nada que discutir, ya que la relación puede ser de aproximadamente 1 a 10; por ejemplo, una halógena de 50 Wat puede ser reemplazada por una equivalente LED de 6 Wat, etc. Esto, evidentemente, si hablamos de marcas reconocidas, ya que comienzan a proliferar en los grandes centros comerciales y bazares orientales, productos de muy dudosa calidad y fiabilidad.


Por el contrario, en lo que se refiere a la larga vida de las lámparas LED, hay mucho que hablar. Es como la letra pequeña de algunos tipos de contratos, que pocas veces se lee, o el folleto de efectos secundarios de los medicamentos; con la diferencia de que en estos ejemplos todo ello está al menos escrito, mientras que en el caso de las lámparas LED, no. Cuando el usuario ve que en el envase contenedor se indican cifras de vida (o garantía) astronómicas, ¡hasta 60.000 horas!, se queda totalmente convencido y no pasa nada, porque cuando se quiera dar cuenta, no recordará el cómputo de utilización real en el tiempo. Fíjense por ejemplo en la gran cantidad de semáforos que tienen LEDs fundidos por refrigeración deficiente.


Si se profundiza en el tema de la durabilidad, tiempo de vida, o garantía de producto, nos encontramos con que, cuando se exigen especificaciones a fabricantes solventes, y estos acceden a facilitarte información, la “letra pequeña” dice específicamente que LA DURABILIDAD DEPENDE DE LA TEMPERATURA, (a mayor temperatura, menor vida de lámpara), en otras palabras, depende de la refrigeración de la lámpara, y la refrigeración de la lámpara depende de la capacidad de disipación de la misma y del recinto donde vaya instalada, (caja cerrada de los semáforos, falsos techos, muebles cerrados, etc.).


Si van a unos grandes almacenes o ferreterías y se fijan en las lámparas de LEDs expuestas, observarán que las más caras disponen en su carcasa de una estructura irregular de aluminio, a modo de radiador de disipación, que facilita la eliminación del calor. Esta es la clave. Un coste menor significa una menor eliminación del calor y una reducción de su vida media entre diez y veinte veces menor que la indicada.


No es de extrañar que centros como el CSIC estén trabajando en estas cuestiones clave para el éxito de esta tecnología, interesante, pero aún muy costosa e insuficientemente desarrollada para el gran consumo doméstico.


Veamos el informe del CSIC a este respecto:


Según una nota de prensa publicada por el Departamento de Comunicación del CSIC, investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han desarrollado soportes para bombillas de bajo consumo LED que disipan mejor el calor. El desarrollo está basado en el apilamiento de diferentes sustratos multicapa de nitruro de aluminio, un material de alta conductividad térmica. El método de fabricación de estos soportes será trasladado a una compañía rusa interesada en su desarrollo a nivel industrial.


Un equipo del Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC ha puesto a punto los métodos para pegar en cinta los sustratos e incorporar mediante serigrafía los circuitos de wolframio. Además, ha realizado los procesos de apilamiento de las diferentes capas y de cocerlas a una temperatura de 1.900 ºC para que queden perfectamente integradas en el sistema.


Las bombillas LED se caracterizan por un consumo de energía mucho menor, mayor tiempo de vida, tamaño más pequeño, durabilidad y resistencia a las vibraciones. “El nitruro de aluminio es un material que disipa muy bien el calor y es ideal para soportar elevadas densidades de potencia, que generan mucho calor, como en el caso de los LED. Soportes de cerámica de este tipo ayudan a refrigerar, prolongando aún más la durabilidad de las bombillas”, explica el investigador del CSIC Miguel Ángel Rodríguez.


El CSIC y la compañía rusa de cerámica técnica NEVZ-Ceramics, con sede en Novosibirsk (Siberia) y perteneciente al grupo industrial HC JSC NEVZ-Soyuz, han firmado un contrato, de un año de duración, para colaborar en la fabricación de los soportes a nivel industrial. Los procesos para su desarrollo se trasladarán a la compañía para su puesta a punto en una planta automática.


“Este contrato es un primer paso para una posible colaboración en el desarrollo de otros productos cerámicos de alto valor añadido, como biomateriales empleados en la restauración de los huesos o blindajes cerámicos”, precisa Rodríguez.

Fuente: CSIC 12.06.2012
www.csic.es


Consideramos que si esta nueva tecnología resulta finalmente exitosa, redundaría en un aspecto muy importante a efectos de utilización decorativa, habida cuenta de que los radiadores de aluminio son bastante antiestéticos y voluminosos. Su sustitución supondría un importante valor añadido para el consumidor.


Para ensayar a escala de laboratorio el rendimiento de las lámparas led, su respuesta lumínica, su índice de deterioro y su gráfico de vida media en función de la temperatura, se utilizan las cámaras de ensayos térmicos.


A este respecto es de destacar que CCI ha desarrollado este tipo de cámaras para el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), institutos y centros tecnológicos y compañías relevantes del sector, entre otras entidades públicas y universidades diversas.

 

www.cci-calidad.com

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