Diferentes tipos de óptica en las luminarias LED

La luz tiene la propiedad de propagarse de manera uniforme en todas las direcciones a partir del punto de origen de su emisión. En la iluminación artificial esta característica a veces es una gran ayuda y otras veces es todo un desafío, dado que una de las principales funciones de la óptica consiste en dirigir la luz exactamente hacia donde se necesita.

En el mercado existen luminarias LED con múltiples tipos de ópticas. Al analizar las características de un aparato de iluminación es muy común encontrar términos como ángulo de apertura, distribución de la luz, ópticas simétricas y asimétricas, índice de reproducción cromática (Ra), índice de deslumbramiento unificado (UGR), etc. Todos estos conceptos están directamente relacionados con el tipo de óptica de las luminarias LED y es esencial que los profesionales en iluminación los conozcan para poder ofrecer la solución más adecuada a las necesidades de sus clientes.

En este artículo vamos a analizar diferentes aspectos relacionados con la óptica de las luminarias LED, la importancia que tienen en el mundo de la iluminación y la manera de controlar aspectos como el deslumbramiento, la contaminación lumínica o la luz parásita.

Sumario

• Qué es la óptica de una luminaria LED
• Cuál es la función de la óptica LED
• Qué tipos de óptica LED existen
• Las diferentes clases de diodos LED

La óptica, en lo referente a la iluminación LED, consiste en todos los elementos que intervienen en la orientación de los haces de luz, emitidos por la lámpara, hacia una dirección concreta. Las lámparas tradicionales de incandescencia, de halogenuros o de descarga proyectaban luz en todas las direcciones y la óptica de las luminarias era la responsable de re-dirigirla en la dirección deseada, un claro ejemplo lo tenemos en las clásicas pantallas de tubos fluorescentes o en los downlights de las cocinas, donde podemos apreciar los reflectores metálicos de sus ópticas.

La tecnología LED ha cambiado radicalmente el concepto de la óptica en iluminación. Primero porque los actuales diodos LED emiten luz de manera unidireccional, por lo tanto en función de la posición en la que se coloquen se define la dirección de su luz, y segundo porque es el propio material translúcido, que recubre el diodo LED para protegerlo, el que realiza las funciones ópticas, con lo cual ya no es necesario incorporar ningún otro tipo de elemento óptico en las luminarias LED.

Aunque las ópticas LED son extremadamente precisas, existen casos en los cuales es necesario incorporar algún elemento auxiliar que limite la proyección de la luz en una determinada dirección, por ejemplo al interior de una vivienda. Este tipo de accesorios se utilizan para controlar la luz intrusa de una luminaria de manera puntual.

Como hemos indicado, la función principal de la óptica LED es la de dirigir los haces de luz en una dirección específica, aún así no es su único cometido. La óptica de una luminaria LED influye directamente en su eficiencia ya que puede concentrar los haces de luz y aumentar la intensidad o dispersarlos y disminuirla, lo que influirá en la altura de montaje y en la separación entre luminarias.

Una óptica bien diseñada ayuda a impedir el deslumbramiento de las luminarias urbanas, al controlar los haces de luz y proyectarlos en la dirección que deseamos iluminar, evitando molestias a los peatones y conductores en la calzada y la luz intrusa o parásita hacia el interior de las viviendas.

El diseño de la óptica de los LED define la distribución lumínica de la luminaria. Mediante las fotometrías se representa la forma y dirección en que se distribuye la luz en el espacio. Esta representación se muestra en forma de tablas o curvas y se utiliza para definir las ópticas adecuadas a cada necesidad durante la etapa de diseño del proyecto.

El análisis técnico de las múltiples características ópticas LED es muy amplio y queda fuera del propósito de este post. Como indicación una de las principales divisiones que podemos hacer es entre ópticas simétricas y asimétricas.

Óptica simétrica
Las ópticas simétricas distribuyen la luz de manera uniforme en todas las direcciones. Por ejemplo, una luminaria instalada en una plaza precisa proyectar luz de manera homogénea, cubriendo el máximo espacio posible.

Óptica asimétrica
Las ópticas asimétricas proyectan la luz hacia una dirección específica, por ejemplo las luminarias viales, que iluminan la calzada frente a ellas pero no la parte posterior.

Así mismo podemos clasificar las luminarias para alumbrado público en base a tres características: el alcance, la apertura y el control.

El alcance
Indica la distancia que alcanza la luz en sentido longitudinal, en el plano horizontal, y determina la separación entre las luminarias.

La apertura
Indica la distribución de la luz en sentido transversal al suelo, en el plano vertical, y determina la altura de montaje. El ángulo de apertura se clasifica principalmente en tres tipos:

• Apertura estrecha (NB, narrow beam)
• Apertura media (MB, medium beam)
• Apertura ancha (WB, wide beam)

El control
Indica la capacidad de controlar el deslumbramiento y se define mediante la fórmula SLI (índice específico de la luminaria).

La tecnología LED está en constante evolución y a lo largo del tiempo se han desarrollado varios tipos de diodos para iluminación. Te mostramos a continuación los principales:

LED DIP (Dual In-line Package)
Este tipo de diodo LED es el tradicional, el primero que se desarrolló y el que todos visualizamos cuando pensamos en un LED. Se trata de un diodo encapsulado dentro de una resina plástica transparente con dos pines de conexión. Actualmente los LED DIP ya no se utilizan para la iluminación debido a su bajo rendimiento lumínico de entre 4 y 6 lúmenes por vatio.

LED SMD (Surface Mounted Diode)
Los LED SMD son mucho más pequeños que los DIP y van encapsulados en una resina semi-rígida en la superficie. Permiten incluir tres diodos en el mismo chip; rojo, verde y azul (RGB), lo que les permite emitir luz blanca de alta calidad y también en cualquier color. Los LED SMD generan entre 60 y 80 lúmenes por vatio.

LED COB (Chip On Board)
El diseño de los LED COB se basa en incluir múltiples diodos en un mismo encapsulado. Este proceso es más económico de producir y genera muy poco calor, lo que hace que la vida útil de los LED COB sea mayor y que su eficiencia llegue a los 120 lúmenes por vatio.

Las luminarias de Philips incorporan diferentes tipos de óptica LED adecuadas según su uso. Las gamas CoreLina Malaga y Ledinaire StreetLight son dos excelentes opciones para la iluminación viaria. Los proyectores CoreLine Tempo se fabrican en múltiples tamaños y potencias lo que los hace adecuados para todas las aplicaciones de exterior. Las luminarias CoreLine estanca aportan una alta hermeticidad y luz de alta calidad con un elevado rendimiento.