Diseñan nuevo tipo de lámpara led para mejorar alumbrado público
Investigadores de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ) y de la Universidad Central Nacional de Taiwán desarrollaron una lámpara led capaz de iluminar de manera homogénea, lo que facilita a conductores la visión en vías públicas.
De acuerdo con un comunicado la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), los desarrollares aseguran que esta nueva iluminación mejorará la eficiencia óptica y la contaminación luminosa, reduciéndola a solo 2%.
En la actualidad, las lámparas convencionales de alumbrado público se reemplazan por lámparas de luz led, pues éstas emplean menos energía para generar luz, iluminan uniformemente, son más compactas y ocupan menos espacio, además responden mejor a cambios de voltaje.
En los led, la electricidad se convierte directamente en fotones, mientras que en otras fuentes la mayor parte de la electricidad se transforma en calor y sólo una pequeña parte en luz.
En cambio en los focos incandescentes, la corriente eléctrica calienta un filamento que emite luz, mientras que en las lámparas que contienen gas, éste produce luz y calor.
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Además de desperdiciar energía, las lámparas de iluminación convencional tienen otros defectos como no generar un patrón uniforme de luz, el cual provoca deslumbramientos y que haya contaminación lumínica.
A pesar de que las lámparas led eliminan en gran medida estos inconvenientes, todavía hay características que se pueden mejorar, señalan los desarrolladores.
El doctor de la UAZ, Iván Moreno Hernández, junto con investigadores de la Universidad Central Nacional de Taiwán, diseñaron un nuevo tipo de lámpara led que ilumina solo donde se requiere de manera homogénea, lo cual evita reflejos y es más cómoda a la vista.
"Anteriormente, las luminarias led se armaban con lentes monolíticas, es decir, cada led distribuye la luz de sobre la calle, aquí en su conjunto diseñamos lentes que generan haces de rayos paralelos, o colimados, que pasan a través del arreglo de microlentes que los distribuye uniformemente.
"Esto hace que sean muy eficientes y que la luz no se desperdicie hacia otras direcciones", explicó el también miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.
El módulo de iluminación es de fácil diseño y fabricación porque solo necesita un grupo de led, lentes de reflexión total interna, una cavidad reflectiva y un arreglo de placas de microlentes.
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Los led se colocan en la cavidad de alta reflectividad para reciclar la luz e incrementar la eficiencia óptica; cada led se cubre con una lente de reflexión total interna que tiene la función de reducción de ángulo de divergencia de los rayos de luz.
La placa de microlentes tiene un papel importante en todo el módulo porque modela y homogeniza los rayos de luz; ante esto, el resultado es que la lámpara distribuye la luz dentro de la superficie de la calle con un alto desempeño.
"Con este trabajo se establecieron tres récords mundiales porque la uniformidad de la iluminación sobre la calle es mejor que las anteriores tecnologías, así como la eficiencia óptica y la contaminación luminosa que en el momento en que se publicó era del 10 y nosotros la redujimos a 2%", precisó.
El doctor en ciencias con especialización en óptica añadió que junto con colegas de la UAZ y de la UNAM, diseñaron un modelo matemático para simular cómo se distribuye la luz en las calles con luminarias led.
"No solo de la que nosotros desarrollamos sino en general y que ya se construye en Taiwán, sino también de lámparas led de alta eficiencia en general. Hasta este trabajo, no se había documentado una teoría fotométrica del alumbrado público con iluminación de este tipo", aseguró.
El modelo utiliza parámetros clave como la altura de la lámpara, la longitud del brazo, la inclinación y el patrón de iluminación, de manera que se puede, por ejemplo, calcular cuántos lúmenes por metro cuadrado hay en cada punto de la calle.
La simplicidad del modelo hace que sea fácil de entenderlo y aplicarlo para analizar y diseñar sistemas de alumbrado público; además, es susceptible de ser mejorado si se le introducen aspectos de un caso particular.
