Como aplicar a lâmpada LED tubular de vidro. Fique atento!

Analisando as fichas técnicas de alguns fabricantes de lâmpadas e luminárias LED me deparei com dados extremamente preocupantes declarados em algumas delas. Especialmente no caso de lâmpadas LED com lente de vidro. Os valores de fluxo de saída, vida útil, eficiência luminosa apresentados são incoerentes e, na verdade muito superiores aos números reais. Já vi fichas apresentando de eficiência luminosa de 90 lm/W ~ 95lm/W (lumen por Watt), fluxo luminoso de 1700 lm (lumen), garantia de 3 anos, IRC>80 e vida útil de 25.000 horas, por exemplo e vou explicar o por quê desses números serem absurdos.

Antes de qualquer coisa, a lâmpada LED de vidro não tem dissipador de calor, é só o vidro e o plástico mesmo! O problema é que é muito importante um sistema de gerenciamento térmico eficiente para qualquer dispositivo cuja finalidade seja iluminação de ambientes. Serve para evitar o escurecimento acelerado do LED  (degradação do fluxo luminoso), transferindo o calor gerado no seu interior pela transformação de eletricidade em luz, para o ambiente externo. Para isso, conta-se com o dissipador de alumínio como parte integrante da carcaça o qual deve ter espessura e composição adequadamente dimensionadas para desempenhar a função eficientemente. O vidro é péssimo condutor térmico.

Aumentando a temperatura dentro do LED – temperatura de junção, na presença de umidade, a camada de fósforo + gel silicone pode sofrer carbonização adquirindo tom escuro o que diminui a quantidade de luz liberada para o ambiente. Além da carbonização do silicone, o simples aumento da temperatura de junção do diodo emissor de luz é o suficiente para a diminuição do fluxo luminoso de saída, motivo pelo qual o fluxo luminoso declarado de 90 lm/W ~ 95lm/W é inverídico. Esse é um dos motivos para a queda brusca da vida útil e crescimento da taxa de depreciação do fluxo luminoso de saída em função exponencial.  Observe o gráfico abaixo. Nele, a curva de cor verde indica o LED operando com temperatura de junção maior que o da curva vermelha. Considerando que no eixo da quantidade de horas, após a marca 10.000 h, a escala cresce de 10.000 em 10.000, na linha dos 50% de fluxo luminoso, o primeiro atinge apenas pouco mais de 25.000h de funcionamento enquanto que o segundo, 60.000 horas.

Para tentar diminuir esse efeito colateral, o seguinte artifício é utilizado; aplica-se uma camada de fósforo mais fina que o padrão sobre o chip de luz azul. A camada menos espessa permite uma porção muito maior do feixe azul atravessá-la e lançá-la no ambiente e enquanto que gera menor quantidade de luz amarela. A luz monocromática azul precisa de pouca energia para ser produzida, com pouca potência gera alto fluxo luminoso que ainda sim não passa de 1500 lm. O resultado é intensa luz de tom azulado. Conheça os riscos a que sua saúde é exposta com essa manobra clicando aqui. Em consequência disso, a potência exigida para o funcionamento do LED é menor permitindo a diminuição o tamanho do chip fixado em data sheet. De fato, os chips estão menores.

A sensação visual dos tons do branco no sistema ótico humano resulta da mistura da luz proveniente da camada de fósforo e azul para os LEDs brancos disponíveis no mercado. O que nos permite enxergar os objetos é a reflexão das cores a partir da sua superfície. Se a luz incidente não tiver boa composição, a percepção da cor será distorcida, portanto, irreal. Com a camada de fósforo empobrecida, são produzidas porções menores dos tons das cores verde, amarelo, laranja, vermelho do espectro de luz branca e, escapando muita luz azul para o ambiente, o Índice de Reprodução de Cores é prejudicado. Por isso não é verdade o alto IRC>80.

Na figura a seguir, o gráfico da esquerda indica a porção de cada cor para temperatura de cor 6.000K e o da direita, 4.000K. Nessa figura fica clara a diferença de proporção de cores que compõem cada temperatura de cor.

No caso que estamos tratando, o pico dos tons de luz azul é bem maior que o pico dos tons de luz amarela. Aproxima-se mais deste outro gráfico que segue:

As alterações da composição, espessura, uniformidade e densidade adequados da camada de fósforo, adicionados à substituição do fio de ouro por cobre até alumínio para condução da corrente elétrica através do chip e a diminuição da sua dimensão padrão, tudo isso abrigado numa estrutura de gerenciamento térmico ruim é uma verdadeira catástrofe! O resultado é depreciação da luminosidade e da vida útil do LED que, por essência, dever se fonte de luz de longa vida. Coisa de pelo menos 30 anos! Por essas razões não faz sentido os dados declarados por esses fabricantes. Faz menos sentido ainda submeter um LED de alto valor agregado a condições de trabalho que aceleram a degradação da luz como a um sistema de gerenciamento térmico ineficiente. Seria um desperdício terrível.

COMO ASSIM LÂMPADA DE VIDRO PARA ILUMINAÇÃO COMERCIAL E INDUSTRIAL?

O mais assustador é a grande procura desse material para iluminação comercial, até industrial, quando a aplicação adequada é para residências. Considerando a eficiência energética a que esses setores são incentivados a buscar, a necessidade de muitos por elevado IRC, boa eficiência e distribuição luminosa, a lâmpada de vidro oferece qualidade e durabilidade muito aquém do exigido para o bem estar e segurança de clientes e colaboradores, influenciando inclusive na produtividade.

A expectativa de uso de uma lâmpada LED de qualidade tem duração estimada de mais de 34 anos dependendo da quantidade de horas diárias de uso. Como exemplo, uma lâmpada com vida útil declarada de 50.000 horas ligada 4 a 6 horas por dia. Depois das 50.000 horas de uso, a quantidade de luz gerada deverá ser apenas 30% menor que gerada na primeira vez que foi ligada(padrão L70). Nem no final da vida útil do produto o escurecimento acentuado é aceitável! Isso só acontece quando estão reunidos componentes e as condições de trabalho favoráveis para a boa performance do produto.
Isso não quer dizer que a lâmpada tubular LED vidro seja completamente descartada. Absolutamente não! Apenas deve ser aplicada adequadamente para evitar desperdício de dinheiro. Se o IRC nem a eficácia luminosa forem importantes, a exigência de trabalho diário for baixa  – de 4 a 6 horas, pessoas não permaneçam no ambiente por longos períodos, aí sim a lâmpada LED vidro atende com tranquilidade e estará assegurado seu uso e funcionamento correto.

O mau investimento é um grande problema. É decorrente da falta da informação, prejudicial ao planejamento financeiro, ao projeto e as consequências perduram a longo prazo, gerando um desperdício gigantesco que poderia ter sido evitado pela pesquisa em fonte confiável.

Não só o técnico é responsável por coletar informação de fonte confiável, avaliar e garantir o atendimento do objetivo do projeto. O comprador também é. Ainda que este seja um negociante de “propostas agressivas”, é imprescindível que leve tudo isso em conta na negociação. Tanto um quanto o outro devem ter consciência de que a qualidade do produto exige um preço justo dentro da realidade do valor agregado. Isso é compra racional. O menor preço não é o melhor preço!

 

Um grande abraço!

Mayrah F. Moraes

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