El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) acaba de publicar un nuevo informe donde evalúa las luminarias LED de alta eficiencia (luminarias con valores de eficacia de 200 lm/w o mayor) para comprobar su rendimiento y la veracidad de los datos declarados por los fabricantes.

En 2017, el DOE comenzó a evaluar el rendimiento de varios nuevos productos de iluminación LED que aseguraban tener eficacias cercanas o superiores a los 200 lúmenes por vatio (lm/W). El propósito del estudio fue evaluar, en primer lugar, si estas afirmaciones de eficacia eran reales, posteriormente determinar aquellas características que tenían estos productos en común y finalmente identificar los compromisos de rendimiento soportados por la luminaria para conseguir estos altos niveles de eficacia.

Dos muestras de un total de 7 luminarias diferentes – cinco identificadas a través del listado de LED Lighting Facts y dos encontradas a través de una búsqueda online – fueron adquiridas de forma anónima. Todos los productos eran luminarias industriales con temperaturas de color de 5.000 K, y todas menos una tenían los LED expuestos. Los resultados de las pruebas fotométricas de las muestras se compararon con los valores reflejados por los fabricantes. Además, las muestras fueron ensayadas para evaluar la iluminancia horizontal, flicker y luminancia máxima y fueron también evaluadas por 23 observadores expertos.

En general, las pruebas fotométricas arrojaron valores razonablemente cercanos a las afirmaciones del fabricante, aunque las evaluaciones realizadas por los observadores expertos pusieron de relieve algunas consideraciones claves, como la importancia del confort visual.

Los resultados de las pruebas de laboratorio mostraron las siguientes diferencias máximas en el rendimiento en comparación con los valores reflejados por los fabricantes en las hojas de especificaciones del producto de su web:

• 9,6% en flujo luminoso
• 6,8% en consumo de energía
• 12% en eficacia
• TTC e IRC sin diferencias resaltables.

Datos fotométricos y diferencias con respecto a lo marcado por los fabricantes

En general, las pruebas fotométricas de los siete pares de luminarias arrojaron valores que estaban razonablemente cerca de las afirmaciones de los fabricantes, con un flujo luminoso real que variaba según sus afirmaciones en no más del 9,6%, y el consumo real de energía de no más del 6,8%, mientras que los factores de potencia estaban todos por encima del 90%.

Las eficiencias variaron de lo marcado por el fabricante hasta en un 12%, aunque los valores probados a menudo fueron considerablemente más bajos que los que reflejaban en el Listado de Led Lighting Facts, que se basan en los mejores resultados de una familia de productos. La temperatura de color real y el índice de reproducción cromática coincidían con los valores afirmados.

Uno de los siete tipos de luminarias exhibió un flicker que excedía los criterios riesgo-bajo del IEEE PAR1789-2015. Cuando se instalaron en espacios de gran altura, todas las luminarias produjeron una distribución de luz bastante uniforme en todo el plano de trabajo, con una relación de iluminancia máxima a mínima por debajo de 1,7. Las mediciones de luminancia directa de los LED expuestos variaron de los 154.000 cd/m2 hasta las 478.000 cd/m2, aunque debido a la dificultad de medir directamente la luminancia del LED, estas son probablemente más bajas que las luminancias reales. La única luminaria que utilizaba tubos difusos para cubrir los emisores LED tenía una luminancia de 40.000 cd/m2 (por comparación, una lámpara fluorescente T5 tiene una luminancia de salida de 25.000 cd/m2).

El factor de confort

Atendiendo a los datos de luminancia máxima no es de extrañar que el deslumbramiento fue la mayor queja de los observadores. Solo dos de las luminarias recibieron calificaciones aceptables en cuanto al confort visual y su calidad de iluminación general, y ambas tenían lentes difusoras o reflectores ópticos diseñados para cortar la visión directa de los LED por encima de un ángulo de visión fijo. Las dos mejores luminarias recibieron valoraciones aceptables en categorías como la distribución de luz, sombras, y color, además del confort visual. Las 3 luminarias peor valoradas corresponden a aquellas que recibieron más comentarios negativos en cuanto a su deslumbramiento.

El hecho de que el producto mejor valorado también tenga la eficacia probada más baja (136 lm/W) muestra que el confort visual debe ser una opción a considerar. Siempre hay que afrontar soluciones de compromiso a la hora de seleccionar la mejor luminaria para una aplicación, y la eficacia es sólo un aspecto del rendimiento a considerar. Otros atributos, como el confort visual, distribución de luz, flicker, sombras, y calidad de color, son también muy importantes.

Haciendo una elección contrastada

Es importante comprender que los datos de eficacia que aparecen en una base de datos de productos como LED Lighting Facts, representan un modelo particular y un conjunto de características de una familia de productos. La variación significativa de estos datos de rendimiento dentro de una familia de productos es algo común debido a diferencias en el flujo luminoso (el producto con mayor eficiencia suele ser el de mayor flujo luminoso), distribución de la luz (la eficacia es reducida por las ópticas), y la temperatura de color (las mayores eficiencias están generalmente asociadas con mayores temperaturas de color; por ejemplo entre los productos ensayados el bajar de una temperatura de color de 5000K a 3000K dio como resultado una pérdida de eficacia del 17%).

La eficacia y otros atributos individuales sólo deben utilizarse para identificar los productos a considerar y deben completarse con la obtención de datos más detallados. Siempre que sea posible, los especificadores y compradores deben ver el producto real en acción antes de realizar una selección del mismo.

El estudio muestra que hay productos de iluminación LED con niveles muy altos de eficacia. Con la diligencia debida, se pueden encontrar productos LED de alto rendimiento para prácticamente todas las aplicaciones arquitectónicas, aunque generalmente habrá que hacer soluciones de compromiso para abordar otros aspectos de la la calidad de iluminación como el confort vidual, el color o la distribución de luz.