Josep Mª Ollé Martorell12 de novembre de 2015

L’evolució de les fonts de llum.Que en podem esperar

1.- d’on venim2.- on estem3.- on anem4.- que en podem esperar

?

D’on venim

T e r m o – r a d i a c i ó L u m i n i s c è n c i a

1.- d’on venim

Tipus de làmpades elèctriques

Incandescència

Estàndard ReflectoresHalògenes

Descàrrega Injecto-luminiscència

Alta pressió Baixa pressió

Mercuri A. P.

Mercuri Color Corregit.

Halogenurs metàl·lics

Fluorescència Sodi B.P. Inducció

LED

Llum mescla

Sodi A. P.

Halogenurs metàl·licsceràmics

On estem

Làmpades

Vapor de sodi baixa pressió

Vapor de sodi d’alta pressió

Vapor de mercuri color corregit

LED

440 nm.

Halogenursmetàl·licsceràmics

500 nm.

2.- on estem

Gas Baixa Pressió

Gas Alta Pressió

Estat Sòlid

Luminiscència

La llum

DS155 LUXEON CoB Core Range (Gen2) Product Datasheet 20151027

El LED avui

DS133 LUXEON TX Product Datasheet 20150827

2.- on estem

LED PC-Ambre

LED PC-Ambre Sodi A.P.

CRI=40 CRI=20

BR12 General Ilumination Product Guide 20150330

Dr Handreas Hänel del museu planetari de Schoelerberg: C/ de Serinyà, XIII Simposium Europeo para la protección del cielo nocturno. Pamplona setembre 2013

2.- on estem

http://www.iac.es/adjuntos/cups/cup2013-1.pdf

≤ 150 lm/w.TC = 5.300 - 6.300K.Vm = L70 a 50.000 h.CRI = 95Dimable

http://luxim.resilient.lighting/

http://www.youtube.com/watch?v=lTGsM9pplUs

Làmpades de plasma.

2.- on estem

On anem

https://www.youtube.com/watch?list=PLLG7h7fPoH8I0bHbe9mnjum8w_hlEXQnH&v=orAHSzbkRl4

3.- on anem

Millores en els fòsfors dels LEDs

Nueva tecnología podría acelerar la adopción de iluminación LED al reducir sus costes  de producción en hasta un 90%La investigación presentada en una reunión de la American Chemical Society (ACS) propone el uso de un material distinto a las tierras raras para la fabricación del LED reduciendo así su coste de producción en un 90% a la vez que consume menos energía y se reducen las emisiones de CO2.Foto de portada Crédito: American Chemical Society http://smart-lighting.es/nueva-tecnologia-podria-acelerar-la-adopcion-de-iluminacion-led-al-reducir-sus-costes-de-produccion-en-hasta-un-90/#sthash.ra6RLoVN.dpuf

http://www.isom.upm.es/docs/diptico_es_2013.pdf

LEDs sense fòsfors

Universidad Politécnica de Madrid

3.- on anem

http://www.madrimasd.org/noticias/iluminacion-futuro-basara-LEDs/42441

3.- on anem

ObjectivesThe overall NEWLED objectives are to develop:White LEDs with efficacy of 200 lm/W at a CRI >90 yielding wall plug efficiencies of applications > 60%

High brightness, high efficiency green LEDs emitting in deep green rangePhosphor-free materials for high efficacy, high brightness LED light enginesEfficiency enhancement of yellow InGaAlP/AlGaAs LEDsStability of colour coordinates over a lifetime > 50.000 hours

http://www.newled-fp7.eu/

3.- on anem

Làmpades amb grafè

http://www.manchester.ac.uk/discover/news/article/?id=14206

3.- on anem

Las bombillas de grafeno de última generación se han desarrollado en la Universidad de Manchester y se venderán en meses. Contienen un LED en forma de filamento revestido de grafeno,  un material ultra conductor, fuerte, duradero y nano, más delgado que un cabello humano y sus creadores dicen que permiten reducir el uso de energía en un 10%, que duran más y que su precio es competitivo.

Imagen de portada tomada durante la inauguración del National Graphene Institute en la Universidad de Manchester. En la foto, Konstantín Novosiólov (a la izquierda), premio Nobel de Física en 2010 por su trabajo con el grafeno, muestra la bombilla al Canciller de Hacienda de Reino Unido George Osborne. http://smart-lighting.es/la-bombilla-de-grafeno-saldra-a-la-venta-este-ano-y-consumira-un-10-menos-que-los-led/

http://phys.org/news/2015-07-scientists-color-tunable-graphene-based.html

The graphene-based LED’s color depends on the applied voltage. The red and blue diagrams show electrons excited to different energy levels, corresponding to different photon energies and therefore different colors of light emission. Credit: Wang, et al. ©2015 Nature

Scientists demonstrate first color-tunable and first graphene-based LED28 July 2015, by Lisa Zyga

3.- on anem

Els investigadors de la Universitat de Tsinghua a Beijing, dirigits pel professor Tian Ling Ren han desenvolupat un led amb dos formes diferents de grafè: l’òxid de grafè (GO) i la reducció d’òxid de grafè (rGO)

3.- on anem

Heteroestructuras de Van der Waals

http://www.nature.com/nmat/journal/v14/n3/full/nmat4205.html

http://www.nature.com/nature/journal/v499/n7459/nature12385/metrics/blogs

|Una investigación conjunta de la Universidad de Manchester y de la Universidad de Sheffield ha resultado en el desarrollo de un semiconductor semitransparente compuesto de LED basado en grafeno, cuyas características podrían dar lugar a una futura generación de teléfonos móviles, tabletas o televisores flexibles.

Foto de Portada crédito Universidad de Manchester. Heteroestructura de nitruro de Grafeno/Boro – Dr Kostya Novoselovhttp://smart-lighting.es/un-nuevo-desarrollo-permitira-crear-led-basados-en-grafeno/#sthash.VVS3sIpU.dpuf

Làser: focus cotxes

3.- on anem

https://www.youtube.com/watch?v=RJfK_B3_GAs

https://www.youtube.com/watch?v=kwLiY-J0bJQ

<30 w30.000 h.580 cd/mm26.000K

http://spectrum.ieee.org/transportation/advanced-cars/bmw-laser-headlights-slice-through-the-dark

V> 40km/h

500m

El premi Nobel Shuji Nakamura, professor de materials i d'enginyeria elèctrica i informàtica a la Universitat de Califòrnia, Santa Bàrbara, co-inventor del LED i del làser blau, diu que el làser és la pròxima generació de la il·luminació, fins i tot per a aplicacions generals", com cases, negocis, i una varietat de pantalles.

http://www.casio-projectors.eu/es/products/technicalhighlights/

Làser: projectors

Il·luminació de interiors amb làser:

La llum generada pel làser es pretén distribuir uniformement amb “waveguides” guia-ondes:

Que podem esperar

Eficàcia lumínica làmpada:

Φ làmpada ( lm )--------------- -------- > 65 lm/w watts ( w )

Φ útil

Rendiment llum: Φ llum η = -------------------> 55% Φ làmpada

Nivell de il·luminació:

Φ útil (lm) E = ------------------ ( lux ) S ( m2 )

La làmpada de major rendiment possible (683 lm/w) seria la que pugues transformar en llum tota la potència elèctrica consumida sense pèrdues.

Factor de utilització: Φ útil Fu = ---------------- > 0,25 Φ lámpada

utilància:

Φ útilU = ----------------- Φ llum

Flux lluminós: Es la quantitat d’energia lluminosa emesa per segon per una font de llum.La unitat es el lumen: que és el flux lluminós d’una radiació monocromàtica de 555 nm. amb un flux d’energia radiant de 1/683 w

4.- que podem esperar

0,5 < utilància < 0,75

utilància ≈ 1

Φ útilutilància U = ------------- Φ llum

4.- que podem esperar

4.- que hauríem d’evitar

Bona llum a tots !!

Josep Mª Ollé Martorell

12 de novembre de 2015