La extrusión de Aluminio en iluminación LED
La extrusión de Aluminio en iluminación LED
No es ningún secreto que el uso de iluminación LED es una realidad y esta evolucionando a pasos agigantados en una amplia gama de aplicaciones debido principalmente al ahorro de energía y los costes de mantenimiento.
Sin embargo, a pesar de estas ventajas, la tecnología LED sigue planteando desafíos a los fabricantes. Principalmente debido a que la tecnología LED y su electrónica generan calor que debe ser disipado para alargar su vida útil.
Las extrusiones personalizadas de aluminio han facilitado (y siguen facilitando) la rápida evolución de las aplicaciones de iluminación LED al superar estos desafíos al tiempo que proporcionan una gran versatilidad en el diseño. Las carcasas de aluminio extruido tienen un doble propósito (además de disipadores de calor y reflectores), proporcionan un material libre de corrosión ideal para climas adversos e incorporan también interfaces para lentes, placas de circuitos y tapas, al tiempo que permiten al diseñador crear la forma que desean (y colgar el perfil de aluminio donde se requiera). Y dado que las extrusiones de aluminio son infinitamente reciclables sin degradación en sus propiedades mejoran a la sostenibilidad de la iluminación LED.
Diseñado para rendimiento:
La tecnología de iluminación LED mediante aluminio extruido incorpora una serie de características que aumentan la multifuncionalidad de dichos sistemas LED. Las extrusiones en sí pueden diseñarse con cualquier grado de complejidad y en diferentes espesores de pared. Las matrices de extrusión son relativamente económicas y la posibilidad de la perfilería para ser cortada doblada, mecanizada e incluso añadir un acabado anodizado o lacado las hace ideales para la iluminación de alta eficiencia.
La aleación típica de aluminio para aplicaciones LED es la 6063 pero también pueden ser adecuadas otras aleaciones. La perfilería de aluminio no es magnética y tiene una excelente conductividad eléctrica y térmica, lo que las convierte en alojamientos ideales para LED.
Función integrada como disipador de calor:
Los perfiles de aluminio incorporan aletas de enfriamiento que actúan como disipadores de calor de la luz LED. Según los expertos, la tecnología LED es significativamente más “caliente” que las bombillas incandescentes o fluorescentes. El perfil de aluminio desempeña un papel clave en la gestión térmica de los LED para preservar su larga vida útil y la calidad de la iluminación de los diodos. Generalmente se utiliza un software de dinámica de fluidos computacional (CFD) y análisis de elementos finitos (FEA) para simular la conductividad térmica y examinar la integridad estructural del componente. Así se aprovecha la conductividad térmica del aluminio para diseñar la lámpara de luz LED extruida que transfiera y disipe el calor con una eficiencia térmica óptima. El aluminio es mejor conductor térmico que otros materiales, como el acero, y no presentan porosidad superficial que pueda afectar la retención de calor en las piezas.
También se pueden fabricar las aletas más largas de una carcasa LED de perfil de aluminio para proporcionar un área adicional de superficie. Según el experto Steve Jackson: “Cuanto mayor es el área de superficie, mayor es la convección natural del calor hacia la atmósfera circundante … el aumento de la conductividad térmica de las extrusiones frente a las piezas de fundición permite que el fabricante de la iluminación use menos material para obtener la misma eficiencia térmica. Menos material más una huella más pequeña equivale a menores costes totales”.
Además se afirma que las extrusiones de aluminio están diseñadas para ser un disipador de calor efectivo maximizando la producción de lúmenes y la longevidad de los LED utilizados en sus productos: Las “aletas“de los perfiles disipan calor lejos de los diodos LED lo que aumenta la salida de luz. El beneficio adicional es que cuanto más fríos funcionan los LED, mayor es su vida útil, lo que ayuda a los LED a superar significativamente el rendimiento de las lámparas incandescentes y fluorescentes”
Diseño personalizado de la perfilería LED:
La extrusión ofrece un sinfín de posibilidades de diseño que incluye bisagras, alojamientos para tornillos y receptores y pueden incorporar opciones de ensamblaje como cola de milano, ajuste a presión y diferentes ranuras. La perfilería tiene la capacidad adicional de integrar otros materiales en el propio dispositivo, como los reflectores y demás montajes, y permiten diseños de iluminación multifuncionales ya que son compactos, fáciles de instalar y ofrecen una buena estética.
La flexibilidad de diseño del proceso de extrusión permite mejorar el rendimiento, ahorrando operaciones secundarias y acelerando el ensamblaje posterior.
Los diseñadores pueden crear productos más amplios con un diseño de ajuste a presión para recintos o cajas, y unir extrusiones sin material de relleno.
La perfilería está diseñada para permitir que se le agregue una amplia variedad de lentes para, por ejemplo, cambiar la distribución de la salida de luz. Internamente, podemos agregar varias placas de circuito LED diferentes para ayudar a controlar la salida de luz, su color y distribución.
Las extrusiones para uso LED abarcan desde el diseño típico del disipador de calor a formas altamente personalizadas, dependiendo del uso final. Aunque la industria LED tiene configuraciones estándar con requisitos de componentes bastante estándar, las empresas persiguen desarrollar componentes especializados para un mercado de LED variado, desde la simple iluminación de escritorio hasta la iluminación de un gran parking.
El Mercado LED para las extrusoras:
La extrusión en el campo de la iluminación LED ha crecido a un ritmo sin precedentes. La perfilería se adapta tanto a aplicaciones de interior como de exterior, desde industriales y comerciales hasta residenciales, arquitectónicas y de transporte.
Las aplicaciones industriales incluyen perfilería de LED en almacenes y centros de fabricación y distribución. Las aplicaciones comerciales al aire libre incluirían la iluminación de carreteras y puentes, aceras, ciclovías y luces de seguridad, letreros de carreteras, carteles digitales, vallas publicitarias y marcadores e iluminación comercial exterior de edificios. Las aplicaciones comerciales incluyen estacionamientos y marquesinas, tiendas y exhibidores, bancos, oficinas, ferias comerciales/showrooms, aulas, bibliotecas, centros de salud/hospitales, restaurantes, hoteles y lugares de entretenimiento y deportes.
Las fachadas y exteriores de los edificios utilizan perfil de iluminación LED para funciones decorativas y de seguridad especialmente en proyectos de construcción y modernización con ciertas certificaciones.
El transporte utiliza cada vez más perfilería de aluminio para la iluminación LED en aplicaciones relacionadas con la automoción, incluidos vehículos de emergencias, aviones, trenes, autobuses, vagones de metro, estaciones y aeropuertos. La iluminación LED residencial utilizan extrusiones para la iluminación del jardín y zonas comunes y la iluminación interior del hogar.
Aplicaciones comerciales:
Walmart lleva utilizando desde 2005 iluminación LED en los congeladores en sus tiendas para reducir el uso de electricidad y reducir los costes de mantenimiento (ahora la tecnología LED es lo común en congeladores). Además, Walmart comenzó a instalar iluminación LED en los parkings de las tiendas de EE. UU ya en 2011 comprobando importantes ahorros energéticos y de mantenimiento, y asimismo descubrió que proporcionan luz direccional mejor enfocada y una iluminación nocturna que mejoraba notablemente la seguridad en sus recintos. También la incluyó en la iluminación interior de techo estimando un ahorro de energía del 70 por ciento.
Los parkings se construyen y modernizan con sistemas de iluminación LED, la mayoría de ellos con perfilería de aluminio. Se benefician de la iluminación uniforme de alto rendimiento del LED que minimiza el deslumbramiento y mejora la seguridad de los conductores y peatones. Además siempre existe la opción de fotocélula permitiendo que cada dispositivo se apague si hay suficiente luz natural ambiental.
Aplicaciones para el hogar y la oficina:
Los sistemas de iluminación LED logran una apariencia elegante y moderna que optimiza la versatilidad mediante el diseño y la fabricación de perfilería de aluminio con iluminación de cinta LED que ofrece una superficie de montaje estable para paredes, estantes y áreas interiores o exteriores para maximizar las aplicaciones de iluminación. Los LED alojados en la extrusión ayudan a crear un ambiente seguro en interiores con tiras de luz integradas en escalones, barandillas, zonas inferiores de cocina, pisos o puertas. Las extrusiones de LED se pueden impermeabilizar, lo que permite su uso como iluminación de seguridad residencial exterior para iluminar puertas de garaje, señales de emergencia y para usos decorativos en jardines, fuentes, piscinas, SPA o patios.
Cuando la extrusión de aluminio se combina con tiras de luz LED, su versatilidad es la clave para un sinfín de opciones de diseño. “Las extrusiones de LED proporcionan un montaje estable en casi cualquier lugar, ya que son compactas y se pueden cortar para adaptarse a cualquier espacio deseado en interiores o exteriores. Los perfiles de aluminio se pueden usar como luz tenue en una habitación o incrustados en el suelo para crear una experiencia arquitectónica única. El uso de la extrusión LED aprovecha todas las características de las tiras de luces LED”.
Potencial ilimitado:
El potencial de crecimiento en el uso de aluminio extruido para lámparas/carcasas de LED en todas las áreas del mercado es prácticamente ilimitado, con ahorros de energía y costes de mantenimiento del 70 al 80 por ciento. Ya sea para usos nuevos o de retro-adaptación, una multitud de diseños extruidos se expande rápidamente a medida que la tecnología LED evoluciona y se vuelve aún más rentable, siendo cada vez más rápida la amortización de la inversión inicial.
Fuentes:
http://www.ledesigngroup.com/walmart-store-interior/
https://www.carbibles.com
https://www.acdc.co.za/pages/aluminium_led_profile_installation_guide
https://www.aec.org