Muitas dúvidas surgem quando o assunto é lâmpada de led. Uma delas é sobre o calor: afinal, a lâmpada de led esquenta ou não esquenta?
Entenda a diferença entre a condução e a radiação infravermelha e faça um projeto permitindo uma eficiente dissipação do calor para garantir a expectativa de vida dos leds.
Falando em temperatura, você sabe a diferença entre luz quente e luz fria?
As lâmpadas de led são consideradas as lâmpadas do futuro e estão se tornando cada vez mais populares. Seu sucesso se deve ao seu baixíssimo consumo de energia, inferior inclusive ao das fluorescentes e até 90% menor que o das incandescentes. Além disso, sua durabilidade, que pode chegar a 50 mil horas.
Lâmpada de led esquenta?
É comum ouvir que o led não esquenta, porém ao tocar em uma lâmpada de led acesa, você irá perceber que a mesma esquenta mas não irradiam calor pelo facho luminoso. A diferença entre uma lâmpada comum e uma lâmpada de led, é que a lâmpada de led possui baixa radiação infravermelha, tornando-a uma lâmpada de baixa carga térmica.
lâmpada de led esquenta: bulbo
A carga térmica flui do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura através do contato direto entre a fonte e o objeto. As moléculas com mais energia são transmitidas para as de moléculas com menos energia. Esse processo faz dissipar o calor por todo o material. Por enquanto estamos falando de condução de calor.
E a lâmpada de led esquenta em função da sua potência total instalada. Assim como uma lâmpada de qualquer outra tecnologia, incandescente ou fluorescente ou qualquer outro componente eletrônico. A potência é o seu consumo em watts, então não importa se estamos falando de uma batedeira ou de uma lâmpada de led. Porém existem duas variáveis nessas história que vão fazer toda a diferença.
A área do objeto
A primeira é a sua área. É o exemplo abaixo da fluorescente tubular e da incandescente ambas produzem a mesma carga térmica, porém como possuem áreas diferentes a temperatura de operação é diferente. E a outra questão que vamos explicar mais para frente é sobre a radiação infravermelha. Essa sim da diferença entre uma incandescente e um led, e é a razão de existir esse mito que led não esquenta.
Este vídeo desmistifica a carga térmica do led:
Como exemplo, utilizaremos uma lâmpada incandescente de 40W e uma lâmpada tubular fluorescente de 40W.
lâmpada de led esquenta: lâmpada incandescente 40w
Ao tocarmos em cada uma das lâmpadas acesas, observamos que a lâmpada incandescente possui uma temperatura mais elevada do que a lâmpada fluorescente tubular. Essa diferença de temperatura se dá pela distribuição da carga térmica em função da área de cada lâmpada.
lâmpada de led esquenta: lâmpada fluorescente 40w
Ou seja, quanto menor a lâmpada maior será a concentração da carga térmica e quanto maior a lâmpada menor será a concentração da carga térmica. Porém as duas lâmpadas de 40W esquentam de forma igual, independente de se tratar de uma incandescente ou fluorescente ou led.
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Irradiação térmica e radiação infravermelha
Diferente das lâmpadas incandescentes, as lâmpadas de led não tem nenhum filamento e não emitem radiação infravermelha. A radiação térmica, também conhecida como irradiação, é uma forma de transferência de calor que ocorre por meio de ondas eletromagnéticas. Como essas ondas podem propagar-se no vácuo, não é necessário que haja contato entre os corpos para haver transferência de calor.
Todos os corpos emitem radiações térmicas que são proporcionais relativa a sua natureza. Quanto maior a temperatura, maior a quantidade de calor que o objeto irradia. Um exemplo desse processo é o que acontece com a Terra, que, mesmo sem estar em contato com o Sol, é aquecida por ele.
As lâmpadas com filamento usam este princípio de radiação infravermelha. O filamento, que está selado em uma câmara cheia de gás ou tubo de quartzo, é aquecido por uma corrente elétrica e operado em uma temperatura de 4000° para produzir os raios infravermelhos. 95% da energia consumida é para produção de ondas infravermelhas e apenas 5% é transformado em luz visível. Por isso seu facho luminoso aquece tanto.
Já o led produz só luz visível, logo seu facho não esquenta e sua eficiência energética é muito mais alta.
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O sistema da lâmpada led
O sistema da lâmpada de led gera carga térmica durante a conversão da eletricidade em luz, porém não irradia infravermelho. Para reduzir a temperatura da lâmpada e garantir a temperatura de operação adequada para o led que é sensível ao calor, é são usados dissipadores que têm a função de dissipar o calor. Essa é a dificuldade de usar lâmpadas de led em luminárias que não foram projetadas para a tecnologia led e não possuem boa dissipação do calor.
lâmpada de led esquenta: componentes led
O que acontece é que o led elimina o calor através do dissipador de calor presente em todas as lâmpadas ou equipamentos com essa tecnologia. O alumínio, parte integrante do corpo de uma lâmpada de led, é um excelente e eficiente dissipador de calor, motivo pelo qual é o mais utilizado na maioria dos produtos. A quantidade e o uso do alumínio variam em decorrência do tipo, tamanho e qualidade das lâmpadas e equipamentos. Quanto melhor for esse dissipador de alumínio, maior será a durabilidade do led.
lâmpada de led esquenta: dissipador de calor
Grande parte do preço de um led é decorrente da qualidade do seu dissipador, já que ele é responsável por dissipar entre 90% e 95% de todo calor gerado. Portanto, não se deixe iludir por lâmpadas com valor inferior à média de mercado, é bem provável que elas não possuam bons dissipadores, o que irá impactar diretamente a qualidade do produto e a sua vida útil.
Apesar do sistema de led esquentar gerando carga térmica durante a conversão da eletricidade em luz, vale lembrar que qualquer outro equipamento eletroeletrônico também esquenta em função da potência total instalada. Independente se é um computador, se é uma lâmpada de led ou lâmpada incandescente. Uma regra de pré dimensionamento de ar condicionado é a cada 3,5 watts de potência total instalada reduzida em um ambiente, é possível reduzir 1 watt do sistema de ar condicionado.
Agora que você já sabe como funciona a lâmpada de led, que tal ver como melhor aplicá-la em seus projetos?
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