¿La óptica secundaria aporta valor añadido?
En el cultivo de plantas, durante la fase de floración, se producen resina y polen que, con el paso del tiempo, se van acumulando en las superficies. Además, en el cultivo de plantas se emplean productos químicos como es el caso del azufre en los fertilizantes o la gestión de plagas. El polen reduce la eficacia luminosa de los LED a causa de la suciedad, mientras que el azufre deteriora los reflectores internos de los LED de potencia media.
Resulta crucial proteger de estos agentes, en especial, a los LED de potencia media para que lleguen a la vida útil indicada. En el artículo siguiente mostramos distintas opciones técnicas para proteger el núcleo de cada una de las luminarias LED.
Sin protección
Los LED sin ningún tipo de protección están totalmente expuestos a las influencias ambientales, como la humedad y los productos químicos. Estos factores contribuyen a que los LED envejezcan muy rápidamente. La vida útil real de un LED indicada es mucho más larga, pero si el LED no está protegido puede perder más del 10 % de su potencia luminosa en tan solo un año. Puesto que resulta prácticamente imposible limpiar la silicona blanda del LED, la pérdida de luz es irreversible. Por otro lado, el azufre y otros productos químicos penetran y se propagan por el encapsulado de silicona del LED. Cuando el azufre llega al núcleo del LED, destruye su reflector interno (véase la imagen de la izquierda). El resultado es un rendimiento lumínico notablemente inferior.
Ventajas:
- Rendimiento lumínico máximo de los LED nuevos
- No pierden luz debido a cubiertas/protecciones
- Reducción máxima de los costes de fabricación
Inconvenientes:
- Pérdidas por luz dispersa
- Pérdidas por suciedad
- Pérdidas por la corrosión de los reflectores internos
- Contactos eléctricos sin protección contra el agua y la humedad
- Vida útil más breve o pérdida de luz después de unas cuantas horas de funcionamiento
Protección mediante recubrimiento
Algunos fabricantes protegen a los LED con recubrimientos de silicona o poliuretano. Esta medida debería ser suficiente para proteger a los LED y a sus contactos frente a las salpicaduras de agua y la humedad del aire. Sin embargo, tal como ocurre con los LED, es muy difícil limpiar estos recubrimientos. Lo mismo es aplicable a la propagación del azufre por el recubrimiento de silicona. Esto provoca un envejecimiento de los LED prácticamente igual de rápido que en los LED sin protección. El espesor reducido de la capa hace que se pierda muy poca luz por el recubrimiento.
Ventajas:
- Rendimiento lumínico máximo de los LED nuevos
- Poca pérdida de luz debido a cubiertas/protecciones
- Reducción de los costes de fabricación
- Contactos eléctricos protegidos contra el agua y la humedad
Inconvenientes
- Pérdidas por luz dispersa
- Pérdidas por suciedad
- Pérdidas por la corrosión de los reflectores internos de los LED
- Vida útil más breve o pérdida de luz después de unas cuantas horas de funcionamienton
Protección mediante cubierta bidimensional
Con frecuencia suele utilizarse una cubierta transparente y plana sobre los LED para protegerlos. La cubierta puede ir atornillada, sujeta con clips o pegada. Algunos de los materiales que se utilizan son el PMMA, el PC o el vidrio. Las pérdidas causadas por la transmisión y la reflexión total varían en función del material empleado. La cubierta de vidrio presenta el mejor rendimiento con una pérdida de luz aproximada del 1 %, pero es pesada y tiene un coste elevado. El policarbonato pierde un 12 % como máximo de la luz desde el LED hasta el punto de salida de la luz. Por otro lado, el material se amarillea y también reduce la potencia de salida a medio plazo. El vidrio acrílico (o PMMA) se caracteriza por una pérdida de luz reducida (aproximadamente del 8 %) y por una estabilidad muy superior a largo plazo. En resumen, las cubiertas bidimensionales planas producen pérdidas a causa de la transmisión y la reflexión total. Por eso, la eficiencia que aparece en la ficha técnica de estas luminarias casi siempre es peor que la de los LED sin protección. Aun así, es posible contar con una vida útil más prolongada que si se utilizan los LED sin protección o los LED con recubrimiento.
Mientras las cubiertas utilizadas sellen de verdad al LED, la protección contra la humedad y los productos químicos es suficiente. Sin embargo, la combinación de un disipador de calor de aluminio con cubiertas de vidrio o plástico debe considerarse críticamente. Las luminarias lineales (barras de luz) más largas (> 500 mm), en particular, suelen presentar problemas con la estanqueidad del encapsulado debido a las distintas dilataciones lineales de las combinaciones de materiales.
Ventajas de las cubiertas bidimensionales:
- Buena protección de los contactos eléctricos contra el agua y la humedad
- Fáciles de limpiar dependiendo del material
- Poca o nula pérdida de luz por suciedad (la cubierta puede limpiarse)
- Costes de fabricación reducidos según el material
Inconvenientes:
- Pérdidas por luz dispersa
- Pérdidas por reflexión total
- Pérdidas de luz debido a la transmisión
Protección mediante óptica secundaria tridimensional
Todos los modelos actuales de SANlight están equipados con una óptica secundaria de PMMA. Por ejemplo, en la Serie EVO, esta óptica va adherida al disipador de calor, de forma que el LED queda encapsulado por completo y está perfectamente protegido contra las influencias externas. El material de alta tecnología seleccionado tiene unas pérdidas de transmisión mínimas. Las pérdidas generadas por la reflexión total se ven reducidas a un mínimo absoluto gracias al diseño tridimensional del área de entrada de luz. En conjunto, la óptica secundaria de SANlight tiene unas pérdidas de luz de tan solo el 4 %. El sofisticado diseño de la óptica captura la luz dispersa del LED y la dirige hacia las plantas. Asimismo, este direccionamiento distribuye la luz de forma eficiente y homogénea por la superficie de cultivo. A grandes rasgos, las pérdidas de luz generadas por la óptica quedan totalmente compensadas con la captura de la luz dispersa y el perfecto direccionamiento de la luz.
En la práctica, esto significa que nuestra ficha técnica quizá no pueda mostrar los mejores valores de eficiencia, pero en la realidad las plantas reciben más luz que con luminarias aparentemente más eficientes (según sus fichas técnicas). El rendimiento lumínico se mantiene constante durante años y, con la posibilidad de limpiar la óptica, se alcanza la vida útil (LM90) indicada.
Ventajas de la óptica secundaria de SANlight
- La mejor protección posible de los contactos eléctricos contra el agua y la humedad
- La mejor protección posible de los LED contra productos químicos, el agua y la humedad
- La pérdida de luz causada por la transmisión y la reflexión total se compensa totalmente con el direccionamiento de la luz.
- Poca o nula pérdida de luz por suciedad (la cubierta puede limpiarse)
- Pérdidas mínimas por luz dispersa
- Distribución homogénea de la luz
Inconvenientes
- Costes de fabricación más elevados
