Científicos de GE emplean tecnología que enfría la turbina de un avión en foco LED prototipo

El prototipo LED de 1500 lúmenes produce la misma cantidad de luz que una bombilla de halógeno de 100 watts, utilizando un tercio de la energía.

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La tecnología “dual cool jet” patentada por GE resuelve los retos térmicos y hace posible el diseño de un dispositivo con la mitad del tamaño y el peso de las lámparas LED de 600 lúmenes existentes actualmente.

Científicos del Centro Global de Investigación de GE, la unidad de desarrollo tecnológico de General Electric Company (NYSE: GE), GE Iluminación, y la Universidad de Maryland — como parte de un programa de dos años para el desarrollo de iluminación en estado sólido instaurado en conjunto con el Departamento de Energía de los Estados Unidos— han anunciado la demostración exitosa de un foco LED de 1500 lúmenes (misma cantidad de luz producida por una bombilla PAR38 halógena de 100 watts). Esta tecnología propone soluciones para varias barreras clave que impedían la adopción generalizada de focos LED para la iluminación en general.

Este prototipo nos brinda una instantánea del futuro, ya que “los científicos y líderes tecnológicos involucrados en esta colaboración han eliminado algunos de los
mayores obstáculos en la comercialización de focos LED para iluminación en general”, afirmó John Strainic, gerente general de productos globales de GE Iluminación. “Estamos enfocándonos en la solución de aspectos tales como la generación de mayores cantidades de luz, el manejo de altas temperaturas y el adecuado tamaño y peso de los focos. Estos avances abren una nueva ventana hacia la era de estado sólido que ya está frente a nosotros”.

Como parte del proyecto, GE y el equipo de investigadores encabezado por los profesores Bongtae Han y Avram Bar-Cohen de la Facultad de Ingeniería A. James Clark de la Universidad de Maryland, han desarrollado y probado novedosas tecnologías de enfriamiento, capaces de manejar efectivamente el calor. Esto se traduce en menores costos del sistema, al reducir las cantidades de chips LED requeridos en comparación con las tecnologías de enfriamiento convencionales.

Mehmet Arik, ingeniero mecánico de Centro Global de Investigación de GE e investigador en jefe del proyecto LED, comenta: “Esta es una tecnología de enfriamiento revolucionaria y que promete mucho. Posee el potencial suficiente como para llevar el desempeño y la eficiencia de la iluminación LED a nuevas alturas. Mediante investigaciones y mejoras futuras, podremos ser capaces de aumentar dicho desempeño sin comprometer ni la eficiencia ni el tiempo de vida útil de un foco LED”.

Las bases están en la aviación y la energía

La solución de enfriamiento diseñada por GE está basada en la misma tecnología utilizada por la compañía en las áreas de la aviación y la generación de energía. El Centro Global de Investigación de GE cuenta con uno de los mejores equipos de expertos en fluidos a nivel mundial, especializados en tecnologías que manejan el flujo de cualquier sustancia. El equipo desarrolla maneras innovadoras de control del flujo de aire y la combustión, con el fin de reducir dramáticamente la cantidad de pérdida de presión y el peso requerido en los motores de los aviones y en las turbinas de gas y viento generadoras de energía.

Añade Arik: “Un piso debajo del mío, dentro del mismo edificio de investigación, se encuentran colegas que utilizan nuestra tecnología de doble chorro enfriador (dual cool jets) para mejorar el poder y la eficiencia de los motores GE para aviación y las turbinas generadoras de energía. Por ejemplo, con las turbinas de viento manipulamos el flujo de aire para incrementar la producción de energía eólica. Con los LEDs utilizamos este sistema para mejorar la tasa de transferencia calorífica y así reducir el número de chips de la lámpara”.

Cómo funciona la tecnología GE de doble chorro enfriador

Los dual cool jets de GE son minúsculos dispositivos microfluyentes de fuelle que proporcionan chorros de aire a muy altas velocidades sobre el disipador de calor del sistema LED. Estos chorros de aire incrementan la tasa de transferencia calorífica en más de diez veces a la obtenida por la convección natural. Este enfriamiento mejorado permite la operación intensiva del LED sin pérdidas de eficiencia o tiempo de vida útil. Dentro de un dispositivo con una cantidad predeterminada de lúmenes, el eficaz control térmico que brinda el doble chorro enfriador reduce el número de chips necesarios en el sistema LED. Esto baja significativamente el costo del foco. Además de las ventajas en cuanto a desempeño y costo, esta tecnología de enfriamiento permite reducir el tamaño y peso de los focos LED.

GE y la Universidad de Maryland se encuentran en las etapas finales del proyecto. Ambas organizaciones estudian actualmente maneras de mejorar la confiabilidad y el tiempo de vida útil de los sistemas de iluminación LED.

Acerca del Centro Global de Investigación de GE

El Centro Global de Investigación de GE es uno de los laboratorios de investigación industrial más diversificados del mundo, proporcionando tecnologías innovadoras a todas las áreas de negocios que integran GE. El Centro Global de Investigación de GE ha sido piedra angular de la tecnología de GE por más de un siglo, desarrollando soluciones revolucionarias en campos tales como las imágenes médicas, la generación de energía, los motores para aviación y la iluminación. El Centro Global de Investigación de GE tiene sus oficinas centrales en Niskayuna, Nueva York, y posee instalaciones en Bangalore, India, Shanghai, China, y Munich, Alemania. Visite GE Global Research, en www.ge.com/research.

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