Tutti i vantaggi dei LED

E cosa devi fare per non sbagliare acquisto!

 

Diodo LedSono tante le cose che non si sanno, o semplicemente si sottovalutano in merito alla tecnologia LED, e visto che entro il 2018 è previsto un boom di sostituzioni di illuminazione di vecchia tecnologia con quella a LED, ho voluto scrivere questo articolo per dirimere un po' di questioni.

Qui potrai leggere:

  • Vantaggi e caratteristiche differenzianti dei LED;
  • Cosa fare e cosa NON fare quando vuoi comprarli e installarli correttamente.

Quindi, massima attenzione!

 

Due parole sull'Efficienza Energetica

Schema sistema illuminazioneCosa significa efficienza energetica? Se prendiamo una lampadina, ed eliminiamo tutte le caratteristiche specifiche, limitandoci a descrivere soltanto ciò che avviene a livello energetico, otterremmo che questa è solo uno strumento che trasforma l'energia elettrica, in altre forme di energia.

Un sistemista potrebbe vederlo con un sistema a blocchi (una rappresentazione grafica di un concetto) dove nel blocco centrale (la lampadina) entra energia elettrica, ed escono luce e calore. E fin qui tutto chiaro, è esattamente quello che accade,

Dove nasce il concetto dell'efficienza? Dasce dal fatto che del calore non ce frega nulla, perchè se vogliamo scaldarci, accendiamo il riscaldamento, non la lampadina! L'efficienza sta proprio nel rapporto tra quanto otteniamo in termini di luce, rispetto a quanto abbiamo acquistato come energia elettrica. Tutto il resto per noi sono "perdite", nella forma specifica di calore.

E' importante questo concetto perchè l'efficienza luminosa reale è attualmente ancora molto bassa. Tanto per fare due paragoni, da uno sguardo alla tabella qui in basso (l'ho trovata su Wikipedia, e mi è sembrata molto eloquente):

 

Categoria

Tipo

Efficienza Luminosa
  (lm/
W)

Efficienza Energetica

Combustione

candela

0,3

0,04%

lampada a gas

2

0,3%

Incandescente

100 W tungsteno, incandescente (220 V)

13,8

2,0%

200 W tungsteno, incandescente (220 V)

15,2

2,2%

100 W tungsteno, alogena (220 V)

16,7

2,4%

200 W tungsteno, alogena (220 V)

17,6

2,6%

500 W tungsteno, alogena (220 V)

19,8

2,9%

5 W tungsteno, incandescente (120 V)

5

0,7%

40 W tungsteno, incandescente (120 V)

12,6

1,9%

100 W tungsteno, incandescente (120 V)

17,5

2,6%

2,6 W tungsteno, alogena

19,2

2,8%

tungsteno, alogena, bulbo di quarzo (12–24 V)

24

3,5%

lampade per fotografia e riflettori

35

5,1%

LED

LED bianco

10–189 nominale

1,5–28%

Lampada ad arco

Lampada allo xeno

30–50

4,4–7,3%

Lampade a mercurio-xeno

50–55

7,3–8,0%

Fluorescente

9–26 W fluorescente compatta

57–72

8–11%

T12 tubo fluorescente con ballast magnetico

60

9%

T5 tubo fluorescente

70–100

10–15%

T8 tubo fluorescente

80–100

12–15%

Lampada a scarica

1400 W Lampada allo zolfo

100

15%

Lampada ai vapori di alogenuri metallici

65–115

9,5–17%

Lampada a vapori di sodio (alta pressione)

85–150

12–22%

Lampada a vapori di sodio (bassa pressione)

100–200

15–29%

Massimo teorico

Luce monocromatica verde 540x1012 Hz,
555 nm circa

683,002

100%

 

Come vedi, nel mercato attuale i LED sono il tipo di illuminazione con la più alta efficienza energetica, cioè quella che riesce a convertire la quota più alta di energia elettrica in luce, che è proprio il nostro scopo. A parità di Watt (potenza elettrica) si ottengono più Lumen (potenza luminosa). Più avanti ti spiegherò anche come sceglierli per bene.

 

Maggiore Risparmio

Perchè installare i LED? Risposta banale: perchè avendo una maggiore efficienza energetica, si risparmia. Ottieni la stessa luce con meno Watt, oppure a parità di Watt illumini molto di più ma... in questa risposta si nascondono parecchie insidie! Innanzitutto, non sempre si risparmia con i LED, o  non abbastanza, e quindi non non sempre conviene acquistarli; vediamo alcuni dati statistici.

Passando da luci ad:

  • Fluorescenti (erroneamente definiti neon) ai LED, il risparmio medio è sul 50% - 66%;
  • Ioduri metallici ai LED, il risparmio medio è sul 70%;
  • Alogene ai LED, il risparmio medio è sul 85%-90%;
  • Incandescenza ai LED, il risparmio medio è anche oltre il 90%;

Più la nostra illuminazione è di vecchia tecnologia, e più ne è consigliabile la sostituzione. Ma è chiaro che se una lampadina non l'accendi mai, è inutile sostituirla con un LED, sarebbe come un investimento con un tempo di ritorno di anni e secoli!

Al tempo stesso, se risparmi una quota di energia bassina (20%-30%), ma tieni accese queste luci 24h/24h, il tempo di ritorno del tuo investimento può essere anche molto ridotto (pochi mesi), e ne è consigliatissimo l'acquisto. Ma l'ultima parola ce l'hanno sempre i calcoli numerici ricorda. Mai calcolare la convenienza... a naso!

Bisogna aggiungere che se le tue luci scaldano meno, hai anche minori necessità di spendere altri soldi per alimentare e tenere accesi impianti di climatizzazione d'estate. Le luci di tipo vecchio sono delle caldaie! Se le sostituisci ci risparmi sia sull'illuminazione che sulla climatizzazione.

Inoltre, riducendo i consumi nella rete elettrica dell'edificio in questione, puoi fornire alla stessa struttura maggiori possibilità di utilizzo dell'impianto senza doverlo per forza ampliare o modificare: meno corrente gira sull'impianto e più macchinari/computer etc puoi collegare, senza ampliamenti e senza dover aumentare la quota potenza della tua fornitura un domani, per ricevere maggiore potenza dalla rete elettrica.

Oppure, che è lo stesso, potresti trovarti nella felice possibilità di ridurre la potenza contrattuale della tua fornitura di energia, avendo diminuito la potenza media utilizzata grazie ai LED.

 

Maggiore Durata

Illuminazione LED 1Le lampade a Led sono molto più resistenti a urti e sbalzi di tensione delle altre tecnologie, e non si infrangono mai. Perchè accade questo? La resistenza agli urti è dovuta al fatto che non necessitan di un bulbo di vetro o di quarzo per resistere ad alte temperature di funzionamento, perchè LED, al massimo, arrivano a 40° di temperatura.

E la loro temperatura di funzionamento è bassa proprio in virtù del dissipatore di calore presente sia sulle lampadine a bulbo (in foto), sia sui tubi LED, costituite in ceramica o molto più spesso in alluminio, che consente alla lampada di liberarsi del calore generato all'esterno, così come... di resistere ad eventuali "botte".

E se non lo sai, questo rende le lampade LED molto più pesanti di quelle normali. Ah per la cronaca: sono vendute anche luci LED senza dissipatore, e in questo caso, si tratta di illuminazione di scarsissima qualità, da NON acquistare. I LED funzionano bene finchè rimangono "freddi". Quanto credi dureranno senza dissipatore?

E la loro vita è lunga! Siamo tra le 30.000h e le 50.000h di accensione, contro le 2.000 di quelle ad incandescenza, le 6.000 delle lampade alogenere, e le 10.000h -12.000h di quelle fluorescenti, non male eh? Diffida da quelle scadenti da 10.000h o 20.000h... Ah, per la cronaca, dopo le 50.000h il LED non smette di funzionare, non si "fulmina", semplicemente non sono state testate per oltre quella cifra, e quindi non si sa fin dove possano arrivare!

 

Maggiore Sicurezza - Parte 1

I LED, a confronto con le lampade delle precedenti tecnologie, non esplodono, non fondono, al massimo si brucia un condensatore o il suo trasformatore, come potrebbe tranquillamente succedere al tuo computer. E in quel caso smettono di funzionare, talvolta generando una puzza di corto circuito, e niente di più.

Non solo, dopo anni e anni, la loro luminosità al massimo diminuisce (se diodi e trasformatori sono di cattiva qualità), sempre di più, ma non c'è mai il fatidico momento in qui la lampadina "si fulmina". I LED non si fulminano, al massimo si depotenziano con l'utilizzo (se di scarsa qualità). Quindi si sostituiscono solo quando la loro luce diventa troppo fioca, dopo molti anni.

Se ti cadono da mano, non si frantumano in mille pezzi di vetro, come hai letto anche nel precedente paragrafo sulla "Maggiore Durata". Se si rompe il bulbo che vedi in figura, si scopre il diodo LED... che continuerà a funzionare tranquillamente, mostrando con una luce più concentrata (il bulbo fa da diffusore, per evitarti la sensazione di guardare il Sole!).

In più sono resistenti all'umidità e alle vibrazioni (non possiedono parti meccaniche che potrebbero essere influenzate o danneggiate, come invece accade per le lampade a fluorescenza, dove il filamento si può danneggiare facilmente), quindi possono essere impiegate anche in situazioni più estreme.

 

Maggiore Sicurezza - Parte 2

Torniamo al concetto di efficienza luminosa. Questa viene calcolata (come hai visto nella tabella in alto) come rapporto di Lumen/Watt, dove il Lumen rappresenta il flusso luminoso, e i Watt la potenza in ingresso. Tanto per non complicarci la vita, Lumen e Watt sono unità di misura "omogenee", cioè dello stesso tipo, nel senso che il Lumen è anch'esso una potenza, e a dirla tutta, corrisponde ad 1/683 di Watt. A cosa serve questa premessa, oltre ad essere meno ignoranti di poco fa?

Curva di Sensibilità dell'occhio umanoE' importante perchè il flusso luminoso è definito in base alla percezione soggettiva dell'occhio umano medio, e corrisponde ad una particolare curva all'interno dello spettro della luce visibile.

Come puoi vedere a lato, noi percepiamo molto bene il verde, e molto male l'infrarosso e l'ultravioletto (che le api vedono bene per esempio).

Ora, il nostro problema è che le lampadine tradizionali emettono anche radiazioni al di fuori della nostra banda visibile, in genere nell'infrarosso e nell'ultravioletto, che non contribuiscono alla nostra sensazione di luminosità. Il concetto di efficienza luminosa si complica un pochino, perchè ora il flusso luminoso da considerare è il flusso luminoso visibile da noi esseri umani. Non solo, quello invisibile ai nostri occhi, è anche pericoloso.

Le lampade fluorescenti sono, nei fatti, emettitori di raggi ultravioletti e infrarossi, proprio quelli in grado di produrre danni alla salute; non voglio dire che un tubo fluorescente (detto volgarmente neon) possa generare tumori, però...

Inoltre sia l'accensione che l'attività di queste lampade fuorescenti, avvengono tramite continue scariche elettriche, emettendo una luce intermittente che stanca e danneggia l’occhio umano.

Il LED invece fornisce una luminosità di intensità costante (quindi non stanca la vista), e priva di radiazioni ultraviolette o infrarosse (quindi più sicura). E' importante utilizzare illuminazione a LED specialmente laddove si è utilizza illuminazione artificiale per tante ore al giorno, o dove la visibilità è importante (in particolari luoghi di lavoro).

Per terminare il discorso legato alle radiazioni ultraviolette, diciamo pure che le lampade a fluorescenza finiscono per scolorire i vestiti nel tempo, ed è esattamente ciò che accade per tutti i negozi di abbigliamento, dove i capi vengono irradiati con lampade fluorescenti per ore ed ore ogni giorno. Non solo il calore danneggia i tessuti e i colori, ma anche le frequenze della luce emessa da queste stesse lampade. Un'ottima occasione per acquistare dei LED ed evitare di far perdere valore alle proprie merci.

 

Maggiore Sicurezza - Parte 3

Lampada LED aperta smontata

Ho smontato una lampada che avevo a casa, quest'è il circuito, quello giallo è il trasformatore, e a sx si arriva al diodo luminoso, niente di pericoloso (clicca per zommare)

Il LED non contiene sostanze pericolose, come Mercurio (Hg) e Cripton (Kr) delle lampade a fluorescenza, e non contiene gas tossici tipici delle lampade a scarica (alogenuri metallici e vapori di sodio).

C'è solo una centralina (più semplice del tuo telecomando), e il diodo in giallo, non ha bisogno di innesco o altre centraline (come per le lampade fluorescenti).

 

 

Alta Resa Cromatica

Cos'è la resa cromatica? Se guardi un foglio bianco, sotto una luce gialla, il foglio ti sembrerà giallo. Ecco, pensa di stare in una stanza con una lampada che ti falsa i colori circostanti: in questo caso questa lampada avrà un pessimo Indice di Resa Cromatica (IRC, CRI o anche Ra).

Quest'indice è la misura di quanto una sorgente luminosa sia in grado di far apparire naturali i colori degli oggetti illuminati, e varia da 0 (il minimo) a 100 (il mssimo, pari all'IRC della luce solare). Ciò significa che più alto sarà l'IRC della lampadina e più naturali risulteranno i colori circostanti, e i LED possiedono un IRC sempre molto alto, generalmente si trovano sull'80 (dette di "Classe 1B", che va già benissimo), ma in particolari contesti si scelgono anche luci con IRC superiore al 90 (di "Classe 1°"). Ne consegue l'assenza di alterazioni dei colori esposti alla luce (pensa a cosa può significare in un negozio di abbigliamento...).

 

Accensione immediata, anche a basse temperature (-40°)

Il LED si accende in una frazione di secondo, tipicamente tra o,10 e 0,30 secondi... ci possiamo accontentare! Niente più attese di svariati secondi in cui dovrai aspettare l'accensione completa, se non muoverti al buio finchè non arriva la luce... con il LED, clicchi e si accendono. Il tempo di riscaldamento/caricamento dell'illuminazione attivata è presente sia nelle lampade ad incandescenza, e sia in quelle definite "a scarica", in tutti i tipi di luci che non siano LED.

 

Compatibilità degli attacchi

Attacchi Lampadine

Questi sono solo gli esempi più famosi (clicca per zoommare)

Il mercato attuale dei LED fornisce lampade compatibili con tutte le tipologie di attacco, tutte! Ci sono quelle che si avvitano, quelle che si inseriscono (a scatto magari, come le GU10 o le G24); troverai di sicuro quella che serve a te.

 

Basta insetti!

insetti luce di candelaPossiedi un ristorante o un bar? Comunque sia, saprai certamente che molti insetti sono fotosensibili, e specialmente quelli volanti.

Ma non sono sensibili alla "luce" in generale, lo sono esclusivamente per le bande luminose ultraviolette... proprio quelle che noi non vediamo, e che il LED non produce. Quindi i LED non attirano insetti svolazzanti!

Non solo, sembra proprio che i LED possano addirittura uccidere alcuni insetti: "un team di ricercatori ha rivelato, per la prima volta, gli effetti letali che la radiazione luminosa – dalla luce ultravioletta (378 nanometri) a quella visibile blu-verde (508 nanometri) – può avere su determinati insetti." (fonte: http://www.rinnovabili.it/innovazione/pesticidi-parassiti-luci-a-led-666/)

 

Assenza di Manutenzione

Veniamo alla parte economica: i LED non si fulminano, durano una vita... quindi non esistono dei costi di manutenzione. Li installi, e te ne dimentichi. Non c'è altro da dire.

 

Resistenza a cali di Tensione

Hai mai guardato l'etichetta di una lampada a LED? C'è scritto molto spesso che il voltaggio che le fa funzionare (per le lampade che non necessitano di trasformatore) è compresa tra gli 80 e i 230 Volt. Questo significa che un abbassamento di tensione non determina nè il malfunzionamento/spegnimento del LED, e nè lo danneggia (come potrai leggere al prossimo paragrafo). L'unica debolezza che si può riscontrare nei led è la sensibilità alla cattiva "power quality" (qualità della potenza). Che significa?

Che la tensione e la corrente in ingresso al LED dovrebbero essere sempre e solo a 50 Hz, e sempre più o meno in fase/sincronizzati. Invece può accadere che la potenza in ingresso sia "sporca", cioè l'onda di energia in ingresso non abbia esattamente la forma che dovrebbe avere, e il trasformatore del LED (come di qualunque PC o elettrodomestico in generale) può andare a farsi benedire, assieme al LED. Per questo bisognerebbe controllare che l'impianto elettrico sia fatto almeno in maniera decente, perchè un pessimo impianto distrugge tutto: computer, elettrodomestici, macchinari, e anche illuminazione LED.

 

Resistenza a frequenti accensioni/spegnimenti

Il LED è letteralmente OTTIMO per tutti quegli ambienti nei quali la frequenza di accensione e spegnimento è alta. Normalmente la vita di una lampada è solo una misura nominale (es. 10.000 ore), e la durata reale è sempre minore (in certi casi anche la metà) a causa di un deterioramento dovuto alle accensioni frequenti. Nel caso dei LED questo non accade, perchè il led non deve "riscaldarsi" in qualche modo, il LED è un diodo, un elemento dell'elettrotecnica come la resistenza, il condensatore, ed è fatto per essere acceso e spento milioni di volte... Puoi andare tranquillo, decisamente.

 

L'illuminazione è corretta per la vista

Cosa accade con le lampade a fluorescenza e altre tecnologie? Potresti risentire dei seguenti fastidi:

  • Bruciore,
  • Secchezza,
  • Lacrimazione,
  • Fastidio alla luce,
  • Stanchezza alla lettura,
  • Ammiccamento frequente,
  • Visione annebbiata,
  • Visione sdoppiata,
  • Mal di testa,

Le lampade a flurescenza, in particolar modo, irradiando un luce che oscilla 50 volte al secondo, proporzionalmente all'alimentazione fornita (a 50hz), affatica l'occhio, e lo costringe ad abituarsi ad un tipo di luce che non è affatto "continua", naturale. Il LED non generano questi fastidi perchè la sua luce sa essere molto simile a quella solare, e non ci costa alcuno sforzo osservarla.

 

I Costi

Attualmente i costi dei LED sono più alti di quelli di altri tipi di illuminazione, anche se il trend dei prezzi è in forte ribasso (un LED da 5 Watt starà 6€-8€, rispetto a 1€-2€ di quelle alogene). Quello che è sicuro, è che questo particolare non ferma chi vuole ottenere un risparmio energetico, visto che potrai dimenticarti i costi del riacquisto delle lampade (non si fulminano mai), e risparmierai dal 50% fino ad oltre il 90% dell'energia elettrica sui consumi dell'illuminazione, per non parlare dell'assenza di costi di manutenzione... decisamente un ottimo investimento!

 

Come fare un acquisto SICURO

Quando indirizzo i miei clienti sull'acquisto di LED, tengo conto di tutti questi fattori:

  • Dimensioni dei nuovi componenti: pensa che brutta figura se la lampada non entra dove va montata, perchè sporge di 1 cm rispetto a quella originaria.
  • Dimensioni alloggiamento: l'attacco, mai confondere un GU10 con un GU5.3...
  • Posizione e angolazione: la lampada genera un flusso luminoso, nella forma di un fascio di luce. ora è chiaro che se vuoi illumiare dove cammini, non puoi puntarla al soffitto! Sembra banale, ma molti lampadari sono proprio così!
  • Angolo di luce: questo fascio di luce sarà più o meno concentrato, sarà isotropo (sparando luce in tutte le direzioni) oppure magari solo in una direzione come nel caso dei faretti (spesso l'ampiezza del loro fascio è di 40°).
  • Voltaggio: molti LED attuali vanno a 220V, ma c'è ancora qualche LED (come le GU5,3) che vanno a 12 V. In questo caso ti servirà un trasformatore a monte del circuito per adattare la tensione, oppure... il LED parte!
  • Resistenza a polveri o fluidi (IP##): devi sapere che le luci (e molti elettrodomestici) devono riportare la sigla IP (International Protection) seguita da 2 numeri, che definiscono il grado di resistenza alla penetrazione di oggetti solidi e liquidi. E' chiaro che se cerchi un faro da esterni, ti servità un IP65 per lo meno. La tabella completa la trovi qui.
  • Componenti ausiliari del lavoro: potrebbero servirti nastro isolante, chiodi o altri strumenti per smontare la vecchia illuminazione, se non si tratta di una semplice lampadina.
  • Dimmer e interruttori: il 70% dei LED in giro non sono "dimmerabili", cioè non sono compatibili con il dimmer, che varia l'intensità di corrente e quindi la luminosità della lampadina, come invece accade con le lampade ad incandescenza. Accettano soltanto 1 livello di tensione e corrente. Quindi attenzione quando le compri, potresti dover sostituire l'interruttore dimmerabile con uno non dimmerabile.
  • Azioni rischiose: non c'è una casistica standard, prova solo a pensare se, al momento di dover sostituire la vecchia illuminazione con la nuova, c'è qualche rischio, anche minimo.
  • Generazione di criticità: riprendendo la voce precedente, se ti capita di dover mettere le mani su un circuito elettrico, meglio chiamare un elettricista... paghi di più, ma rischi meno, e fai fare ad un professionista.
  • Complessità generale del lavoro di sostituzione: in certi casi si calcola molto superficialmente la complessità di un lavoro, si tralasciano i dettagli, oppure si considera un lavoro più semplice di quello che diventerà in realtà. Considera cosa vuol dire sostituire dei fari alogeni coi LED ad 8 metri d'altezza...
  • Garanzia: i LED che considero sono sempre garantiti 3-4 anni. Se sono luci di qualità, l'azienda non ha certo problemi a prometterti la sostituzione in caso di guasti. Se invece questi sono frequenti... la Garanzia non sarà presente, oppure costerà parecchio!
  • Prezzo: giro e conosco di continuo aziende di illuminotecnica, per la casa, l'azienda e l'industria. Vuoi che non riesca a trovare buoni prezzi? E sai qual'è il bello? E' che tra il prezzo delle luci e il mio guadagno, il prezzo sarà ancora migliore di quello che potresti trovare tu, per la stessa qualità. Quindi, perchè rischiare??
  • Miglior Hardware interno, parlo dei diodi, del dissipatore e dell'alimentatore. Migliore Hardware, miglior LED, niente da aggiungere..

 

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