L’uso di luci LED a risparmio energetico è emerso come una potenziale soluzione nell’attuale periodo di limitazione delle forniture di carbone e di elettricità e di aumento del consumo energetico. I numerosi vantaggi dell’illuminazione a LED includono costi di gestione contenuti, rispetto dell’ambiente ed efficienza energetica. Grazie alle loro sorprendenti caratteristiche di risparmio energetico, le luci a LED hanno ricevuto molta attenzione. Le luci a LED consumano molta meno energia rispetto alle tradizionali lampadine a incandescenza, pur offrendo un’illuminazione pari o addirittura superiore. Questa efficacia è dovuta alla particolare tecnologia dei semiconduttori utilizzata nei LED, che riduce al minimo la perdita di energia attraverso la creazione di calore, trasformando l’energia elettrica direttamente in luce.
Con lo sviluppo della tecnologia di illuminazione interna contemporanea, le lampade a LED hanno rapidamente sostituito i prodotti di illuminazione tradizionali in diversi settori. Queste lampade efficienti, a risparmio energetico e rispettose dell’ambiente stanno cambiando il modo di produrre i prodotti per l’illuminazione.
Le lampade tradizionali
In base ai principi luminosi, le sorgenti luminose elettriche possono essere classificate in due tipi principali: sorgenti luminose a radiazione termica e sorgenti luminose a scarica di gas. Le sorgenti luminose a scarica di gas possono essere ulteriormente suddivise in due categorie: lampade a incandescenza e lampade fluorescenti.
Lampade a incandescenza:
Le lampade a incandescenza sono le lampade più antiche e ampiamente utilizzate. Il suo principio luminoso si basa su un gas vuoto o neutro nel filamento, riscaldato dalla corrente e portato allo stato incandescente dal fenomeno della luminescenza per radiazione termica. Occorre prestare particolare attenzione al fatto che se la tensione di alimentazione aumenta del 5%, la durata della lampada si riduce del 50%.
Lampade fluorescenti:
Le lampade fluorescenti compatte e quelle a incandescenza appartengono entrambe alla famiglia delle lampade fluorescenti. Il loro principio di funzionamento consiste nel creare un arco di luce utilizzando vapore di mercurio e una tensione applicata. Questo produce una quantità significativa di radiazioni ultraviolette e pochissima luce visibile, che attiva la luce fluorescente rivestita sulla parete interna della lampada. La lampada emette quindi una quantità significativa di luce visibile grazie alla radiazione ultravioletta che stimola il rivestimento di fosforo sulla parete interna. Poiché consentono un notevole risparmio energetico, le lampade fluorescenti compatte stanno gradualmente sostituendo le lampadine a incandescenza.
Lampade a scarica:
Le lampade a scarica utilizzano due elettrodi per creare una scarica che illumina il gas sigillato nel bulbo. Queste lampade richiedono un alimentatore per regolare l’arco.
Migliori dispositivi di illuminazione: Luci a LED
Un diodo a emissione luminosa è anche chiamato LED.
Si tratta di utilizzare i terminali della giunzione PN su chip semiconduttori solidi come materiali per l’emissione della luce.
La tensione di polarizzazione in avanti abbassa la barriera di potenziale creata dalla tensione del terminale della giunzione PN, facendo sì che la maggior parte dei portatori nelle regioni P e N si diffonda l’uno verso l’altro.
La maggioranza dei portatori si diffonde l’uno verso l’altro nelle regioni P e N. Dato che la mobilità degli elettroni è maggiore di quella delle buche, ci saranno molti elettroni che si diffonderanno nella regione P, che è l’opposto della regione N. Nella banda di valenza, questi elettroni si combinano con le buche e l’energia prodotta da questa composizione viene rilasciata come energia luminosa.
I LED bianchi, ampiamente utilizzati, possono essere classificati in tre tipi.
Il primo utilizza una combinazione meglio sviluppata e ampiamente utilizzata di chip blu e fosforo giallo per produrre luce bianca. È la combinazione sviluppata e ampiamente utilizzata di chip blu e fosforo giallo per produrre luce bianca.
Il secondo utilizza un chip di luce UV o violetta combinato con fosfori rossi, blu e verdi per produrre luce bianca. Va sottolineato che la resa cromatica del secondo è migliore e non contribuisce alla corrispondenza cromatica della luce bianca, la sua fluttuazione in lunghezza d’onda e intensità non sarà così sensibile alla luce bianca. Invece, può essere modulata scegliendo e regolando la proporzione dei diversi fosfori colorati per produrre una luce bianca con una temperatura di colore e una resa cromatica adeguate. Questo tipo di fosforo può essere utilizzato insieme alla selezione della lunghezza d’onda UV del fosforo e alla selezione della lunghezza d’onda uV-LE, nonostante abbia una bassa stabilità luminosa e un sostanziale decadimento della luce. Altre sfide da risolvere sono la selezione, la produzione di LED UV e la creazione di materiali di imballaggio resistenti ai raggi UV.
Il terzo metodo consiste nell’utilizzare il principio dei tre colori per miscelare i tre LED RGB ad altissima luminosità in una luce bianca. Il vantaggio di questo metodo è che può produrre direttamente luce bianca senza conversione del fosforo. Il vantaggio di questo metodo è che non è necessario passare attraverso la conversione del fosforo per produrre direttamente luce bianca, oltre a evitare la perdita di conversione del fosforo e ottenere una migliore efficienza luminosa. Oltre a evitare la perdita di conversione del fosforo e a ottenere una migliore efficienza luminosa, è anche possibile controllare separatamente l’intensità luminosa dei LED rosso, verde e blu, per ottenere l’effetto colore full-color (temperatura di colore variabile), e tramite la lunghezza d’onda e l’intensità del LED scegliere di ottenere una migliore resa cromatica. La lunghezza d’onda e l’intensità del LED possono essere selezionate per ottenere una migliore resa cromatica. Tuttavia, il problema di questo approccio è che l’efficienza di conversione della luce verde è bassa, difficile da miscelare e il circuito non è facile da pilotare. Il problema di questo approccio è che l’efficienza di conversione della luce verde è bassa, la miscelazione è difficile e la progettazione del circuito di pilotaggio è complicata. Inoltre, poiché questi tre colori di luce sono fonti di calore, i problemi di dissipazione del calore sono maggiori rispetto ad altre forme di packaging tre volte, aumentando le difficoltà di utilizzo.
Diversi vantaggi dei LED
Elevata efficienza luminosa
Lo spettro del LED è quasi totalmente focalizzato sulla luce visibile, ha un’efficienza di frequenza compresa tra l’80% e il 90% ed emette luce monocromatica e a spettro ristretto senza alcun filtraggio aggiuntivo. La sua luce ha una buona monocromaticità, uno spettro ristretto e può emettere direttamente luce visibile colorata senza filtraggio. L’efficienza di frequenza può variare dall’80% al 90%. Le sorgenti luminose a LED a bassa potenza hanno la stessa efficacia luminosa delle lampadine a energia convenzionale ad alta potenza.
Una lampadina LED da 20W, ad esempio, può sostituire un apparecchio a energia generale da 100W.
Gli apparecchi a energia generale da 150W possono essere sostituiti da luci LED da 30W.
Gli apparecchi a energia generale da 200 W possono essere sostituiti da luci a LED da 40 W.
Basso consumo energetico
Azionamento in corrente continua per un singolo tubo LED. Il ridotto consumo di energia può ridurre notevolmente il costo dell’elettricità di circa il 60%. I LED ordinari possono anche essere convertiti in alimentatori solari, una buona soluzione per i problemi di alimentazione ambientale.
Il controllo della luce e il controllo del tempo sono utili in situazioni in cui l’alimentazione è problematica. Quando la luce naturale è sufficiente, gli interruttori di controllo intelligenti possono accendere la sorgente luminosa solo quando è necessario, riducendo la necessità di accendere la luce. Quando la luce naturale è sufficiente, è possibile spegnere le luci meno frequentemente.
Le luci a LED sono più rispettose dell’ambiente
Le luci a LED non contengono elementi nocivi come il mercurio e lo xeno e sono facili da riciclare e utilizzare (le normali lampade contengono mercurio, piombo e altri elementi, sostanze nocive per il corpo umano). Queste sostanze sono dannose per l’organismo umano e, se gettate via casualmente, possono facilmente causare l’inquinamento della terra e dell’acqua e sono molto tossiche per l’organismo umano. Gli alimentatori elettronici delle lampade a risparmio energetico generano interferenze elettromagnetiche che influiscono sul normale funzionamento di altre apparecchiature elettriche. L’interferenza che influisce sul normale funzionamento di altre apparecchiature elettriche e l’interferenza elettromagnetica prolungata avranno anche un certo effetto sulla salute umana (l’interferenza elettromagnetica prolungata avrà anche un certo effetto sulla salute umana).
Come già detto, le luci a LED consumano pochissima elettricità; prendendo come riferimento la produzione di energia termica, ogni risparmio di 1 grado (kWh) di elettricità corrisponde a un risparmio di 0,4 kg di elettricità standard. I LED possono risparmiare 0,4 kg di carbone standard, riducendo al contempo le emissioni inquinanti di 0,272 kg di polvere di carbonio, 0,997 kg di anidride carbonica e 0,015 kg di ossidi di azoto. L’effetto di protezione ambientale e di risparmio energetico delle luci a LED è quindi evidente.
Con i LED, un nuovo tipo di sorgente luminosa, il progresso tecnologico è diventato evidente a tutti. L’avvento dei LED ha rivoluzionato il settore dell’illuminazione. È opinione diffusa che il LED finirà per superare le altre tecnologie di illuminazione come standard, con prospettive di mercato e di sviluppo positive.
FAQ
Domande frequenti
Quali sono le luci LED più comuni?
La tecnologia dell’illuminazione a LED ha dato vita a una vasta gamma di tipi di apparecchi, tra cui strisce LED, lampadine LED, downlight, strisce decorative, luci a sospensione, lampioni, ecc. che soddisfano le esigenze di illuminazione di una varietà di occasioni, da quelle domestiche a quelle commerciali, da quelle interne a quelle esterne.
Perché le luci a LED sono più costose?
Nonostante il prezzo iniziale più elevato delle luci LED, la loro lunga durata e il basso consumo energetico si traducono in un maggiore risparmio sulla bolletta energetica e in un minor numero di sostituzioni nel corso del loro utilizzo.
Le lampade a LED richiedono un trattamento speciale per essere smaltite?
Le lampade a LED di solito non contengono sostanze pericolose come il mercurio e quindi non richiedono una gestione speciale come le lampade fluorescenti. Tuttavia, alcuni prodotti a LED possono contenere piccole quantità di sostanze pericolose, quindi è meglio portarli in un centro di riciclaggio dei rifiuti elettronici per lo smaltimento.
Le luci a LED generano calore?
Sebbene le luci a LED siano relativamente basse, generano comunque un po’ di calore. Tuttavia, generano meno calore rispetto alle tradizionali luci a incandescenza e fluorescenti.
Le luci a LED sono dimmerabili?
La maggior parte delle luci LED è dimmerabile, ma è necessario assicurarsi che le lampadine e gli interruttori acquistati supportino la funzione di dimmerazione.
Come scegliere la luce LED giusta?
Quando si scelgono le luci LED, occorre considerare fattori quali la luminosità, la temperatura di colore, le dimensioni della base della lampada, la qualità del prodotto e la reputazione del marchio. Scegliete in base alle vostre esigenze di illuminazione e alle vostre preferenze personali.
