Tecnologia LED e News

Nelle nostre case, e non solo, la tecnologia LED è ormai presente: pensiamo alle spie luminose degli elettrodomestici o ai semafori o ancora ai fari di quasi tutti gli ultimi modelli di autovetture.
Un LED è un dispositivo semiconduttore che se, attraversato da corrente elettrica, emette luce visibile. La lunghezza d’onda della luce e dunque il suo colore è variabile a seconda dei materiali utilizzati e dei processi di fabbricazione. Grandi passi in avanti sono stati compiuti dalla ricerca in questo campo: se fino a qualche tempo fa la possibilità di avere LED che emettessero luce bianca era lontana, oggi possiamo di disporre di LED a luce bianca, grazie all'utilizzo del Nitruro di Gallio.
Un problema legato alla diffusione dell’illuminazione a LED nel settore civile è connesso al fatto che la luce emessa da questi dispositivi è, in genere, direzionale e concentrata, quindi poco adatta nei casi in cui è necessaria una luce diffusa. Da qualche tempo a questa parte, peraltro, è possibile trovare sul mercato lampade che permettono di risolvere questo problema: lo sviluppo di nuovi prodotti ha consentito sempre più frequentemente di utilizzare queste applicazioni non solo nei casi in cui era necessario avere una luce di segnalazione ma anche per illuminare un ambiente.
I vantaggi legati all'utilizzo di questo tipo di tecnologia sono notevoli; innanzitutto il consumo energetico di queste lampade è nettamente inferiore rispetto a qualsiasi altro dispositivo di illuminazione. Le lampade a LED ad alta efficienza riescono ormai a fornire ben oltre i 100 lumen per ogni watt di assorbimento elettrico, rispetto ai 10-20 lumen per watt di una tradizionale lampadina ad incandescenza. Da non trascurare poi l’elevata durata di vita dei LED che arriva ad essere fino a oltre 10 volte rispetto alla vita utile di una lampadina tradizionale.
Aspetto non trascurabile, specie nelle applicazioni nel settore dei servizi e del terziario, è il fatto che i LED non raggiungano temperature elevate anche dopo diverse ore di esercizio.
Tutte le considerazioni riportate consentono di dire che l’investimento legato alla sostituzione di lampade tradizionali con lampade a LED ha tempi di rientro davvero limitati e indicatori di redditività dell’investimento molto buoni. Una simulazione condotta su un edificio adibito ad uffici nella quale si ipotizza la sostituzione di tubi fluorescenti da 36 W con tubi a LED da 18 W ha consentito di calcolare un tempo di pay back inferiore ai 2 anni.

Perchè i led consentono prestazioni migliori rispetto HID (ioduri metallici, ecc) ?

La brillantezza della luce bianca emessa dai led offre il vantaggio di un decadimento minimo dei lumen emessi, una migliore efficienza ottica ed un valore elevato di lumen x Watt. Il significato di ciò è che questi led possono essere utilizzati per sostituire i corpi illuminanti tradizionali a ioduri metallici (HID). I LED hanno anche unda durata di vita notevolmente superiore rispetto alle tradizionali sorgenti luminose. La progettazione dell'apparecchio deve quindi avere come obbiettivo la capacità di sfruttare appieno questi vantaggi propri dei led in maniera tale da mettere insieme tutte queste caratteristiche in unico prodotto.

Efficienza dei led rispetto alle lampade HID

Se si calcola la media dei lumen prodotti su 60.000 ore, si registrano prestazioni dei led superiori a quelle di una tradizionale lampada a ioduri metallici (MH) da 400W accesa in posizione orizzontale. (il valore di 60.000 ore è utilizzato ai fini di questo confronto per indicare tre cicli di vita interi di una tradizionale lampada HID)

Il decadimento in Lumen delle lampade MH, unitamente alle perdite totali imputabili all'ottica  e al gruppo di alimentazione riducono rapidamente l'output dei sistemi HID. Si fa notare che in 60.000 ore occorono 3 sostituzioni della lampada HID. Tutto ciò fa si che le prestazioni dei led supereranno quelle dell'illuminazione a ioduri metallici (MH) per l'intera durata di vita dell'apparecchio.
Risultato: I lumen emessi da un LED sono superiori del 74% rispetto a quelli emessi da un MH in un intervallo di 60.000 ore.

I LED battono le fluorescenti (04/02/2014 fonte DOE)

I led battono le fluorescenti in efficienza luminosa.L'affermazione arriva niente di meno che dal DOE (Departement Of Energy) degli USA, che ha testato 9 dispositivi LED lineari e 11 prodotti disponibili in entrambe le vesioni: in tutti i casi l'efficienza luminosa dei prodotti a LED ha superato i 79 Lm/W, mentre quella dei prodotti fluorescenti è risultata compresa tra i 35 e i 75 Lm/W.

Un po' di chiarezza sui più diffusi chip-led untilizzati

3528 : led molto comune montato sulle strisce led di bassa potenza, senza dissipatore, basso flusso luminoso. (6-7 Lm x led)

3014 : led abbastanza simile al 3528 ma possedendo un dissipatore accetta una potenza superiore e di conseguenza emette un flusso luminoso superiore. (10-12 Lm x led)

5050 : led chiamato tri-chips perchè ingloba 3 led tipo 3528, buona dissipazione, flusso luminoso buono; è anche considerato. (16-18 Lm x led)

la versione Cinese del 5060 per il suo costo notevolmente inferiore rispetto al 5060

5060 : è la versione più costosa del 5050, sempre 3 led tipo 3528 ma con una dissipazione migliore del calore grazie alla superficie più ampia di 1 mm; flusso luminoso simile al 5050. (16-18 Lm x led)

2835 : di questo led ne esistono due versioni una ha una superficie di 10x23mm e l'altra di 10x30mm; questo led è abbastanza simile al 3014 ma con un dissipatore più grande e quindi sopporta una maggiore potenza e quindi una luce emessa più performante. (20-22 Lm x led)

5630 : Questo led è di nuova concezzione e utilizza una nuova tecnologia che gli consente di generare un generosissimo flusso luminoso con una potenza relativamente alta, buona dissipazione termica sul PCB; con questo tipo di led in particolare (ma anche per i 5060 e i 2835) è vivamente consigliato (è praticamente obbligo per sicurezza) utilizzare appositi profilati in alluminio dove poter scaricare il calore generato. (50-55 Lm x led)

Come nascono i led a luce calda e fredda

Tutti i led, di base, emettono luce blu; quando si esegue la copertura con fosfori del led, in funzione dello spessore, verrà creato un led con luce calda, naturale o fredda; maggiore è lo strato di fosforo e più calda sarà la luce emessa. Naturalmente il costo del led dipende dallo strato di fosforo necessario a raggiungere il CCT desiderato (espresso in gradi Kelvin). Se ne deduce che i led a luce calda hanno un costo maggiore rispetto a quelli con luce fredda. A questo proposito occorre fare bene attenzione quando si acquista un prodotto a led perchè molti produttori dichiarano il prodotto a luce calda (2700-3000K) ma in realtà forniscono un prodotto con oltre 3500K per poter abbassare i loro costi di produzione. Per avere maggiori certezze sulla reale temperatura colore emessa potete richiede al produttore/venditore il test report del CCT onde poter verificare l'esatto indice cromatico del prodotto oggetto del vostro futuro acquisto.