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Lampadine ad incandescenza: dal 1° settembre addio

La Commissione Europea il 24 Marzo del 2009 ha pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale Europea il Regolamento 244/2009/CE che prevedeva la messa al bando della produzione e relativa vendita di lampade ad incandescenza. Lo scopo è di incrementare il risparmio energetico e contenere le emissioni di CO2, ma anche per limitare il contenuto e le emissioni di mercurio.

 

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Tecnicamente a partire dal 1° settembre del 2009 sono state messe al bando le lampade da 100W, il 1° settembre del 2010 quelle da 75W, nel settembre del 2011 è toccato a quelle da 60W e per ultime, dal 1° settembre dell’anno in corso, toccherà a quelle da 40W e da 25W.

La graduale dismissione è stata voluta dalla Comunità Europea per dare la possibilità ai costruttori di disporre di tempi sufficienti per riprogettare in maniera appropriata i nuovi prodotti da immettere sul mercato in modo da evitare impatti negativi sulla funzionalità. Le nuove tipologie di lampade saranno o fluorescenti o a LED. I costruttori smetteranno di produrne dal 1° di settembre del 2012 e potranno essere vendute soltanto quelle già in possesso dei rivenditori fino ad esaurimento delle scorte.

D’ora in poi si potranno acquistare soltanto le lampade compatte (Alogene o fluorescenti) o a LED, che consumano l’80% in meno, garantiscono minori emissioni di CO2 in ambiente, durano molto di più e non anno costi di manutenzione. In particolare le lampade a LED, che sono le uniche che garantiscono un risparmio pari all’80%, le fluorescenti al massimo arrivano ad un risparmio del 50% e durano meno della metà, saranno quelle più utilizzate anche perché la tecnologia è sempre in evoluzione ed anche l’affidabilità.

Basti pensare che avendo una vita di almeno 50.000 ore una lampada a LED può durare anche oltre 15 anni, durata che dipende dal numero di ore di accensione. Facendo un rapido calcolo se la lampada sta accesa 8 ore al giorno per 300 giorni l’anno, in un anno rimarrà accesa 2400 ore. La vita di questa lampada sarà di oltre 20 anni.

In particolare le lampade a LED saranno di vitale importanza per tutte le aziende che hanno un consumo di energia elettrica per l’illuminazione molto elevato che si traduce nel tenere accese le lampade per almeno 8 ore al giorno per 300 giorni l’anno. Più tempo saranno accese più rapido sarà il payback. Mediamente nell’arco di 2/3 anni l’imprenditore rientrerà del costo del nuovo impianto di illuminazione con un risparmio che poi sarà dell’70/80%. Consideriamo che dal 3° anno in poi e per i successivi 15-20 anni non si avranno più costi di manutenzione ma soltanto risparmio.

Per dare un riscontro a quanto detto, secondo dati elaborati dallo studio Lighting the Clean Revolution e presentati da The Climate Group e Philips, i LED possono generare un risparmio energetico dell’85% rispetto alle soluzioni tradizionali. Un risparmio che non è da sottovalutare soprattutto nel campo dell’illuminazione stradale che oggi, secondo lo studio è responsabile del consumo del 19% dell’elettricità utilizzata nel mondo e del 6% delle emissioni di gas serra. Lo studio rivela anche che il LED richiede bassi interventi di manutenzione: il tasso di guasti è infatti dell’1% ogni 6.000 ore di utilizzo contro il 10% delle fonti di illuminazione tradizionale.

Per avere una valutazione sugli eventuali risparmi e costi di riqualificazione del vecchio impianto di illuminazione con uno a LED non esitate a contattarmi alla mail: g.larocca@medambiente.com.

Giuseppe

Corrente di pilotaggio

Siamo arrivati al secondo argomento sulla scelta di un buon LED. Parliamo adesso di “corrente di pilotaggio” e come scegliere un alimentatore corretto per i nostri LED.

 

I LED (Light Emitting Diode) sono dei diodi la cui capacità di base è quella di emettere luce quando sono percorsi da una corrente che scorre dalla regione P verso quella N.

 

Ad ogni ricombinazione tra protoni di carica nella regione di giunzione PN si genera l’emissione di un fotone, e la quantità totale di fotoni emessa, e quindi l’intensità luminosa, è proporzionale all’intensità di corrente che li attraversa.

 

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La luce emessa ha uno spettro ben definito a seconda dei materiali utilizzati nella realizzazione della giunzione PN del diodo anche se parzialmente dipendente dall’intensità della corrente e dalla temperatura di giunzione.

I materiali più comunemente usati nella realizzazione di LED sono quelli del III e V gruppo della tavola periodica degli elementi:

1)      Arseniuro di Gallio (GaAs)

2)      Arseniuro di fosfuro di Gallio (GaAsP)

3)      Fosfuro di Gallio (GaP)

4)      Nitruro di Gallio (GaN)

5)      Nitruro di Indio e Gallio (InGaN)

I LED a luce bianca vengono realizzati sia attraverso la combinazione di LED nei tre colori fondamentali RGB sia utilizzando LED blu ricoperti da uno strato semitrasparente di fosfori ad emissione gialla.

A questo punto è comprensibile capire che se la corrente necessaria  far emettere al diodo luce non è corretta, lo stesso potrebbe non funzionare correttamente o addirittura bruciarsi immediatamente.

Senza entrare in tecnicismi, che per adesso non rientrano nelle specifiche di questo blog, ci limiteremo a dire che i LED hanno un comportamento molto simile a quello dei diodi normali e presentano una caduta di tensione diretta VF associata alla corrente diretta IF.

La tensione diretta dipende fondamentalmente dalla tecnologia di realizzazione del LED, ma la variabilità all’interno di uno stesso dispositivo è estremamente ampia. Ad esempio con una corrente diretta di 20mA la caduta di tensione varia tra 3,2 volt e 4 volt.

Come già sappiamo, l’intensità luminosa emessa da un LED è proporzionale alla corrente diretta che lo attraversa ed è quindi su questa che si deve dimensionare il circuito di pilotaggio.

Per LED di potenze ad alta luminosità, le correnti possono variare da 100mA a 1500mA, con un valore tipico di 350mA.

Diamo adesso delle specifiche riguardo al tipo di alimentatore da scegliere per poter pilotare un LED:

1)      Decidere il livello di potenza con un margine di sicurezza

2)      Verificare il design del circuito del driver LED: comandato direttamente dall’alimentatore, scegliere una corrente costante oppure aggiungere un driver LED per avere un livello di corrente costante preciso

3)      Verificare se l’applicazione ha bisogno del PFC (Fattore di correzione di potenza)

4)      Verificare il luogo di assemblaggio ed il livello di protezione richiesto dall’alimentatore contro polveri ed umidità

5)      Verificare le certificazioni di sicurezza richieste

6)      Verificare se ha bisogno della regolazione del voltaggio in uscita e/o corrente o ha bisogno della funzione dimming.

Giuseppe