L’illuminazione è l’applicazione elettrica più diffusa nel settore domestico e costituisce poco più del 10% del consumo di energia in casa. Da oltre due secoli le lampadine inventate sono state molteplici. Tra quelle più diffuse ancora in uso, si ricordano:

  1. Lampadine a incandescenza, dove la produzione di luce avviene portando un filamento metallico di tungsteno all’incandescenza, alla temperatura di 2700 K, per effetto Joule. Nelle lampadine a incandescenza, solo il 5% dell’energia che le alimenta viene convertita in luce, il rimanente 95% viene sprecato in calore. L’8 dicembre 2008, la Commissione Europea per l’Energia ne ha approvato però la messa al bando in tutti gli Stati membri, secondo un programma di progressiva sostituzione a partire dal settembre 2009, con completamento entro il 2012. 
  2. La lampada fluorescente, invece, è un particolare tipo di lampada a scarica in cui l‘emissione luminosa visibile è indiretta, cioè non è emessa direttamente dal gas ionizzato, ma da un materiale fluorescente (da cui il nome). Questo tipo di lampade sono erroneamente chiamate lampade al neon o tubi al neon, ma non sempre contengono neon e in realtà il loro funzionamento è dovuto principalmente alla presenza di vapori di mercurio e di materiali fluorescenti, e non al neon. Il materiale fluorescente di cui è ricoperto il tubo, investito da tali radiazioni, emette a sua volta luce visibile. Poiché la luce visibile ha una frequenza e quindi una energia minore di quella ultravioletta, la trasformazione prodotta dal materiale fluorescente comporta una inevitabile perdita di energia, sotto forma di calore, che determina il riscaldamento del tubo. Una differente composizione del materiale fluorescente permette di produrre una luce più calda oppure più fredda. 
  3. Le lampade a LED, l termine "LED" è un acronimo che sta per "Light Emitting Diode", ovvero "diodo che emette luce". I led sono costituiti da materiali in grado di emettere radiazioni luminose quando siano attraversati da una corrente elettrica (fra 10 e 30 mA). Sono alimentate da un apposito circuito elettronico, il cui scopo è principalmente quello di ridurre la tensione di rete ai pochi volt richiesti dai LED e di trasformarla da alternata a continua. La luce viene prodotta attraverso un processo fisico nella giunzione del diodo, che dà origine all’emissione di fotoni, di colore ben definito dipendente dall’energia liberata nella ricombinazione. Diversamente dalle lampadine a incandescenza che terminano la loro vita con la bruciatura del filamento, i LED degradano lentamente con una perdita della luminosità che scende al 20-30%. Da un punto di vista economico i LED sono più costosi delle lampadine a filamento, ma la durata di funzionamento di un LED, che si aggira intorno alle 50 000-80 000 ore, è ben superiore alla vita di una lampadina tradizionale. Dal punto di vista energetico, i LED sono molto più efficienti delle lampadine a filamento poiché il 50% dell’energia assorbita produce illuminazione e pertanto la quantità di energia sprecata sotto forma di radiazione infrarossa e di calore rilasciato nell’ambiente sono molto ridotti rispetto alle tecnologie di illuminazione radizionali.
  4. Infine, vi è la ancora poco diffusa, ma destinata a diventare quella predominante, tecnologia dei polimeri organici. Essa si basa su materiali plastici (polimeri) in grado di emettere luce per elettroluminescenza se attraversati da corrente elettrica. Una classe particolare ma non l’unica di questi materiali sono gli OLED. I principali vantaggi risiedono nell’economia di esercizio, nel buon rendimento luminoso e nella possibilità di lavorare i corpi illuminanti in fogli di forma arbitraria. Potrebbero per esempio tappezzare il soffitto o le pareti, generando una luce diffusa di varia tonalità, non abbagliante e senza ombre. Con questa tecnologia si riuscirebbe a convertire in luce oltre il 70% dell’energia elettrica che si consuma, ma al momento l’impianto risulta essere molto più costoso per lumen emesso, rispetto ad altri sistemi.

 

Come si calcola il wattaggio corretto per la sostituzione di una lampada ad incandescenza o alogena o a fluorescenza (neon) con una lampada LED?

la luce si deve misurare in Lumen e non in Watt. Il wattaggio identifica infatti solo il consumo reale del prodotto illuminante. Il lumen è l’unità di misura dell’effettiva luce che si ottiene con il prodotto illuminante. Per cui è importantissimo in fase di acquisto di un qualsiasi prodotto illuminante che sia a fluorescenza o a Led verificare non tanto il wattaggio ma i Lumen prodotti, tenendo in considerazione pero, nel caso di sostituzione di un tubo al neon i lumen si devono dimezzare in quanto il tubo al neon emette un fascio luminoso a 360 gradi e se il tubo viene installato sul soffitto o in una plafoniera, gran parte del fascio luminoso si disperde risultando quindi inutile ai fini dell’illuminazione. Il tubo a Led invece ha i chip (led) montati su un solo lato del tubo ed emette un fascio luminoso da 120 a 150 gradi esattamente nella direzione in cui si vuole indirizzare il fascio luminoso: in questo modo si evitano gli sprechi, infatti vedremo nella tabella sottostante che i lumen necessari per sostituire un tubo al neon a 36W, che normalmente possono variare dai 3000 ai 3500 secondo la qualità del prodotto, siano sufficienti dai 1500 ai 1700 con un tubo a LED.

 

 

 

Visto i benefici elencati fin ora che dovrebbero già convincere al cambiamento di tecnologia, vediamo ora la parte dolente (iniziale) ossia i COSTI. Lo svantaggio apparente dell’illuminazione a LED è il costo iniziale che appare assai elevato soprattutto se si devono sostituire parecchi tubi neon in ambienti di lavoro come uffici o magazzini, dove l’illuminazione al neon la fa padrona. Tuttavia e proprio in questi ambienti, dove l’utilizzo del sistema di illuminazione (ossia il tempo che sta accesa la lampada) è maggiore si riesce ad ammortizzare il costo in tempi assai brevi, circa 3 anni.  Il calcolo per esempio in un’abitazione è poco determinante, comunque anche in questi casi il cambiamento è conveniente e si riesce ad ammortizzare il costo nello stesso periodo temporale. Nel calcolo che verrà evidenziato di seguito per un periodo di almeno 13 anni (ossia la durata di una fonte di illuminazione a LED) verrà anche evidenziato il costo di manutenzione da non sottovalutare soprattutto in ambienti di lavoro.

 

 

 

 

Possiamo così verificare che in soli 3 anni l’impianto con 100 neon viene ammortizzato e nell’arco temporale di 13 anni, considerando anche una nuova sostituzione di lampade led ai costi attuali, si otterrà un risparmio di oltre 12.000 euro di costi di energia. Oltre a ciò dobbiamo anche considerare il vantaggio in termini ambientali in CO2 non emessa in atmosfera. Le lampade LED sono assolutamente ecocompatibili per quanto riguarda lo smaltimento, non contengono sostanze dannose, possono sostituire le lampade al neon istantaneamente, stessi attacchi e stesse dimensioni e possono generare la tonalità di luce che si vuole, calda, naturale o fredda.

 

 

[FONTE: NORILAB SRL]