Risparmiare energia senza risparmiare luce

La crescente attenzione alle tematiche ambientali e la conseguente maggiore ricerca di tecnologie all’avanguardia per ottenere la massima efficienza dall’impiego delle risorse energetiche limitate ha spinto nel 2006 l’Unione europea ad elaborare un piano d’azione (direttiva 2006/32/Ce sull’efficienza degli usi finali dell’energia e i servizi energetici) fornendo un quadro generale di interventi ed obiettivi, su scala decennale, che gli Stati membri stanno recependo e rendendo operativo.

Si calcola che attualmente in Europa il 14% dell’energia elettrica sia impiegato per l’illuminazione. Le politiche e le strategie per una maggiore efficienza energetica non possono quindi prescindere da una revisione complessiva delle tecnologie e delle modalità attraverso le quali la luce viene quotidianamente prodotta e utilizzata.

Una prima risposta è certamente la riduzione degli sprechi, ma abbassare i consumi non vuol dire spegnere la luce poiché l’illuminazione è un elemento fondamentale della nostra vita: risparmiare energia senza risparmiare luce. È importante sottolineare che gli strumenti per ottenere subito un notevole risparmio energetico sono già a nostra disposizione. Il consumo energetico delle moderne lampade è sensibilmente calato e l’emissione aumentata: l’efficienza degli apparecchi, negli ultimi dieci anni, è raddoppiata. Uno dei primi obiettivi dunque è la graduale sostituzione degli apparecchi di vecchia generazione con nuove tipologie di lampade con miglior rendimento energetico. Sistemi di lighting management, sorgenti dimmerabili, pannelli di controllo per lo spegnimento programmato, regolazione automatica tramite fotosensore: sono tutte innovazioni tecnologiche che possono essere messe in pratica, da subito. La progressiva eliminazione delle lampade a incandescenza e la loro sostituzione con lampade fluorescenti compatte è già prevista dalle recenti normative. I continui sviluppi della tecnologia LED rappresentano poi una vera e propria rivoluzione nei sistemi di illuminazione moderni, sia nelle applicazioni domestiche che per esterni. La strada dunque è quella della ricerca, dello sviluppo, dell’innovazione tecnologica e della sua implementazione.

LE DIVERSE TIPOLOGIE DI LAMPADE
Le sorgenti artificiali possono essere divise in due categorie, secondo il loro principio di funzionamento: le sorgenti a filamento e le sorgenti a scarica. Nelle prime, la luce viene prodotta dal riscaldamento di un filamento attraversato da corrente elettrica: appartengono a questa categoria le lampadine tradizionali e le lampade alogene. Nelle sorgenti a scarica invece l’emissione luminosa è il risultato dell’eccitazione di un gas attraversato appunto da una scarica elettrica e ionizzato fino a produrre radiazioni elettromagnetiche visibili. Funzionano secondo questo principio le lampade fluorescenti e quelle agli ioduri metallici.
Fuori da questa classificazione, troviamo poi le sorgenti di ultima generazione, le lampade LED, Light emitting diode (diodo ad emissione luminosa), che si differenziano da tutte le precedenti perché sfruttano le proprietà ottiche di materiali semiconduttori opportunamente trattati, senza l’impiego di filamenti o di gas.

LE LAMPADE FLUORESCENTI
Questo tipo di lampade, chiamate comunemente al neon, appartengono al gruppo delle sorgenti a scarica. L’emissione luminosa avviene infatti in seguito alla scarica elettrica all’interno di un bulbo di vetro contenente dei gas (in genere argon o neon). Di fatto la luce non viene emessa dal gas ionizzato, ma dal materiale fluorescente che riveste la superficie del bulbo. La qualità e la resa cromatica della luce emessa sono difficili da valutare complessivamente perché dipendono dalla composizione della miscela fluorescente. Gli apparecchi di recente concezione hanno molto migliorato gli standard qualitativi dei primi modelli e garantiscono buone prestazioni in termini di resa dei colori e tonalità della luce, sia calda che fredda.
I vantaggi delle lampade fluorescenti sono concreti, soprattutto in termini economici. Queste sorgenti infatti abbinano un ciclo di vita piuttosto lungo (dalle 15 fino alle 20 mila ore di durata media) a una grande efficienza luminosa. Sono dunque apparecchi adatti a qualsiasi applicazione nei sistemi di illuminazione della casa, per il risparmio energetico che consentono e per la loro disponibilità anche in dimensioni compatte e con attacco tradizionale a vite.
Lo sviluppo tecnologico e i nuovi dispositivi di alimentazione e innesco hanno inoltre permesso di eliminare molti dei limiti di cui risentiva in origine questo tipo di apparecchi. I moderni alimentatori elettronici hanno sensibilmente abbattuto i tempi di accensione e riaccensione e hanno eliminato il caratteristico ronzio dovuto alle vibrazioni del nucleo laminato del trasformatore così come l’altrettanto caratteristico effetto stroboscopico, tipici delle prime lampade a fluorescenza.
Le sorgenti fluorescenti rappresentano oggi una soluzione estremamente versatile per l’illuminazione di interni, dalle ottime prestazioni e molto efficiente dal punto di vista energetico. Alcune precauzioni vanno comunque considerate. Infine è bene ricordare che per il loro contenuto di mercurio, dopo l’uso, vanno raccolte e smaltite in modo differenziato, come previsto dalla normativa italiana che ha recepito la direttiva della Comunità Europea per il recupero dei materiali elettronici.

LE LAMPADE LED
I LED sono degli apparecchi che sfruttano le proprietà ottiche di materiali semiconduttori (in genere silicio) che, una volta eccitati da un tensione diretta, emettono una luce visibile in un determinato colore. Nello specifico, per i LED vengono impiegati materiali semiconduttori definiti estrinseci o drogati. Attraverso il processo di drogaggio vengono inserite delle impurità che incrementano le capacità di conduzione dei materiali.
Dal tipo di semiconduttori e dal processo di drogaggio dipendono la lunghezza d’onda emessa, e quindi il colore della luce, l’efficienza energetica dell’apparecchio e l’intensità luminosa.
La tecnologia LED è relativamente vecchia e i primi impieghi in circuiti elettronici e display luminosi risalgono agli anni ’70, ma negli ultimi anni il miglioramento dei dispositivi e lo sviluppo di LED sempre più efficienti hanno aperto a queste sorgenti nuove possibilità di impiego, tra le quali la più interessante è l’applicazione in ambito illuminotecnico.
I LED offrono moltissimi vantaggi nell’illuminazione sia da interno che da esterno. Funzionano a basso voltaggio, con un rendimento energetico (lumen/watt) molto migliore delle sorgenti a incandescenza e assolutamente competitivo con le lampade a fluorescenza. L’elevata efficienza è sicuramente una delle caratteristiche più significative: in molti impieghi, il risparmio energetico rispetto a una tradizionale sorgente a incandescenza è stimato tra l’80 e il 90%.
Altri vantaggi concreti sono la grande affidabilità e la lunga vita, con una durata media valutata attorno alle 100.000 ore, le dimensioni ridotte e l’estrema flessibilità alle esigenze di design e di progettazione. Inoltre, i LED non emettono raggi ultravioletti, non producono calore, non contengono mercurio, non risentono di vibrazioni, si accendono istantaneamente, possono essere facilmente dimmerabili, consentono di realizzare piccoli punti luce, sorgenti puntiformi e infiniti effetti cromatici.
I LED offrono un’incredibile gamma di potenzialità soprattutto nell’illuminazione architetturale e professionale, riuscendo a fornire al tempo stesso  soluzioni a molti problemi tecnici e nuove occasioni di lighting design creativo. I LED infatti rappresentano la migliore scelta nelle applicazioni in cui la manutenzione degli apparecchi risulta difficile o in cui le lampade si trovano ad operare in condizioni difficili (per temperatura o umidità), consentono la miniaturizzazione degli apparecchi luminosi e permettono la realizzazione di effetti suggestivi di luce dinamica, con variazioni di colore RGB.

Articolo di Massimiliano Bertoni e Andrea Cantini

Per approfondimenti:
www.autorita.energia.it
www.linealight.com
www.quotidianocasa.it
www.desainer.it
www.atenafvg.com

 

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