Illuminazione a LED : cos’è l’illuminazione a LED, qual’è la sua storia e perché diventerà l’illuminazione del futuro per un pianeta ecosostenibile.
Illuminazione a LED per la casa, illuminazione a LED stradale, illuminazione a LED per acquari praticamente l’illuminazione LED si è diffusa in tutti i campi dell’ illuminotecnica compresa l’illuminazione giardino grazie agli innumerevoli vantaggi che essa offre per l’emissione di luce a consumi ridotti.
Ma attenzione è importante non generalizzare perché molti dei vantaggi dei diodi elettro-luminosi sono direttamente correlati al tipo di alimentazione adottata ed alla efficienza dei dissipatori di calore.
In tutti gli aspetti vince l’ illuminazione a LED ma non solo per l’illuminazione in generale, ma anche perché si sposa a pieno con le più grosse esigenze in termini di estetica. Le dimensioni ridotte dei LED hanno permesso l’adozione di nuovi design, design moderni richiesti da chi vuole trasmettere eleganza e raffinatezza nella propria abitazione, azienda o struttura turistica.
Il risparmio energetico ottenibile dall’utilizzo di lampade LED in sostituzione di quelle a tecnologia tradizionale, può variare dal 60% al 90%, a secondo della tipologia (alogena, neon, basso consumo, ecc.).
La durata delle lampade LED è in media di 50000 ore e le lampade a LED professionali arrivano fino ad oltre 100.000 ore di funzionamento rispetto alle 10.000/12.000 ore delle migliori lampade fluorescenti a basso consumo energetico.
- Le luci a LED azzerano i costi di manutenzione.
- Le luci LED non emettono calore e non possono essere inneschi per incendi.
- Le luci a LED hanno una maggiore efficienza luminosa ad ogni altra tipologia di lampada. Le luci a LED hanno l’accensione immediata senza sfarfallamenti (neon) o preriscaldamenti (fluorescenti).
- Le luci a LED non inquinano e non contengono sostanze nocive o pericolose
- Le luci a LED non emettono raggi U.V. o raggi infrarossi dannosi per gli occhi o la cute in caso di esposizioni dirette.
La flessibilità, le dimensioni ridotte e l’economicità d’esercizio, rendono i LED la migliore soluzione per l’illuminazione di grandi e piccoli ambienti, per le vetrine dei negozi, per i bar e ristoranti, per gli uffici e per ogni altro ambiente di lavoro. E’ inoltre l’ideale per l’illuminazione di giardini, piscine, fontane e per la creazione di insegne luminose.
Inoltre, da un unico LED si ha la vantaggio di ottenere l’intera gamma dei 256 colori e questo da modo di creare effetti scenografici e giochi di luce.
Illuminazione a LED: il futuro è Ora!!
La tecnologia LED di illuminazione è finalmente entrata nel mondo moderno. L’illuminazione a LED diventerà sempre più una fonte di luce efficiente, sostituendo le luci ad incandescenza , tubi neon, le luci fluorescenti compatte, a bassa pressione etc.
Siamo nel 2017 e le fonti di illuminazione migliori da adottare non sono più lanterne ad olio, candele, torce, lampadine ad incandescenza, al neon o a risparmio energetico(le fluorescenti) bensì i LED. L’ illuminazione a LED è il futuro. Offre un elevato risparmio energetico grazie ai bassi consumi e dispone di una durata e bassa manutenzione insuperabili.
I vecchi sistemi di illuminazione non erano efficienti sia nella forma che per la qualità del colore della luce stessa. Inoltre avevano la presenza di mercurio tossico e difficile da smaltire ed una durata limitata rispetto ai diodi elettro luminosi.
Tutti questi problemi sono stati superati dai LED. A lungo termine, l’illuminazione a LED è migliore e più conveniente di ogni altra fonte di luce.
Cos’è l’ Illuminazione a LED?
Diodi ad Emissione Luminosa
L’illuminazione a Luci LED è un tipo di illuminazione artificiale. L’acronimo LED sta ad indicare il termine inglese “Light Emitting Diode” che tradotto in italiano prende il significato di Diodo ad Emissione Luminosa.
Un LED è semplicemente un diodo sviluppato appositamente per emettere luce. In genere un semplice diodo conduce corrente in una direzione e non nell’altra.
La stessa cosa avviene nei LED. Solo che nel caso dei diodi luminosi l’energia che passa dall’anodo al catodo viene trasformata quasi totalmente in energia luminosa.
Ma a parte questo, una delle caratteristiche elettriche dei LED è che sono molto simili a quelli di altri diodi. Tutti i diodi emettono almeno un po ‘di luce. E ‘possibile aprire un circuito integrato (IC) e utilizzare uno scanner per vedere quali parti del circuito emettono luce.
Poiché lo scopo dei LED è di emettere luce, essi sono stati progettati per ottimizzare teli prestazioni.
I LED hanno una tensione diretta molto più alta di un normale diodo e sono studiati e realizzati per trasformare la maggior parte della energia in luce utile, dalle giuste tonalità di colore per servire luce all’uomo, e con il minor consumo di potenza assorbita.
Questo tipo di illuminazione sta raggiungendo in questi anni il suo apice nella commercializzazione in quanto i diodi ad emissione di luce dispongono di innumerevoli vantaggi rispetto all’illuminazione ad incandescenza e ai vapori di mercurio (tubi neon e fluorescenti compatte).
La tecnologia LED ebbe origine nel 1962 con l’impiego dei LED Rossi che avevano la funzione di spie di segnalazione (es il LED rosso delle vecchie televisioni) ma venne sviluppata per il campo illuminotecnico a partire dal 1992 quando fu presentato da Shuji Nakamura, Hiroshi Amano e Isamu Akasaki un modello di LED a Luce Blu molto Luminosa. Nel 2014 Venne assegnato ai 3 scienziati il premio Nobel riconoscendo ufficialmente a livello mondiale l’affermazione del loro contributo per l’umanità.
Come Funziona L’Illuminazione a LED?
Prima di capire Il principio di funzionamento dell’illuminazione a LED è importante effettuare alcune definizioni di termini.
I Diodi Semiconduttori sono elementi utilizzati nel campo dell’elettronica allo stato solido. I materiali utilizzati nei diodi sono definiti semiconduttori. Un materiale semiconduttore è caratterizzato dal possedere una conducibilità/resistività intermedia tra conduttori (anodo e catodo) e gli isolanti. La conducibilità dei semiconduttori è variabile in funzione della temperatura di funzionamento.
Curiosità: per potenziare i microprocessori essi vengono raffreddati il più possibile per aumentare la conducibilità dei componenti e velocizzare il passaggio della correnti e di conseguenza la potenza di elaborazione. I LED che funzionano a basse temperature aumentano notevolmente durata ed efficienza.
Il diodo a semiconduttore ideale permette di guidare la corrente elettrica in una direzione prestabilita impedendo correnti nella direzione opposta.
Nell’illuminazione a LED i Diodi a Semiconduttore attraversati da corrente trasformano l’energia elettrica in emissioni luminose ( fotoni ) ad elevata efficienza luminosa. La corrente elettrica viene fatta passare per l’isolante/punto di giunzione/parte attiva attraverso il catodo e l’anodo che attiva la migrazione degli elettroni delle lacune dello strato n del semiconduttore e verso lo strato p. Quando gli elettroni si incontrano nella parte attiva si ricombinano e trasformano manifestandosi con l’emissione di luce.
I LED sono Luci Moderne
L’illuminazione è l’ultimo campo elettrico che utilizza ancora tecnologie con tubi vuoti o contenitori di gas. Tutta l’elettronica di oggi usa i circuiti integrati, sostituendo le vecchie valvole termoioniche, per gli enormi benefici in termini di prestazioni e di costo energetico.
La lampadina ad incandescenza è un tipo di tubo a vuoto che tempisticamente parlando si può paragonare in elettronica alle valvole termoioniche delle vecchie radio.
I LED sono dispositivi semiconduttori allo stato solido, come appunto il resto dell’elettronica moderna, che per i sui innumerevoli vantaggi e caratteristiche li rende la soluzione più intelligente da adottare come luci moderne.
LED e Risparmio Energetico
La quantità di luce che un LED può convertire da un Watt di potenza ha già superato di gran lunga con i migliori tubi al neon. Ed Il futuro sarà ancora più luminoso. Si prevede che i LED raddoppieranno le proprie prestazioni nei prossimi dieci anni per poi andare a raggiungere i limiti fisici di energia elettrica per la conversione della luce.
I benefici dell’utilizzo dei LED per l’illuminazione sono molti. Il più evidente e conosciuto è la loro efficienza. L’illuminazione rappresenta il 20% del consumo totale di energia elettrica in tutto il mondo.
Ridurre i consumi per l’illuminazione anche solo del 30% ( peggiore delle ipotesi ) significherebbe ridurre la richiesta di mondiale di energia elettrica dedicata ad illuminare sarebbe come non avere più bisogno di una centrale elettrica ogni 15. La riduzione di energia utilizzata si rispecchia in un calo dei gas di emissione colpevoli dell’effetto serra.
Con questi presupposti i LED diventeranno la sorgente di luce dominante il mercato dell’illuminazione.
La Storia dell’Illuminazione a LED
Il primo essere umano ad osservare l’emissione di luce o meglio luminescenza da parte di un semiconduttore attraversato da corrente fu l’inglese Henry Joseph Round nell’anno 1907.
Successivamente nell’anno 1927 l’inventore russo Oleg Vladimirovich Losev (o Lossew) si accorse che i diodi di cristalli, utilizzati per costruire ricevitori radio, emettevano luce nel momento in cui venivano attraversati da corrente elettrica.
Nel 1935 il francese Georges Destriau grazie agli studi effettuati dal collega russo osservo l’elettroluminescenza nei cristalli di sulfuro di zinco chiamando il fenomeno “Luce di Lossew” anche se sarebbe stato più corretto chiamarla “Luce di Round”.
Un altro contributo nella storia dell’illuminazione a LED è avvenuto nel 1947 con la creazione del primo prototipo di transistor. Nei due anni successivi attraverso l’Esperimento di Haynes-Shockley venne spiegato il principio di funzionamento del trasporto della carica elettrica tra lacune ed elettroni consentendo di valutare nuove opportunità tra cui la trasformazione in fotoni in determinati cristalli di semiconduttori.
Le formule rivoluzionarie del premio Nobel del 1956 per la fisica di John Bardeen, Walter Houser Brattain e William Bradford Shockley che spiegavano l’effetto transistor diedero inizio alla creazione della famosa “Silicon Valley”.
Successivamente il fisico americano Nick Holonyak jr. col supporto delle formule dell’effetto transistor riuscì a creare il primo prototipo di diodo ad emissione luminosa permettendo la commercializzazione del LED.
Il primo prototipo di LED era in grado di emettere luce rossa. Fu ampiamente utilizzato per realizzare calcolatrici, orologi e tuttora è impiegato con funzione di spia segnalatrice.
Illuminazione a LED per la Casa
L’illuminazione a LED per i Lampadari Moderni Domestici
I LED vengono sempre più utilizzati come fonte di illuminazione nei lampadari moderni per la casa non solo per il risparmio energetico offerto dalle luci a LED, ma anche per i nuovi design che sono in grado di assumere.
Ora con i LED Il design di questi lampadari non si limita più al classico portalampada con lampadina a LED. Bensì vengono create vere e proprie opere d’arte con l’utilizzo di piccoli faretti LED oppure grazie a strisce a LED flessibili, dando forma a lampadari dai design più impensabili ideali a sposare le stanze di una casa moderna.
Le luci a LED con l’utilizzo dei Dimmer, rendono possibile creare nuove soluzioni che vadano oltre al solito accendi e spegni delle lampade tradizionali. Sfruttando sistemi di illuminazione a LED dimmerabili si può impostare l’attenuazione della luce che producono i LED stessi.
Associando la dimmerabilità a sistemi di controllo della luce domotici si possono quindi creare più punti luce racchiusi in un unico lampadario, composto da diversi faretti LED che se regolati a dovere possono offrire molteplici illuminazioni adattabili alla atmosfera che serve avere nella stanza in svariate situazioni.
In molte case moderne, le luci a LED vengono predisposte per essere accese all’entrata in una stanza di una persona grazie a dei sensori.
Tutte le impostazioni di illuminazione possono inoltre essere impostate comodamente da delle APP per dispositivi cellulare. Questi lampadari moderni hanno tutte le convenienze che ci si può aspettare dall’utilizzo dei LED.