I LED fanno parte dei sistemi SSL (Solid State Lighting), che si riferiscono a un tipo di illuminazione che utilizza diodi semiconduttori che emettono luce (Light Emitting Diodes – LEDs).
Essi possono essere costituiti di materiali organici (definiti in questo caso Organic Light Emitting Diodes – OLED), o di materiali polimerici (anche qui acquistano il nome specifico di Polymer Light Emitting Diodes – PLED).
Il termine “Solid State” si riferisce alla luce emessa dall’elettroluminescenza a stato solido, principio opposto all’incandescenza (che si basa su radiazione termica) e diverso dalla fluorescenza (che si basa sulla proprietà di alcune sostanze di riemettere radiazioni elettromagnetiche ricevute – principalmente in lunghezze d’onda nel campo del visibile).
A differenza dell’incandescenza la luce prodotta dai sistemi LED crea luce visibile con meno creazione di calore, quindi minore dissipazione di energia, e una migliore qualità della luce a minor richiesta di energia per quanto riguarda il metodo fluorescente.
La massa di un SSL è tipicamente piccola per avere un’alto livello di resistenza agli urti e alle vibrazioni, a differenza dei tubi al neon o delle lampadine tradizionali che si affidano a materiali facilmente danneggiabili come il vetro o i sottili filamenti di conduttori. i LED possiedono inoltre una vita utile più lunga rispetto alle fonti classiche che sfruttano dei filamenti o dei gas, poiché sono meno soggetti a usura o all’evaporazione del gas.
Oltre che per l’illuminazione domestica, questi dispositivi sono usati nell’illuminazione pubblica (parchi, semafori, strade, …), nei trasporti (automobili, treni, …), e in numerosi apparecchi elettronici (ad esempio elettrodomestici).
I LED se utilizzati in maniera estensiva, hanno la possibilità di ridurre drasticamente il consumo di energia elettrica, permettendo risparmi importanti e fondamentali a garantire un’alta efficienza e sostenibilità luminosa.
In conclusione la sostenibilità luminosa dipende da:
- Massimizzazione dello sfruttamento della luce naturale con conseguente diminuzione dell’utilizzo di luce artificiale
- Corretta analisi e controllo del consumo energetico, esso sia privato o pubblico, tramite strumenti tecnologici e investimenti legati alle ultime innovazioni
- Utilizzo estensivo dei sistemi SSL, comunemente detti LED, in quanto miglior soluzione luminosa sul mercato e miglior rapporto resa/energia richiesta.
Coni LED si risparmia in vari modi
Il risparmio si può valutare in base alla sommatoria di molteplici componenti e fattori che rendono il LED vantaggioso. Questi aspetti sono:
- Il risparmio economico: utilizzando l’illuminazione a LED si ottiene un risparmio diverso a seconda delle fonti tradizionali con le quali viene comparato. Il risparmio può essere circa del:
- 93% rispetto alle lampade a incandescenza;
- 90% rispetto alle lampade alogene;
- 66% rispetto alle lampade fluorescenti.
- La durata nel tempo: una lampadina a LED mantiene la maggior parte della sua luminosità anche dopo un utilizzo di oltre 50mila ore, cosa impossibile per le tradizionali lampadine. In pratica, se si usasse una lampadina a LED per circa otto ore al giorno, tutti i giorni, non avrete più bisogno di sostituirla per circa 16/17 anni. Le lampade tradizionali invece hanno caratteristiche meno promettenti:
- la vita media di una lampadina a incandescenza è calcolata in 1.000 (1.500) ore;
- quella di una fluorescente a circa 6mila ore.
- L’assenza d’inquinamento: le lampadine a LED rispetto a quelle a incandescenza o alle fluorescenti, non contengono né gas nocivi né sostanze tossiche.
- Nessuna emissione di raggi ultravioletti: normalmente dannosi per l’uomo se vi si espone per lungo tempo, tantomeno di raggi infrarossi. Proprio la mancanza di emissioni di raggi U.V. permette di usufruire di un altro vantaggio: quello di non attirare la maggior parte delle specie di insetti sensibili agli ultravioletti).
- Ridotta emissione di calore: la temperatura dei LED raramente è superiore ai 50° C e l’involucro è normalmente in grado di controllare il calore generato e di smaltirlo verso dissipatori esterni. Questa caratteristica rende possibile l’installazione delle lampade a LED anche su materiali che temono l’eccessivo calore, come il legno e la plastica.
- Compatibilità con tutti gli attacchi: non è quindi necessario effettuare manutenzioni dell’impianto elettrico, basterà scegliere semplicemente il modello di lampadina specifica e collegarla. Sarà così subito pronta all’utilizzo.
- Nessun tempo di avvio: la luce a LED è immediatamente disponibile in tutta la sua luminosità dallo stesso istante in cui la accendiamo (uno dei vantaggi rispetto alle lampade a fluorescenza).
Comparazione tra LED e le altre lampadine tradizionali
Prendiamo una lampada da scrivania, di quelle con morsetto, classiche da piano di lavoro. Per lavorare, leggere o studiare si consiglia un range di lumen tra i 500 e i 1200. Ci attesteremo a 800 lumen in modo da poter comparare le diverse lampadine. Supponiamo inoltre di tenerla accesa 4 ore al giorno per circa 200 giorni l’anno per calcolare un consumo medio annuale (800 ore l’anno).
- Lampada a incandescenza:
- Per fornire 800 lumen richiede 60 Watt
- Ha una vita stimata di circa 1000 ore
- Nessun tempo di avvio
- Costo della lampadina: 1€ circa (non più acquistabile)
- Costo per tenerla accesa un’ora: 0,012€
- Costo decennale: 8*1€ + 8000*0,012€ = 104€
- Lampada alogena:
- Per fornire 800 lumen richiede 43 Watt
- Ha una vita stimata di circa 2000 ore
- Nessun tempo di avvio
- Costo della lampadina: 1,50€ circa
- Costo per tenerla accesa un’ora: 0,0086€
- Costo decennale: 4*1€ + 8000*0,0086€ = 73€
- Lampada al neon o a fluorescenza (Compact Fluorescent Lamp)
- Per fornire 800 lumen richiede 13 Watt
- Ha una vita stimata di circa 12-15000 ore (tubolari) 5-6000 ore (compatte)
- Tempo di avvio necessario (comfort)
- Costo della lampadina: 10€ circa (compatta)
- Costo per tenerla accesa un’ora: 0,0026€
- Costo decennale: 21€ + 1 tubolare (5-10€) / 2 compatte (10€) = 31 -41€
- Lampadina LED
- Per fornire 800 lumen richiede 10 Watt
- Ha una vita stimata di circa 20-50’000 ore
- Nessun tempo di avvio
- Costo della lampadina: 1,70€ circa
- Costo per tenerla accesa un’ora: 0,002€
- Costo decennale: 18€. E la lampadina, utilizzandola ai ritmi sopra indicati, durerebbe circa 60 anni.
È evidente dunque dal confronto l’abisso che si presenta tra la classica lampadina ad incandescenza. In generale, al di là della nostra esemplificazione, in generale il web si trova d’accordo nel dire che, rispetto all’incandescenza, si risparmia circa il 20-30% con le alogene, circa il 75% con le CFL, e fino all’80% con le lampade LED.
Citiamo anche un esempio riportato da Enel Energia, diverso dal nostro, ma molto affidabile data la credibilità della fonte:
Un esempio di risparmio:
- Tipo di lampadina: goccia 100 W
- Attacco: grande E27
- Marca: Philips
- Rata mensile: 0,95 €
- Risparmio mensile: 1,59 €
- Risparmio in un anno: 19,13 €
- Risparmio sulla vita della lampadina: 286,88 €
Il risparmio in un anno è una stima di Enel Energia basata sulla riduzione dei consumi energetici. Il risparmio sulla vita della lampadina è una stima basata sull’ipotesi di un costo dell’energia costante nel tempo.
I calcoli effettuati sono basati sulle seguenti ipotesi:
- confronto tra lampade a Led ed equivalenti lampadine a incandescenza che producono lo stesso effetto di luminosità, basato sul dato di emissione del flusso luminoso espresso in lumen, in base a dati tecnici dei produttori e all’attuale offerta presente sul mercato;
- il confronto per il faretto è effettuato con il modello alogeno tradizionale;
- costo dell’energia pari al prezzo per consumi inferiori a 225 kWh/mese dell’offerta Semplice Luce di Enel Energia valido fino al 05/05/2016 ossia 0,221 €/kWh IVA Inclusa;
- i consumi inferiori a 225 kWh/mese corrispondono al consumo medio del cliente residenziale pari a 2.700 kWh/anno;
- il risparmio della vita della lampadina è da intendersi come quello ottenibile su tutta la durata della lampadina a Led;
- è trascurata l’inflazione da applicare al costo dell’energia elettrica;
- si ipotizza un utilizzo medio giornaliero delle lampadine pari a 2,7 ore pari a un utilizzo medio annuo pari a 1000 ore, secondo gli standard di settore.
Vogliamo porre l’accento anche sugli aspetti ecologici dell’illuminazione led: grazie ad essa si risparmia anche in termini di scarti, poiché ha una vita notevolmente più lunga di tutte le altre lampadine sul mercato, e può essere prodotta da materiali riciclati (plastica).
