Illuminazione a led: i vantaggi della tecnologia

Negli ultimi anni si è assistito ad un notevole incremento dei sistemi di illuminazione a led industriali e domestici. La nuova generazione di LED sta lentamente sostituendo le sorgenti luminose convenzionali. Tale fenomeno è generalmente diffuso sia in ambienti domestici che industriali. Per tanto appare lecito chiedersi: cosa ha determinato tale trend di mercato?
Le ragioni di tale fenomeno sono da ricercare nei vantaggi offerti dalle peculiarità stesse della tecnologia. Proponiamo, di seguito, una breve disamina circa il nuovo trend del ″Lighting Design″ applicato al settore industriale. L’analisi sarà breve e coincisa; e prendendo le mosse dal principio di funzionamento del LED perverremo ai vantaggi del LED ed ad alcuni esempi di applicazioni industriali.

Principio di funzionamento del LED

Il LED è definito sorgente " allo stato solido". In pratica, è un diodo formato da un finissimo strato di materiale conduttore. Quando il conduttore è sottoposto ad una tensione diretta rilascia energia producendo fotoni, per differenza di potenziale. Le ridotte dimensioni del ″chip″ conduttore fanno si che una buona porzione di fotoni si disperda verso l’esterno generando, appunto, luce. I principali materiali impiegati per realizzare il ″chip″ sono:

  • GaAs = arseniuro di gallio;
  • GaP = fosfuro di gallio;
  • GaAsP = fosfuro arseniuro di gallio;
  • SiC = carburo di silicio;
  • GaInN = nitruro di gallio e indio.

La scelta del conduttore determina la firma spettrale del Led e la lunghezza d’onda dell’energia elettromagnetica generata, ossia l’intensità di luce. La scelta del materiale determina caratteristiche importanti per specifici utilizzi come:

  • illuminazioni esterne = al posto di lampade a vapori di sodio
  • illuminazione impianti sportivi = al posto di lampade a Ioduri
  • illuminazione interna = al posto di lampade fluorescenti
  • illuminazione capannoni = al posto di lampade a Ioduri

Principali vantaggi del LED

Il LED garantisce, a parità di luminescenza con un tradizionale impianto di illuminazione ad incandescenza, un risparmio di energia elettrica fino al 90 %. In aggiunta, i LED detengono un vero record di longevità. In pratica la durata media di un singolo LED si attesta, approssimativamente, sulle 100,000 ore di funzionamento ininterrotto. Tale cumulo di ore consente di realizzare un funzionamento operativo circa 10 volte superiore a lampade fluorescenti. A suffragare le vantaggiose performance risulta indicativo un particolare fenomeno per cui i LED non si surriscaldano durante il funzionamento. Ciò consegue dal fatto che tutta l’energia elettrica è trasformata in luce e l’effetto joule, che normalmente agisce sui conduttori sotto tensione, è ridotto al minimo (risparmio energetico e lunga durata del chip). Altro indiscutibile vantaggio dei LED è connesso alle ridotte dimensioni che permettono una grande adattabilità sia funzionale che di design.
In definitiva i principali vantaggi, correlati alle caratteristiche esposte, possono essere così riassunti:

  • Elevatissima durata
  • Assenza di manutenzione
  • Accensione a freddo immediata (effetto Joule ridotto)
  • Dimensioni ridotte
  • Flessibilità di installazione
  • Sostenibilità di impiego a basso impatto ambientale
  • Regolazione della potenza (sia tramite la scelta dei materiali che variando la tensione)

Illuminazione a LED industriale

In origine, i LED sono stati circoscritti a utilizzi di secondo piano come: spie di stand-by o segnali di allarme. Superata questa fase iniziale hanno cominciato a diffondersi in molteplici applicazioni in ambito industriale. La tecnologia a LED sta divenendo gradualmente uno standard di progettazione per l’impiantistica industriale. I LED sono ampiamente utilizzati per realizzare impianti elettrici a resistenza ignifuga o antifiamma. Difatti il notevole abbattimento dell’effetto joule rende, questi sistemi, particolarmente idonei in ambienti a pericolo di esplosione o incendio. L’utilizzo di impianti a led sono facilmente individuabili nei pressi delle torce di sicurezza di impianti di petrolchimica; o nei locali pompe delle stazioni di scambio delle aree di sotto-vuoto spinto delle raffinerie per la produzione di avio-benz (ad elevato pericolo di scoppi). La commercializzazione di nuovi dispositivi di illuminazione ha permesso poi una larga diffusione di lampade led per capannoni industriali.
La capacità di regolare la potenza permette di aumentare, inoltre, l’ergonomicità dei locali amministrativi in piena conformità alle disposizioni in merito alla sicurezza sul lavoro per operatori a videoterminali.

La tecnologia a LED rappresenta senza dubbio una delle maggiori innovazioni nel settore dell’illuminazione. A nostro parere la tecnologia a LED è la scelta vincente per opere tanto domestiche quanto commerciali.