Tecnologia a LED: domande frequenti

Illuminazione a LED: non trovi la risposta? Contattaci

CHE COSA E' UN LED?
COME E' FATTO UN LED?
COME FUNZIONA UN LED?
VANTAGGI DELLA TECNOLOGIA A LED?
QUANTA LUCE OTTENGO DA UN LED?
CHE LUCE OTTENGO DA UN LED?
POSSO ILLUMINARE CON I LED CASA MIA?
DEVO MODIFICARE IL MIO IMPIANTO ELETTRICO?
QUANTO POSSO RISPARMIARE CON L'ILLUMINAZIONE A LED?

CHE COSA E' UN LED

LED è acronimo di Light Emitting Diode ovvero diodo ad emissione di luce. Il principio di funzionamento del LED è basato sull'effetto elettro-ottico di una giunzione di silicio P-N; quando una giunzione P-N è attraversata da una corrente continua, gli elettroni degli atomi dei livelli più esterni del materiale semiconduttore, saltano di livello, e, tornando al loro livello originario, cedono l'energia accumulata sotto forma di LUCE.

LED di differenti colori si ottengono mediante l'utilizzo di silicio opportunamente drogato, ad esempio arseniuri di gallio, indio, fosforo, ecc.
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COME E' FATTO UN LED

Un LED si può presentare meccanicamente in diversi modi. I LED di prima generazione si presentavano esclusivamente come un cilindro in materiale plastico trasparente del diametro di 3mm, 5mm o 10mm con due o più contatti elettrici; questi LED, per accendersi, necessitavano di pochissima corrente. Nel corso degli anni, sono stati prodotti LED a montaggio superficiale (SMD) che hanno forme, caratteristiche e consumi di corrente differenti in funzione dell'applicazione.
Oggi, esistono LED SMD con potenze variabili da 0,25W fino a 3 o 4W e con dimensioni variabili da qualche millimetro fino a qualche centimetro di diametro.
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COME FUNZIONA UN LED
I LED sono componenti elettronici a tutti gli effetti, quindi sono soggetti alle grandezze elettriche più comuni: tensione (V), corrente (I) e potenza (W); in funzione del valore queste grandezze, i LED forniscono differenti quantità di LUCE.
Applicando ad un LED una tensione continua di 2,5V o 3,5V massimi, all'interno della giunzione P-N circolerà una corrente di qualche decina o centinaia di mA (in funzione della tipologia costruttiva di LED) tale da produre il flusso luminoso desiderato; il LED quindi, assorbirà una potenza in Watt pari al prodotto tra tensione e corrente.
E' importante ricorcare che:
- LED differenti richiedono correnti differenti,
- LED differenti assorbono potenze differenti,
- per ogni LED, è tassativo rispettare i dati elettrici massimi forniti dal costruttore.
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VANTAGGI DELLA TECNOLOGIA A LED
La tecnologia costruttiva del LED permette di convertire quasi tutta l'energia fornita in LUCE visibile, con un elevato rendimento rispetto alle sorgenti luminose tradizionali. L'efficienza energetica dei LED espressa come rapporto lumen/watt è attualmente di circa 100lm/W; riportiamo di seguito l'efficienza energetica di alcune sorgenti tradizionali:
- fluorescenza: circa 80-100 lm/W,
- ioduri metallici: circa 90-100lm/W,
- vapori di sodio alta pressione: circa 100-120lm/W,
- LED: circa 70-90lm/W.
Il LED produce LUCE senza utilizzare gas o filamenti, non ci sono elementi che possano 'consumarsi'; questo significa che la vita media dei LED è molto più lunga rispetto alle sorgenti luminose tradizionali.
Inoltre, i LED emettono LUCE senza trasmettere calore al soggetto illuminato; il calore generato deve comunque essere smaltito nella parte posteriore del componente. Grazie alle sue caratteristiche costruttive (tecnologia a stato solido), il LED non è sensibile alle vibrazioni o agli urti, quindi non è soggetto alle 'rotture' delle sorgenti a filamento, dei tubi contenenti gas o delle lampade a scarica.
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QUANTA LUCE OTTENGO DA UN LED
Un LED può arrivare a produrre un flusso luminoso pari a circa 100lm/W con un angolo di emissione di 110-120° (ottica primaria); da notare che l'emissione luminosa si ottiene esclusivamente nella parte frontale del componente LED. Speciali ottiche secondarie, permettono di proiettare la LUCE dei LED con angoli differenti ad esempio 10°-25°-40°-60° ecc.
Le ottiche secondarie poste davanti ad un LED, permettono di concentrare e quindi 'amplificare' la luce prodotta dal LED in una determinata zona (effetto SPOT).
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CHE LUCE OTTENGO DA UN LED
I LED colorati possono emettere LUCE monocromatica con determinate lunghezze d'onda nella gamma del visibile; sono disponibili in commercio LED con emissione nanometrica da 470nm (LED a luce blu) fino a 640nm (LED a luce rossa).
I LED a LUCE bianca sono costruiti per avere emissioni con temperature di colore da 2900K (LED a luce bianco caldo) fino a 6500-7000K (LED a luce bianco freddo). Inoltre, esistono in commercio LED con tecnologia RGB ovvero con all'interno i tre colori principali cioè rosso, verde e blu; questi LED permettono di generare tutti i colori tramite una opportuna gestione elettronica dei segnali di pilotaggio.
I LED a LUCE visibile non hanno emissioni nella gamma degli infrarossi e degli ultravioletti, questa caratteristica è molto importante nelle applicazioni museali per non deteriorare le opere.
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POSSO ILLUMINARE CON I LED CASA MIA
SI, POSSO FARLO!
Negli ultimi anni, la tecnologia del LED si è enormemente sviluppata; oggi, sono disponibili componenti a LED che permettono di progettare soluzioni illuminotecniche per ogni tipo di ambiente. E' possibile vedere alcuni esempi di Illuminazione a LED per Interni.
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DEVO MODIFICARE IL MIO IMPIANTO ELETTRICO
NO, NON E' NECESSARIO!
Posso installare sistemi di illuminazione a LED utilizzando gli stessi impianti elettrici senza modifiche. I LED sono componenti elettronici che funzionano a bassa tensione, le lampade e le apparecchiature con tecnologia a LED sono dotate di alimentatori elettronici con ingresso adatto al 220Vac.
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QUANTO POSSO RISPARMIARE CON L'ILLUMINAZIONE A LED

Le sorgenti luminose con tecnologia a LED, permetteno di risparmiare sul costo della bolletta energetica, oltre che sui costi di manutenzione. La tabella seguente, confronta esclusivamente i consumi energetici (a parità di luminosità) tra un impianto tradizionale che utilizza 10 lampadine dicroiche da 35W accese per 8 ore al giorno e lo stesso impianto realizzato con 10 lampadine dicroiche a LED da 5W:

IMPIANTO TRADIZIONALE CON DICROICHE DA 35W				IMPIANTO CON DICROICHE A LED 5W
POTENZA UTILIZZATA (10 X 35W)	ORE ACCENSIONE PER ANNO	COSTO KW/h	COSTO ANNUO ENERGIA ELETTRICA	POTENZA UTILIZZATA (10 X 5W)	ORE ACCENSIONE PER ANNO	COSTO KW/h	COSTO ANNUO ENERGIA ELETTRICA
0,35 KW	2920 ORE	0,20 EURO	204,00 EURO/ANNO	0,05 KW	2920 ORE	0,20 EURO	29,00 EURO/ANNO
0,35 KW	2920 ORE	0,20 EURO	204,00 EURO/ANNO	0,05 KW	2920 ORE	0,20 EURO	29,00 EURO/ANNO
0,35 KW	2920 ORE	0,20 EURO	204,00 EURO/ANNO	0,05 KW	2920 ORE	0,20 EURO	29,00 EURO/ANNO
	COSTO ENERGIA DOPO 3 ANNI		612,00 EURO		COSTO ENERGIA DOPO 3 ANNI		87,00 EURO

Come si può vedere nella tabella, grazie all'utilizzo dell'illuminazione a LED, dopo tre anni ottengo un risparmio sui costi dell'energia elettrica superiore a 500,00 euro. Inoltre, le lampadine dicroiche a LED, hanno una vita di almeno 30.000 ore contro le 4000 ore delle dicroiche tradizionali, quindi non devo effettuare le sostituzioni periodiche con un ulteriore risparmio sui costi di gestione.
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