LED Lighting Design 1. prof. arch. Gianni Forcolini Facoltà del Design Politecnico di Milano

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1 LED Lighting Design 1 prof. arch. Gianni Forcolini Facoltà del Design Politecnico di Milano

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3 00_Forcolini_romane_I_XIV_Gianni Forcolini - Illuminazione LED 11/03/ Pagina V Sommario Introduzione Ringraziamenti CAPITOLO 1 Principi di funzionamento e specifiche tecniche Profilo storico dei LED Il modello atomico La ionizzazione Materiali isolanti, conduttori e semiconduttori La giunzione P-N Il diodo luminoso Le radiazioni emesse LED sorgente a corto spettro Propagazione della luce CAPITOLO 2 Caratteristiche e prestazioni Il sistema LED Alimentazione Corrente costante e tensione costante Temperatura di giunzione, tensione e corrente di pilotaggio La regolazione del flusso luminoso La dissipazione termica La resistenza termica interna I dissipatori termici passivi e attivi Il percorso del flusso termico Calcolo della resistenza termica del dissipatore Calcolo della temperatura di giunzione Dissipatori per moduli LED Caratteristiche e prestazioni L efficienza delle sorgenti luminose

4 00_Forcolini_romane_I_XIV_Gianni Forcolini - Illuminazione LED 11/03/ Pagina VI VI Sommario Efficienza luminosa e resa dei colori Le efficienze dei LED L efficienza globale Le durate Le lunghe durate dei LED Regime termico e lifetime Il decadimento del flusso luminoso Dimensioni e pesi Il corpo del LED I solidi fotometrici Le temperature in gioco La tattilità La modularità Aggregazioni, unioni, incorporamenti La sostenibilità I materiali impiegati nella produzione delle lampade La riduzione dei pesi e degli ingombri Assenza di materiali tossici o nocivi alla salute La regia della luce Illuminazione cromatica variabile La valorizzazione estetica Fasi di lavoro della gestione della luce I sistemi di gestione Tecnologia DMX Tecnologia DALI CAPITOLO 3 Il colore e le componenti ottiche Il colore Le emissioni dei LED La luce eterocromatica Sintesi additiva RGB (Red, Green, Blue) Sintesi additiva di radiazioni blu e gialle Sintesi additiva di radiazioni di diverse frequenze Sintesi di luce eterocromatica e di luce cromatica Prestazioni fotometriche/colorimetriche e binning Il LED e l indice di resa dei colori Il controllo ottico I rendimenti luminosi Le ottiche secondarie Tipologia delle ottiche secondarie

5 00_Forcolini_romane_I_XIV_Gianni Forcolini - Illuminazione LED 11/03/ Pagina VII Sommario VII CAPITOLO 4 Tipologia di prodotto LED THT LED SMT Guide di luce Array LED Power LED LED a tensione di rete High Flux LED OLED Moduli LED I prodotti integrati Le lampade integrate CAPITOLO 5 Illuminazione LED per ambienti interni ed esterni Fonti luminose senza cavo Maggior senso di responsabilità energetica I LED negli apparecchi wireless Una nuova famiglia di apparecchi di illuminazione La luce integrata negli elementi architettonici Effetti di luce diffusa Facilitare le operazioni di manutenzione Luce per esporre in micro-spazi Soluzioni tecniche per piccoli espositori Mostrare e vendere Illuminazione di beni culturali Come proteggere dalla luce le opere d arte Uniformità degli illuminamenti e contrasti Beni culturali in ambienti interni Il controllo degli abbagliamenti e delle riflessioni velanti L illuminazione dei luoghi del lavoro L ergonomia della visione Luce per il benessere psico-fisico Illuminazione urbana La visione in esterni Migliore visione con alti indici di resa cromatica Il controllo dell abbagliamento debilitante L inquinamento luminoso Architetture, monumenti, parchi e giardini Luce e acqua Conclusione

6 00_Forcolini_romane_I_XIV_Gianni Forcolini - Illuminazione LED 11/03/ Pagina VIII VIII Sommario APPENDICE Leggi e norme Le Direttive Europee Le Norme Tecniche La marcatura CE e le Norme Tecniche Glossario Bibliografia Sitografia Apparecchi Aziende Indice analitico

7 Le componenti del sistema LED: Emettitore LED Circuito stampato Alimentatore e cablaggi Dispositivo di comando e di controllo Dissipatore termico Ottica Protezione meccanica Dispositivi meccanici di ancoraggio

8 I vantaggi offerti dalla tecnologia LED sotto il profilo energetico: Efficienza globale Durata media di vita Decadimento del flusso luminoso Regolazione del flusso luminoso Gestione della luce Gestione delle potenze elettriche

9 I vantaggi offerti dalla tecnologia LED sotto il profilo cromatico: Temperatura di colore (tonalità della luce bianca) Resa dei colori Ridotte emissioni di radiazioni IR Assenza di radiazioni UV

10 Relazione tra corrente di pilotaggio ed efficienza luminosa Corrente di pilotaggio Caduta di tensione Potenza assorbita Flusso luminoso erogato Efficienza luminosa 350 ma V W lm lm/w 600 ma V W lm lm/w

11 Flusso luminoso ed efficienza luminosa

12 Flusso luminoso ed efficienza luminosa

13 L incremento in proiezione dell efficienza luminosa

14 La durata di vita e il decadimento del flusso luminoso in funzione della temperatura di giunzione (350 ma)