chiama/call scrivi/write scrivi/write visit vesoi.com marzo duemiladodici

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2 introduzione alla tecnologia led marzo duemiladodici il miglior utilizzo della nuova tecnologia (led) è certamente orientato ad uno sviluppo sostenibile, quello cioè che soddisfa le esigenze del presente senza compromettere le possibilità delle generazioni future di soddisfare le proprie. l obiettivo è produrre con la minore energia possibile inquinando il meno possibile, obiettivo primario dell ecodesign è valutare il profilo ambientale del prodotto attraverso un analisi complessiva del ciclo di vita, in modo da indirizzare l industria nella direzione della tutela ambientale. l industria illuminotecnica dovrà allinearsi con i nuovi protocolli, e non solo per ciò che riguarda le sorgenti primarie; infatti progettisti e costruttori saranno sempre più chiamati a valutazioni che comprendano: sorgente, struttura, apparecchio, soluzioni impiantistiche. questa tecnologia porterà benefici in termini di risparmio energetico solo se accompagnata da una progettazione totalmente sostenibile. quello a cui oggi stiamo assistendo è spesso un approccio di tipo superficiale ed influenzato da logiche di mercato, dove il termine moderno è spesso improprio offrendo vantaggi spesso inesistenti ma utile solo per una efficace strategia di posizionamento del prodotto sul mercato (marketing): temi sui quali l opinione pubblica è oggi molto sensibilizzata. i led rappresentano certamente oggi la sorgente luminosa dove la ricerca può ancora trovare grandi possibilità di innovazione e di miglioramento, tuttavia va ricordato che un paese come l italia utilizza per l illuminazione in generale circa il 16% del proprio fabbisogno energetico, di cui circa il 60% è destinato all illuminazione pubblica. per una corretta valutazione della tecnologia led L avvento della tecnologia led nel mondo dell illuminazione, diventando da sorgente di segnalazione ad elemento funzionale di luce, ha sicuramente rivoluzionato il mercato perché, oltre alla diversificazione dell offerta di prodotti e di tecnologia, si è ampliata anche quella dei costruttori, nell ambito dei quali si annoverano anche operatori che, non provenendo dal mondo della luce, non hanno quel necessario bagaglio di esperienza fondamentale per proporsi nel modo migliore in questo mercato che peraltro, soprattutto per quanto riguarda le sorgenti di luce, è rimasto legato per troppo tempo alle stesse tecnologie ed ad un numero ristretto di grandi costruttori. Questo fa conseguire un offerta di mercato diversa ed interessante, ma particolarmente confusa che vede: da una parte i sostenitori del led che lo dipingono come la soluzione di tutti i problemi tecnici ed energetici della luce grazie al basso consumo, all elevato rendimento ed alla durata di vita molto lunga e dall altra parte i suoi detrattori che contestano la qualità del risultato, come l eccessivo abbagliamento, la temperatura di colore molto alta, ecc. Quando tutto ciò viene presentato all utente, se questo non ha idonei strumenti di valutazione e non è un addetto ai lavori, rischia di essere preda di chi, a volte anche in buona fede, sa vendere meglio il proprio prodotto, indipendentemente dalla qualità dello stesso. [...] Questa necessità emerge dalla natura tecnica del led che si presta molto facilmente a fornire delle prestazioni diverse a seconda dei parametri di base, un esempio particolarmente esaustivo è legato alla corrente di alimentazione: pilotare un led con correnti diverse ed a temperature non simili, per l utente può apparire poco significativo, ma all atto pratico vuol dire prestazioni completamente differenti sul piano qualitativo, ma soprattutto su quello quantitativo come il flusso emesso e la durata; non possiamo dimenticare che quest ultima è un parametro molto importante, in quanto l attuale eccessivo costo dell apparecchiatura a led, spesso diviene accettabile in funzione della sua lunga durata di vita. Un altra grande novità conseguente all avvento di questa tecnologia, è legata al fatto che apparecchio e sorgente luminosa non sono elementi distinti, ma costituiscono un unico complesso, pertanto le prestazioni dichiarate non possono essere quelle del singolo elemento led, ma devono riferirsi all intera apparecchiatura tenendo conto delle perdite delle ottiche e delle dissipazioni termiche; solo in questo modo, quando si vuole raffrontare questo tipo di apparecchio con altri a tecnologia tradizionale, si rapporti il flusso emesso in uscita dal corpo illuminante e l assorbimento totale dello stesso. Infine, per consentire un quadro di valutazione completo, è opportuno che il costruttore fornisca tutta una serie di dati e di prestazioni che attestino il rispetto di determinati requisiti normativi e di rispetto dell ambiente. [...] estratto dall editoriale di LUCE n 288 uno chiama/call scrivi/write scrivi/write info@vesoi.com visit vesoi.com ri-cicla questa carta. grazie. please re-cycle this paper.

3 storia, evoluzione e stato dell arte il led ha subito una evoluzione velocissima rispetto alle altre sorgenti luminose, si è passati infatti in 10 anni da un diodo per segnalazione monocromatico (red, blue, green) a moduli multichip da alta efficienza paragonabili alle altre sorgenti. L evoluzione maggiore si è avuta nel passaggio da singolo a multichip, tecnologia che sfrutta la miniaturizzazione dei componenti per creare assemblati capaci di superare il problema della qualità della luce miscelando la radiazione di diversi chip in una unica emissione esempio di chip con tecnologia THT (Through Hole Technology) 1999 esempio di chip con tecnologia SMD (Surface Mounted Device) 2005 esempio di chip con tecnologia COB (chip on board) struttura e principio di funzionamento il termine led è un acronimo che sta per "light emitting diode", ovvero "diodo che emette luce". i led sono costituiti da una giunzione p-n realizzata con sostanze come arseniuro di gallio e fosfuro di gallio, entrambe in grado di emettere radiazioni luminose quando attraversate da una corrente elettrica; il valore di tale corrente è compreso fra 10 e 30 ma. il funzionamento del led si basa sul fenomeno detto "elettroluminescenza" dovuto alla emissione di fotoni (nella banda del visibile) prodotti dalla ricombinazione degli elettroni e delle lacune allorché la giunzione è polarizzata in senso diretto. la luce di queste sorgenti è detta anche Solid State Lighting (SSL), illuminazione allo stato solido, proprio perché è un corpo solido che emette luce (sono assenti gas inerti come nelle sorgenti tradizionali). l evoluzione della tecnologia led negli ultimi anni ha permesso di migliorarne l efficienza superando oggi valori di 100 lm/w permettendo quindi l uso di questi componenti nati per la segnalazione anche come sorgenti luminose. per modulo led si deve intendere un unità composta di uno o più led che può contenere ulteriori componenti ottici, meccanici, elettrici o elettronici classificabili in base alla tipologia di installazione: indipendenti, incorporati, da incorporare. la figura in basso schematizza la composizione di un led con tecnologia THT in cui è possibile evidenziare gli elettrodi contrassegnati come poli positivo e negativo, il diodo di materiale semiconduttore e la lente epossidica che lo racchiude. un moderno powerled è l estrema riduzione e organizzazione in moduli di questa struttura. due chiama/call scrivi/write scrivi/write info@vesoi.com visit vesoi.com ri-cicla questa carta. grazie. please re-cycle this paper.

4 esigenze progettuali della tecnologia led La tecnologia ha portato alla possibilità di usare i led per illuminare ma, allo stesso tempo, anche nuove problematiche progettuali tra cui: la dissipazione del calore un led non emette calore nella direzione della radiazione visibile ma essendo un componente elettronico anche molto concentrato emette calore nel senso opposto ovvero verso al zona di fissaggio. una cattiva dissipazione del calore comporta una diminuzione della durata di vita del componente, un variazione del colore e della qualità della luce emessa. la componente elettronica fondamentale è l uso di un driver elettronico che dia al led una corrente quanto più continua e costante possibile. la luce emessa, la durata di vita, e le possibili applicazioni sono fortemente condizionate dalla scelta di un determinato driver piuttosto che un altro. allo stato attuale oltre alla funzione principale un driver può offrire diverse altre funzioni come quella di switching, dimmer, regolazione del colore RGB. la qualità della luce la vera sfida si gioca proprio sulla qualità della luce emessa. mentre le aziende produttrici avanzano in ricerca sulla qualità delle sostanze usate per ogni singolo chip e alla istituzione di regole produttive (tipo il binning) per offrire un prodotto più duraturo, omogeneo, e qualitativamente migliore, dall altro il progettista/assemblatore deve rispettare le regole della progettazione per offrire al cliente un prodotto degno delle aspettative che la nuova tecnologia porta con se. glossario tecnico l evoluzione di una tecnologia e il suo spostarsi in un mondo, quello della progettazione e produzione di apparecchi di illuminazione, comporta l adeguamento degli operatori del settore ad un nuovo linguaggio... flusso luminoso: è il parametro fondamentale in quanto indica la quantità di luce emessa dal led (espresso in lumen). per un corretto dimensionamento del prodotto finale è indispensabile avere ben chiaro questo valore che di solito è reperibile nella scheda tecnica del chip. questa quantità di emissione è direttamente collegata alla corrente diretta cui è possibile sottoporre il cip (350mAh, 500mAh, 700mAh e oltre). temperatura di giunzione: è la temperatura massima supportata dal chip nel punto di giunzione. il suo controllo è vitale per il buon funzionamento e durata del prodotto. un eccessiva temperatura alla giunzione porta ad una variazione del flusso luminoso sia in quantità che qualità e la drastica riduzione della durata di vita. tale temperatura aumenta in funzione dell aumento di corrente applicata. Rt (resistenza termica) : è il parametro che indica la difficoltà di un corpo a disperdere calore. il calcolo delle diverse resistenze che intercorrono tra la giunzione e l ambiente porta alla definizione di quale temperatura di giunzione è possibile ottenere al fine di rientrare nei valori di esercizio del led. è possibile diminuire la resistenza termica di un apparato dimensionando opportunamente un dissipatore di calore. tre

5 dimensionamento del dissipatore: la Rt j-a è la somma delle resistenze dalla giunzione all ambiente. la progettazione di un prodotto con sorgente led passa necessariamente per il dimensionamento del dissipatore di calore. molti manuali offrono regole matematiche da applicare alla fattispecie per ottenere la resistenza termica del dissipatore per poterlo dimensionare correttamente o sceglierlo in un catalogo, ma non sempre queste regole possono essere considerate tali, proprio per la grande versatilità dell utilizzo di questa tecnologia. angolo di emissione: i led vengono prodotti già muniti di una capsula di protezione, che funge anche da lente che regola l angolo di emissione esistono diversi tipi di ottiche, dette primarie, con differenti angoli di apertura e forma del solido fotometrico risultante. il led è quindi l unica sorgente direzionale già dalla nascita. ottiche secondarie: vengono installate di solito al di sopra di quelle primarie o in assenza di esse per ottimizzare le prestazioni del diodo. i sistemi ottici secondari sono realizzati, a seconda delle funzioni/costi in policarbonato o in polimetilmetacrilato. la loro funzione è quella di collimare il flusso luminoso emesso dal power led per ottenere più luce e dove serve. irc (indice di resa cromatica): misura la differenza tra come appaiono cromaticamente gli oggetti quando sono illuminati dalla luce emessa da un corpo nero alla stessa temperatura di colore: minore è tale differenza, migliore è la resa cromatica della sorgente e quindi maggiore il valore dell indice di resa cromatica. In generale è possibile ritenere che per le lampade a filamento, quindi le incandescenze tutte, l indice di resa cromatica sia pari al 100%. power led e irc: come per la maggior parte delle sorgenti luminose anche per i power led viene definita la resa cromatica. essendo lo spettro d emissione del led bianco differente da quello di una lampada a filamento la sua resa sarà inferiore a 100%. per quanto riguarda i power led di ultima generazione che emettono luce fredda, indicativamente sopra i 5000k e quindi con coordinate cromatiche più vicino alla regione blu, sono disponibili in commercio prodotti caratterizzati da irc (indice di resa cromatica) intorno al 75%. per quanto riguarda quelli che emettono luce calda e luce neutra, stimabile indicativamente intorno ai 3000k e 4000k, sono disponibili in commercio prodotti caratterizzati da irc (indice di resa cromatica) intorno al 90%. quattro chiama/call scrivi/write scrivi/write info@vesoi.com visit vesoi.com ri-cicla questa carta. grazie. please re-cycle this paper.

6 da E.u.P. a E.r.P. con noi la produzione, il packaging, il trasporto, l uso e lo smaltimento del prodotto impattano sull ambiente in modi e forme diverse. eco-design significa prendere in considerazione gli aspetti legati all ambiente, sin dalla nascita del prodotto stesso, controllandone cosi gli effetti sull ambiente e migliorandone le prestazioni ecosostenibili durante il suo ciclo di vita. da queste considerazioni è nata la direttiva 2005/32/ce E.u.P. (energy using product) che fissa un quadro per l elaborazione di specifiche per la progettazione eco-compatibile dei prodotti che consumano energie. la direttiva vieta la prima immissione sul mercato di lampade non direzionali di uso domestico ad elevato consumo energetico. il programma è iniziato il 1 settembre 2009 e sarà completato nel sulla base degli obiettivi del protocollo di kyoto del 1997 per la riduzione di emissioni di co2 la Comunità Europea ha definito precise richieste di eco-design per l industria dell illuminazione senza particolari modifiche tra le due direttive. l implemetazione della direttiva 2005/32/ec-ecodesign (E.u.P.), ha dato origine alla direttiva 2009/125/EC eco-design (E.r.P.) energy-related-products. abbiamo da sempre riservato attenzione alla sostenibilità nella progettazione e nello sviluppo dei nostri apparecchi certi che il progetto giochi un ruolo determinante per la salvaguardia dell ambiente ed è anche per questo che sono stati selezionati per molti nostri modelli nuove sorgenti eco-sostenibili ed efficienti, valide alternative estetiche e funzionali, che salvaguardando la qualità della luce ci permettono di poter continuare a produrre prodotti che caratterizzano la nostra produzione ed in particolare gli apparecchi multisorgente; da qui la scelta, creando adeguate scorte di magazzino, di garantirvi per molti anni ancora le tradizionali fantastiche lampadine ad incandescenza per assicurare così a chi lo desidera il rispetto del progetto iniziale e la loro fruizione negli anni ancora. ieri come oggi, di certo domani, lavoreremo per migliorarci, anche raccogliendo e superando la sfida di assurde legislazioni (ndr l emissione nell atmosfera di co2 causata dal consumo energetico per l illuminazione mondiale è stimata al 16% e quella per uso domestico circa al 4%... visita vesoi.com/info ce), capaci di appiattire creatività e competenza, rischiando di cancellare, proprio nel paese della bellezza, un patrimonio che il mondo intero ha da sempre apprezzato eleggendo molte lampade italiane ad icone dell arredo classico contemporaneo. mario de rosa chiama/call scrivi/write scrivi/write info@vesoi.com visit vesoi.com ri-cicla questa carta. grazie. please re-cycle this paper.

7 oled (organic light emitting diode) struttura un diodo organico ad emissione di luce (OLED) consiste in più strati di semiconduttori organici posti tra due elettrodi, di cui almeno uno trasparente. la struttura più comune è composta da un substrato di vetro rivestito di ossido di indio-stagno (ITO), che funge da anodo, e da un sottile film metallico, che funge da catodo con uno spessore totale del dispositivo, compresi gli elettrodi, è inferiore a 1 μm. elettrodo metallico (catodo) strato trasportatore di elettroni spettro di emissione gli spettri di emissione tipici delle molecole organiche sono ampi. il colore emesso dipende dalla proprietà del materiale luminescente organico. Quasi tutti gli OLED bianchi contengono uno strato emittente rosso, verde e blu, che permette di creare luce bianca di alta qualità. strato emettitore composto da molecole con proprietà luminescenti strato che inietta buche anodo metallico in lega (ito) vetro emissione luminosa dc indice di resa dei colori l indice di resa dei colori (IRC) è la misura quantitativa della capacità di una sorgente luminosa di riprodurre i colori di vari oggetti in modo simile a una sorgente luminosa naturale. lo spettro di emissione di una molecola organica, di cui l oled è composto, è naturalmente ampio: è facile raggiungere un IRC superiore a 80 abbinando emettitori rossi, verdi e blu senza emissione UV o IR. gli OLED offrono caratteristiche uniche: possono essere molto sottili e quindi molto leggeri sono sorgenti luminose superficiali prive di abbagliamento possono essere trasparenti oppure avere un aspetto a specchio o opalescente quando sono spenti. offrono un elevata qualità cromatica si accendono immediatamente al passaggio della corrente. sono totalmente privi di mercurio. non emettono UV o IR. i prodotti realizzati con gli OLED potranno essere plasmabili o sagomabili. chiama/call scrivi/write scrivi/write info@vesoi.com visit vesoi.com ri-cicla questa carta. grazie. please re-cycle this paper.

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