LE SORGENTI LUMINOSE. Ing. Elena Pedrotti

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1 LE SORGENTI LUMINOSE Ing. Elena Pedrotti

2 Il fenomeno della VISIONE Spettro del visibile: da 380 a 680 nm

3 FLUSSO LUMINOSO V(λ) POTENZA LUMINOSA POTENZA RADIANTE SPETTRO DI EMISSIONE Potenza irradiata per singola lunghezza d onda. FLUSSO LUMINOSO Φ Potenza irradiata riferita alla sensibilità spettrale relativa dell occhio umano [lm]. EFFICIENZA LUMINOSA rapporto tra flusso luminoso emesso e potenza elettrica assorbita [lm / W].

4 TEMPERATURA DI COLORE CALDA NEUTRA FREDDA Tc < K K < Tc < K Tc > K

5 INDICE DI RESA CROMATICA Lampada Oggetto Risultato Lampada Oggetto Risultato

6 Ombre e Volumi a) ill. diretta da una sola sorgente puntiforme b) ill. diretta da tre sorgenti puntiformi c) ill. diretta da sorgente estesa d) ill. diretta da sorgente estesa con apporto di luce riflessa e) ill. indiretta

7 Ombre e Volumi

8 Durata di Vita DURATA DI VITA MEDIA numero di ore di funzionamento dopo il quale, in un determinato lotto di lampade sottoposte a specifiche condizioni di prova, il 50% di esse ha cessato di funzionare. DURATA DI VITA UTILE numero medio di ore di funzionamento dopo il quale il flusso luminoso emesso da una lampada si riduce all 80% rispetto alle condizioni iniziali. DURATA DI VITA MEDIA ECONOMICA numero di ore di funzionamento dopo il quale il flusso luminoso emesso complessivamente da un determinato lotto di lampade sotto specifiche condizioni di prova è ridotto all 80% delle condizioni nominali.

9 Decadimento Flusso Luminoso

10 SORGENTI LUMINOSE Parametri di valutazione per la scelta delle sorgenti luminose: Potenza Assorbita; Flusso Luminoso; Efficienza Luminosa; Spettro d Emissione; Temperatura di Colore; Indice di Resa Cromatica; Durata di Vita; Collegamento alla Rete Elettrica; Tempo di Accensione; Tempo di Riaccensione; Influenza della Temperatura Ambiente; Variazioni con la Tensione di Alimentazione; Costo globale del ciclo di vita (smaltimento). (LEGENDA:efficienza energetica comfort visivo funzionalità)

11 Le Sorgenti Luminose Artificiali

12 LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE AD INCANDESCENZA ALOGENE CON RIFLETTORE INCORPORATO DICROICHE

13 LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE

14 LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE V(λ)

15 LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE V(λ) aumenta tensione aumenta tensione

16 LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE + Tonalità calda (Tc = 2800K) + Spettro continuo + Ottima resa cromatica + Regolabilità di flusso emesso + Direttamente collegabili alla rete di alimentazione + Non sensibili alla temperatura ambiente + Basso costo - Bassa efficienza luminosa (13 lm/w) - Variazione della Tc con la tensione di alimentazione - Vita media breve ( ore) - Alto calore emesso - Sensibilità agli sbalzi di tensione - Necessità di schermature - Elevate correnti all accensione

17 LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE ATTENZIONE: hanno i giorni contati!!! La Direttiva Europea 2005/32/CE vieta la produzione e l'importazione all'interno del mercato europeo delle lampadine ad incandescenza 1 sett > 100 W 1 sett > 75 W 1 sett > 60 W 1 sett W < P < 40 W 1 sett alogene a bassa efficienza

18 LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE

19 LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE radiazioni visibili radiazioni ultraviolette polveri fluorescenti atomi di mercurio elettroni elettrodo

20 LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE V(λ)

21 LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE Reattore Starter

22 LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE V(λ) aumenta tensione aumenta tensione

23 LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE

24 LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE + Varietà della temperatura di colore + Costanza della temperatura di colore con la tensione + Buona resa cromatica + Alta efficienza luminosa (50 60 lm/w) + Vita media lunga ( ore) + Basso calore emesso + Regolabilità del flusso emesso (reattori DALI) - Sensibilità alla temperatura ambiente - Necessità di apparecchi ausiliari - Ingombro non trascurabile - Limitato controllo ottico - Costi di smaltimento

25 LAMPADE A SCARICA IN GAS

26 LAMPADE A SCARICA IN GAS

27 LAMPADE A SCARICA IN GAS

28 LAMPADE A SCARICA IN GAS V(λ) aumenta tensione aumenta tensione

29 LAMPADE A SCARICA IN GAS + Varietà di temperatura di colore + Buona resa cromatica + Alta efficienza luminosa ( lm/w) + Vita media elevata (6000 ore) + Basso contenuto di IR - Variazione della Tc con la tensione di alimentazione - Tempi di accensione lunghi - Necessità di schermature - Necessità di apparecchi ausiliari - Costi di smaltimento

30 LAMPADE AD INDUZIONE + Vita media elevata ( ore) + Assenza di componenti deteriorabili (es. catodi) + Buona efficienza luminosa ( lm/w) + Luminanza controllata - Necessità di apparecchiature ausiliarie (generatore a radiofrequenza) - Sorgente estesa, scarsa direzionalità della luce - Limitato controllo ottico - Costi di smaltimento

31 LIGHT EMITTED DIODE (LED)

32 LIGHT EMITTED DIODE (LED)

33 LIGHT EMITTED DIODE (LED)

34 LIGHT EMITTED DIODE (LED)

35 LIGHT EMITTED DIODE (LED) V(λ)

36 LIGHT EMITTED DIODE (LED) aumenta tensione

37 Fattore di manutenzione Fonte: Luoghi datasheet di lavoro CREE

38 Fattore di manutenzione Luoghi ing. Elena di lavoro Pedrotti Fonte: datasheet CREE Trento, 18 maggio 2015

39 LIGHT EMITTED DIODE (LED) + Luce bianca priva di UV e IR + Colori saturi + Alta efficienza luminosa (40 60 lm/w) + Vita media elevata (50000 ore) + Funzionamento ad alte frequenze + Regolabili in tensione, corrente o frequenza - Bassi valori di flusso emesso - Necessità di accorpare più unità - Necessità di componenti ausiliari - Emissione dipendente dalla temperatura

40 LIGHT EMITTED DIODE (LED) SORGENTE TRADIZIONALE ----> LED: direzione del flusso luminoso emesso; resa cromatica e temperatura di colore; smaltimento del calore; sistemi di alimentazione; luminanza della sorgente (abbagliamento).

41 Vantaggi della Luce LED Modularità dei LED: facilità di progettazione degli apparecchi illuminanti standarizzazione della componentistica (consorzio Zhaga) possibilità di personalizzare le taglie degli apparecchi illuminanti secondo le reali necessità del luogo da illuminare

42 Vantaggi della Luce LED LED = accensione IMMEDIATA a flusso 100% Lampade a scarica = riscaldamento dell arco per emissione al 100% (tempo di regime) Accensione tramite sensore crepuscolare Accensione tramite sensore di movimento ad infrarossi o microonde

43 Vantaggi della Luce LED Variazioni cromatiche minime al variare della corrente di pilotaggio del singolo modulo LED aumenta corrente aumenta corrente Forti variazioni cromatiche in componenti spettrali e tonalità della luce emessa al variare della tensione di alimentazione V(λ) aumenta tensione aumenta tensione 63

44 Vantaggi della Luce LED Variazione del flusso luminoso emesso dagli apparecchi in funzione della categoria illuminotecnica di esercizio prevista come indicato nella norma UNI 11248:2012 e dalla legge regionale contro l inquinamento luminoso senza necessità di parzializzare: Mantenimento delle uniformità Riduzione della potenza assorbita Reale risparmio energetico!

45 Vantaggi della Luce LED Legame flusso / intensità di corrente Regolazione della corrente di alimentazione per contrastare l invecchiamento della sorgente luminosa Emissione luminosa costante per tutta la durata di vita della sorgente Reale risparmio energetico Prolungamento della durata di vita della sorgente

46 Vantaggi della Luce LED Alimentatore elettronico => facilità di gestione e maggiore possibilità di telecontrollo Programmazione da remoto Programmazione diversificata per quartieri linee o singolo punto luce Possibilità di riprogrammazione in caso di eventi temporanei Facilità di manutenzione di eventuali guasti Maggiore controllo della rete

47 ORGANIC LIGHT EMITTED DIODE (OLED) Pellicola in materiale organico (polimerico oppure no) conduttiva elettroluminescente. Emissione diffusa di luce bianca Possibilità di colorare la luce tramite drogaggi dei layer con composti elettrofosforescenti

48 ORGANIC LIGHT EMITTED DIODE (OLED)

49 SORGENTI LUMINOSE Tipo di sorgente Efficienza luminosa [lm/w] Durata di vita [h] Tempo di accensione / spegnimento Incandescente immediato Alogena Fluorescente Lineare Fluorescente Compatta immediato Induzione min. agli Alogenuri Metallici Alimentazione tensione di rete tensione di rete Regolazione luminosa Resa cromatica 3 5 min. reattore % min. reattore % alimentatore HF 5 15 min. reattore Temperatura di colore [K] Applicazioni 0 100% ill. generale 0 100% ill. generale inattuabile % (*) a Mercurio min. reattore Inattuabile 50 al Sodio min. reattore al Sodio ad alta pressione al Sodio ad altissima pressione LED min. reattore 10 min. reattore % (*) % (*) % (*) immediato alimentatore 0 100% ill. generale ill. generale postazioni di difficile manutenzione strutture commerciali ill. esterna e stradale ill. esterna e stradale ill. esterna e stradale ill. esterna, grandi ambienti ill. generale e decorativa

50 SORGENTI LUMINOSE White LED prestazioni in laboratorio prestazioni commerciali