LE SORGENTI LUMINOSE Ing. Elena Pedrotti
Il fenomeno della VISIONE Spettro del visibile: da 380 a 680 nm
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].
TEMPERATURA DI COLORE CALDA NEUTRA FREDDA Tc < 3.300 K 3.300 K < Tc < 5.300 K Tc > 5.300 K
INDICE DI RESA CROMATICA Lampada Oggetto Risultato Lampada Oggetto Risultato
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
Ombre e Volumi
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.
Decadimento Flusso Luminoso
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)
Le Sorgenti Luminose Artificiali
LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE AD INCANDESCENZA ALOGENE CON RIFLETTORE INCORPORATO DICROICHE
LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE
LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE V(λ)
LAMPADE AD INCANDESCENZA E ALOGENE V(λ) aumenta tensione aumenta tensione
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 (1000 2000 ore) - Alto calore emesso - Sensibilità agli sbalzi di tensione - Necessità di schermature - Elevate correnti all accensione
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. 2009 > 100 W 1 sett. 2010 > 75 W 1 sett. 2011 > 60 W 1 sett. 2012 25 W < P < 40 W 1 sett. 2016 alogene a bassa efficienza
LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE
LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE radiazioni visibili radiazioni ultraviolette polveri fluorescenti atomi di mercurio elettroni elettrodo
LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE V(λ)
LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE Reattore Starter
LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE V(λ) aumenta tensione aumenta tensione
LAMPADE FLUORESCENTI LINEARI E COMPATTE
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 (5000 8000 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
LAMPADE A SCARICA IN GAS
LAMPADE A SCARICA IN GAS
LAMPADE A SCARICA IN GAS
LAMPADE A SCARICA IN GAS V(λ) aumenta tensione aumenta tensione
LAMPADE A SCARICA IN GAS + Varietà di temperatura di colore + Buona resa cromatica + Alta efficienza luminosa (80 200 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
LAMPADE AD INDUZIONE + Vita media elevata (60.000 85.000 ore) + Assenza di componenti deteriorabili (es. catodi) + Buona efficienza luminosa (80 100 lm/w) + Luminanza controllata - Necessità di apparecchiature ausiliarie (generatore a radiofrequenza) - Sorgente estesa, scarsa direzionalità della luce - Limitato controllo ottico - Costi di smaltimento
LIGHT EMITTED DIODE (LED)
LIGHT EMITTED DIODE (LED)
LIGHT EMITTED DIODE (LED)
LIGHT EMITTED DIODE (LED)
LIGHT EMITTED DIODE (LED) V(λ)
LIGHT EMITTED DIODE (LED) aumenta tensione
Fattore di manutenzione Fonte: Luoghi datasheet di lavoro CREE
Fattore di manutenzione Luoghi ing. Elena di lavoro Pedrotti Fonte: datasheet CREE Trento, 18 maggio 2015
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
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).
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
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
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
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!
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
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
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
ORGANIC LIGHT EMITTED DIODE (OLED)
SORGENTI LUMINOSE Tipo di sorgente Efficienza luminosa [lm/w] Durata di vita [h] Tempo di accensione / spegnimento Incandescente 5 15 1.000 immediato Alogena 12 35 Fluorescente Lineare Fluorescente Compatta 80 110 40 65 2.000 4.000 16.000 38.000 6.000 12.000 immediato Induzione 60 80 60.000 3 5 min. agli Alogenuri Metallici 50 100 6.000 12.000 Alimentazione tensione di rete tensione di rete Regolazione luminosa Resa cromatica 3 5 min. reattore 25 100% 80 95 3 5 min. reattore 25 100% 80 95 alimentatore HF 5 15 min. reattore Temperatura di colore [K] Applicazioni 0 100% 100 2.700 ill. generale 0 100% 100 2.700 ill. generale inattuabile 70 40 100% (*) 80 95 a Mercurio 40 60 12.000 4 7 min. reattore Inattuabile 50 al Sodio 180 200 18.000 10 min. reattore al Sodio ad alta pressione al Sodio ad altissima pressione 80 100 40 60 LED 20 110 12.000 16.000 6.000 10.000 10.000 50.000 10 min. reattore 10 min. reattore 40 100% (*) 40 100% (*) 40 100% (*) immediato alimentatore 0 100% 80 95 3.000 6.500 2.700 5.400 3.000 4.000 2.700 5.400 3.000 4.200 0 1.700 20 60 2.000 80 3.000 3.200 6.500 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
SORGENTI LUMINOSE White LED prestazioni in laboratorio prestazioni commerciali 1965 1961 1931 1904 1938 1959 1879 1962