LAMPADINE A RISPARMIO ENERGETICO

 

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IL RISANAMENTO ENERGETICO IN  3 PASSI
1 - Ridurre le dispersioni

Attraverso un utilizzo che esalti l'efficienza energetica del dispositivo. Ad esempio con un lampadario che non schermi la luce e superfici di colore chiaro. Utilizzare l'illuminazione diretta invece che quella indiretta (evitare come la peste le piantane alogene: sono, in realtà, stufette elettriche camuffate da lampade!)
2 - Migliorare l'efficienza

Scegliere la classe energetica più elevata. Utilizzare lampade da scrivania e più punti luce.
3 - Ottimizzare la gestione

Mantenere accesi i punti luce solo quando necessario. Meglio più punti luce, che hanno anche il vantaggio di creare un ambiente più confortevole, e, a seconda delle combinazioni, più intimo o più allegro (provare per credere...). Se avete lampade all'esterno si possono utilizzare interruttori crepuscolari, anche solo come sicurezza per non dimenticarle accese.


La luce artificiale

La prima abitazione privata venne illuminata nel 1880. Dalle prime lampadine ad incandescenza l'illuminazione è diventata begli anni scienza e design. Ma oggi è divenuto importante, se non prioritario, un altro fattore: l'efficienza ed il risparmio energetico.

Il settore dell’illuminazione domestica non è il settore che più incide sui consumi di elettricità, ma ha la sua importanza: in Italia, la quota annua di energia elettrica destinata a tale uso è superiore ai 7 miliardi di kilowattora, corrispondenti a circa l’13.5 per cento del consumo totale di energia elettrica nel settore residenziale.

Quale luce?

Esistono diversi tipi di lampade ma prima di scegliere quale lampada acquistare, bisogna considerare qual è l'ambiente da illuminare, quali attività vi si svolgono e quante ore al giorno, in media, la lampada rimarrà accesa.
Illuminare significa consumare energia: a seconda di quale lampada si sceglie cambiano qualità, quantità di luce e consumi.

Diversi tipi di lampadina

Tutte le lampade attualmente in commercio possono essere suddivise, in base alle modalità con cui viene generata la luce nelle seguenti categorie:

- ad incandescenza
- a scarica elettrica in gas
- emettitori di luce allo stato solido (come i diodi led)
L’unità di misura della quantità di luce emessa da una lampada è il lumen. Il rapporto Lumen/Watt esprime l’efficienza luminosa di una lampada. Una lampadina a incandescenza ha un valore medio di 12 lumen per ogni watt assorbito

Lampadine ad incandescenza tradizionali.

Sono le comuni lampadine, le più diffuse, costituite da un bulbo in vetro riempito di gas inerte all'interno del quale un filamento di tungsteno, attraversato dalla corrente elettrica, diventa incandescente emettendo luce. Le lampade ad incandescenza sono caratterizzate da un’efficienza luminosa modesta, in confronto ad altri tipi di lampade. Questo avviene perché l’energia assorbita è trasformata in gran parte in calore e solo in minima parte in luce. Sono costituite da tre parti essenziali: l’ampolla esterna, l’attacco e il filamento.

L’ampolla esterna, in vetro, può essere realizzata in diverse forme e finiture. L'attacco a vite più diffuso è quello tipo “Edison” o E27 (il più grande). Quello a vite più piccolo è denominato "mignon" o E14 .

Le lampade ad incandescenza sono tipicamente disponibili nelle potenze di 25-40-60-75-100-150-200 watt e sono caratterizzate da un’efficienza modesta (circa l 2 lumen/watt) e da una durata di circa 1000 ore. Con l’invecchiamento le lampade emettono sempre meno luce (pur consumando sempre la stessa quantità di energia) e quindi è bene che, superata la vita media, vengano sostituite.
I vantaggi di queste lampade sono:

- Accensione immediata
- Facilità della regolazione dell'intensità luminosa attraverso appositi regolatori (o dimmer)
- Dimensioni contenute
- Luce di tonalità “calda” e l’indice di resa cromatica (capacità di far distinguere i colori) ha un valore elevato.
- Sono economiche al momento dell’acquisto (ma le più costose per quello che riguarda i consumi)

Lampadine alogene

Le lampade alogene sono sempre lampade ad incandescenza ma caratterizzate da una luce più bianca, in quanto il filamento è a temperatura più alta. La presenza di un gas "alogeno" al loro interno, fa si che il filamento, pur consumandosi rapidamente per sublimazione a causa della elevata temperatura, venga continuamente ricostituito, aumentandone così la durata che sarebbe altrimenti molto breve.
A seconda del tipo utilizzato le lampade alogene possono essere estremamente dispendiose energeticamente oppure utili. Una lampada alogena direzionale, utilizzata per illuminare direttamente un piano di lavoro, ha un'alta efficienza luminosa ed una luce molto simile a quella solare (più riposante). Un'alogena montata su di una piantana a luce indiretta è un vero vampiro: poca luce, tanto calore e tanto consumo (tipicamente 300-500 Watt!)

Rispetto alle lampade ad incandescenza tradizionali hanno tra gli altri i seguenti vantaggi:
- Efficienza luminosa (circa 22 lumen/watt) superiore
- Luce a temperature di colore superiore, quindi più “bianca” e con una eccellente resa dei colori
- Durata doppia.
- Sono disponibili in una notevole varietà di forme e di potenze.

Le lampade alogene sono anche impiegate in apparecchi che consentono di orientare il fascio luminoso nel punto desiderato. Nel caso di illuminazione diretta, come nel caso delle dicroiche (faretti o spot), le lampade alogene offrono anche il vantaggio di un minore consumo rispetto a quelle ad incandescenza normali. L’illuminazione indiretta comporta sempre una minore efficacia del sistema di illuminazione. Ricordiamo anche che l’adozione di semplici ed economici regolatori rende possibile la variazione del flusso luminoso emesso. Ciò permette di ridurre ulteriormente i consumi. Sono disponibili in versioni con diversi attacchi.
Ai fini del contenimento dei consumi energetici è bene limitare l’uso delle lampade alogene di elevata potenza per le illuminazioni che richiedono alta resa cromatica.


Lampadine a scarica in gas

In queste lampade si genera una scarica nel gas tra due elettrodi, e questo genera l’emissione di radiazioni luminose. Queste lampade hanno un’efficienza luminosa da 4 a 10 volte superiore a quella delle lampade ad incandescenza. A questa famiglia di lampade appartengono le lampade tubolari fluorescenti tradizionali (“al neon”) e quelle “compatte”.
Alla famiglia delle lampade a scarica in gas appartengono le lampade fluorescenti. Queste sono costituite da un contenitore di vetro, con elettrodi sigillati all’estremità, all’interno del quale si trovano vapore di mercurio e un gas con particolari sostanze fluorescenti che trasformano le radiazioni ultraviolette invisibili, prodotte all’interno del tubo stesso quando si innesca la scarica nel vapore di mercurio, in radiazioni luminose visibili.

Lampade a fluorescenza

La “qualità” della luce emessa da queste lampade varia in base al tipo di sostanza fluorescente utilizzata.

Negli ultimi anni sono state messe a punto speciali miscele di polveri di alta qualità che consentono di ottenere tonalità di luce simile a quella delle lampade ad incandescenza mantenendo tutti i vantaggi e le caratteristiche del comfort visivo di quest’ultime. Scegliendo adeguatamente la colorazione della lampada fluorescente, si potrà ottenere un’illuminazione del tutto simile a quella delle lampade ad incandescenza.

Dal punto di vista dell’efficienza (il rendimento è di circa 90 lumen/watt) e dei consumi, le lampade fluorescenti tubolari, a parità di luce emessa, consumano la quinta parte di una lampada ad incandescenza.
La durata di vita media è di circa 10000 ore. (v. tab. 1): molto superiore a quella delle lampade ad incandescenza (1000 ore).
Sono disponibili nelle tonalità di luce calda, bianca, fredda o diurna. A seconda dell'utilizzo varia il tipo di luce più indicato. Ad esempio per illuminare l'le piante in un giardino, o le carni in una macelleria, lampade a luce fredda possono esaltare maggiormente alcune tonalità di colore con un miglior effetto finale.

Lampade a fluorescenza ad alta frequenza

Sono lampade fluorescenti espressamente realizzate per funzionare con alimentazione a mezzo di reattori elettronici ad alta frequenza. Sono caratterizzate da una durata di vita di circa 12000 ore, notevolmente superiore rispetto a quella delle lampade di tipo tradizionale, e da una efficienza luminosa di circa 100 lumen/watt, anche essa notevolmente superiore.
Il sistema costituito da lampade ad alta frequenza e reattori elettronici consente un risparmio globale di energia di circa il 25 per cento rispetto a lampade e reattori convenzionali. Altri vantaggi dell’adozione del “sistema” sono:

- Accensione istantanea senza starter
- Assenza di sfarfallamento
- Assenza di annerimento alle estremità
- Possibilità di regolazione del flusso luminoso (dal 10 per cento al 100 per cento) adottando reattori elettronici in una speciale versione (detta “dimming”).

Lampadine a fluorescenza compatte elettroniche

Sono state introdotte all’inizio degli anni ’80. Pur avendo dimensioni e tonalità di luce simili a quelle delle lampade ad incandescenza, sono caratterizzate da efficienza luminosa durata di vita notevolmente superiori.

Le lampade fluorescenti compatte hanno un’efficienza luminosa che varia da 40 a 60 lumen/watt a seconda del tipo e quindi consentono di ridurre fortemente i consumi d’energia elettrica rispetto alle lampade ad incandescenza. Ad esempio, una di queste lampade da 20 watt fornisce la stessa quantità di luce di una lampada ad incandescenza da 100 watt. Inoltre le lampade fluorescenti compatte hanno una durata di 10.000 ore, 10 volte superiore a quella delle lampade ad incandescenza (per la durata delle lampade compatte, comunque, è importante il numero di accensioni. Se molto frequenti possono ridurne la durata).

In queste lampadine è incorporato anche il reattore elettronico, il che rende possibile sostituirle direttamente alle lampade ad incandescenza di cui conservano le ridotte dimensioni e la semplicità di attacco.
L’accensione elettronica oggi disponibile è molto adatta per gli impieghi che richiedono una accensione istantanea e ripetuta, e riduce l'inconveniente dei tempi d’attesa per l’accensione.
La gamma delle potenze disponibili va dai 3 ai 30 Watt. Queste lampade sono particolarmente indicate dove vi sia la necessità di un uso prolungato e senza accensioni troppo frequenti. Le lampade fluorescenti compatte costano di più rispetto alle lampade ad incandescenza, ma permettono un sostanziale risparmio nei consumi.

Lampadine al sodio.

In queste lampade la scarica fra i due elettrodi avviene in una atmosfera di sodio le cui tipiche radiazioni sono di colore giallo. Esse trovano normale impiego nell’illuminazione stradale ma possono prestarsi all’illuminazione di terrazze, giardini, viali d’accesso etc., quando si vogliano ridurre i consumi (la loro efficienza è molto alta, circa 10 volte superiore a quelle delle lampade ad incandescenza) e non abbia importanza la resa cromatica dei colori (le lampade al sodio emettono luce gialla).

Emettitori di luce allo stato solido.

I più diffusi sono i LED (diodi emettitori di luce o fotoemettitori).
Utilizzano le proprietà di alcuni cristalli opportunamente trattati. L'emissione di luce avviene senza sviluppo si calore e sono disponibili in diverse tonalità.
Una volata erano disponibili solo per la realizzazione di spie luminose o display alfanumerici. Oggi sono apparsi dei tipi ad alta potenza che iniziano ad essere impeigati per l'illuminazione concentrata di piccole zone, e sono impiegati in piccoli riflettori o in lampade tascabili. La loro durata è pressochè eterna e il consunmo molto basso. Le potenze disponibili sono ancora basse, al massimo poche unità di watt, ma si può ben sperare in sviluppi futuri.

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Il futuro.

Dalla Arizona State University,  un progetto rivoluzionario contro lo spreco energetico: un team di ricercatori capitanato da Ghassan Jabbour, professore della Scuola di Materiali nell'ateneo americano e dall'assistente professore Jian Li, ha realizzato un nuovo materiale conduttore, capace di trasformare tutta l'elettricità ricevuta in energia luminosa. Nessuno spreco, nessun calore residuo (energia non convertita in luce ma dispersa in calore): il dispositivo rivoluziona le attuali soluzioni di illuminazione.  Le tradizionali lampadine elettriche trasformano solo il 5% della corrente in luce, le lampade fluorescenti arrivano a produrre il 25% di illuminazione dal totale dell'energia ricevuta e le lampade allo stato solido (o diodi fotoemettitori) ne utilizzano il 50% per la luce mentre il resto viene comunque disperso.
Le nuove "lampadine" sono  anche esse dispositivi allo stato solido, e sono sempre costituite da un diodo elettroluminescente, ma che è basato su un polimero organico (OLED) estremamente efficiente nella trasformazione energetica, e che è possibile produrre a costi contenuti. Anche la struttura ottimizzata del semiconduttore è semplificata rispetto agli attuali dispositivi. Risultato: quasi tutta l'energia elettrica fatta passare attraverso il polimero viene trasformata in luce bianca.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista specializzata Advanced Materials sotto il nome di "Excimer-Based White Phosphorescent Organic Light-Emitting Diodes with Nearly 100% Internal Quantum Efficiency" (Volume 19, Iss.2, Pag.197-202, Jan.2007). Lo studio può inoltre portare a nuovi approcci anche nelle tecnologie dei materiali semiconduttori, per la realizzazione di transistori a basso consumo energetico, utilizzabili ad esempio nella costruzione di dispositivi elettronici (computers, ad esempio) con un consumo energetico molto più basso dell'attuale.

Qualità e tonalità della luce.

La “qualità” della luce dipende essenzialmente dalla sua tonalità e dall’indice di resa cromatica. La tonalità di luce emessa da una lampada è caratterizzata dalla “temperatura di colore”, espressa in gradi Kelvin (K).

Vengono definite:

- A tonalità “calda” le lampade con temperatura di colore compresa tra 2000 e 3000 K
- A tonalità “bianca” le lampade con temperatura di colore compresa tra 3000 e 5000 K
- A tonalità “fredda” le lampade con temperatura di colore superiore a 5000 K.

Nei locali illuminati con lampade a luce “fredda” si devono prevedere valori d’illuminazione superiori a quelli che sarebbero sufficienti nel caso d’impiego di sorgenti a luce “bianca” o “calda”. In caso contrario l’illuminazione potrebbe infatti conferire all’ambiente un aspetto poco accogliente. L’indice di resa cromatica (Ra) definisce in che misura la luce emessa da una sorgente luminosa consente di apprezzare le sfumature di colore degli oggetti illuminati. Al riguardo le lampade vengono classificate con un indice numerico compreso tra O e 100: quanto più tale indice si avvicina a 100 tanto più la sorgente luminosa consente l’apprezzamento delle sfumature di colore.

I consumi. Chi più spende, meno spende.

Ad un maggior costo iniziale per un determinato tipo di lampada, può corrispondere un minor costo di gestione, dovuto a minori consumi e a una vita più lunga.
Pertanto dobbiamo parlare, più che di consumi, di efficienza, cioè di quanta luce fornisce una lampada per ogni watt assorbito.
Una lampada fluorescente ha un’efficienza maggiore rispetto ad una ad incandescenza. Anche la durata è maggiore e questo cambia molto la spesa annua per l'illuminazione a seconda delle lampade utilizzate.

Questo significa che a un costo iniziale modesto per l’acquisto della lampadina, può corrispondere una spesa elevata per il suo utilizzo.

Gli elementi da considerare per calcolare i costi reali dell’illuminazione sono:

- Efficienza
- Consumi
- Durata delle lampadine.

In ogni caso, sostituire le lampade ad incandescenza risulta vantaggioso: l’investimento dovuto all’acquisto delle nuove lampade si recupera in tempi brevi. Anche a livello condominiale si può risparmiare energia elettrica. Scale, cantine, garage sono locali dove la luce rimane accesa per lungo tempo: conviene utilizzare lampade fluorescenti, oppure installare un interruttore a tempo che spegne la luce dopo un certo periodo. Il costo è molto contenuto ed il risparmio che ne deriva molto elevato.

Utilizzo

Dove e come
Adattare l’illuminazione alle diverse esigenze, evitando una quantità di luce insufficiente allo svolgimento di determinate attività (come cucinare, leggere, cucire, etc) che richiedano una buona acuità visiva.
Evitare anche una errata distribuzione delle fonti luminose che lascino zone d’ombra o che provochino abbagliamento.
Migliorare l'illuminazione non significa aumentare la potenza delle lampadine (e quindi i consumi ). E' molto più importante determinare la distribuzione delle sorgenti luminose e la giusta qualità della luce.
Come determinare la quantità di luce necessaria in un ambiente? Dipende. La soluzione migliore, per gli usi domestici, consiste nel creare una luce soffusa in tutto l’ambiente e intervenire con fonti luminose più intense nelle zone destinate ad attività. È importante anche che le luci non abbaglino né direttamente, né per riflessione. E inoltre possibile aumentare la luminosità e diminuire i consumi se le paresi sono tinteggiate con colori chiari.

Consigli pratici

- Il lampadario centrale per l’illuminazione generale delle stanze non è una soluzione vantaggiosa in termini energetici, soprattutto quando questo è provvisto di molte luci. Dovendo scegliere un lampadario centrale è meglio utilizzarne uno con una luce sola.
- L’illuminazione con lampada da terra o da parete, non crea zone d’ombra e dà una luce diffusa.
- Per illuminare sculture, quadri, particolari oggetti, l’illuminazione più idonea è quella data dai faretti che creano un fascio di luce diretta.
- Nella zona pranzo è meglio utilizzare una luce sospesa concentrata sul tavolo oppure una lampada da terra, con braccio curvo, che illumini il tavolo.
- Per le scrivanie sono da preferire le lampade da tavolo con braccio orientabile.
- Nei bagni sono sufficienti plafoniere a soffitto o faretti ad accensione separata, vicino allo specchio.
- Appliques e plafoniere sono una valida soluzione anche per i corridoi e per tutti gli ambienti di transito che non richiedono una forte illuminazione.
- In cucina, oltre all’illuminazione generale, occorre prevedere luci sotto i pensili, sui piani di lavoro e sul piano di cottura da utilizzare solo dove e quando servono.

 

 

 

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