Lumistrips LED Lighting Blog

Quando si progetta, si costruisce o si installa una luce UV, bisogna prima rispondere a due domande chiave:

"Quale irraggiamento deve avere?"

"Qual è il tempo di esposizione richiesto?"

Mentre ci sono molti studi che dimostrano l'efficacia della luce UV nella disinfezione o nella sterilizzazione, esiste un'elevata varianza dei risultati, che rappresenta una sfida per trovare una risposta a queste domande.

Presenteremo le nostre raccomandazioni analizzando i risultati di 413 lavori di ricerca, come si trova nella compilation "Fluence (UV Dose) Required for up to 99% disinfection from Viruses, Bacteria, Protozoa and Algae" che può essere scaricata ai link sottostanti:

PDF: Fluence (UV Dose) Required to Achieve Incremental Log Inactivation of Bacteria, Protozoa, Viruses and Algae

Gli studi di ricerca presentano la fluenza necessaria per ottenere una "riduzione del log" da 1 a 5, per diversi tipi di sorgenti UV.

L'efficacia della sterilizzazione o disinfezione con luce UV dipende dall'esposizione, dal tempo, dalla lunghezza d'onda e dall'irraggiamento.

Una disinfezione o una sterilizzazione efficace ed economica delle superfici, dell'acqua e degli oggetti può avere un effetto significativo e positivo sulla salute generale della nostra società. L'impatto delle pandemie, presenti come il COVID-19 (coronavirus), e future, può essere notevolmente ridotto, così come una notevole diminuzione delle malattie in generale, anche da agenti patogeni resistenti ai farmaci o infezioni acquisite in ospedale (HAI).

La disinfezione o la sterilizzazione con luce ultravioletta (UV) può essere il modo per raggiungere tali obiettivi. Tuttavia, le sfide dell'uso della luce UV esistono ancora e i modi per superarle sono presentati in questo articolo.

L'uso della luce ultravioletta (UV) per disinfettare o sterilizzare¹ è stato in realtà abbracciato da anni da alcuni ospedali, utilizzando grandi macchine di tipo industriale per uccidere i microrganismi (tra cui COVID-19) nelle stanze d'ospedale o su mobili, oggetti, indumenti o strumenti. Tuttavia, tali macchine sono la perfetta vetrina delle sfide poste dall'utilizzo della luce UV. Sono proibitivamente costose per uso privato o aziendale, poiché una piattaforma mobile con lampade UV può costare più di 60.000 USD². La loro radiazione UV profonda è pericolosa anche per le persone e deve essere utilizzata solo in stanze vuote.

Gli innovativi LED Optisolis di Nichia sono LED a spettro naturale che emettono una luce che si avvicina molto allo spettro della luce solare naturale.

Lo straordinario risultato è ottenuto utilizzando una nuova e rivoluzionaria tecnologia al fosforo e uno speciale chip LED blu. Lo spettro del chip blu a 420 nm non contiene quasi nessuna emissione UV e in combinazione con il fosforo raggiunge un valore CRI di 98+, un numero elevatissimo considerando che la luce solare ha CRI 100.

Il Nichia Optisolis LED di alta qualità della luce rende i colori con precisione e aggiunge il vantaggio di una maggiore consapevolezza del contrasto e della struttura. In combinazione con le loro bassissime emissioni UV, le lampade Optisolis sono particolarmente adatte per l'uso in musei e gallerie d'arte dove si preferisce il massimo valore CRI possibile senza danneggiare le preziose opere d'arte con i raggi UV.

I primi ad implementare l'illuminazione Nichia Optisolis sono musei in Germania: Il Museo Zeppelin a Friedrichshafen, il Museo Ludwig a Coblenza e il Museo Picasso a Münster.

Gli effetti positivi sulla salute della distribuzione uniforme della potenza spettrale dei LED SunLike di Seoul Semiconductor sono stati confermati da due studi indipendenti, condotti da università svizzere e sudcoreane.

La nuova tecnologia SunLike apporta un notevole miglioramento alla distribuzione spettrale della potenza dei LED (SPD) che ora imita l'SPD del sole entro i limiti del campo visivo umano. I LED SunLike LED utilizzano una miscela a tre fosforo e un emettitore viola per ottenere l'SPD. Seoul ha detto che i LED possono essere utilizzati in una varietà di applicazioni, tra cui l'illuminazione incentrata sull'uomo o l'illuminazione per la salute e il benessere, dove l'illuminazione regolabile può essere applicata per migliorare il benessere umano.

Uno studio pubblicato dall'Università di Basilea in Svizzera dal titolo "Effetto della luce diurna a LED sul comfort visivo, la melatonina, l'umore, le prestazioni di veglia e il sonno" ha scoperto che i volontari hanno un migliore comfort visivo, una maggiore attenzione e stati d'animo più felici associati all'esposizione ai LED SunLike rispetto ai altri LED.

La serie SunLike di Seoul Semiconductor con tecnologia TRI-R sono i primi LED a spettro naturale al mondo, in quanto producono una luce che si adatta perfettamente allo spettro della luce solare naturale. Ciò è reso possibile grazie all'utilizzo di una nuova architettura a LED, con un emettitore viola in combinazione con una miscela di fosforo rosso, verde e blu (RGB), a differenza dei tradizionali LED bianchi che utilizzano un emettitore blu e fosforo giallo.

Questo nuovo approccio ha l'effetto di una resa accurata dei colori, quasi come la luce del giorno, con l'ulteriore vantaggio di una maggiore consapevolezza del contrasto e della texture.

L'alta qualità dello spettro luminoso dei LED SunLike LED è espressa anche dal tradizionale indice di resa cromatica (CRI) e dal nuovo Color Fidelity Index. Pertanto, i LED SunLike hanno CRI 97+ e Rf 96 (TM30 Fidelity Index), valori che indicano l'alta precisione della riproduzione del colore originale da 99 indici di colore rappresentativi.

Casambi, pioniere nel controllo dell'illuminazione wireless Bluetooth Low Energy (BLE), ha collaborato con lo specialista della tecnologia LED Seoul Semiconductor per offrire ai lighting designer un controllo preciso di strisce, moduli e apparecchi di illuminazione a LED che utilizzano la nuova tecnologia SunLike che corrisponde allo spettro della luce solare. Per la prima volta, questo sviluppo mette la vera illuminazione incentrata sull'uomo nelle mani dei progettisti.

Gli utenti possono utilizzare il sistema di controllo wireless Casambi basato su Bluetooth e l'applicazione con prodotti che includono i LED della serie SunLike per regolare con precisione il livello di luce, sapendo che lo spettro riflette la luce solare reale, un ingrediente chiave per l'illuminazione incentrata sull'uomo.

L'illuminazione incentrata sull'uomo descrive un'illuminazione progettata per lavorare con i ritmi naturali del corpo umano. Si basa sul fatto che l'occhio umano riconosce la presenza di una certa lunghezza d'onda di luce blu nello spettro della luce solare e ne ricava l'ora del giorno. In questo modo, la luce aiuta a regolare i nostri cicli sonno-veglia e altri ritmi fisici e ha un impatto significativo sul nostro umore e benessere.

L'illuminazione incentrata sull'uomo sfrutta questo effetto regolando la sua luminosità e la temperatura di colore durante il giorno per imitare la luce naturale.

I LED della serie SunLike di Seoul Semiconductor sono i primi LED a spettro naturale al mondo, in quanto producono una luce che si adatta perfettamente allo spettro della luce solare naturale.

Questo risultato deriva dall'utilizzo di una nuova architettura a LED, con un emettitore viola in combinazione con una miscela di fosforo rosso, verde e blu (RGB), a differenza dei tradizionali LED bianchi che utilizzano un emettitore blu e fosforo giallo. Rimuovendo la sorgente luminosa a LED blu e sostituendola con un chip LED a luce viola, la tecnologia di illuminazione viene trasformata radicalmente. Per la prima volta è possibile rendere accuratamente i colori con un consumo energetico molto basso e con effetti positivi per la salute. Rispetto ad altre luci a LED, le nuove serie SunLike non hanno un picco di energia blu associato al disagio visivo e a modelli di sonno scadente.

Inoltre, lo spettro di un comune LED è molto diverso da quello della luce solare, mentre lo spettro di SunLike è molto simile. In questo modo, le sorgenti luminose con i LED della serie SunLike mostreranno con maggiore precisione il colore degli oggetti, così come apparirebbero alla luce solare naturale. Il suo spettro di luce naturale ha una resa cromatica di CRI-97 - vicino a CRI-100 della luce solare, e molto più alta rispetto a CRI-80 dei LED convenzionali.

Nichia Optisolis LED con l'intero spettro della luce solare

L'ultima innovazione nello sviluppo dei LED è la tecnologia Optisolis di Nichia, leader mondiale del mercato. I LED Optisolis NF2W757G-F1 e NF2L757G-F1 sono i primi in grado di generare uno spettro luminoso che si avvicina maggiormente a quello del sole.

I LED della famiglia Optisolis sono sorgenti luminose CRI ultraelevate perché hanno il punteggio massimo per tutti i 16 campioni di colore utilizzati nell'indice di resa cromatica metrico. Il 5000K Nichia NF2L757G-F1 Optisolis LED Nichia NF2L757G-F1 può raggiungere anche un Ra di 99 su 100. Analogamente, i punteggi dei nuovi test di qualità della luce IES TM-30-15 sono ugualmente elevati, con Rf a 98 e Rg a 99.

Un buon design dell'illuminazione della vostra casa assicurerà che la giusta quantità di luce possa essere accesa comodamente e si accenderà dove e quando è necessario. Una corretta illuminazione domestica dovrebbe evitare aree sovrailluminate e dare controllo e flessibilità per creare effetti di luce per diverse situazioni. Un'illuminazione ben progettata sarà intrinsecamente più facile da usare e probabilmente più efficiente dal punto di vista energetico.

L'approccio raccomandato per l'illuminazione domestica è quello di utilizzare tre livelli o livelli di illuminazione: illuminazione generale, illuminazione per compiti e illuminazione d'accento. Combinando questi tre livelli, è possibile ottenere il livello di illuminazione consigliato per ogni stanza o attività, come indicato di seguito:

I tre livelli di illuminazione

Come produttore, puntiamo ad utilizzare i LED ad alte prestazioni nelle nostre strisce e moduli LED. Siamo particolarmente attenti ai LED di media potenza, quelli che di solito consumano meno di 0,3 Watt di energia, sono piuttosto piccoli e richiedono un raffreddamento minimo o nullo. Una gran parte dei nostri prodotti utilizza questi LED.

Prima di scegliere il LED più performante per i nostri prodotti abbiamo confrontato più di una dozzina di modelli dei migliori produttori di LED: Nichia, Osram Opto Semiconductors, Samsung, Philips Lumileds, LG Innotek, Seoul Semiconductor, Cree, Everlight.

Per un confronto significativo abbiamo selezionato LED che funzionano a 65 mA con una tensione compresa tra 2,75 e 3,2 V, classificati in tre gruppi:

Bianco freddo (5000-6500K), CRI 80+, per sostituzioni lineari fluorescenti (tubi LED) o apparecchi di illuminazione per l'ufficio o l'industria.
Warm White (2700K-3900K), CRI 80+, solitamente utilizzato in lampade a LED, apparecchi di illuminazione lineare, luci di caletta, lampade da tavolo, solitamente per il settore residenziale e alberghiero.
Warm White (2700K-3900K), CRI 90+, con applicazioni nell'illuminazione di lusso, apparecchi di illuminazione lineare professionale, luci di insenatura per il settore commerciale e alberghiero.
Per ogni categoria si confronta il flusso luminoso e l'efficacia luminosa alla solita "temperatura di laboratorio" di 25ºC e ad una più realistica 100ºC. I dati di confronto sono quelli della scheda tecnica del produttore.

Abbiamo anche aggiunto i dati sulle prestazioni di una media di 5050 e 3528 pacchetti LED perché questi LED sono ancora oggi utilizzati da molti produttori di illuminazione, con applicazioni che includono moduli lineari a LED, tubi fluorescenti, lampade, pannelli o anche apparecchi di illuminazione di lusso.

Cold White (5000-6500K), CRI 80+, per strisce e moduli LED per l'ufficio o l'industria.