LED 101: capire i fondamenti dell'illuminazione a LED

Non si capisce l'efficacia luminosa (lumen per watt) e il suo impatto sulle prestazioni dei LED

Che cos'è l'efficienza luminosa dei LED (lumen per watt)?

Una delle scoperte più significative nel mondo dell'illuminotecnica è lo sviluppo dei LED (Light Emitting Diodes). La loro efficienza energetica, la lunga durata e la versatilità li hanno resi una scelta popolare per una miriade di applicazioni, dall'illuminazione domestica alle installazioni commerciali su larga scala. Tuttavia, per comprendere le prestazioni dei LED non basta conoscerne l'efficienza energetica e la durata. Un aspetto critico che può avere un impatto significativo sulle prestazioni dei LED è l'"efficacia luminosa". Questo articolo si propone di approfondire il concetto di efficacia luminosa, il suo ruolo nelle prestazioni dei LED e il modo in cui influenza la progettazione illuminotecnica.

Definizione di efficacia luminosa

In parole povere, l'efficienza luminosa misura l'efficacia con cui una sorgente luminosa produce luce visibile. È il rapporto tra la luce emessa, o flusso luminoso, e l'energia elettrica consumata dalla sorgente luminosa. L'unità di misura dell'efficienza luminosa è il lumen per watt (lm/w), che indica la quantità di luce visibile prodotta per ogni watt di potenza elettrica consumata.

Ad esempio, consideriamo un LED da 1 Watt. Se si tratta di un LED ad alta efficienza, la sua emissione luminosa può essere estremamente intensa. Al contrario, se si tratta di un LED a bassa efficienza, la luce emessa può essere appena visibile. L'efficacia luminosa è quindi un indicatore chiave delle prestazioni dei LED.

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La resa cromatica nell'era dei LED: Il passaggio da CRI a TM-30-15

Capire la precisione del colore nell'illuminazione a LED: Dal CRI al TM-30-15

The CRI is a number quantification of the ability of the artificial source of reproducing colors, compared with reference standard illuminant modeled after daylight.

It was introduced by the International Commission on Illumination (CIE) in 1974, because of the wide variation in the ability to reproduce colors with the white light emitted by the many types of gas-lamps then on the market. Today, with over 40 years of use, the CRI index is firmly rooted in the lighting industry and among professionals.

From 2000s onward, LED technology has exposed the limits of the CRI index test method.

LED is the first lighting source that can be used for every application and have the full range of performance and quality level, including the ability to accurately reproduce colors. This comes from the fact that LEDs are built directly into fixtures, lamps and strips, as in the example image below:

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Guida all'illuminazione centrata sull'uomo: Migliorare il benessere e la produttività attraverso una progettazione illuminotecnica intelligente

Guida completa all'illuminazione centrata sull'uomo: Migliorare il benessere e la produttività attraverso una progettazione illuminotecnica intelligente

La Human Centric Lighting (HCL) è un approccio alla progettazione illuminotecnica che si concentra sul miglioramento del benessere, della salute e delle prestazioni umane, considerando gli effetti fisiologici, psicologici ed emotivi della luce. Grazie ai progressi della tecnologia LED, le soluzioni di illuminazione a LED bianchi sintonizzabili hanno reso possibile l'emulazione della luce naturale negli ambienti interni, creando un ambiente più confortevole e produttivo per la vita, il lavoro e il tempo libero. Questa guida completa esplora i principi della Human Centric Lighting, la sua implementazione e i benefici che apporta a vari ambienti, oltre ai fattori essenziali da considerare nella progettazione di un sistema HCL.

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Indice di resa cromatica non scontato: Una guida completa all'IRC e alle tecnologie di illuminazione

Capire il CRI e come influisce sulla nostra percezione dei colori con diverse tecnologie di illuminazione.

L'indice di resa cromatica (CRI) è un aspetto cruciale della progettazione illuminotecnica che influisce sul modo in cui percepiamo i colori con diverse sorgenti luminose. Comprendere le complessità del CRI può aiutare a prendere decisioni migliori quando si selezionano le sorgenti luminose per le varie applicazioni, assicurando che i colori siano resi in modo accurato e gradevole. Questo articolo approfondisce la scienza alla base del CRI, la sua importanza nella progettazione illuminotecnica e l'impatto delle varie tecnologie di illuminazione, tra cui LED e OLED, sui valori del CRI.

Capire l'indice di resa cromatica (CRI)

Il CRI è una misura quantitativa che confronta l'aspetto dei colori sotto una determinata sorgente luminosa con l'aspetto dei colori sotto una sorgente luminosa di riferimento, in genere la luce diurna o la luce a incandescenza. L'indice varia da 0 a 100, con valori più alti che indicano una resa cromatica più accurata. Un CRI pari a 100 significa che i colori resi dalla sorgente luminosa sono identici a quelli resi dalla sorgente luminosa di riferimento, mentre un valore inferiore indica una resa cromatica inferiore.

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Flusso luminoso: una guida completa per comprendere la resa luminosa

Flusso luminoso: la chiave per una progettazione illuminotecnica efficace ed efficiente

Per apprezzare le sfumature della progettazione illuminotecnica, è essenziale comprendere i vari fattori che influenzano l'interazione della luce con lo spazio. Tra questi elementi, uno che riveste un ruolo fondamentale è il "flusso luminoso". Questa misura della luminosità, spesso trascurata, è fondamentale per comprendere e utilizzare la luce in modo efficace. Questo articolo si propone di approfondire il concetto di flusso luminoso, il suo ruolo nelle diverse applicazioni illuminotecniche e come scegliere le soluzioni illuminotecniche giuste in base a questo parametro.

Capire il flusso luminoso

Il flusso luminoso è una misura della quantità totale di luce visibile emessa da una sorgente luminosa. Misura l'energia emessa sotto forma di luce visibile, fornendo una comprensione della "luminosità" o "emissione luminosa" prodotta da una sorgente. Nelle unità SI, il flusso luminoso è quantificato in lumen (lm).

 

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Comprendere e misurare la durata dell'illuminazione a LED rispetto alle lampadine a incandescenza

Comprendere e misurare la durata dell'illuminazione a LED rispetto alle lampadine a incandescenza

Quando si tratta di opzioni di illuminazione per case, uffici o spazi esterni, si presentano spesso due scelte principali: le tradizionali lampadine a incandescenza e i moderni LED (Light Emitting Diodes). Entrambi presentano vantaggi e svantaggi, ma un fattore che viene spesso preso in considerazione è la durata di vita del prodotto. La comprensione della durata di questi prodotti aiuta i consumatori a prendere decisioni più informate e convenienti. Approfondiamo le diverse connotazioni della "durata di vita" delle lampadine a incandescenza e dei LED.

Lampadine a incandescenza: Un prodotto tradizionale con una durata di vita limitata

La lampadina a incandescenza standard, da oltre un secolo un punto fermo nelle case e negli uffici, ha una durata tipica di circa 1000 ore. Questa durata si riferisce al periodo prima che il filamento all'interno della lampadina si degradi al punto da non poter più produrre luce. Quando una lampadina a incandescenza raggiunge la fine della sua vita, spesso si produce una scintilla o uno schiocco visibile, che segnala i suoi ultimi istanti.

Tuttavia, questa non è una regola ferrea: la durata di una lampadina a incandescenza può variare in base a diversi fattori. Tra questi, la qualità del filamento, la quantità di corrente che lo attraversa e le condizioni ambientali, come le fluttuazioni di tensione e la temperatura.

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Capire la coerenza del colore dei LED: Il ruolo cruciale dell'ordinamento dell'ellisse di Macadam

Macadam Ellipses Ordinamento dei colori a LED (3 fasi, 5 fasi): Spiegato
To understand what Macadam Elipse color sorting is, we first have to know about LED color consistency.

LED color consistency has an easy explanation. Everyone can notice when color consistency is poor, especially in the case of white light.  The image below shows this clearly, the white LED light has different shades. 

Thus, high color consistency means all white LED have the same shade while poor color consistency looks like in the image above. This is the most extreme of cases, with LEDs or luminaries having all the shades of white mixed up: warm white, pure white and cold white in one installation. However, the same phenomenon exists for products marketed as warm white, pure (natural) white or cold white.

White light has different shades

While there is no consensus, warm white light for LEDs has a value of 2500K-4000K on the color temperature scale, pure white 4000K-5000K and cold white 5000K-10.000K.

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Mantenere il freddo: Il ruolo della gestione del calore nell'ottimizzazione della tecnologia LED

Smascherare i comportamenti dei LED: L'interazione cruciale tra calore e prestazioni luminose

For LED technology, from the LED chip to related products such as LED lamps, modules and fixtures, high operating temperature can result in mechanical failure and significant drop of performance.

How a LED behaves when subjected to higher operating temperatures is directly related to its quality. High quality LEDs (such as Nichia or Cree) will function within parameters at high temperatures too, while low quality LEDs will break down, change their color, loose brightness or a combination of these. 

For LED technology, we need to avoid operating at temperatures beyond those specified by the manufacturer. Failure to do so while lead to at least one of the following:
  1. complete failure of the LED
  2. light output is decreased permanently (Lumen Degradation) even if the issue with high temperature is solved
  3. light output is decreased temporally while the LED functions at high temperature
  4. the color temperature of the white LED changes

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Sentire il calore: il ruolo cruciale della gestione termica nelle prestazioni dei LED

Comprendere e ottimizzare la gestione del calore nei sistemi di illuminazione a LED
Getting the most from a product based on LED technology can be tricky because of one important factor: how operating temperature can result in a substantial difference between the advertised and actual performance of a LED based product.

Important factors in this effect are the LED quality, product design and heat management: how much of the heat generated while in operation is channeled away.

If the heat is well managed, a LED based lighting product will have performance as advertised, long life and will be energy efficient. 

The basics of LED heat management

LEDs use electricity and this process generates heat. This heat needs to be channeled away from the LED in the ambient as efficient as possible. Designing the LED itself and the luminaire for this purpose is called heat management. The heat that needs to be channeled away is directly proportional with the luminous flux and power consumption of the LED.


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