Sostituire le lampadine: i vantaggi delle lampade a LED

Uno dei vantaggi delle lampade a LED è senza dubbio il risparmio energetico.

L’esigenza sempre più impellente di una sostenibilità ambientale dell’attuale livello di confort tecnologico, impone una riduzione dei consumi energetici, a parità di efficienza, naturalmente.

Almeno per l’illuminazione una soluzione alternativa ai vecchi sistemi, che sia realmente efficace, esiste: l’uso dei LED (acronimo di “Light Emitting Diode”) è infatti uno dei più efficienti sistemi per fare luce inquinando meno, limitando così l’impatto sull’ambientale ed allo stesso tempo ottenendo un risparmio economico.

Ma quali sono i vantaggi delle lampade a LED e perché sono da preferire alle vecchie tipologie di lampade?

Le caratteristiche intrinseche dei LED sono la grande affidabilità, l’elevata efficienza e la lunga durata. Essi trovano sempre crescente impiego in campo illuminotecnico, e non solo, proprio per i vantaggi che offrono rispetto alle tradizionali fonti di illuminazione:

• lunga durata di funzionamento
• basso consumo
• assenza di costi di manutenzione
• elevato rendimento
• flessibilità di installazione del punto luce
• assenza di mercurio
• possibilità di un forte effetto spot
• illuminazione perfetta sin dall’accensione
• insensibilità a umidità e vibrazioni
• facilità di realizzazione di ottiche efficienti in plastica e vetro.

In questo articolo passeremo in rassegna i più grandi vantaggi legati all’impiego delle lampade a LED e le cautele per farne un uso corretto e privo di rischi.

Vantaggi delle lampade a LED 1: il risparmio energetico

Il risparmio energetico è il primo dei vantaggi delle lampade a LED: a parità di illuminazione rispetto alle lampade tradizionali con la tecnologia LED si ha un risparmio energetico che va dal 40% all’80%. Nello specifico, facciamo degli esempi di costi a parità di lumen: per ottenere 800 lumen abbiamo bisogno di una lampadina ad incandescenza da 60 Watt: essa ha una durata di circa un anno, un consumo annuo che equivale ad un costo di circa 25 euro; con una lampadina alogena per ottenere gli stessi 800 lumen abbiamo bisogno di 43 Watt ed il costo annuo sarà di circa 19 euro; con una lampada a neon necessitiamo di 13 Watt ed il costo annuo sarà di circa 5 euro; con i LED per ottenere gli stessi 800 lumen bastano invece 10 Watt con un costo di poco più di 4 euro all’anno.

In questo caso, quindi, il consumo di energia di una lampada a LED è pari a circa 1/6 di una equivalente lampada ad incandescenza, ed il risparmio in termini economici sarà quindi 6 volte superiore.

Questo vantaggio delle lampade a LED diventa massimo se confrontiamo le lampade più piccole: per ottenere 450 lumen è necessaria una lampada ad incandescenza da 40 Watt, che ha un consumo annuo al costo di circa 18 euro; per fare la stessa luce con una lampada a LED bastano 5 Watt e poco più di 2 euro l’anno. Il risparmio in questo caso è 8 volte superiore.

Questo significa un minore impatto ambientale poiché, senza rinunciare al confort, per ottenere la stessa illuminazione avremo bisogno di produrre minor quantità di energia, con un conseguente riduzione della produzione di CO₂.

A titolo di esempio, come chiarimento, possiamo affermare che: quattro lampadine ad incandescenza tradizionali da 100 W equivalgono in termini di flusso luminoso ad una sola lampada a LED da 40 W; a parità di lumen il consumo tra i diversi tipi di lampadine è differente, i modelli ad incandescenza o alogeni consumano quattro o sei volte tanto quelli a fluorescenza o a LED.

Vantaggi dell’illuminazione a LED 2: la lunga durata

Un altro dei vantaggi delle lampade a LED è la loro lunga durata.

La vita utile dei sistemi a LED è infatti stimata in 50.000-100.000 ore (10-20 anni, 12 ore al giorno) contro le 2000 ore (11-14 mesi) delle lampade ad incandescenza e 6000-15000 ore di quelle fluorescenti compatte. Ne consegue una drastica riduzione del prodotto di rifiuto, a vantaggio dell’ambiente.

Vantaggi delle lampade a LED 3: lo smaltimento

La ricerca, che sta lavorando su sistemi di riciclaggio dei LED, è già approdata ad una soluzione per il recupero.

La fase più complessa del processo di riciclaggio sta nella separazione dei vari elementi delle lampade che sono realizzate con involucri e componenti di diversa natura: dal vetro alla plastica per l’involucro, al rame per le resistenze fino ai preziosi materiali che compongono il LED vero e proprio: indio, gallio e terre rare come europio o terbio.

Il sistema di recupero di questi materiali rari, messo a punto dai ricercatori del Fraunhofer Institute, che per il momento è in fase sperimentale, fa ben sperare sulla possibilità di riciclaggio delle lampade a LED. Questo metodo, mediante la polverizzazione elettroidraulica è in grado di separare i vari componenti del LED con l’aiuto delle onde d’urto, ovvero un sistema di onde create da impulsi elettrici, in un modo simile a quello con cui oggi sono distrutti i calcoli renali.

Altri vantaggi delle lampade a LED

Ma i vantaggi delle lampade a LED non si limitano al risparmio energetico ed alla tutela ambientale, ma investono anche la sfera del confort e dell’efficienza.

Grazie al fatto che il fascio luminoso del LED è per sua natura definito e direzionale, l’uso di queste lampade in ambiente esterno significa la possibilità di ridurre al minimo l’inquinamento luminoso.

L’accensione dei LED non necessita di tempi cosiddetti di riscaldamento, che caratterizzano le lampade a basso consumo, essendo l’accensione alla massima illuminazione immediata.

Altro vantaggio sta nel fatto che le lampade a LED non si surriscaldano e risultano insensibili ad umidità e vibrazioni, garantendo un elevato livello di sicurezza durante il funzionamento.

Inoltre la ridottissima dimensione del singolo LED, rende i sistemi di illuminazione a LED estremamente versatili: ad esempio consentendo un forte effetto spot, dovuto alla natura direzionale del fascio luminoso del LED, oppure l’omnidirezionalità con l’uso di lampade a LED con fascio di 360°, realizzate grazie alla particolare disposizione dei LED all’interno dell’involucro. Sono poi disponibili formati che vanno dalla luce a singolo LED ad assemblamenti più diversi: in tubo, come un neon, o in strisce, o in lampade di diverse misure, oppure faretti da incasso.

A ciò si aggiunge la vasta gamma di colori che lo stesso singolo LED può assumere anche in modo da alternarli con programmazione a tempo.

Precauzioni d’uso delle lampade a LED

Dopo aver descritto i vantaggi delle lampade a LED è opportuno e doveroso menzionare le attenzioni necessarie durante la scelta delle lampade a LED e le precauzioni necessarie durante l’uso di queste lampade. Infatti l’unico punto su cui resta da aspettare i risultati delle ricerche e degli approfondimenti scientifici, riguarda gli effetti che la luce delle lampade a LED produce sulla salute. Secondo una ricerca del Prof. Abraham Haim dell’Università di Haifa, l’esposizione all’indicatore luminoso blu delle lampadine bianche del LED, risulta sopprimere la melatonina 5 volte più dell’esposizione all’indicatore luminoso delle lampadine ad alta pressione al sodio che emanano un indicatore luminoso giallo arancio, alterando di conseguenza il ritmo circadiano sonno-veglia.

Mentre l’ANSES, Agenzia nazionale francese per la sicurezza sanitaria, l’alimentazione ed il lavoro, già nel 2010 aveva paventato gli effetti dannosi sulla retina dovuti all’esposizione della luce blu prodotta dai LED bianchi; a tal proposito si è espresso anche il ministro della salute Fazio il 27 aprile 2011 , riportando in Senato informazioni acquisite dall’Istituto Superiore di Sanità.

Il rischio dell’effetto fotochimico sarebbe dipendente dalla dose accumulata di luce blu durante l’esposizione: esso deriverebbe da un’esposizione molto intensa avvenuta per lunghi periodi. Studi condotti su colture cellulari e su alcune specie animali proverebbero una particolare tossicità delle lunghezze d’onda corte (blu, appunto) per la retina, perché causerebbero stress ossidativo. Inoltre, proprio in ragione del carattere puntuale della superficie del LED e della grande direttività del fascio luminoso prodotto, il livello di radiazione diretta da tali fonti potrebbe superare significativamente il livello di disagio visivo, comportando rischi di abbagliamento, molto più della cosiddetta illuminazione tradizionale.

Nell’attesa di studi più approfonditi sull’argomento, per porre rimedio e prevenire i rischi legati a questi fattori, ANSES ha fatto delle raccomandazioni per evitare qualsiasi rischio, soprattutto in presenza di bambini:

• nella scelta delle luci a LED è bene optare per tonalità come il bianco caldo (evitando quelli con tonalità della luce blu, cioè con lunghezze d’onda tra i 450 e i 475 nm) e per sistemi di illuminazione a LED a bassa “intensità di luce”;
• evitare sistemi di illuminazione a LED con una vista diretta del fascio trasmesso: in tal modo è possibile prevenire il fenomeno di abbagliamento (sistemi o portalampade filtranti o la disposizione dei punti luci ad incasso sono esempi di come ridurre il rischio di esposizione diretta);
• infine, maggiore attenzione va posta per le persone con carenze presenti nel pigmento maculare o con cristallino artificiale, che sono naturalmente meno protette contro l’aggressione agli occhi della luce blu, così come i bambini che hanno il cristallino, che rappresenta un filtro naturale alla luce, ancora in via di formazione.

Riportiamo qui di seguito le raccomandazioni dell’Ufficio federale della Sanità pubblica della Confederazione Svizzera, che rassicura sul fatto che: “Se usate correttamente, le lampadine a LED in commercio non rappresentano alcun rischio per la salute, nemmeno per i gruppi sensibili come bambini o persone con cristallini molto trasparenti o artificiali, o prive di cristallino”.
(Qui trovi il testo completo le raccomandazioni dell’Ufficio federale della Sanità pubblica della Confederazione Svizzera)

In linea generale, tenere almeno 20 cm di distanza dalle lampadine a LED.

Utilizzare le lampadine a LED del gruppo «esente» nelle situazioni in cui gli occhi sono esposti per molto tempo alla luce diretta. Di questo gruppo fanno parte soprattutto i LED a forma di lampadina a incandescenza con superficie opaca e attacco a vite, e i tubi a LED.

Per le abitazioni sono adatte anche le lampadine a LED del gruppo 1, che non comportano alcun rischio per gli occhi se le persone non le guardano direttamente per un tempo prolungato. A questo gruppo di rischio appartengono prevalentemente i faretti a LED e in parte le lampade da tavolo.

Non utilizzare lampadine a LED dei gruppi 2 o 3 in ambito privato, dato che basta una brevissima esposizione diretta degli occhi per riportare danni acuti. Il gruppo di rischio 2 o 3 è indicato sulla confezione.

Nel limite del possibile, montare i lampadari, le lampade da tavolo e da lettura e le abat-jour con chip LED a vista in modo che quest’ultimo non sia direttamente visibile. Le lampadine opache riducono possibili abbagliamenti.

Nei locali in cui le persone si trattengono a lungo durante le ore serali prima di coricarsi, utilizzare lampadine a LED di colore bianco caldo o lampadine a basso consumo energetico con temperature di colore di circa 3000 Kelvin. Le temperature di colore sono indicate sulle lampadine. Le lampadine a luce bianca fredda con temperature superiori ai 4000 Kelvin sono meno adatte a spazi simili, dato che la componente blu della luce ha una funzione attivante sull’organismo e influisce sul sonno e su altri processi fisiologici.

Alcuni prodotti a LED e in parte anche le lampadine a LED dimmerate possono sfarfallare. Non è chiaro se ciò rappresenta un rischio per le persone che soffrono di mal di testa, emicrania o epilessia. Per questa ragione, per i luoghi in cui le persone si trattengono per periodi prolungati vanno utilizzate lampadine a LED prive di sfarfallio o non dimmerate. L’eventuale sfarfallio del LED può essere facilmente accertato sullo schermo di uno smartphone o di una fotocamera digitale, mettendo a fuoco il LED acceso da una distanza ravvicinata: se sullo schermo appaiono delle strisce, il LED sfarfalla.

Essendo ampiamente inferiori al valore limite stabilito per evitare rischi per la salute, i campi elettromagnetici generati dalle componenti elettroniche durante il funzionamento dei LED non presentano alcun pericolo in questo senso.

Le lampadine a LED sono una valida alternativa alle lampadine alogene o a basso consumo energetico per le persone ipersensibili ai raggi ultravioletti, dato che non ne emanano o ne emanano solo in misura minima.

In conclusione, tenendo in buon conto le raccomandazioni, volendo riassumere i vantaggi delle lampade a LED, si può dire che, pur avendo un costo iniziale maggiore, che va dal doppio al triplo rispetto alle soluzioni tradizionali, garantiscono un risparmio netto che va dal 40% all’80% rispetto ai sistemi di illuminazione tradizionale, considerando la maggiore durata, il minore consumo di energia elettrica e l’assenza di necessità di manutenzione.

Emerge quindi chiaramente che l’utilizzo di lampade LED riduce l’impatto ambientale rispetto all’impiego di illuminazione tradizionale, utilizzando infatti meno elettricità per produrre più luce impattano meno sull’ambiente con un notevole incremento in termini di efficacia; la maggiore durata (cioè la maggior vita utile) rispetto ad una normale lampadina e l’assenza di mercurio (sostanza inquinante) tra i materiali di produzione, produce una riduzione dei rifiuti inquinanti per l’ambiente.

Per meglio illustrare tutti i vantaggi delle lampade a LED forniamo una tabella comparativa fra le unità illuminanti tradizionali e quelle a LED per il confronto di consumi, costi e durata.

Ma tu che cosa ne pensi? Scrivilo qui sotto nei commenti!

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