Mi illumino di meno

Carlo Ottaviani Giugno 26, 2020

Alcune informazioni di illuminotecnica, dal punto di vista pratico.

Quali vantaggi può dare l’uso delle tecnologie a LED.

Nozioni generali valide per tutti

Gli speaker di Caterpillar a Radio Rai 2 con la rubrica “M’illumino di meno” sono anni, più di dieci, che ripropongono una campagna per la responsabilizzazione sul risparmio energetico che culmina in alcune ore di luci spente in un preciso giorno dell’anno.

Per fare qualcosa, non solo un giorno all’anno, ci sono tanti modi. Ci sono tante fonti rinnovabili, che, oltre che svincolarci dalla dipendenza del petrolio, sono a basso impatto per l’ambiente. Ma, sicuramente una delle maggiori fonti energetiche equivalente, potrebbe essere il solo risparmio, o almeno, il non spreco.

I consigli sono tanti, dati anche dalla rubrica della RAI, in una loro edizione una canzone, con alcune voci di giovani, a un certo punto dice: “usando i led si può risparmiare”…

Questa è di certo una delle prime azioni che si possono mettere in pratica sia su grande scala sia a livello di ogni singolo cittadino.

Se si pensa solo quanto viene letteralmente dissipato dall’illuminazione stradale, per fare un esempio di grandi numeri. Le normative ci sono, per il risparmio energetico e per l’inquinamento ottico. Viste dall’alto le città sono delle vere e proprie lampade che alterano l’equilibrio naturale della notte dando fastidio anche agli astronomi che non riescono a veder le stelle, non potendo trovare zone non “inquinate” dall’antropizzazione…

Rimanendo sul tema dell’illuminazione stradale, si può in prima battuta agire efficientando il periodo di accensione. Per raggiungere due importanti obiettivi, come citato qui , per ottenere il massimo risparmio energetico e la massima sicurezza, si possono installare impianti che siano adattivi al traffico delle automobili. Oppure efficientare la fonte, sostituendo le vecchie tecnologie delle lampade, con le nuove a led con riflettori che consentono di modellare i fasci di luce con rendimenti altissimi, rispetto alle precedenti soluzioni.

Ma se per l’illuminazione stradale sono le amministrazioni pubbliche a dover intervenire, noi possiamo farlo nel nostro piccolo, nelle nostre abitazioni.

I vantaggi dell’illuminazione a LED, sono svariati. Primo fra tutti la durata delle singole “lampade”, si parla anche di 50000 ore di funzionamento (o anche il doppio se non sollecitati troppo), molto elevato, soprattutto se comparato con le vecchie lampade a incandescenza (che hanno illuminato per centinaia di anni le nostre case, ma con il loro filamento a Tungsteno duravano solo 1000 ore in media). Il rendimento per le lampade a incandescenza, che non sono variate molto dal 1900 a oggi, è molto basso, il 95% dell’energia viene dissipato in calore, lasciando un solo 5% che viene trasformato in luce. E questo si traduce in termini di consumo. Quindi, anche se il costo iniziale delle vecchie lampade poteva essere inferiore (cosa che col passar del tempo diventa sempre meno vera), nel ciclo totale il risparmio è a netto favore delle lampade a LED. Come passaggio intermedio, per l’illuminazione delle abitazioni, ci sono state le lampade alogene, che duravano circa il doppio delle semplici, con alti consumi . C’erano anche gas (come per il neon) e altri materiali alogeni (nell’ambito stradale si parla invece di vapori di Sodio), e lo scotto da pagare veniva poi al loro smaltimento (ammesso che gli inquinanti non finissero nell’aria)… Sicuramente visto lo sviluppo con numeri da capogiro, comporta che anche i LED al loro smaltimento non saranno così trasparenti, visto che la diffusione ne ha comportato una produzione immensa .

Abbiamo parlato quindi di illuminazione delle abitazioni, che rappresenta parecchie differenze da quella stradale o da quella industriale (per capannoni o aziende anche molto grandi) dove sicuramente i parametri sono differenti in termini di dimensioni (immaginando a quanti metri cubi si devono illuminare in un capannone) e in termini di affidabilità (in un appartamento qualche black-out è tollerabile, sicuramente più di un ambiente lavorativo, dove il fermo nella produzione rappresenta una perdita economica).

Un’applicazione intermedia è quella per gli uffici, dove le dimensioni possono anche essere paragonabili a quelle di un’abitazione, ma rientrano nelle caratteristiche di quelle industriali come affidabilità e per tipologia d’impiego.

Valido per tutte le tipologie, l’importante che sia un “buon impianto”, e per far questo si devono rispettare tanti parametri, che sono raccolti nelle normative.

Nell’ambito ufficio si parla anche di ergonomia per l’illuminazione, dal momento che si passano molte ore di fronte a un computer o a delle carte e se ci sono troppi riflessi, se l’illuminazione non è stabile e se non ha determinate caratteristiche (come la componente cromatica) non può passare il collaudo. Ma questo dovrebbe esser valido anche in un abitazione, dove non sono in molti che controllano il tipo di luce per le varie zone. Nella zona studio (specie per i ragazzi che passano molte ore sui libri, si spera) non deve affaticare l’occhio, e se è per la lettura avrà determinate caratteristiche, differenti se si lavora al computer, o se si guarda la TV. Noto il sistema Ambilight della Philips che propone una retroilluminazione adattiva, che proietta lateralmente e dietro una luce in funzione dell’immagine sullo schermo, che consente quindi di adattare anche l’ambiente intorno senza dover ricorrere a lampade dedicate, che in ogni caso sono statiche e non “seguono” l’immagine…

Quindi, e non solo in teoria, ogni stanza avrà la propria illuminazione, con caratteristiche che possono cambiare, per il tipo di attività che si svolgono nella stanza (cucina, bagno, camera da letto, salone) e per quanto tempo le si praticano (ci sono dei locali che sono solo di passaggio o con permanenze molto ridotte, come a esempio i corridoi o gli sgabuzzini). Poi, se si vuol considerare un po’ tutto ci sono molti altri aspetti che non sono proprio secondari. Come il colore delle pareti o dei mobili, la percentuale delle aree coperte o in genere alle dimensioni delle stanze. E, se anche molti di questi aspetti sono soggettivi, ci sono tanti parametri che possono essere standardizzabili o comunque definibili con determinate norme.

Non sarebbero da trascurare gli effetti della luce sugli organismi viventi, che sono studiati dalla Fotobiologia , che non si occupa solo delle piante. Nel mio caso a esempio, l’effetto di chiuso o scarsa illuminazione in una casa, viene percepito immediatamente, soffrendo di una forma penso prossima alla claustrofobia (aumentata sensibilmente con l’età o in periodi di stress psicologico).

In ogni caso è dimostrato l’effetto sui ritmi circadiani, sui processi cognitivi e anche sui livelli ormonali della luce naturale, che dovrebbe essere presente in maniera preponderante rispetto a quella artificiale, di qualunque natura. Sicuramente e in assoluto la migliore fonte d’illuminazione a costo e impatto zero!

Per questo c’è Lucy , ora chiamato Caia, ancora non in produzione, che porta la luce naturale all’interno degli edifici. Ideata e prodotta da italiani tenta di sopperire alle deficienze strutturali che non consentono di avere il massimo dell’apporto del sole all’interno dei propri uffici o abitazioni.

Anche il colore è molto importante.

Prima, variare il colore delle lampade era possibile solo attraverso pellicole o dispositivi esterni (come la gelatina in campo cinematografico). Ora, con i LED, e soprattutto da quando è stato introdotto il colore BLUE, che ha consentito poi di completare la scala cromatica e “produrre” anche il BIANCO, si può esplorare l’intera gamma cromatica. Per curiosità si veda La storia dei LED in breve.

Ora, con una spesa modica (impensabile agli albori dell’illuminotecnica), senza modifiche di nessun tipo all’impianto, è possibile controllare la luminosità in modo molto semplice da remoto, con un telecomando senza fili .

E, parlando di colore, non potevano mancare le strip di led colorate (strisce pre montate con led del tipo RGB, si veda La storia dei LED in breve), che possono essere variate con un telecomando a filo , che vengono spesso associate alla stanza dei bambini o ragazzi, senza considerare che invece potrebbero essere utilizzate per variare il colore dell’illuminazione in funzione del proprio stato o umore (senza entrare in tecniche più o meno esoteriche come la cromoterapia ).

I faretti, o loro varianti, sono usati anche in bagno… per effetti particolari di docce o vasche e saune. L’importante è che siano adatti ad ambienti fortemente umidi o resistano al contatto diretto dell’acqua anche a getto (il termine di protezione, o Codice IP , è il parametro da considerare per sapere quanto è in grado di resistere) e si trovano anche a cifre contenute su Amazon .

Per dar spazio agli architetti e ai tecnici che si occupano di illuminotecnica, sono arrivati di recente gli OLED (si veda La storia dei LED in breve), che con le loro caratteristiche, consentono la realizzazione di pannelli molto sottili, consentono soluzioni diverse dalle lampade tradizionali, come quelle riportate in questi due esempi e .

Tutto questo per dire che con un po’ d’attenzione e con una spesa a volte anche minore (anche se inizialmente è più alta, si ripaga nel tempo) è possibile rendere la nostra vita, anche in e soprattutto in età avanzata, leggermente migliore.

Quindi per concludere, M’illumino di meno… e meglio!

Spendendo, consumando e inquinando meno.

La storia dei LED in breve

In realtà i LED (Diodi a Emissione di Luce) non sono una scoperta così recente, l’Elettroluminescenza risale ai primi del 1900… Il primo LED intorno al 1927 e poi per avere qualcosa di concreto dopo gli anni ’50. E per i primi usi fino al 1962. Il primo BLUE intorno al 1972, ma si è arrivati a dopo l’anno 2000, per poterli usare in produzione con sufficiente brillantezza, fino a non prima di cinque anni fa in pratica. A seguire il blue c’è il bianco (dato dalla composizione di R-G-B (Red-Green-Blue), tutti in un solo LED, o con altre tecniche). Potendo agire sui tre colori con differenti livelli per ognuno è praticamente possibile riprodurre quasi tutta la scala cromatica. Poi sono stati introdotti i LED ad alta efficienza che riescono a produrre una luce brillantissima e con notevoli potenze. Si arriva quindi agli OLED (LED Organici) che hanno caratteristiche molto diverse da i tradizionali ottenuti con i vari materiali (silicio e Arsenuri vari), e non ne raggiungono, per ora la stessa luminosità, ma consentono altre inimmaginabili soluzioni anche per l’illuminazione ambientale (soprattutto perché possono essere anche molto sottili e in effetti stanno spopolando negli schermi dei TV o degli Smartphone).