Che cosa è più efficiente: lampade fluorescenti compatte o a LED?
doc-7837
Le lampadine ad incandescenza sono molto meno efficienti della maggior parte degli altri tipi di illuminazione elettrica; le lampadine ad incandescenza trasformano meno del 5% dell' energia che utilizzano in luce visibile, con lampadine standard mediamente intorno al 2,2%. L' energia rimanente viene convertita in calore. L' efficacia luminosa di una tipica lampadina ad incandescenza è di 16 lumen per watt, rispetto a 60 lm/W per una lampadina fluorescente compatta o a 150 lm/W per alcune lampade LED bianche. Alcune applicazioni della lampadina ad incandescenza utilizzano deliberatamente il calore generato dal filamento. Tali applicazioni includono incubatrici, box per cova del pollame, luci di calore per vasche di rettile, riscaldamento a infrarossi per processi industriali di riscaldamento ed essiccazione, lampade lava e il giocattolo Easy-Bake Oven. Le lampadine ad incandescenza in genere hanno una durata di vita breve rispetto ad altri tipi di illuminazione: circa 1.000 ore per le lampadine domestiche contro le 10.000 ore per le lampade fluorescenti compatte e 30.000 ore per i LED di illuminazione.
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doc-9239
Le lampade LED sono state considerate come il metodo di illuminazione ambientale più recente e migliore. Secondo l' Energy Saving Trust, le lampade LED consumano solo il 10% di potenza rispetto a una lampadina ad incandescenza standard, dove le lampade fluorescenti compatte utilizzano il 20% e le lampade alogene a risparmio energetico il 70%. La durata di vita è anche molto più lunga - fino a 50.000 ore. Un aspetto negativo è ancora il costo iniziale, che è superiore a quello delle lampade fluorescenti compatte.
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doc-7838
Le lampadine ad incandescenza sono state sostituite in molte applicazioni da altri tipi di luce elettrica, come lampade fluorescenti, lampade fluorescenti compatte fluorescenti (CFL), lampade fluorescenti a catodo freddo (CCFL), lampade a scarica ad alta intensità e lampade a diodi emettitori di luce (LED). Alcune giurisdizioni, come l' Unione europea, la Cina, il Canada e gli Stati Uniti, stanno per eliminare gradualmente l' uso delle lampadine a incandescenza, mentre altre, tra cui Colombia, Messico, Cuba, Argentina, Brasile e Australia, le hanno già proibite.
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doc-9156
I recenti sviluppi dei LED consentono di utilizzarli nell' illuminazione ambientale e per le applicazioni. I LED hanno molti vantaggi rispetto alle sorgenti di luce ad incandescenza, tra cui il consumo energetico ridotto, una durata più lunga, una maggiore robustezza fisica, dimensioni più piccole e una commutazione più rapida. I diodi emettitori di luce sono ora utilizzati in diverse applicazioni come l' illuminazione aeronautica, i proiettori automobilistici, la pubblicità, l' illuminazione generale, i segnali stradali, i lampeggi e la carta da parati illuminata. A partire dal 2015[aggiornamento], i LED abbastanza potenti per l' illuminazione degli ambienti rimangono un po' più costosi e richiedono una gestione più precisa della corrente e del calore rispetto alle sorgenti di lampade fluorescenti compatte di potenza comparabile.
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doc-9238
Le lampade fluorescenti compatte (alias CFL) consumano meno energia per fornire la stessa quantità di luce di una lampada ad incandescenza, ma contengono mercurio che costituisce un pericolo di smaltimento. Grazie alla capacità di ridurre il consumo elettrico, molte organizzazioni hanno intrapreso misure per incoraggiare l' adozione di CFL. Alcune aziende elettriche e le amministrazioni locali hanno sovvenzionato o fornito CFL gratuite ai clienti come mezzo per ridurre la domanda di elettricità. Per una data potenza luminosa, i CFL utilizzano tra un quinto e un quarto della potenza di una lampada ad incandescenza equivalente. Uno dei modi più semplici e rapidi per rendere più efficiente dal punto di vista energetico una famiglia o un' impresa è quello di adottare le lampade CFL come fonte di luce principale, come suggerito dall' Alleanza per la protezione del clima. A differenza delle lampade ad incandescenza CFL hanno bisogno di un po' di tempo per "riscaldarsi" e raggiungere la massima luminosità. Nella scelta delle CFL bisogna fare attenzione perché non tutte sono adatte al dimming.
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doc-9178
I LED bianchi possono essere realizzati anche con il rivestimento di LED vicino all' ultravioletto (NUV) con una miscela di fosfori a base di europio ad alta efficienza che emettono rosso e blu, più rame e zinco solfuro (ZnS: Cu, Al) color alluminio che emette verde. Questo è un metodo analogo al funzionamento delle lampade fluorescenti. Questo metodo è meno efficiente rispetto ai LED blu con YAG: Ce fosforo, in quanto lo spostamento Stokes è più grande, quindi più energia viene convertita in calore, ma produce luce con migliori caratteristiche spettrali, che rendono il colore migliore. Grazie alla maggiore emissione radiativa dei LED ultravioletti rispetto a quelli blu, entrambi i metodi offrono una luminosità paragonabile. Si teme che la luce UV possa fuoriuscire da una sorgente luminosa difettosa e causare danni agli occhi o alla pelle umana.
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doc-9216
Comunemente chiamato' lampadine', le lampade sono la parte rimovibile e sostituibile di un apparecchio luminoso, che converte l' energia elettrica in radiazione elettromagnetica. Mentre le lampade sono state tradizionalmente classificate e commercializzate principalmente in termini di consumo energetico, espresso in watt, la proliferazione della tecnologia di illuminazione al di là della lampadina a incandescenza ha eliminato la corrispondenza della potenza watt alla quantità di luce prodotta. Ad esempio, una lampadina ad incandescenza da 60 W produce circa la stessa quantità di luce di una lampada fluorescente compatta da 13 Watt. Ognuna di queste tecnologie ha una diversa efficacia nel convertire l' energia elettrica in luce visibile. La luce visibile viene tipicamente misurata in lumen. Questa unità quantifica solo la radiazione visibile ed esclude i raggi infrarossi e ultravioletti invisibili. Una candela in cera produce nell' ordine di 13 lumen, una lampada incandescente da 60 watt produce circa 700 lumen e una lampada fluorescente compatta da 15 watt produce circa 800 lumen, ma la potenza effettiva varia in base al design specifico. La valutazione e l' enfasi sul marketing si sta spostando dal wattaggio alla produzione di lumen, per dare all' acquirente una base direttamente applicabile su cui selezionare una lampada.
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doc-7848
Ci sono molte sorgenti luminose non incandescenti, come la lampada fluorescente, lampade a scarica ad alta intensità e lampade a LED, che hanno una maggiore efficienza luminosa, e alcuni sono stati progettati per essere retrofitted in apparecchi per lampade ad incandescenza. Questi dispositivi producono luce per luminescenza. Queste lampade producono linee spettrali discrete e non hanno l' ampia "coda" di emissioni infrarosse invisibili. Selezionando accuratamente quali transizioni di livello di energia elettronica sono utilizzate, e rivestimenti fluorescenti che modificano la distribuzione spettrale, lo spettro emesso può essere sintonizzato per imitare l' aspetto delle sorgenti incandescenti, o altre diverse temperature di colore della luce bianca. A causa delle linee spettrali discrete piuttosto che di uno spettro continuo, la luce non è ideale per applicazioni come la fotografia e la cinematografia.
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doc-9200
Le forme di illuminazione includono l' illuminazione alcova, che come la maggior parte delle altre illuminazioni è indiretta. Ciò avviene spesso con lampade fluorescenti (disponibili per la prima volta in occasione della fiera mondiale del 1939) o a fune, occasionalmente con lampade al neon e di recente con lampade a strisce LED. È una forma di retroilluminazione.
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doc-9196
Molti sistemi di sensori fanno affidamento sulla luce come fonte di segnale. I LED sono spesso ideali come sorgente luminosa a causa delle esigenze dei sensori. I LED sono utilizzati come sensori di movimento, ad esempio nei mouse ottici del computer. La barra sensore di Nintendo Wii utilizza LED a infrarossi. I pulsossimetri li utilizzano per misurare la saturazione di ossigeno. Alcuni scanner a lastra piana utilizzano array di LED RGB piuttosto che la tipica lampada fluorescente a catodo freddo come sorgente luminosa. Il controllo indipendente di tre colori illuminati consente allo scanner di calibrarsi per un bilanciamento più accurato dei colori e non è necessario il riscaldamento. Inoltre, i suoi sensori devono essere solo monocromatici, poiché in qualsiasi momento la pagina sottoposta a scansione è illuminata da un solo colore di luce. Poiché i LED possono essere utilizzati anche come fotodiodi, possono essere utilizzati sia per l' emissione che per il rilevamento delle foto. Questo potrebbe essere utilizzato, ad esempio, in un touchscreen che registra la luce riflessa da un dito o da uno stilo. Molti materiali e sistemi biologici sono sensibili o dipendenti dalla luce. Le lampade Grow Light utilizzano i LED per aumentare la fotosintesi nelle piante e batteri e virus possono essere rimossi dall' acqua e da altre sostanze utilizzando i LED UV per la sterilizzazione.
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doc-9189
Mentre i LED hanno il vantaggio rispetto alle lampade fluorescenti di non contenere mercurio, possono contenere altri metalli pericolosi come piombo e arsenico. Per quanto riguarda la tossicità dei LED trattati come rifiuti, uno studio pubblicato nel 2011 ha dichiarato:"Secondo gli standard federali, i LED non sono pericolosi ad eccezione dei LED rossi a bassa intensità, che hanno lisciviato Pb[lead] a livelli superiori ai limiti normativi (186 mg/L; limite regolamentare: 5). Tuttavia, secondo la normativa californiana, livelli eccessivi di rame (fino a 3892 mg/kg; limite: 2500), piombo (fino a 8103 mg/kg; limite: 1000), nichel (fino a 4797 mg/kg; limite: 2000) o argento (fino a 721 mg/kg; limite: 500) rendono pericolosi tutti, tranne i LED gialli a bassa intensità".
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