martedì, settembre 04, 2018

LED VS FL



Nel 1940 ci si pose la necessità di consumare meno energia per quanto riguarda l'illuminazione elettrica che in alcuni stati era già piuttosto diffusa.
Ecco perché nacquero le lampade a fluorescenza che ancora oggi rappresentano una delle migliori sorgenti utilizzabili illuminotecnica che si possa desiderare.

Da qualche tempo una massa di stolti continua a urlare la parola LED come se fosse un vero e proprio miracolo.

Su questo sfixa blog ne abbiamo già parlato diverse volte, non solo è un'isteria collettiva ma spesso non porta da nessuna parte.

Bisogna dire che grazie alla massa di gente che acquistato pessime sorgenti illuminazione per anni vivendo nel buio, le lampade LED effettivamente hanno avuto un'escalation ed oggi, se intendete spendere delle cifre molto importanti, sono paragonabili, in taluni casi, ad una illuminazione vecchio stile.

Ma l'isteria collettiva ovviamente pretendere di sostituire tutto il sostituibile con delle lampade a LED, dimenticando che per questo tipo di sorgente non esiste un apparecchio illuminante. Almeno come siamo abituati.
A forza di voler comprare le lampadine da fornitori alquanto bizzarri nessuno si è preoccupato di definire un fattore di forma per poter inserire le lampade all'interno di un porta lampada.

Il corollario è che le lampade LED dovrebbero essere comprate solo all'interno di un oggetto, per una serie di ragioni piuttosto costoso, da buttarsi quando la lampadina passerà a miglior vita.
Non essendoci un attacco standardizzato è obbligatorio saldare la lampada in posizione dove necessiterà le lenti i riflettori necessari per svolgere il suo compito.

Questo però non ferma gli entusiasti che correndo a perdifiato arrivano scomposti al muro. Dolore.

Se guardiamo ogni sito dove potremo comprar delle lampadine, al posto delle lampade fluorescenti ci vengono proposti dei tubi LED. 

Secondo il sito di commercio on-line o il supermercato di turno, sembrerebbe possibile risparmiare almeno il 50% dell'energia avendo la stessa luce. Una cosa che va in contrasto con quello che è stato detto fino ad oggi.

La cosa e' divertente perché si vorrebbe semplicemente con un semplice clic, sostituendo la lampadina, avere la stessa luce e metà consumo. Magia.

Prima di tutto andiamo ad esaminare, in maniera molto all'acqua di rose non siamo un trattato di elettrotecnica, come funziona una lampada fluorescente. 

NB i tubi al neon non si usano piu' da 70 anni nel mercato dell'illuminazione ma solo nelle insegne. I fautori dei "LED a tutti i costi" li chiamano spesso neon perche sono ignoranti. Per far luce si usano i tubi fluorescenti TLD T8, T5 e compagnia cantante.



La prima cosa che notiamo è che è un tubo che emette sul diametro per 360° in maniera identica.
In realtà esistono dei tubi fluorescenti con proiezione asimmetrica ma, come vedremo, una buona illuminazione passa attraverso l'illuminazione stessa del piano di lavoro ma anche dell'ambiente stesso. È per questo che tali tubi asimmetrici mi sono capitati fra le mani una sua volta in tutta la mia vita.

Solitamente tubo fluorescente viene alloggiato in un apparecchio illuminante che sfrutta la parte anteriore e posteriore di emissione in maniera da sagomare la migliore qualità possibile.

Il tubo fluorescente inoltre, per via dell'opacità dello stesso, e tendenzialmente vantaggioso per quello che riguarda le illuminazioni che non siano d'accento. Le illuminazioni spot sono fatte normalmente con altri tipi di lampade.

Le plafoniere per le fluorescenti sono solitamente di due tipi: le lineari, dove si infilano fino ad un paio di lampade fino a 58 W l'una, o quadrate,  tipiche negli uffici, un apparecchio quadrato generalmente corredato di quattro tubi da 13-18 W.

Innanzitutto cominciamo a conoscere come funzionano questi apparecchi:


All'interno della plafoniera troviamo l'alimentatore che può essere una banale  induttanza o un alimentatore elettronico ad alta frequenza.
Bisogna ricordare che le lampade a fluorescenza sono delle lampade a scarica in un gas e hanno bisogno di un'elevata tensione di innesco per poi discendere alla tensione di lavoro che all'incirca un'ottantina di volt.
L'alimentatore costruito con induttanza deve essere visto come una resistenza e siccome sposta il vettore è corredato solitamente da un condensatore di rifasamento.
L'alimentatore elettronico e' tutta un'altra storia e funziona a frequenza molto elevate, tipo 20.000 Hz, e non necessita del meccanismo per il preriscaldamento. Inoltre è possibile variare la luminosità attraverso, addirittura, sistemi integrati digitali e informano la plafoniera sulla quantità di luce senza fili accessori, e quindi di consumo, necessaria istante per istante all'interno del locale.

Inoltre le lampade fluorescenti esistono in una grandissima gamma di centinaia di colorazioni specifiche per l'uso, per esempio ne esiste una specifica per l'esposizione di carne e una per gli acquari. Ovviamente con tutto una serie di rendimenti diversi fino a giungere a 120 lumen per watt se alimentate elettronicamente, con elevati K e di diametro ridotto, T5.


Le plafoniere generalmente contengono dei sistemi per concentrare, diffondere o rendere meno abbagliante l'illuminazione.
Per quanto l'illuminazione di un tubo fluorescente sia già abbastanza morbida è ovvio che in un ambiente in cui state molte ore al giorno non è bello avere un'illuminazione che a fine giornata di procura un bel mal di testa o affaticamento agli occhi.
Generalmente l'apparecchio illuminante deve farsi carico della distribuzione e della qualità della luce. Per farlo parte della luce viene deviata o gestita, non per arrivare al numero elevatissimo di rendimento che agli idioti sembra l'unica cosa importante, ma per rendere più gradevole la luce.

La Disano che avevo montato a piene mani in esposizione, 50 fluorescenti  58 W 840, era disponibile nelle seguenti versioni:
parte posteriore con finitura bianca, finitura a specchio o senza riflettore posteriore per poter illuminare il soffitto per ammorbidire la luce
parte anteriore disponibile con una lente in plastica, deflettori lamellari in plastica traslucida, deflettori lamellari cromati e, ovviamente, queste tre opzioni erano completamente diverse le une dalle altre come risultati.
Il controllo della luce è molto importante perché se state utilizzando ad esempio un monitor e non avete una lente lamellare probabilmente avrete più luce ma dopo otto ore... Gli occhi a pomodoro.

Anche in casa la stessa cosa, se non prevedete il tipo di luce che vorrete, ad esempio la cucina necessità una qualità di luce molto diversa da un salotto, non solo commettere degli errori ma potreste arrivare a un ambiente talmente poco amichevole da aumentare i litigi con i vostri famigliari.

Abbiamo visto come fatta una lampadina fluorescente che emette per 360° e che viene modulata da un apparecchio illuminante. 
La leggende nella testa dell'elettricista che vuole far spendere di più al proprio committente, o le castronerie che si leggono su Internet, dicono che è possibile sostituire il tubo con una fila di LED messi in un contenitore similare.



La prima cosa che notiamo è che il 90% dei tubi in sostituzione hanno due caratteristiche: sono trasparenti e hanno emissione solo su un lato su 30-40 gradi (oltretutto piu' inteso all'interno di 20 gradi) anziche' 360. 

Come dire che non ci azzecca minimamente con il vecchio tubo fluorescente. La plafoniera si aspetta un'emissione posteriore da sagomare per riempire i vuoti lasciati dalla sagomatura della parte anteriore. Oppure manca la parte da riflettere sul soffitto per aumentare la piacevolezza della luce.
Inoltre siccome un tubo a LED è fatto di tanti piccoli emettitori che non sono in una quantità infinita potrebbe capitare che uno o più dei 15-25 LED finisca dietro ad una sagomatura, sostanzialmente spegnendolo.
In pratica abbiamo appena scoperto che abbiamo modificato in maniera notevole l'emissione dell'apparecchio illuminante. Se c'è andata bene, perché i LED erano in una posizione ideale, avremo il risultato di rendere la luce più forte nei pressi della plafoniera ma è stata resa più dura e probabilmente molto più abbagliante.
È talmente diversa che se l'ambiente è un ambiente di lavoro, quindi certificato (UNI EN 12464-1, metodo dell’indice unificato di abbagliamento UGR Unified Glare Rating) Potreste avere dei problemi legali.

Detto in parole povere: avete appena fottuto la qualità della luce. Un bel passo avanti per un oggetto che costa molto di più. 
Forse converrebbe montarla con i led verso il soffitto, per quanto la quantita' di luce sarebbe forse un decimo.
Ma non è ancora finita.

Abbiamo detto prima che il nostro tubo fluorescente funziona a una tensione piuttosto elevata con corrente alternata, anche alta frequenza, e picchi all'accensione.
I LED funzionano a bassissima tensione, tensione costante e corrente continua. Per questo le fakelamp a tubo contengono degli alimentatori.
I propugnatori dei LED dicono che questo non è un problema perché basta fare delle piccole cose. Tenete bene in mente cosa si intende per piccole.



Innanzitutto esistono ben tre tipi di tubi fluorescenti finti, ovvero quelli a LED che andrebbero a sostituire le fluorescenti.
Il primo modello nasce per essere montato nella plafoniera dotata di induttanza.
Viene alimentato nello stesso punto in cui le fluorescenti vengono alimentate con la piena 220 volt per mezzo secondo per ottenere riscaldamento. Per tenerlo acceso più di mezzo secondo si consiglia la grande stoltaggine di mettere uno starter falso in cortocircuito,  al posto di quello vero, TAROCCANDO, di fatto,  LO SCHEMA DELLA PLAFONIERA. 
Di fatto si perde qualsiasi certificazione di sicurezza e si rischia che montando al posto della fakelamp la lampada originaria non solo possa bruciare in pochi minuti ma possa rompersi o bruciare con tutti i problemi connessi.
Inoltre, visto che e' profondamente diversa e con consumi, spesso, inferiori verrebbe da chiedersi  quale sia il vettore risultante. 

Perche' nel mercato delle sostituzioni lo schema fornito non riporta il condensatore di rifasamento che esiste e non chiedono di levarlo (vedi sopra) e non si certifica un caxxo sul risultato.
Se con una lampada "vera" la plafoniera certifica un cosfi di 0.95 stiamo tutti tranquilli.
Se una lampada elettronica LED facesse oscillare la rete LC fino a danneggiare oggetti vicini?
Se il cosfi andasse in regime capacitivo (facile visto che alcune fakelamp consumano la meta') generando problemi a catena sul nostro impianto elettrico?
I fornitori delle fakelamp a LED tacciono su tutto cio' che e' il carico e sull'alimentatore integrato: dopotutto state usando un accrocchio non certificabile e non installabile. 
Fate una cosa brutta brutta e volete che vi si dica che non avrete problemi?
Suvvia, cosa volete, che vi si dica il cosfi o il reale consumo?
Maddaiii!

Il secondo modello e' ancora più estremo, l'alimentazione viene data sul connettore di sinistra e di destra. 
Questo fa sì che, addirittura, non è possibile sostituire tubo a LED con un altro. 
Avete capito: le led non sono compatibili neppure con se stesse.
È conseguenza del fatto che l'illuminazione a LED è tutt'altro che matura, non ha connettori propri.
Visto che non è furbo alimentarle con una forma così complessa come le fluorescenti quello che consigliano di fare è aprire l'apparecchio illuminante e sventrarlo bellamente togliendo tutte le interiora per poi buttarle.
Vengono alimentate con la piena 220.
Dopotutto le budella diminuiscono l'efficienza fino al 20% e avrebbe una logica nella testa dei refitters. Inoltre si evitano MOLTI problemi se la plafoniera ha un alimentatore elettronico.

Questo pero' è quanto meno idiota. 
Se noi dovessimo infilare una lampada  fluorescente al suo posto dove stata retro frittata con una fakelamp LED andremo incontro a una violentissima esplosione con pezzi di vetro che saltano ovunque.
In pratica noi stiamo andando ad alterare un alloggiamento che e' previsto per uno specifico tipo di lampada per metterne un altro completamente diverso. 
In pratica stiamo andando ad alterare un apparecchio certificato come sicurezza elettrica.
Stiamo andando a fregarcene di tutta la catena di certificazione che ci tene vivi. Altro che le minuzie che tanto ci assillano come le firme sull'impianto di casa: qui si sta accrocchiando forte.

Viene da chiedersi, in entrambi i tipi, in caso avvenga un dolo per esplosione di una lampada, incendio o qualsiasi altra cosa chi  risponde e paga i danni a cose, feriti e persino morti.
Perché un apparecchio certificato se viene modificato utilizzato in maniera non prevista ovviamente non risponde.
L'elettricista, un idiota che ha fatto la modifica, è responsabile?
no, perche' e' un desiderata del committente!
Salvo si riesca a dimostrare (hahahaha) che e' una sua volonta'.
Oppure è responsabile il costruttore degli oggetti infilati dentro come la fakelamp se e' esplosa? oppure il finto starter?
Forse, ma probabilmente no.
L'assicurazione sulla casa, quella casa che magari avete comprato con cotanta fatica, se prendesse fuoco per un innesco dato da un oggetto del genere, pensate davvero che risponda? 
Oppure più logicamente che scarichi tutte le responsabilità su chi ha gestito tale bizzarria?

Perché, parliamoci chiaro, un oggetto del genere fa si che il vostro impianto elettrico non sia più a norma.

"Qualsiasi operatore ... modifichi un apparecchio in modo tale da incidere sulla conformità alla presente direttiva dovrebbe esserne considerato il fabbricante e assumersi pertanto i relativi obblighi."



Infine una chicca, esistono presso alcuni venditori di bulloni molto famosi, delle plafoniere che sono state già taroccate in maniera da montare le lampade finte del secondo tipo. Cosa succede se ci mettiamo una lampada normale magari già a nostra disposizione? 
Chi paga i danni enormi? 
Dopo tutto, quello è un alloggiamento di una fluorescente dai tempi di noe' (1940).

Per chi non ha mai visto una fluorescente esplodere, a me è capitato per aver consegnato (grazie ad un elettricista idiota) qualche volt in più a una fila di otto lampade, consiglio il trailer di higlander. Una settimana a trovare tutti i pezzi, alcuni accoltellati nelle scatole di cartone sottostanti.
Devo dire che e' stato veramente, meravigliosamente, spettacoloso.

Ricapitolando.
sostituire i tubi fluorescenti con le lampade LED nella stessa plafoniera è una cosa stupida e offre:

una minor quantità di luce globale

una peggior distribuzione

una peggiore qualita' di luce (gradevolezza)

generalmente una peggior qualita' di luce (Ra)

un problema di gestione

un problema di sicurezza enorme

dei costi molto piu' alti.
Rischi.



In pratica, una vera fesseria.

Vediamo se e' possibile Sostituire con vantaggio illuminazione fluorescente con quella LED usando però, finalmente, un apparecchio illuminante a LED.

Il problema è notevole perché non esistono, forse a ragione perché la tipologia di erogazione e' diversa, apparecchi illuminanti direttamente confrontabili con dati ISO ben documentati.
Gli unici che si sono trovati in giro sono quelli  quadrati tipici di molti ambienti lavorativi che sono generalmente incassati controsoffitti e dotato di quattro lampade fluorescenti.
Il confronto ovviamente deve essere fatto a parità di qualità della luce, per quanto possibile, e di tutti gli altri parametri che abbiamo appena visto.

Un apparecchio illuminante classico con quattro tubi fluorescenti da 13 W e ottica dark per evitare abbagliamento costa 60 euro completa di lampade con qualità dei colori al 90% e un flusso luminoso che si attesta intorno ai 40-60 lumenWatt a seconda se sono HF (+60Euro) o meno. 
Visti i proclami sembrano pochi ma in realtà, se abbiamo compreso tutto può che abbiamo detto fino adesso, non sono pochi.
La durata, per le HF, e' ben oltre le 25.000h

Se vediamo un oggetto che e' in grado di competere ed essere sostitutivo, esiste! 
Parliamo di un effettivo miglioramento, 60-90LmW, ma con costi di 450E per gli 80LmW a LED contro 120E per i 60LmW per le FL.
Qualcuno potrebbe pensare che possa essere conveniente avere un +20% di efficienza, e in taluni casi lo e'.
Pero', la differenza di prezzo e' grossomodo l'intera energia consumata nella vita intera DELLE LAMPADINE, 25.000h. In pratica le LED sono perdenti. Di molto.

CON UNA DIFFERENZA SOSTANZIALE. 

Alla sostituzione della FL mando sulla scala un magazziniere fornito di 4 tubi da 5E cadauno e, dopo un po di vetril, siamo al punto di partenza con 30E di spesa. Anche dovessi cambiare un alimentatore suicidato 2 viti e via, sono standardizzati per forma e caratteristiche.

Alla sostituzione della LED devo mandare un'elettricista certificato che butta l'intera plafoniera (evvai di costi di smaltimento) ne trova una con le stesse performance con un costo di circa 700E fra una cosa e l'altra. Le lampade sono saldate, gli alimentatori pure. Ogni LED necessita di alimentazioni diverse e ogni marchio ha dimensioni diverse.

Il secondo giro vedra' le FL molto vincenti sui costi. Tanto vincenti da permettermi un raddoppio delle plafoniere e della luce e risparmiare ancora. Non esiste storia.

Alla fine, il grosso problema delle lampade a  LED e' che non esistono. Sono fantasmi.
Meglio, essendo prodotte nella maggior parte dei casi da aziende DI COMPONENTI (ES CREE, i vari samsughi o peggio) e vendute da assemblatori a cui non interessa l'ecosistema delle lampade ma solo arrivare con il prodotto sul mercato il prima possibile guadagnando il piu' possibile. Sembra il mercato dei TV LCD, non trovate?

Per esempio, le LED POTREBBERO brutalizzare le halo se si standardizzasse una dimensione, una forma di emissione e una potenza su un connettore specifico con flangia di raffreddamento. 

3 o 4 connettori e buttiamo il 90% delle halo a giusta ragione con consumi minori di tanto.

Questo pero' porterebbe a poter paragonare le LED fra di loro e i peggiori non venderebbero piu' un tubo. 
Porterebbe a dei fattori di forma precisi da far progredire anziche' fare delle cose a cavolo sempre diverse.
Chi comprerebbe le versioni con durata semestrale o che fanno meta' della luce dopo un anno?
Oltretutto servirebbe un consorzio come e' stato per le altre.
I produttori di apparecchi completi, non avrebbero la possibilita' di rivendere 1000E di affare ogni tot anni quando si puo' cambiare la lampadina con un click.
Sono costi che i nuovi player, come la pingpong di Shenzen che macina chip nel sottoscala della miomao (peni di plastica) non vogliono/possono versare.

I grandi, come possono essere GE o philips, gia' sotto attacco da questi insetti che gli ciuffano il brodo, non vogliono aumentare i costi.
Anzi hanno prodotti specifici, fuori dal catalogo principale, che non sono certificati con la solita serieta'. 
Soccombere o seguire.

Al momento le LED sono una barzelletta, purtroppo venduta troppo bene.
E non ci azzecca con il fatto che facciano o non facciano luce visto che... non esistono.




5 commenti:

L.Tiziano ha detto...

Ottimo articolo, leggendo anche gli articoli precedenti si comincia a capire molto in termini di consumi, specifiche e finti risparmi.
Ho fatto scorta di tubi fluorescenti, lampadine alogene a sigaretta e lampadine classiche da 80/100w, adesso sono in offerta, se ne liberano tutti ma in totale ho speso meno che tre/quattro lampadine led di quelle belle(?).
Si rimane un po basiti chiedendosi cosa accadrà nel futuro, il mondo è diventato un fan club del prodotto di turno, bah, vedremo.

Stefano ha detto...

Il ns. elettricista sta "pompando" a manetta i LED per l'illuminazione di un capannone industriale che stiamo ristrutturando.
Mi sai dire una strategia inequivocabile e a prova di "amministratore delegato ignorante di illuminotecnica ma a cui fa gola il risparmio in bolletta" per mettergli i bastoni tra le ruote e imporgli di utilizzare lampade FL tradizionali?
Due preventivi con le due soluzioni? E se poi mette dei cessi luminosi LED solo per spuntare un prezzo piu' conveniente?

Quali i parametri da imporgli per un confronto il piu' possibile veritiero e non farsi "abbagliare" (nel vero senso della parola) dai LED?

blu-flame ha detto...

Caro tiziano.
Il vostro elettricista, se non e' della mutua, deve correlare il preventivo ALMENO delle curve degli apparecchi illuminanti. Gia' da li ti puoi fare un'idea.

Inoltre, se stiamo illuminando un ambiente di lavoro, esistono fior fiore di CAD dove a fronte della curva dell'apparecchi montati fornisce il grafo della curva fotometrica dell'ambiente.
Dovrebbe essere il minimo per un "elettricista" industriale.
Non sono ne difficili ne complicati visto che nei primi anni 90 su un 386 feci il lavoro con un prodotto di disano arrivato per vie traverse spacciandomi per installatore. Immagino che oggi si misurino a pacchi.
Se non riesce a usare il CAD allora mi deve spiegare come fa il rifasamento (PS: so come gli animali fanno i rifasamenti, ma e' un'altra storia).

Inoltre e' importante l'uso.
Su di un tornio zona torretta non immagino luce migliore di una LED specifica. Sempre che esista. Ma un reparto verniciatura e' follia allo stato puro.

Ecco perche servirebbe un perito in illuminotecnica che in italia non se lo caxa nessuno (mi pare che non esista piu' neppure la specializzazione).

Stefano ha detto...

Curve apparecchi illuminanti...?? See, usa come luxmetro il cellofono...!!

Solitamente butta li' due plafo messe dove gli fa piu' comodo fare le "tirate" e se c'e' poca luce ne "aggiunge" una li' vicino...

Poi se gli operatori si abbagliano al montaggio non glie ne frega nulla ("Mi avevate chiesto voi molta luce!!), se invece non ci vedono piazza su delle plafoniere LED sui banchi di lavoro (cosi' s'accecano del tutto).

E poi, chi dovrebbe conoscere come si leggono le curve di illuminamento? l'Amministratore delegato?? Io non ce la farei di sicuro, non ho ha formazione. E un elettricaro spellafili arricchito puo' dirti quassiccosa...

Quantomeno mi faro' fare due preventivi, poi vedro' cosa manca.
Grazie e un saluto!
P.S: belli gli schemini in cirillico...!!!

blu-flame ha detto...

Gli schemi in cirillico erano completi e, ultimamente, se devi cercare uno schema per riparare e' facile trovarlo in russo. Dopotutto hanno pochi soldi e tanta istruzione.

In realta' in italia manca la cultura di appoggiarsi a degli esperti. E si odia l'expertise
La figura dell'illuminotecnico quasi non esiste, si chiama il montatore (aka elettricista montatore) e si chiede di montare.
Cosa?
non si sa!
Fai tu!
Ma ne monti tante, sei esperto.
Al massimo le dispone l'edile o peggio l'architetto. Per non parlare del geometra. "cosi' stanno meglio!".

La prossima BMW 5 la faremo progettare dall'operaio di 68 anni che monta le ruote sulla mini. Ha esperienza, no?

Devono fare una rete?
chiamano l'elettricista.
Devono mettere un server?
Chiamano quello che vende le fotocopiatrici e che gli ha venduto (chissa' perche) il programma di contabilita'.
Non esiste la consulenza.
Esiste il rapporto di fiducia.

Poi abbiamo le situazioni che descrivi o quelli che installano in azienda i router che non sanno cosa sia una subnet (fastweb...) mandando giu' la connettivita'.

La cultura?
Non serve!
Meglio affidarsi al montatore!