Scegliere lampade a risparmio energetico: confronto di 3 tipi di lampadine ad alta efficienza energetica

Il risparmio energetico è un compito su larga scala, per il quale vengono impiegate le tecnologie più recenti. Il crescente consumo di elettricità costringe gli utenti a utilizzare lampade a risparmio energetico – l'innovativa tecnologia luminosa possiede un'elevata efficienza con un consumo energetico ridotto.

Il mercato offre una vasta gamma di “lampade a risparmio”, ma in tale varietà è facile perdersi, non è vero? La aiuteremo a fare la scelta giusta.

Nell'articolo viene presentata una panoramica dettagliata di tre tipi di lampade con descrizione delle loro caratteristiche e peculiarità d'uso, vengono indicati i parametri che è indispensabile considerare nella scelta di apparecchi a risparmio energetico.

Classificazione delle lampade energeticamente efficienti

La determinazione dell'effetto economico è possibile confrontando due campioni. Come termine di paragone sono state scelte le lampade a incandescenza – le più inefficienti tra le moderne fonti di luce. Proprio questo è stato il motivo per la promozione dello slogan pubblicitario «lampadine a risparmio energetico».

Le lampade elettriche con elevata emissione luminosa e basso consumo energetico si dividono in tre tipi principali: LED, fluorescenti e alogene.

Inoltre, ogni categoria si differenzia non solo per le caratteristiche costruttive, ma anche per il livello di risparmio:

• fluorescenti possono risparmiare fino all'80% di elettricità;
• LED – 80-90%;
• alogene – 30-50%.

Le prestazioni economiche si ottengono grazie all'elevata efficienza. La maggior parte della loro potenza è destinata alla produzione di flusso luminoso, mentre la dispersione di calore e altri processi dispendiosi sono ridotti al minimo.

Grazie alle fonti luminose energeticamente efficienti si ottiene un risparmio di elettricità non solo nel bilancio di una singola famiglia, ma anche su scala più globale – mondiale (+)

La tecnologia di illuminazione fluorescente ha comunque guadagnato la massima popolarità, trovando applicazione non solo in ambito domestico ma anche in vari settori: uffici, magazzini, ecc. Tuttavia, la voce di spesa per il loro smaltimento spinge gli imprenditori a introdurre un tipo più recente – gli analoghi a LED.

Lampade a scarica di gas fluorescenti

Le lampade fluorescenti utilizzate in ambito domestico sono chiamate compatte (CFL). Di solito, hanno la forma di una spirale ad arco e sono tradizionalmente dotate di un attacco a vite. Possono essere avvitate in un portalampada standard, al posto dell'equivalente poco economico.

Elementi costruttivi principali delle lampade fluorescenti compatte:

• tubo a scarica di gas;
• bobina di induttanza;
• ponte a diodi;
• fusibile;
• condensatore filtro.

Il tubo di vetro è riempito con un gas inerte (argon o neon), con una miscela di vapori di mercurio. La pressione del mercurio è determinata dalla temperatura delle pareti della CFL e, alla temperatura di esercizio standard di 40°C, sarà compresa tra 0,13 e 1,3 N/m².

All'interno, la lampada è rivestita con uno strato di fosforo, che contiene calcio alofosfato o antimonio con manganese. Modificando il rapporto dei cosiddetti attivatori di luce, i produttori sono riusciti a ottenere diversi parametri di colore della luminescenza.

Qui si trovano gli elettrodi a spirale di tungsteno, collegati tramite un regolatore di avviamento alla rete di alimentazione. Per aumentare l'emissione, i contatti vengono trattati con una composizione di ossido.

Il dispositivo a scarica di gas presenta numerosi vantaggi rispetto alle lampade a incandescenza: la durata è superiore di 5-20 volte e varia da 6000 a 15000 ore; fino al 75% di consumo elettrico inferiore; intensità del flusso luminoso simile (+)

La tecnologia utilizzata per riprodurre la luce in esse è significativamente diversa da altre analoghe. Sotto l'influenza del campo elettrico applicato ai contatti, la lampada produce una scarica di gas.

Essa perfora l'ambiente inerte del tubo, producendo radiazioni ultraviolette. Tuttavia, questo spettro è invisibile all'uomo, quindi viene poi assorbito dal fosforo, che lo trasforma in una luminescenza visibile standard.

L'adozione su larga scala delle CFL ha praticamente sostituito le normali lampade a incandescenza. Rispetto agli esemplari lineari, la loro struttura è più compatta, mentre l'area coperta dal flusso luminoso è simile (+)

I dispositivi a scarica di gas sono disponibili sia in versione aperta che con diffusore.

Sono prodotti con attacchi di vario tipo:

• E27 – attacco standard;
• E14 – tipo minion;
• E40 – per attacchi di grandi dimensioni;
• G23, 2G7, G53, 2D – tipo decorativo di dispositivi: faretti, illuminazione d'accento, ecc.

A seconda della qualità dei componenti, la durata di funzionamento continuo garantita dal produttore varia da 3000 a 15000 ore.

L'installazione è notevolmente semplificata grazie alla disposizione di tutti gli elementi in un unico corpo non separabile, incluso anche il regolatore di avviamento.

La lampada fluorescente compatta (LFC) ha una gamma cromatica variabile dal bianco caldo al verde. La sostituzione di tale lampada avviene in modo analogo a quella di una normale lampada a incandescenza grazie al portalampada standardizzato.

Confrontando la lampada fluorescente con quella a incandescenza, si può notare che le caratteristiche positive della prima prevalgono nettamente:

• Longevità – grazie all'uso di reattori elettronici, caratterizzati da resistenza alle fluttuazioni di tensione di rete, la durata operativa dell'apparecchio aumenta notevolmente fino a 20.000 ore;
• il coefficiente di trasmissione del calore è ridotto, pertanto è consentito montarle in qualsiasi tipo di apparecchio di illuminazione senza rischio di surriscaldamento;
• la variabilità dello spettro della temperatura di colore, che viene utilizzata con successo nella progettazione degli ambienti interni.

Poiché nel dispositivo sono utilizzati componenti standardizzati, a condizione che il bulbo del gas rimanga ermetico, è possibile sostituire le parti guaste.

Se si confrontano le caratteristiche di un dispositivo fluorescente a risparmio energetico e una lampada a incandescenza, si nota una differenza sostanziale nel grado di riscaldamento: la prima si scalda molto durante il funzionamento e ha un corpo in vetro molto fragile, mentre nella seconda questi valori sono medi (+)

Grazie agli sviluppi all'avanguardia, si cerca di ridurre al minimo i difetti delle lampade fluorescenti a risparmio energetico, ma al momento sono ancora presenti:

1. La durata di vita delle lampade fluorescenti è limitata.
2. L'uso di vapori di mercurio, che sono dannosi non solo per l'uomo ma anche per l'ambiente, in caso di depressurizzazione del bulbo.
3. Considerando il punto precedente, è necessario adottare misure per lo smaltimento dei prodotti. Per le grandi aziende si tratta di un costo aggiuntivo.
4. Fragilità del corpo in vetro.

Forniture incontrollate di prodotti di scarsa qualità sul mercato e la diffusione di massa di tali articoli comportano una perdita di fiducia da parte dei consumatori. Più della metà delle lampadine di bassa qualità prodotte in Cina non sono conformi ai GOST.

Caratteristiche degli apparecchi alogeni

Si tratta di una versione migliorata delle normali lampade a incandescenza, che contiene nella sua costruzione vapori alogeni. Il filamento in questi prodotti è realizzato in fili di tungsteno, posizionati il più vicino possibile al portalampada del dispositivo. Per dare loro una forma a spirale, vengono attorcigliati e fissati tramite elettrodi e supporti.

Il tipo alogeno rientra condizionatamente nella categoria del risparmio energetico, poiché la sua durata è solo 2-3 volte superiore a quella delle normali lampade a vuoto. In media è di 4.000 ore. Il meccanismo di bruciatura del filamento è identico in entrambi i rappresentanti. La temperatura di colore delle lampadine alogene corrisponde alla temperatura reale del filamento – 3.000-3.200 K.

L'algoritmo di funzionamento del dispositivo è il seguente: gli atomi di tungsteno abbandonano il filo incandescente e, nel bulbo, si scontrano con i vapori di alogeni, combinandosi con essi. Ma l'alta temperatura non lascia altra via per lo sviluppo del processo chimico se non la decomposizione del composto: gli atomi di tungsteno ritornano di nuovo sulla spirale del filo.

Oggi come composizione alogena vengono utilizzati il bromuro di metilene o il metile. Tuttavia, continua il lavoro per selezionare composizioni volatili efficaci di alogeni. Poiché tutti gli elementi sono contenuti in un bulbo di quarzo, i raggi ultravioletti possono attraversare questo materiale, quindi vengono adottate misure per bloccarli.

Nei prodotti per rete elettrica, la lampada è ulteriormente racchiusa in un involucro di vetro. La filtrazione delle radiazioni nocive è ottenuta anche tramite l'applicazione di una composizione speciale sul bulbo. Queste lampade sono contrassegnate UV-Stop o UV-Block.

Nei modelli più economici, dove queste misure non sono sufficienti. Sulla confezione di tali prodotti viene indicato che i dispositivi devono essere installati esclusivamente in apparecchi con vetro di protezione.

La durata di tali lampadine è determinata dal momento in cui i filamenti di tungsteno si consumano. Grazie all'uso del ciclo alogeno, i produttori ottengono un aumento dell'efficienza luminosa mantenendo la stessa durata delle lampade a incandescenza: 1000 ore.

Oppure prolungano il periodo di funzionamento fino a 4000-5000 ore con gli stessi parametri di luce.

Il funzionamento di tali lampade è previsto per basse tensioni di rete – 6, 12 o 24 V, pertanto vengono utilizzate solo insieme a un trasformatore per lampade alogene.

Le lampade a bassa tensione con riflettore offrono ampie possibilità, ampliando il loro campo di applicazione. Grazie alla dotazione di un elemento riflettente a interferenza che filtra i raggi infrarossi, oltre il 60% del calore viene dissipato posteriormente attraverso il riflettore.

L'esemplare più potente è la lampada alogena metallica a fascio diretto. Questa opzione di illuminazione è adatta per ambienti in cui si trovano oggetti particolarmente sensibili al calore, che potrebbero danneggiarsi o deteriorarsi.

Nella maggior parte dei casi vengono utilizzati per l'illuminazione delle vetrine. Il colore bianco intenso dell'emissione luminosa con una temperatura di colore di 3200 K mette efficacemente in risalto gli elementi brillanti e la varietà cromatica dei prodotti illuminati.

I modelli capsula al tungsteno-alogeno HALO STAR STANDARD hanno caratteristiche standard. La serie HALOSTAR STARLITE ha una durata di funzionamento prolungata – fino a 3000 ore. I modelli in vetro HALOSTAR UV-STOP 24V sono dotati di assorbitore di raggi ultravioletti. HALOSTAR IRC – emette il 30% in più di luce.

Il design più compatto è quello dei modelli a capsula. Il loro processo di produzione si basa sulla tecnica a bassa pressione, quindi possono essere utilizzati in apparecchi di illuminazione aperti. Vengono prodotte solo due varianti: con posizionamento longitudinale o trasversale del filamento di tungsteno.

Il principale vantaggio rispetto a tutte le controparti in vetro è l'utilizzo di un bulbo in quarzo. La struttura è caratterizzata da una maggiore resistenza agli urti meccanici e da un'elevata resistenza termica.

Grazie a ciò, è possibile riempire la lampada con xeno ad alta pressione, garantendo un'elevata luminosità ed emissione luminosa.

Grazie alle sue proprietà positive, la luce alogena offre una resa cromatica efficace. L'ombra degli oggetti circostanti non presenta angoli netti, anzi, i contorni sono linee morbide.

Inoltre, segnaliamo i seguenti vantaggi:

• flusso luminoso stabile nel tempo;
• dimensioni compatte;
• funzionano senza trasformatore, ad eccezione di quelli a bassa tensione, in reti con alta tensione 220-240 V;
• ampio angolo di dispersione della luce, senza limitazioni nette in un fascio stretto;
• la luminosità non si perde per tutta la durata di vita;
• è possibile regolare l'intensità luminosa;
• alto livello di sicurezza – i modelli a bassa tensione possono essere utilizzati in ambienti con elevata umidità e in apparecchi di illuminazione senza vetro di protezione.

Oltre agli aspetti positivi, le lampade alogene presentano anche caratteristiche negative, tra cui il surriscaldamento eccessivo del bulbo. In alcuni modelli, la temperatura raggiunge i 500 °C. Per questo motivo, l'installazione degli apparecchi di illuminazione deve avvenire mantenendo una certa distanza dagli oggetti – altre fonti luminose e dal soffitto.

Inoltre, i prodotti alogeni sono sensibili alle fluttuazioni di tensione, il che rappresenta un notevole svantaggio.

I modelli lineari sono quelli che hanno ricevuto il maggior numero di critiche: non possono essere utilizzati a lungo in posizione verticale o inclinata. Di conseguenza, le sostanze alogene e il gas si separano e il dispositivo smette di funzionare.

I modelli alogeni in quarzo vengono utilizzati esclusivamente su un piano orizzontale, con uno scostamento non superiore a quattro unità dall'orizzontale. Se questa condizione non viene soddisfatta, il dispositivo si guasterà abbastanza rapidamente. Vengono prodotti esclusivamente in formato compatto.

Va notato separatamente che non si deve toccare la lampada con le mani, perché rimangono delle macchie. La si avvita dopo averla avvolta in un pezzo di stoffa, oppure indossando guanti.

Ulteriori informazioni sulla scelta delle lampade alogene sono disponibili in questo articolo.

Lampade a LED

Grazie al basso consumo energetico, inizialmente i cristalli dei LED venivano utilizzati esclusivamente per l'indicazione di vari processi nei dispositivi radioelettronici. Ma col tempo sono stati perfezionati, utilizzando elementi LED super luminosi, che ne consentono l'impiego in circuiti di illuminazione in quasi tutti i settori di attività.

Il dispositivo di tali fonti luminose è composto da diversi elementi: driver, LED e una piastra di getinax. I componenti sono racchiusi in un involucro che ha la forma di: 'pannocchia', bulbo allungato o tipo spot.

Sono tutti realizzati in policarbonato. Questa soluzione ha permesso di eliminare il problema principale: la probabilità di danni meccanici.

Grazie al fatto che il dispositivo contiene già un ballast, la lampada si collega direttamente alla rete di alimentazione senza apparecchiature di avviamento e regolazione.

Gli indicatori di potenza degli apparecchi LED sono proporzionali al numero di cristalli: più sono, più alti sono gli indicatori del flusso luminoso.

La stretta finalizzazione dei diodi consente di combinarli in gruppi piccoli o grandi.

A seconda del luogo di installazione previsto, le lampade si suddividono in:

• automobilistiche;
• industriali;
• fitolampade per piante (presentate in tipo lineare);
• proiettori da esterno;
• domestiche e per ufficio.

Gli apparecchi di tipo lineare vengono utilizzati in diverse condizioni. Per l'illuminazione paesaggistica è consigliabile scegliere dispositivi con alto grado di protezione – IP65, IP67.

Possono essere sia di forma tubolare, sia più potenti, rappresentati da proiettori. Per ambienti con clima standard è adatto — IP20.

Negli apparecchi a LED è stato possibile ottenere una dispersione proporzionale del flusso luminoso. Questa proprietà si mantiene per tutto il periodo di utilizzo. Le lampade praticamente non emettono calore, quindi non si surriscaldano (+).

Il fattore di forma generale possiede il maggior numero di caratteristiche positive rispetto a tutte le fonti sopra descritte:

• alimentazione dalla rete 220 V senza apparecchi di regolazione;
• il più basso consumo energetico tra tutti i tipi presentati;
• non richiede metodi speciali di smaltimento;
• non emette calore;
• l'angolo di dispersione raggiunge i 230 gradi;
• assenza di effetto pulsante;
• alto grado di trasmissione della luce fino a 120 lm/W;
• durata di servizio 50.000-100.000 ore;
• materiale dell'involucro infrangibile;
• resistenza agli sbalzi di temperatura e ad altri fattori negativi.

L'unico svantaggio di questa modifica è la categoria di prezzo elevata. Tuttavia, con maggiore probabilità, gli sviluppi futuri aiuteranno a livellare anche questo difetto.

Sul nostro sito c'è una serie di articoli dedicati alla scelta degli apparecchi LED, Le consigliamo di consultare:

1. Lampade a LED per la casa: quali lampadine a diodi sono migliori, panoramica dei produttori di lampade LED
2. Caratteristiche delle lampade a LED: temperatura del colore, potenza, luce e altre
3. Lampade a LED dimmerabili: consigli per la scelta, panoramica dei migliori produttori

Regole per la scelta delle lampade a risparmio energetico

Le lampadine a incandescenza sono state così a lungo in uso che, quando si cerca una sostituzione economica, ci si basa esclusivamente sull'indicatore di potenza. Per una maggiore comprensione, molti produttori indicano direttamente sulla confezione l'equivalente di potenza rispetto al flusso luminoso di una normale lampada a vuoto.

Per chiarezza, è bene precisare che potenza e flusso luminoso sono indicatori diversi. La prima grandezza si misura in watt, la seconda in lumen. Ad esempio, una lampadina a incandescenza da 40 W emette una luce di 470-500 lm, 60 W – 700-850 lm, 75 W – 900-1200 lm.

Scegliendo la luminosità necessaria di una lampada a risparmio energetico, ci si può basare sul fattore di potenza. Per le fluorescenti è pari a 5. Se una lampadina ha potenza di 12 W, significa che il suo equivalente fluorescente equivale a 60 W. Per i LED – 7-8 (+)

È proprio il rapporto tra questi due fattori – potenza e flusso luminoso – che permette di giudicare le prestazioni economiche dell'apparecchio. Il valore complessivo si misura in lm/W.

Ecco un altro esempio: una lampada standard per 1 W di elettricità consumata produce 10-15 lm di luce. Per le alogene – 15-20 lm/W, per le fluorescenti – 40-80 lm/W e per i leader a LED – 60-90 lm/W.

Tuttavia, questo non è l'unico aspetto che richiede attenzione.

È importante prestare attenzione alle seguenti caratteristiche:

1. Temperatura di colore. Se si prendono lampade di potenza identica ma di modelli diversi, il colore della loro emissione può variare. Questo valore si misura in Kelvin. La scelta della temperatura di colore può essere effettuata in un intervallo compreso tra 2700 e 6500 K. Più basso è il valore, più calda (gialla) è la luce.
2. Indice di resa cromatica. L'indicatore di una corretta resa cromatica è la luce solare – CRI=100. L'illuminazione artificiale non ha ancora raggiunto tali parametri. Qui bisogna basarsi su un CRI ottimale pari a 80 o superiore.
3. Durata operativa. I produttori indicano questo valore in ore. Tuttavia, tale indicazione non è comoda per tutti. Rappresentiamola in anni: alogena – 2 anni, fluorescente – 5 anni, LED – fino a 12 anni.
4. Tipo di attacco. La forma dell'attacco della lampada viene selezionata in base al modello specifico dell'apparecchio. La variante standard, come per le lampade a incandescenza, è E27.

Nella scelta della forma del bulbo, entra in gioco esclusivamente l'aspetto estetico. Tuttavia, bisogna considerare che una lampada troppo grande potrebbe non entrare nella cornice di vetro dell'apparecchio.

Realizzare la regolazione della luminosità di una lampada a risparmio energetico è un piacere piuttosto costoso, e inoltre la differenza evidente tra il funzionamento con e senza dimmer sarà qui poco percettibile.

Per soddisfare ogni aspettativa, vale la pena prestare attenzione anche ai produttori i cui prodotti si sono già affermati positivamente: Philips, OSRAM, GE, Ecola. Queste aziende offrono un periodo di garanzia di 2-3 anni sui loro prodotti.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video informativo su quali fonti luminose sono le più economiche:

Recensione e test delle lampade a LED Feron:

Nonostante sui mercati si possano ancora trovare lampade a incandescenza, le loro controparti a risparmio energetico presto le sostituiranno completamente dagli scaffali. Se si sostituiscono tutti gli apparecchi nei lampadari, dopo due anni la spesa sarà completamente recuperata. In seguito, si avrà un risparmio totale.

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