Settimana passata mi sono preso un giorno di tregua dalle fatiche lavorative e sono andato al Lumen Forum di Milano, evento dedicato alla tecnologia LED, organizzato da Tecnoimprese. Proprio non potevo mancare, visto che fra un paio di settimane saremo tutti su al Light and Builing di Francoforte, dove verremo sommersi da tonnellate di LED, in ogni forma, dimensione, vestito. Giusto per assaporare un po’ di novità tecnologiche e tenermi un po’ informato: in passato bastavano 4 nozioni basi di illuminotecnica e più o meno si riuscivano a padroneggiare le principali tecnologie preposte all’illuminazione: dalle sorgenti ad incandescenza, alle lampade ad alogenuri metallici, passando dai tubi fluorescenti. Oggi non è più così, l’evoluzione tecnologica della luce allo stato solido è talmente veloce da rendere obsoleto quanto scritto, detto o pubblicato qualche mese fa.
Ho pensato che fosse interessante chiedere a Danilo Paleari di riproporre su Luxemozione il suo intervento al Lumen, il cui titolo, guarda caso, era:Il futuro della tecnologia allo stato solido:evoluzioni, standard e aspettative. Interessante il punto di vista sulla standardizzazione proposta da Zhaga, per la serie non tutto è oro quel che luccica! (qua il pdf della presentazione)
Ma vediamo cosa dice Danilo, buona lettura!
In occasione del recente LUMEN FORUM di Milano mi è stato chiesto, a conclusione della sessione plenaria, di fare un po’ il punto della situazione del momento “caotico” che sta vivendo il mondo dell’illuminazione per colpa dei LED. Nel mio intervento ho cercato semplicemente di raccontare il mio punto di vista che nasce dall’esperienza sul campo come consulente nell’ambito dell’illuminazione a stato solido e come docente di Tecnologie LED al Master in Lighting Design del Politecnico di Milano e presso il Consorzio Tecnoimprese .
Una delle cose che cerco sempre di far comprendere con chiarezza durante i miei corsi è l’impatto che le nuove sorgenti avranno su tutto il variegato mondo del Lighting. I LED non sono solo una nuova sorgente di illuminazione; rappresentano un cambiamento tecnologico epocale, una radicale trasformazione nell’intero settore, una vera e propria rivoluzione. E’ riduttivo parlare sempre e solo di efficienza energetica, anche se sentire numeri ormai vicini ai 220 lumen/watt dovrebbe fugare ogni dubbio su quale sarà il futuro. Ma l’efficienza energetica è solo uno degli aspetti peculiari di questa nuova sorgente. Occorre iniziare a parlare di qualità della luce, di “flessibilità” della luce, di gestione della luce; occorre iniziare a parlare di tutti quegli aspetti che grazie ai LED determineranno nei prossimi anni il nuovo modo di progettare la Luce
Qua di seguito alcuni schemi esplicativi dell’evoluzione tecnologica della tecnologia allo stato solido:
Prima di tutto è opportuno pero’ cercare di fare un po’ di chiarezza. Quando ci sono le rivoluzioni spesso le regole vengono stravolte e senza basi certe è difficile prendere delle decisioni. Basta dare un occhio alla situazione normativa in ambito illuminotecnico in relazione ai LED per comprendere che siamo nel pieno della bufera: fotometria, resa cromatica, effetto fotobiologico, sicurezza elettrica, affidabilità e tempi di vita. Tutte le norme e gli standard precedenti devono essere completamente rivisti, ma ci vorrà sicuramente del tempo. Il problema è che le decisioni da pare delle aziende produttrici di apparecchi di illuminazione devono essere prese ora. Il mercato sta iniziando a correre veloce e chi si ferma o resta indietro oggi, rischia di perdere il treno.
Una soluzione potrebbe essere quella della standardizzazione; offrire alle aziende soluzioni intercambiabili, svincolate dal produttore della sorgente e definite nei parametri termici e maccanici è l’approccio che sta portando avanti il consorzio Zhaga. Un tentativo volto sicuramente alla necessità di fare in modo che l’illuminazione a stato solido entri il prima possibile nella cosiddetta fase del “mercato”. Un approccio progettuale “incrementale” e rassicurante anche e soprattutto per l’utente finale che avrà sicuramente maggiore confidenza con apparecchi che richiamano, anche da un punto di vista formale, quelli del passato. Ma un approccio che, a mio avviso, rischia di sminuire alcune delle potenzialità veramente rivoluzionarie che i LED possono offrire.
Quelle potenzialità che potrebbero essere invece sfruttate da un approccio “trasformazionale” e veramente innovativo che porterebbe alla completa ridefinizione degli apparecchi di illuminazione. Un approccio basato su una profonda conoscenza della tecnologia LED da parte delle aziende che potrebbero sfruttare le competenze elettroniche che sicuramente nel nostro paese non mancano, ma un approccio basato anche su una attenta progettazione ottica e fotometrica. Un insieme di competenze che se ben sfruttate riusciranno a dare un impulso forte al settore della luce in Italia e a differenziarlo dal resto del mondo. Un approccio innovativo che potrà mettere in moto una completa ridefinizione del Design degli apparecchi di illuminazione.
In una frase di Michele De Lucchi è racchiusa tutta la forza di questo nuovo approccio:
“E’ un momento bellissimo per disegnare le lampade. Tutto il mondo si sta disperatamente confrontando su come sarà fatta la nuova lampada a LED…”
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interessante, grazie per la condivisione!
Donatella
Ciao Donatella, benvenuta su luxemozione.
visto che ci sono ti segnalo che sul sito del Lumen Forum sonoo pubblicati i pdf dei principali interventi qua il link:
Io a leggere l'intervento sopra ho sorriso, in un evento a Londra un paio di anni fa qualcuno ha detto che stanno realizzando Led che avranno efficienze fino a 790 lm/w, chi sa qualcosa di fotometria commenti da solo.
Oggi il mercato dei Led vive (e soffre) di 2 problemi profondi, il primo riguarda la mancanza di informazioni tecniche precise, perché sembra che nessuno abbia il coraggio di fare una vera analisi delle efficienze disponibili sul mercato, tutti accecati dalle luminanze folli che si trovano in giro (come se questo volesse dire "tanta luce"), così come nessuno contesta che i dati di efficienza vengano forniti su emissioni di 1 secondo a temperatura di giunzione di 25°. Avete capito bene “temperatura di giunzione”. Ripeto, chi sa qualcosa commenti di conseguenza.
Il secondo problema è commerciale, con migliaia di produttori di Led inteso come chip, e centinaia di migliaia di aziende che producono prodotti, alla fine ciò che si vende sono solo giocattoli come luci di Natale, perché i clienti non capiscono più perché un incasso a led di una azienda importante possa costare 350 euro e uno di pinco pallino ne costa 15, entrambi in alluminio pressofuso e con i led della Cree.
Possiamo fare previsioni stratosferiche, ma quando sorgente luminosa e corpo illuminante coincidono, tutto questo inventarsi qualcosa sparisce, e infatti tutti hanno le stesse cose, tutte prodotte in Cina, tutti sbandierando "le incredibili novità".
Poi possiamo parlare dell'effetto della luce blu emessa dai Led nei cicli cirdadiani del corpo umano, della resa cromatica "fino a 99" fatta aggiungendo solo il giallo, dei chili di dissipatori in alluminio indispensabili se si vuole garantire qualche migliaio di ore di vita in condizioni normali, possiamo parlare di questo e di altro ancora.
Io continuo a sorridere e ancora mi sorprendo dell'assordante silenzio delle grandi aziende, quelle che perdono mercato ogni mese a scapito di chi prima faceva elettronica, meccanica, stampaggio plastica, e che adesso, grazie ai Led, si sono scoperti illuminotecnici.
A proposito, i Led sono ecologici perché non hanno mercurio.
Chissà cosa faremo con l’arsenurio di Gallio di cui sono composti quando dovremo smaltirli.
Non voglio né posso fare la guerra ai Led, vorrei solo che qualcuno con più possibilità di me di farsi sentire cominciasse a dire qualche piccola verità al riguardo.
Daniele
Solo una piccola annotazione.
Le informazioni tecniche "precise" relative ai LED esistono e sono a disposizione di chiunque; occorre solamente saperle leggere. Per inciso, alcuni produttori già caratterizzano i loro prodotti ad una Tj di 85° e ritengo che questa sarà la strada che presto tutti seguiranno. Consideri in ogni caso che il derating termico avrà sempre una minore importanza man mano che la tecnologia evolverà.
Esistono anche le analisi degli apparecchi disponibili sul mercato (nella mia relazione ho fatto riferimento a quella del DOE) e sono analisi realizzate da laboratori indipendenti. Questo è proprio uno degli argomenti che ho affrontato nel corso della mia relazione. Peccato non ci fosse anche lei. Sarà per la prossima volta.
Mi inserisco in questo interessante dibattito, dicendo subito che, da "elettronico" condivido in pieno il commento di Danilo: come sempre succede (ed è successo) il tempo e l'evoluzione tecnologica, faranno chiarezza e pulizia su e di tanti luoghi comuni sui LED. Ed è vero: le informazioni esistono. Basta saperle leggere. Installo e progetto sistemi LED con l'aiuto dell'ottimo DIALUX dal 2008. Ho realizzato anche installazioni importanti che, a distanza di due anni (ma forse e presto) non hanno dato alcun problema. E' una tecnologia nuova, almeno relativamente all'illuminotecnica, e credo che manchi proprio uno storico al quale fare riferimento. Ma, come si dice, il tempo è galantuomo.
Danilo, non era una cosa personale, se l'ha presa così non era mia intenzione.
Io non ho dubbi che ci siano prodotti che mantengono ciò che promettono, io contesto l'assoluta confusione che c'è nel mercato, e di questo me ne darà atto, per cui chi dice "Led" è un salvatore del mondo, quando invece il 90% di quelli oggi in commercio raramente raggiungono i 70 lm/w e hanno vite utili nell'ordine di poche migliaia di ore se tenuti a temperatura ambiente non superiore i 25°C
Io lavoro molto nei paesi arabi, negli ultimi anni hanno utilizzato Led per illuminare le facciate dei palazzi, hanno avuto tanti di quei casini che molti progettisti e distributori neppure ne vogliono sentir più parlare.
Però, per chiarezza, ribadisco che io non sono "contro" i Led a priori, ne ho istallati alcuni in casa mia, io sono scettico riguardo i proclami roboanti che continuano ad arrivare da ogni parte.
Stanno sviluppando i Led su base ceramica, si parla di superconduttori, perché un Led è un diodo, e visto che non si può alzare la tensione altrimenti si rompe la giunzione, l'unico modo per avere potenze maggiori è alzare la corrente, ma lei sa meglio di me che quel poveraccio di Joule ha detto che il calore è funzione del quadrato della corrente, quindi corrente 1 calore 1 corrente 2 calore 4, il che crea non pochi problemi ai produttori, quindi io non credo che il “derating termico” come lo chiama lei avrà sempre meno importanza, verrà migliorato, ma a quali costi? E se il Led funzionerà meglio perché fatto diversamente, cosa faranno quelli che monteranno da qualche parte?
Io sono contento che persone come lei informino correttamente, ma si faccia un giro e guardi cosa si vende, io stesso, per un progetto, mi sono fatto mandare un campione delle famose strip che vendono tutti, con tanto di spiegazione dei vantaggi dell’uso di quel prodotto, solo che, visto che sono un malfidato, ho messo il campione nella sfera di Ulbricht, ottenendo 25 lm/w.
Non si salva il mondo con 25 lm/w, ma forse è sufficiente per riuscire ad accecarci.
Io so solo che a fronte di un mercato con potenzialità apparentemente enormi, se si continua così i Led faranno invece implodere il loro stesso mercato, frantumandolo in milioni di piccoli importatori di prodotti di qualità sempre più scarsa, mettendo in grossa crisi (sta già accadendo) le grandi aziende di illuminazione, con progetti di illuminazione che definire discutibili è poco.
Per fortuna non sono da solo a dire queste cose, Cielobuio è da un po’ che lo dice, ora stanno uscendo anche studi medici sulla pericolosità dell’uso indiscriminato dei Led (non dei Led ma del loro uso), anche il nostro Ministero della Salute (per ciò che vale) ha emesso un report adducendo alla luce dei Led alcuni percoli per la vista, in Francia li hanno vietati in tutti gli ambienti dove ci sono bambini, la UNI sta studiando normative per realizzare l’illuminazione pubblica a Led solo in forma indiretta, insomma, se ne parla, si hanno pareri e opinioni diverse, forse come tra me e lei.
Ma dire che perché si arriverà a 220 lm/w tutto sarà, o dovrà essere fatto a Led, mi fa pensare che forse è il caso di aprire un negozio di occhiali da sole polarizzati, direi che presto ne avremo tutti bisogno.
Non se la prenda in maniera personale, non la conosco, non ho seguito la sua lezione, come posso giudicarla?
Magari me la mandi, la leggerò volentieri.
Daniele
Daniele, nulla di personale, si figuri.
Tanto per far chiarezza le dico che le stesse parole che ha usato lei sono quelle che ho utilizzato io come introduzione al mio intervento: siamo in un momento di assoluta confusione nel mercato. L'unica cosa certa è che l'illuminazione del futuro sarà a stato solido.
Cosa fare allora? Io sono convinto che la formazione, la ricerca, la sperimentazione, il continuo aggiornamento siano l'unica risposta possibile. Prima di tutto occorre "informarsi".
Al Laboratorio Luce del Politecnico di Milano organizziamo corsi specifici su queste tematiche. Le segnalo ad esempio un corso sulla misura del sistemi LED per l'illuminazione che si terrà a Maggio:
http://www.luce.polimi.it/Docs/Corsi/MLEDI_2012.pdf
Altre tematiche sarebbero di sicuro interesse, come quelle sull'effetto fotobiologico o sui disturbi al ritmo circadiano. Anche qui ci vorrebbe un po' di chiarezza perchè dagli esempi che ha citato si capisce che c'è molta confusione in giro.
Danilo
PS
qui trova la mia presentazione
https://docs.google.com/file/d/0B3TDngIo2roBbGVlQUw5bzJSdENsM181UXZFVVJsQQ/edit?pli=1
Bungiorno Daniele, benvenuto su Luxemozione. Sono contento che sia nato un dibattito perchè, al di là dell'articolo, è proprio da questo che poi si riesce a fare il punto della situazione.
Hai ragione a porre dei dubbi sulla tecnologia LED, io me li pongo dal primo articolo che scrissi su Luxemozione, dedicato alla tecnologia allo stato solido.
Tu citi problematiche di diversa natura, la prima legata principalmente ad una cattiva informazione iniziale causata una forte asimmetria conoscitiva, per cui in un primo periodo (diciamo dal 2002 al 2008) tutti, o meglio pochi, hanno detto e fatto il bello e cattivo tempo, senza regola alcuna e prendendo in giro il povero cristo che comperava una tecnologia che non manteneva assolutamente le migliaia di promesse fatte (dalla 100 mila ore di vita, ai risparmi energetici e rendimenti incredibili) e di cui Torraca, che è stata sventolata in giro per anni in convegni e da sistemi di informazione, è un triste e lampante esempio.
Oggi mi sento di dire che le cose stanno cambiando, se un paio di anni fa a convegni come il Lumen Forum si sentiva parlare di LED come panacea ai mali del mondo, ora non è piùà così!
Anche i produttori di LED e assemblatori e produttori di corpi illuminanti si sono messi la mano sulla coscienza: non si parla più di efficienza di led nudo e crudo, ma di efficacia di una macchina composta da LED, trasformatore, dissipatore, sistema ottico e via discorrendo.
Basta leggere riviste di settore per rendersi conto che qualcosa è cambiato (in meglio) davvero nel mondo dei LED, un nuovo approccio, sensibile alle problematiche che un cattivo uso della tecnologia allo stato solido può generare, non solo alle fantomatiche prestazioni che per anni sono state usate come stratagemma di marketing per vendere prodotti che nessuno conosceva e falsando di fatto il mercato.
Io credo che, grazie ad una corretta informazione, tra poco si assiterà alla inesorabile morte, naturalmente commerciale, di tanti ciarlatani che si sono buttati nel mondo dell'illuminazione, cavalcando la tigre del diodo ad emissione luminosa, senza capirne una mazza di illuminotecnica e , evidentemente, quasi nulla di LED.
Diversa e analogamente importante la questione LED e salute, credo che anche Danilo ne sia consapevole, visto che il suo ultimo articolo su LED-in si intitola LED e rischio fotobiologico.
I peoblemi alla salute che un'applicazione non corretta della tecnologia led può generare esistono e sono concreti.
Primo tra tutti la luminanza elevatissima che può causare danni permanenti alla vista, e di questo parla prevalntemente i documento che citi: usare sistemi di protezione per applicazioni domestiche o in presenza di bambini (analogo a quanto fatto per le sorgenti CFL che contengono mercurio
Per quanto riguarda l'emissione nello spettro con picchi sui 440nm è argomento molto complesso, Cielobuio è convinta di una cosa, ma io ho letto svariati documenti, tutti molto discordanti, e prima di usare termini come cancro o morte ci penserei un paio di volte.
Ciao
Sono d'accordo. Anche se io non ho mai parlato di cancro e morte, un conto è cercare informazioni scentificamente valide e provate, un conto affrontare le questioni con una sorta di "ardore religioso".
Credo però che tutto questo miglioramento non ci sia ancora, di sicuro prima o poi si farà pulizia, ma credo la strada sia ancora lunga.
Vedremo.
Daniele
No tu no, ma i signori di Cielobuio, sembrano amare un sacco parole d'effetto come quelle citate sopra, soprattutto quando c'è da tirare l'acqa al proprio mulino.
Pienamente d'accordo d'accordo con te sulla questione dell'obiettività delle fonti, anche se è un po' difficile trovarle...comunque sono fiducioso le cose stanno cambiando in meglio!
ciao
Non sono un tecnico, ma sono interessato all'argomento, quando ho letto la resa di 220 lumen/watt sono rimasto molto sorpreso, ma non capisco se si parla di valori con realizzazioni in commercio ora o si tratta di prototipi.
Dando anche una scorsa ai documenti non ho capito questo dettaglio :)
Nei grafici del DOE viene rappresentata la attuale efficienza degli apparecchi di illuminazione a LED e come si vede ci si attesta a valori compresi tra i 60 e i 90 lm/watt. Questi sistemi si basano praticamente tutti su LED a conversione di fosfori che possono arrivare ad avere efficienze di circa 140/150 lm/watt (in funzione di temperatura colore e temperatura di giunzione). In futuro valori superiori ai 200 lm/watt saranno possibili con l'utilizzo di sistemi ibridi che utilizzano sia la conversione dei fosfori che l'emissione diretta di lunghezze d'onda attorno ai 615 nm.
Argomenti interessanti! E' parecchio che non intervengo ma continuo a seguire le discussioni perchè mi piacciono due cose di questo blog, l'entusiasmo e l'apertura mentale, al di là delle ragioni industriali e commerciali.
Anni fa, sono intervenuto con un post in cui, da una parte esaltavo i vantaggi della tecnologia LED, dall' altra ponevo degli interrogativi sui loro effetti sull'organismo ed anche sull' impatto ambientale.
Non piacque molto, o forse non convinse abbastanza. Quello che cercavo di fare, contrapponendo due aspetti così contrastanti, in realtà era un tentativo di disambiguazione meta -etica. Mi spiego, o almeno ci provo. La confusione esiste ed ha delle ragioni per esserci, infatti i LED sono il prodotto dell'evoluzione tecnologica, che oggi è asservita alle logiche di profitto dell'economia di mercato e non alle esigenze di benessere globale, dal punto di vista "umanistico". Non sono le regole in sè stesse, che risolveranno o meno la situazione, sarà bensì la mentalità delle persone che detteranno queste regole a fare la differenza.. Fortunatamente ci sono sempre più persone, e questo blog lo conferma che, pure essendo dei tecnici, hanno maturato un grado di consapevolezza e di onestà intellettuale che farebbero sperare per il meglio. Peccato non abbiano ruoli decisionali, sarebbe tutto più semplice e più veloce. Possiamo comunque continuare a portare avanti questi argomenti e proporre punti di vista ragionevolmente innovativi ed evolutivi:non sottovalutiamo il potenziale che le nuove idee hanno di influenzare la realtà.
Mi permetta di fare un appunto a quanto da lei affermato in merito a evoluzione tecnologica, logiche di profitto ed esigenze di benessere globale. Per l'illuminazione artificiale nel mondo viene impiegato circa il 20% dell'energia elettrica complessivamente prodotta, pari più o meno a tutta l'energia elettrica prodotta da centrali nucleari e centrali idroelettriche. L'illuminazione a stato solido ci sta dando la possibilità di ridurre enormemente questo 20% con conseguenze immediate sul benessere globale. Indipendentemente quindi da logiche di profitto più o meno asservite all'economia di mercato, il LED è una di quelle evoluzioni tecnologiche che faranno sicuramente bene al nostro pianeta; su questa cosa non è possibile che ci siano dubbi. Poi possiamo discutere tranquillamente degli effetti della luce prodotta dai LED sull'organismo, sull'ambiente ecc. ecc., ma lo sforzo di tutte le persone intelligenti e preparate in questo settore dovrebbe essere in questo momento mirato ad un veloce e corretto sviluppo di questa tecnologia.