Illuminazione efficiente - La Bottega dell'Energia

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Energia per la casa
L'illuminazione efficiente (e confortevole)

I tempi dell’illuminazione basata sulle lampadine ad incandescenza ed alogene sono ormai finiti. Dal 1 settembre 2012 in Unione Europea non è più possibile la vendita della prima tipologia di lampade, mentre dal 1 Settembre 2018 è stata vietata la vendita anche del secondo tipo, ad eccezione di quelle rimaste nei magazzini dei rivenditori. Una volta esaurite anche queste scorte, le lampade ad incandescenza entreranno definitivamente a far parte del "mercato dei ricordi".

L’uso della lampadine ad incandescenza ed alogene non è vietato: se in casa ne abbiamo ancora, non siamo costretti a cambiarle. Però…ci converrebbe comunque farlo: la sostituzione con lampade a risparmio energetico o, meglio ancora, a LED permette un notevole risparmio di energia elettrica, con effetti sia sulla nostra bolletta elettrica, sia sull’ambiente: consumando meno energia elettrica contribuiamo a fare in modo che ve ne sia meno da produrre e quindi, indirettamente, contribuiamo anche alla riduzione delle emissioni in atmosfera.

Perché questa scelta da parte dell’Unione Europea? Proprio per dare un sensibile contributo alla riduzione di richiesta di energia elettrica e delle emissioni.

Teniamo presente che in Europa circa il 13% dell’energia elettrica totale richiesta dalle utenze è da imputare all’illuminazione del settore civile. In Italia, secondo i dati forniti dall’ENEA, l’illuminazione civile richiede l’11,9% dell’energia elettrica totale, di cui il 18,5% è da imputare al settore residenziale e il 54% al terziario. Ciò significa che un efficientamento dei sistemi di illuminazione contribuisce non poco sia alla diminuzione delle richieste energetiche, sia alla riduzione delle emissioni.

Esistono attualmente differenti possibilità alternative alla classica lampadina ad incandescenza. Senza addentrarci in particolari troppo tecnici, vogliamo capire come scegliere la migliore per le nostre esigenze; lo faremo, sostanzialmente, confrontando quanto disponibile in commercio con le lampadine ad incandescenza, alle quali siamo maggiormente abituati.

Per quanto riguarda la scelta del tipo di lampade, del loro numero e della loro disposizione per ottenere il corretto comfort luminoso, rimandiamo alle pagine dedicate a tale argomento.

Come sono fatte?

A noi tutti è ben nota, fin da piccoli, la forma classica "a bulbo" di una lampadina ad incandescenza. Chi non ricorda il papà che cambia la lampadina bruciata, con la mamma che corre a "staccare il salvavita" perché il papà, nella fretta, se ne è dimenticato?

Ci siamo poi anche abituati, negli ultimi anni, alle forme "bizzarre" delle
lampade fluorescenti compatte (quelle comunemente chiamate "a risparmio energetico") ed al fatto che, quando le acquistiamo, la nostra paura è, nonostante quanto indicato sulla confezione, che l’accensione della lampada non sia istantanea, come invece accadeva con le lampade ad incandescenza.

Quando poi sentiamo parlare di lampade a LED, la prima cosa che ci viene in mente non è certo una lampadina: per noi i LED sono le "spie colorate" presenti un po’ su tutti gli elettrodomestici (avete presente i "famigerati"
stand-by?).

Le cose, in realtà, sono un po’ differenti. Esistono oggigiorno lampade fluorescenti compatte,
alogene ed anche a LED molto simili, dal punto di vista estetico, alle care lampadine ad incandescenza.

La prima cosa da fare è quindi quella di osservare quali possibilità il mercato offre per quanto riguarda l’aspetto esteriore delle lampade che acquisteremo. Un consiglio è quello di fare qualche giro nei centri commerciali e nei punti vendita delle grosse catene specializzate in "fai da te" per rendersi conto delle svariate possibilità offerte. Non è detto che l’acquisto in questi esercizi commerciali risulti il più conveniente, ma, almeno per farci una prima idea, può essere un’ottima soluzione.

A titolo di esempio, mostriamo una "carrellata" dei corpi illuminanti con i quali abbiamo oggigiorno a che fare; includiamo anche la lampadina ad incandescenza, utile per un primo confronto "visivo" con le altre tipologie.

Oltre alle lampadine, inseriamo anche i
faretti, ormai presenti in quasi tutte le abitazioni. Teniamo presente che sia le lampade sia i faretti hanno "attacchi" anche molto differenti far di loro. La scelta dovrà ricadere sui corpi illuminanti adatti ai nostri lampadari o, più in generale, ai supporti a nostra disposizione.

Quanto mostriamo è, lo ripetiamo, soltanto a titolo di esempio: i nuovi tipi di lampade (in particolare quelle fluorescenti compatte e quelle a LED) vengono ormai prodotti con una amplissima gamma di forme, anche molto differenti dalla classica "a bulbo", il che ci consente di scegliere corpi illuminanti basandoci, fra le altre cose, su considerazioni di
design.


Confronto qualitativo

Per scegliere adeguatamente, in base alle nostre esigenze ed aspettative, le nostre nuove lampade può essere utile tener presente il confronto qualitativo riassunto dalla seguente tabella:



Riguardo alle caratteristiche riportate, dobbiamo tener presente che:

  • La durata media non corrisponde a quella reale, ma ad un calcolo standard. È quindi un parametro utile per il confronto fra le varie tipologie, ma non aspettiamoci, ad esempio, che una lampada a LED duri realmente per 25000 ore di accensione!

  • Nella tabella abbiamo riportato un esempio di potenza, molto diffuso (probabilmente ora un po’ meno…) nelle nostre abitazioni: la lampadina ad incandescenza da 60 W. Nella relativa colonna sono riportate le potenze consumate dalle altre tipologie di lampada, a parità di "prestazioni", ossia di livello di illuminazione. Già un confronto di questo tipo ci dà una prima idea di quanto possiamo risparmiare sulla bolletta elettrica!

  • L’ultima colonna mostra come, di fatto, le uniche lampade che possono essere affette dal problema dell’accensione non istantanea sono le fluorescenti compatte. Se teniamo particolarmente a questo aspetto, dobbiamo stare molto attenti a ciò che acquistiamo…


La
temperatura colore indicata in tabella, espressa in gradi Kelvin, indica quanto la luce emessa è "calda" o "fredda". Giusto per capirci: la luce emessa dalle classiche lampadine ad incandescenza è normalmente calda (toni tendenti al giallo), mentre quella emessa dalle luci al neon – ricordate a scuola? – è fredda (componenti bianco-azzurre).

Con più la temperatura colore è alta, con più la luce è fredda (sembra un controsenso, ma è proprio così!). Per chiarirci meglio le idee, possiamo far riferimento alla seguente immagine:



Non esiste una Legge che stabilisce quale sia la corretta temperatura colore.. La sua scelta è basata sul "gradimento" da parte delle persone che fruiranno dell’illuminazione o sulla particolare attività che verrà svolta nei locali illuminati. Di fatto, esiste però una Normativa, la UNI 10380 nella sua vesione aggiornata al 1999, che prescrive l'impiego di luce calda all'interno delle abitazioni. In un contesto domestico, normalmente si prediligono quindi  temperature colore fra i 2500 ed i 3500 K.

Temperature colore attorno ai 4000 K vengono preferite negli uffici, o comunque in contesti di lavoro e non di riposo/comfort. Lampade con temperature colore fra i 6000 ed i 6500 K di solito sono usate per attività "particolari" (ad esempio nelle carrozzerie) perchè forniscono tonalità di luce dette daylight
, che, accompagnate ad un alto indice di resa cromatica (CRI), sono in grado di fornire un’ottima "resa" visiva di tutti i colori.

Come scegliere?

A parte le considerazioni riguardanti l’aspetto esteriore e la temperatura colore, se intendiamo sostituire le lampadine delle nostre abitazioni (o dei nostri luoghi di lavoro) con altre a minor consumo dobbiamo preoccuparci che l’operazione non peggiori il comfort luminoso e visivo; anzi, se possibile, dovremmo sfruttare l’occasione per migliorarlo.

L’
efficacia luminosa di una lampada viene definita attraverso il proprio flusso luminoso, misurato in lumen. Con più è alto il flusso, con maggiormente efficiente è la lampada.

Attenzione: "maggiormente efficiente", in questo caso, non significa che "consuma meno"; significa invece che "illumina meglio e più intensamente". Una lampada con alto flusso luminoso può avere basso consumo energetico e viceversa!

Il flusso luminoso è, assieme alla temperatura colore, il principale parametro che influisce sul comfort visivo.

Per avere un’idea del corretto flusso luminoso che ci serve, dobbiamo però riferirci ad un’altra grandezza, ossia l’
illuminamento, misurato in lux. Un lux è dato da un lumen diviso per un metro quadro; quindi, se conosciamo l’illuminamento che ci serve, è sufficiente moltiplicarlo per la superficie del locale da illuminare per ottenere il flusso luminoso necessario.

I livelli di illuminamento consigliati dalla Normativa in applicazioni non industriali sono quelli riportati nella seguente tabella:



Si tratta di una tabella indicativa e riassuntiva di quanto propone l'attuale Normativa, utile esclusivamente per efefttuare delle scelte di prima approssimazione. Nelle pagine dedicate al comfort luminoso esponiamo una tabella più approfondita relativa alle sole abitazioni.

Una volta stabilito il corretto livello di illuminamento, dobbiamo chiederci quale tipo di lampada scegliere per ottenere questo flusso luminoso e di quante lampade avremo bisogno.

Per svolgere questa operazione dovremmo consultare i cataloghi dei produttori dei differenti tipi di lampade oppure girare per i vari negozi e controllare tutti i flussi luminosi delle lampade che ci piacciono.

Però, se vogliamo semplificarci le cose ed avere un’idea rapida di quello che fa al caso nostro, ci possiamo affidare alla seguente tabella, dove abbiamo riportato dei valori comuni di flusso luminoso. La tabella mostra anche, a parità di tale grandezza, le potenze elettriche assorbite dalle tipologie di lampade che stiamo analizzando.



Quanto si risparmia?

Facciamo un esempio: supponiamo di dover illuminare la zona giorno del nostro appartamento, con superficie di 40 mq. L’illuminamento medio consigliato è fra 70 e 100 lux, scegliamo un valore medio di 85 lux. Il flusso luminoso necessario vale quindi 85 lux moltiplicato per 40 mq, cioè 3.400 lumen.

Possiamo a questo punto scegliere diverse opzioni. Selezioniamo lampade da 740 lumen: in tal caso ci servirebbero 4,59 lampade, pari a 3.400 lumen (flusso totale prima calcolato) diviso 740 lumen (flusso di una lampada). Chiaramente sceglieremo il numero intero approssimato più vicino al nostro risultato, cioè 5 lampade.

Con 5 lampade da 740 lumen ciascuna avremo un flusso totale di 740 x 5 = 3.700 lumen, maggiore di quello consigliato dalla norma, che ci va benissimo.
Ora si tratta di scegliere il tipo di lampada. Se basiamo la nostra scelta sul risparmio energetico, notiamo come 5 delle lampade da noi scelte consumano:

  • 5 x 60 W = 300 W con lampadine ad incandescenza

  • 5 x 37 W = 185 W con lampade alogene

  • 5 x 9 W = 45 W con lampade fluorescenti compatte

  • 5 x 7 W = 35 W con lampade a LED


La nostra scelta cade quindi sulle lampade a LED, tenendo anche conto dell’ottima luce naturale da essi emessa (che in una zona giorno garantisce un ottimo comfort visivo).

Che risparmio abbiamo ottenuto rispetto all’uso di lampade ad incandescenza? Esso è pari al consumo di queste (300 W) meno i 35 W delle lampade a LED, cioè 265 W. Supponendo di tenere accese le luci della zona giorno per una media di 4 ore al giorno (cioè 365 x 4 = 1.460 ore all’anno), in un anno risparmiamo 265 W x 1.460 ore = 386,9 kWh. E quindi risparmiamo l’emissione di circa 193,5 kg di CO2 in atmosfera. Vi pare poco???

Qui di seguito i risparmi ottenibili con ciascuna scelta e le emissioni di CO2 risparmiate, entrambi calcolati rispetto al caso di lampadine ad incandescenza:

  • Con lampade alogene: risparmio di 167,9 kWh e 84,1 kg di CO2 all’anno

  • Con lampade fluorescenti compatte: risparmio di 372,3 kWh e 186,2 kg di CO2 all’anno

  • Con lampade a LED: risparmio di 386,9 kWh e 193,5 kg di CO2 all’anno


Il calcolo che abbiamo fatto "a spanne" indica chiaramente qual è la scelta migliore dal punto di vista del risparmio economico e della riduzione di emissioni di CO2. Generalizzando, posiamo visualizzare i risparmi conseguibili attraverso il seguente diagramma:



Avvertenze per l'acquisto

Se stiamo pensando di rendere maggiormente efficiente l’impianto di illuminazione della nostra abitazione, non dobbiamo per forza rivolgerci ad un architetto o ad un consulente energetico: anche con procedimenti "fai da te", basati su semplicissimi calcoli illuminotecnici, possiamo fare delle scelte ottimali e sensate. Siamo in questo caso avvantaggiati dal fatto che conosciamo già le potenze elettriche delle nostre lampadine (ad esempio ad incandescenza): sfruttando la tabella di equivalenza delle potenze possiamo scegliere, a parità di flusso luminoso, altri tipi di lampada.

Nel caso di una nuova abitazione il discorso è ancora valido, a patto di saper "guardare oltre", cioè di essere in grado di stabilire
a priori le necessità di illuminazione dei differenti ambienti. In questo caso, infatti, non abbiamo ancora maturato alcuna esperienza riguardante le potenze da installare (dato che nella casa non ci abbiamo ancora abitato…), ma ci viene comunque in aiuto il calcolo illuminotecnico basilare.

Se non sappiamo o non vogliamo affrontare tale calcolo o se preferiamo fare le cose in modo maggiormente scientifico e "preciso", il consiglio è quello di rivolgersi ad un architetto, che saprà consigliarci in modo adeguato, effettuando un vero e proprio progetto illuminotecnico, basato sia su considerazioni tecnico-economiche, sia su aspetti di
design e comfort visivo.

Se poi desideriamo anche avere un preventivo dei risparmi che conseguiremo negli anni rispetto, ad esempio, alla tradizionale soluzione con lampadine ad incandescenza, l’unica cosa da fare è affidarsi ad un bravo consulente energetico: egli, oltre a farci un progetto illuminotecnico adeguato alle nostre esigenze, saprà correttamente informarci sui costi da sostenere e sui risparmi.

Quanto ai costi, non fermiamoci soltanto alle apparenze: una lampada a LED costa molto di più delle sue equivalenti (in termini di potenza), ma consente, fra tutte, il maggior risparmio. Nel seguente diagramma riportiamo i differenziali percentuali di costo rispetto alla classica soluzione ad incandescenza. Osserviamo come, a parità di prestazioni (potenza elettrica assorbita e flusso luminoso erogato), una lampada a LED costa…il 1660% in più rispetto ad una equivalente ad incandescenza!



Esempio di calcolo costi-benefici

Facciamo un esempio di calcolo costi-benifici, di modo da renderci meglio conto delle possibili complicazioni alle quali andiamo incontro.

Osserviamo il
diagramma che fornisce i differenziali percentuali di costo delle differenti tipologie di lampade rispetto a quella ad incandescenza. Se una lampadina ad incandescenza da 60 W costava 1,50 Euro, l’equivalente a LED costa circa 1,50 Euro x 1660% / 100 = 24,9 Euro (ragionando sui prezzi in Euro la differenza fa spaventare un po’ meno, non trovate?).

A questa differenza, certamente uno svantaggio, fa da "contrappeso" il notevole risparmio che si consegue con la lampada a LED durante ogni anno di utilizzo.

Sempre ragionando sulla lampada ad incandescenza da 60 W, la sua equivalente a LED assorbe una potenza di soli 7 W, quindi la differenza fra le due è di 53 W.

Ipotizzando 4 ore di accensione giornaliere, in un anno risparmiamo 53 W x 4 ore al giorno x 365 giorni = 77,38 kW.
Considerando un costo medio dell’energia elettrica di 19 centesimi di Euro al kW, in un anno risparmiamo 77,38 kW x 0,19 Euro = 14,7 Euro. In due anni il doppio, ossia 29,4 Euro.

Conclusione: in meno di due anni il risparmio dovuto alla scelta della lampada a LED ci ripaga della spesa sostenuta per l’acquisto (infatti 29,4 Euro risparmiati in due anni sono superiori ai 24,9 Euro spesi). Dal terzo anno in poi tutto ciò che risparmiamo è guadagnato!

Teniamo inoltre conto delle differenti "durate" delle due lampade: 1200 per l’incandescenza e 25000 per il LED (cautelativamente abbiamo considerato le ore massime per la prima e le minime per la seconda). Con 4 ore di accensione giornaliere (cioè 4 x 365 = 1460 ore all’anno), la prima durerebbe 1200/1460 = 0,82 anni (cioè circa 10 mesi), la seconda 2500/1460 = circa 17 anni. Togliendo i primi due anni (durante i quali recuperiamo la spesa iniziale), ci restano 15 anni di risparmio energetico, che per noi saranno interamente un guadagno.

Il calcolo che abbiamo svolto, seppur "a spanne", è sufficiente per farci capire com’è opportuno valutare l’acquisto con un’analisi costi-benefici proiettata su più anni, dove si tiene conto anche di altri fattori (manutenzione, durata media prima della sostituzione, ecc.). Anche in tal caso, un bravo consulente energetico è in grado di svolgere questo compito e, soprattutto, di comunicarci e spiegarci in modo compensabile i risultati, cioè quello a cui "andremo incontro".

Nel caso di uffici, negozi ed illuminazione di edifici pubblici e spazi produttivi, il metodo "fa da te" è assolutamente sconsigliato. La complessità del problema richiede l’affidamento incondizionato all’esperienza ed alle capacità di un professionista illuminotecnico.

Leggere l'etichetta energetica

In base alla Direttiva 2010/30/UE ed al successivo Regolamento n. 874/2012, tutte le lampade destinati agli usi domestici devono essere accompagnate da un’apposita etichetta energetica, normalmente stampata sulla confezione.

Dall’1 Settembre 2013 è in vigore il nuovo Regolamento UE 874/2012, secondo il quale
sulle confezioni deve essere riportata la nuova etichetta energetica. Poichè la vecchia etichetta si trova ancora apposta sulle confezioni delle lampade prodotte prima di tale data (e che per molto tempo saranno ancora in vendita), illustriamo entrambi i tipi di etichetta.

Per la vecchia etichetta erano ammessi due due formati, a colori ed in bianco e nero. Una prima parte riporta l’efficienza energetica, identificabile con una scala (a colori nel primo caso, grafica nel secondo). Le lampade sono suddivise in 7 classi, dalla A (la migliore) alla G (la più scarsa).
Una seconda parte riporta le caratteristiche fisiche della lampada: il
flusso luminoso prodotto (in lumen), la potenza elettrica assorbita (in W) e le ore standard di funzionamento.

L’etichetta energetica serve dunque per poter confrontare immediatamente e facilmente lampade differenti fra loro, sia dello stesso produttore che di produttori differenti.



La nuova etichetta, che riportiamo qui sotto, presenta il nome e/o il marchio del produttore ed il modello della lampada, a differenza di quella vecchia.
Viene inoltre indicato il
consumo ponderato di energia; si tratta, in pratica, dell'indicazione dell'energia elettrica consumata dalla lampada per ogni 1.000 ore di funzionamento. Non vengono però più indicati i dati di potenza elettrica, flusso luminoso e durata.

Da notare, infine, come sia cambiata la scala che rappresenta la classe energetica di efficienza: il numero di classi è rimasto identico (7), ma sono state abolite le vecchie classi F e G (quest'ultima ormai propria delle sole lampade ad incandescenza) per far posto alle classi A++ ed A+. Questo perchè, con il passare del tempo, vengono prodotte lampade sempre più efficienti, che la vecchia classe A ormai non è più in grado di rappresentare adeguatamente.



 
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