Illuminazione nell’industria: durata e sicurezza dei LED

Illuminazione nell’industria: durata e sicurezza dei LED

L’illuminazione a LED si sta sempre più affermando anche in ambito industriale. Quali sono i punti di forza e le possibili criticità di questa tecnologia applicata ad ambienti produttivi? Lo abbiamo chiesto ad Andrea Banfi di Lumileds.

“Il LED – spiega Banfi – rappresenta un completo cambiamento di tecnologia rispetto alle sorgenti luminose che si usavano in precedenza e di cui si conoscevano bene i limiti. Oggi dai LED ci si aspettano performance del tutto diverse, a cominciare dalla durata di vita, le ormai famose 50mila ore, che ora sono diventate 100mila e oltre. Si tratta di un dato che viene da modelli matematici ricavati da test di laboratorio. Un criterio certamente valido, ma che poi va rapportato alle condizioni reali in cui il LED viene utilizzato.”

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Magazzini del Gruppo CCC , Polkowice (Polonia). Illuminazione con apparecchi Echo LED e Astro LED (Disano)

Quali sono i fattori che possono mettere a rischio il corretto funzionamento e la durata di vita dei LED?

“Nella produzione dei LED – aggiuge Banfi – i costruttori hanno dovuto affrontare diverse problematiche. Già nel processo produttivo il LED subisce uno stress termico e chimico, perché la componente elettronica va assemblata e durante il processo di assemblaggio il picco di saldatura raggiunge i 260° C, una temperatura che il LED non incontrerà mai più nella sua vita. Inoltre il LED viene sottoposto anche a uno stress chimico, dovuto alle sostanze che si usano nella saldatura. I costruttori quindi hanno cercato un package il più possibile resistente a questi fattori. Ad esempio per i LED di potenza si è passati da un supporto plastico a un supporto in materiale ceramico estremamente resistente al calore e chimicamente quasi del tutto inerte.

Per proteggere il fosforo, fondamentale per la conversione in luce bianca della sorgente blu del LED, il materiale che si comporta meglio dal punto di vista della stabilità ottica è il silicone. Il silicone, pur essendo un materiale notevolmente resistente alla temperatura, agli attacchi chimici e all’ossidazione, è però permeabile ad alcuni agenti chimici, come i VOC (composti organici volatili). Alcune di queste sostanze possono essere già presenti nel processo produttivo, altre possono essere presenti nell’ambiente in cui il LED è installato, per esempio in alcune lavorazioni industriali come la verniciatura, dove si hanno vapori che, anche se in gran parte sono eliminati dagli aspiratori, tendono ad accumularsi in alto proprio dove sono installate le luci.”

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Schema del LED LUXEON M (Lumileds)

“Questi agenti chimici penetrano all’interno del silicone e tendono a ossidarsi o comunque a decomporsi sotto l’effetto della radiazione blu risultando tipicamente in un sottile strato scuro sopra lo strato di fosforo che altera sia le prestazioni del LED in termini di luce emessa, sia la tonalità del bianco. Va ricordato però che queste sostanze sono eliminate dall’ossigeno e quindi l’esposizione all’aria le fa evaporare. Infatti se si fanno funzionare i LED “browning” all’aria aperta, tendono a recuperare parzialmente o totalmente la luminosità entro un centinaio di ore.”

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Nuova area produttiva Alpelmann, Rotterdam (Olanda). Illuminazione con apparecchi Astro LED (Disano)

Quindi come va protetto il LED?

“Da quello che abbiamo detto  – ribadisce Banfi – si ricava che la soluzione per proteggere il LED è sigillarlo completamente oppure, al contrario, lasciarlo completamente esposto all’aria.

Nel primo caso bisogna fare attenzione che il materiale che si usa per sigillare il LED sia chimicamente compatibile, anche a temperature elevate che possono innescare il processo di alterazione, inoltre bisogna stare attenti che non sia proprio l’incapsulamento che, eliminando lo scambio di ossigeno con l’esterno, favorisca l’azione di agenti aggressivi già presenti come residui del ciclo produttivo. La soluzione opposta sarebbe quello di consentire uno scambio d’aria, ma questo si può fare in un ambiente domestico o anche nell’illuminazione stradale, perché ad esempio si può far circolare un po’ d’aria non sigillando completamente le ottiche. In questo modo si sfrutta il cosiddetto “effetto polmone”, ossia il LED riscaldandosi aumenta la pressione dell’aria che esce e quando si raffredda tende a risucchiarla dentro. Tutto questo però non è applicabile in ambiente industriale, in cui l’effetto polmone potrebbe risucchiare le sostanze aggressive.

La conclusione è che per ambienti con particolari concentrazioni di sostanze potenzialmente nocive per i Led occorrono prodotti specifici.”

La produzione tende quindi a specializzarsi…

“Esattamente – conferma Banfi – oggi l’attenzione dei produttori è tutta sulle prestazioni dei LED. Si tratta di un passaggio necessario per garantire lo sviluppo di questa tecnologia. Finora si è sentito molto parlare delle performance quantitative dei Led, come il risparmio energetico e la lunga durata di vita. Ora è il momento di considerare meglio anche la qualità e aiutare l’utente finale a capire quali possono essere le differenze dei prodotti presenti sul mercato.

La durata di vita dei Led, ad esempio, è sfruttabile a pieno solo con apparecchi di qualità e i produttori più seri che usano i nostri LED effettuano dei test anche sugli apparecchi. Oggi chi deve fare installazioni in ambienti industriali deve affidarsi ad aziende che abbiano un corretto know how e sappiano suggerire le soluzioni migliori da applicare, anche in relazione alla presenza di agenti aggressivi e potenzialmente dannosi per i LED.

L’illuminazione a LED oggi ha raggiunto un alto grado di specializzazione nei diversi settori. Basta pensare al retail, dove possiamo creare un’illuminazione che esalti il bianco in un negozio di abiti da sposa o faccia risaltare i colori in una catena di abbigliamento per i giovani, oppure il settore del food dove possiamo utilizzare illuminazione specifiche per i diversi tipi di alimenti.

Nell’industria questi criteri di qualità della luce sono ancora più importanti. Si tratta di illuminare ambienti dove chi lavora trascorre almeno otto ore, la luce deve dare una corretta percezione di quello che si fa e garantire il benessere visivo. Sono tanti gli studi che dimostrano come una corretta illuminazione del luogo di lavoro, che non abbagli e fornisca la giusta quantità di lux sul piano di lavoro aumenta la produttività.

Si tratta di prestazioni difficili da quantificare, non è una misurazione immediata come il lumen/watt però sono proprio questi i fattori che vanno considerati per distinguere tra tanti prodotti presenti sul mercato e che dichiarano le stesse performance.

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Capannoni Metalsigma di Arluno (MI). Illuminazione con apparecchi Astro LED (Disano)

 

 

ASTRO LED: luce di qualità per l’industria

ASTRO LED  ha tutte le qualità richieste per l’illuminazione di capannoni, magazzini e grandi spazi, con le migliori performance dei LED in termini di risparmio energetico, durata di vita, qualità della luce. ASTRO LED è stato progettato con un sistema di dissipazione del calore che permette il funzionamento ottimale dei LED, inoltre offre la possibilità di scegliere la corrente di pilotaggio dei Led per disporre sempre della potenza adeguata. Dotato di sistemi Wi-Fi e sensori all’avanguardia, rivela presenza e andamento della luce naturale, così da autoregolarsi durante l’arco della giornata. Con una potenza pari a 188 Watt ASTRO è in grado di sostituire un apparecchio a ioduri da 400 Watt. ASTRO LED è disponibile con diverse combinazioni di LED (16, 24, 32, 48 e 72) tutte con consumi ridotti da 2,1 a 8 W per LED. Grazie alle ottiche simmetriche e asimmetriche si propone come soluzione adattabile a qualsiasi esigenza di installazione.

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  • Posted by Redazione
  • On dicembre 6, 2016
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Tags: benessere visivo, chimica e sicurezza dei Leds, durata dei LEDS, efficienza energetica, led, news, risparmio energetico

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