L’efficienza delle lampade è aumentata notevolmente negli ultimi anni con l’uso di LED bianchi nel campo dell’illuminazione architettonica. I rivenditori sostengono che possiamo aspettarci un gigantesco balzo in avanti nell’efficacia luminosa. Tali affermazioni non possono essere prese sul serio. Da cosa dipende l’efficacia luminosa e quanto può essere effettivamente efficiente un LED bianco?
Negli ultimi anni i produttori si sono fatti concorrenza per quanto riguarda l’efficacia luminosa dei loro prodotti a LED. Tuttavia, non si è prestata attenzione a concordare una definizione uniforme di “efficienza luminosa” e “condizioni operative”. Spesso troviamo interpretazioni che non sono comprensibili per il progettista o il designer.
DIAL ha determinato matematicamente l’efficacia luminosa massima teorica di vari spettri.
Efficacia luminosa massima teorica dei LED bianchi
Nella retina dell’occhio umano ci sono circa 7 milioni di recettori: recettori rossi, verdi e blu. Questi percepiscono il colore e sono chiamati coni. Tuttavia, la maggior parte di essi (circa il 60%) sono recettori verdi. Perciò gli esseri umani percepiscono il colore della luce verde come molto più luminoso del rosso e del blu, anche se la potenza radiante fisica è la stessa.
Per l’occhio umano adattato alla luminosità la massima sensibilità spettrale relativa è ad una lunghezza d’onda di 555 nm. La massima percezione di luminosità sperimentata dall’occhio umano è generata dalla luce verde sulla lunghezza d’onda di 555 nm. La massima efficacia luminosa che può essere teoricamente raggiunta a 555 nm è complessivamente di 683 lm/W. In questo contesto l’esperto si riferisce al “Km equivalente di radiazione fotometrica”. Tuttavia, in pratica questo valore non può essere raggiunto, poiché, se così fosse, significherebbe che 1 W di potenza radiante fisica può essere convertito senza perdite in luce visibile.
Naturalmente, la luce verde monocromatica non è adatta alla maggior parte degli scopi di illuminazione, anche se fosse la più efficiente. Il progettista preferisce usare luce bianca con diverse temperature di colore e una qualità di resa cromatica ottimale. Ma il semplice “riempimento” della distribuzione spettrale con ulteriori lunghezze d’onda nel campo del visibile (380-780 nm) porterà ad un calo dell’efficacia luminosa massima teorica.
Di conseguenza, non esiste un unico valore numerico per l’efficacia luminosa massima dei LED bianchi. L’efficacia luminosa massima dipende dalla distribuzione spettrale.
La dipendenza dell’efficacia luminosa dallo spettro
La seguente tabella mostra l’efficacia luminosa massima teorica di diversi spettri come determinata matematicamente da DIAL: