Tecnologia a induzione


 

Le lampade ad induzione rappresentano un perfetto connubio tra i principi dell’elettromagnetismo e la tecnologia a scarica nei gas (Neon , Lampade Sap, Lampade a Incandescenza, ecc…): sono lampade fluorescenti senza elettrodi.

Il loro funzionamento è dato da una tecnologia innovativa, messa a punto abbastanza recentemente (fine del XX secolo), sebbene si basi su evidenze sperimentali già conosciute e brevettate alla fine del XIX secolo e nei primi decenni del XX secolo. Il principio di funzionamento deriva da 3 fenomeni fondamentali:

Pioniere della lampada a induzione fu Nikola Tesla che nel 1890 dimostrò la possibilità di generare la ionizzazione di gas fluorescenti senza l’uso di elettrodi, quindi senza scarica.

Perché sino ad ora le lampade a induzione non sono state prese molto in considerazione?

  1. La lunghissima durata ed efficienza delle lampade ad induzione, (per un lampione con lampada a induzione, 100.000 ore equivalgono a circa 24 anni di accensioni notturne) possono aver “scoraggiato” i produttori delle lampade e dei relativi “ricambi” che sono molto più frequenti con le tecnologie attualmente in uso (SAP ogni 24.000 ore, Ioduri Metallici ogni 20.000 ore).
  2. Il basso costo dell’energia elettrica (non dava motivo d’inventare, o semplicemente attuare, nuovi metodi d’illuminazione) ha bloccato lo sviluppo delle lampade a induzione.
  3. Le dimensioni sempre “notevoli” delle lampade a induzione non permettevano una facile integrazione con i dispositivi normalmente in uso. Non solo, sempre le dimensioni del corpo lampada hanno messo in evidenza la difficoltà di utilizzo delle lampade a induzione nel settore “privato” (abitazioni, negozi). Le aziende produttrici avrebbero dovuto investire in un prodotto definibile di non largo consumo!
illuminazione ad induzione

Schema di funzionamento

Cuore delle lampade a induzione è il ballast elettronico (1) che fornisce corrente a bassa frequenza (250KHZ) alle bobine che avvolgono gli anelli in ferrite (2) creando così un campo magentico che va ad eccitare i gas presenti nel bulbo della lampada. Durante il funzionamento, il gas ionizzato (una miscela di gas nobili) collide con i vapori di mercurio presenti nel bulbo della lampada, generati da un amalgama di mercurio (3), portando gli elettroni ad orbite superiori. Decadendo a livelli energetici inferiori, gli elettroni rilasciano dei fotoni nelle lunghezze d’onda dell’ultravioletto. I raggi UV infine eccitano le polveri di fosforo (4) che rivestono l’interno del bulbo della lampada, emettendo così radiazione visibile.

Tecnologie a confronto

Per evidenziare al meglio i vantaggi che possono derivare dall’utilizzo di lampade a induzione vi proponiamo un confronto con le altre tipologie di lampade presenti sul mercato.

TIPOLOGIA LAMPADA lumen/watt fattore di correzione pupil lumen/watt
INDUZIONE 85 1.96 166.6
LED (4000°K) 87 1.56 135.7
SODIO AD ALTA PRESSIONE 105 0.76 79.8
IODURI METALLICI 75 1.56 117

Resa cromatica

L’elevata resa cromatica (CRI = 80-85) delle lampade ad induzione magnetica, oltre a rappresentare un parametro significativo per la valutazione della qualità della luce e dell’ambiente illuminato, può incidere anche sui consumi energetici. Infatti, l’uso di sorgenti luminose con CRI>60 consente di ridurre di una classe la categoria illuminotecnica di progetto, determinando la possibilità di risparmiare energia rispetto ad un impianto utilizzante lampade con CRI<60.

Stessa efficienza luminosa, consumi differenti

Lampade la cui potenza di targa sviluppa la stessa efficienza luminosa (calcolata in plm/w):

 

TIPOLOGIA LAMPADA potenza di targa (w) fattore di potenza potenza realmente assorbita
INDUZIONE 80 0.95 84
LED (4000°K) 100 0.90 111
SODIO AD ALTA PRESSIONE 150 0.83 180
IODURI METALLICI 150 0.83 180

Analisi dei consumi

Consumi in Euro sviluppati da ogni lampada (al pari dell’efficienza luminosa visibile) in 100.000 ore di funzionamento (costo energia € 0,22 KW/h):

Durata lampade

La lampada a induzione non ha elettrodi e questo le permette una durata nettamente superiore rispetto alle altre lampade, influendo notevolmente sui costi di acquisto e manutenzione degli apparati illuminanti. Infatti per raggiungere il valore di 100.000 ore (durata lampada a induzione) occorrerebbero:
2 lampade Led (durata 50.000 h)
4 lampade sodio alta pressione (durata 24.000 h)
5 lampade ioduri metallici (durata 20.000 h).

Illuminazione ecosostenibile

Anidride carbonica immessa da ogni lampada (al pari dell’efficienza visibile) in 100.000 ore di funzionamento: