Le lampadine LED sono sempre più diffuse, grazie ai moltissimi vantaggi che offrono rispetto ai “vecchi” sistemi di illuminazione. Tra questi troviamo, ad esempio, l’elevata efficienza energetica e la qualità della luce emessa. Proprio per questo, molti si chiedono quanto durino effettivamente.
In generale, le lampadine LED hanno una vita operativa di circa 50.000 ore che, considerando un utilizzo medio di 4 ore al giorno, equivalgono a circa 34 anni. Per vita operativa si intende il tempo entro cui il flusso luminoso decade in media al 70% del suo valore iniziale.
Ad esempio, a differenza delle lampade a incandescenza, i LED non hanno filamenti che si consumano nel tempo, quindi la loro durata è generalmente molto più lunga. Ci sono tuttavia molti aspetti da considerare quando si cerca di capire la durata di un LED. In questo articolo, vedremo tutto quello che c’è da sapere riguardo a questo argomento.
Indice
Le lampadine LED durano veramente quanto dichiarato?
In teoria, le lampadine a LED dovrebbero durare molto più a lungo rispetto alle tradizionali lampadine a incandescenza o fluorescenti. In effetti, molte lampadine LED sono etichettate per durare diversi anni. Abbiamo visto che, sulla carta, ciò è perfettamente possibile.
Tuttavia, nella pratica, la durata effettiva delle lampadine LED può variare notevolmente a seconda di diversi fattori. Ecco alcuni possibili motivi:
- Bassa qualità dei materiali: Alcune lampadine LED sono fatte con materiali di bassa qualità per ridurre i costi di produzione. Ciò può influire sulla durata, in quanto è più probabile che i componenti interni si guastino;
- Problemi di surriscaldamento: Le lampadine LED possono surriscaldarsi se non vengono raffreddate correttamente, il che può ridurre drasticamente la loro durata. Questo problema può essere causato da un’installazione errata o da un design difettoso della lampadina stessa, per questo è importante compare prodotti di qualità.
- Tensione di alimentazione instabile: Le fluttuazioni nella tensione di alimentazione possono influire sulla durata delle lampadine LED. Se questa è troppo alta, la lampadina potrebbe bruciarsi, mentre se è troppo bassa, la lampadina potrebbe non funzionare correttamente e rompersi prima del previsto;
- Utilizzo improprio: Se la lampadina LED viene utilizzata in modo improprio, ad esempio lasciata accesa per lunghi periodi di tempo o utilizzata in ambienti estremamente caldi o freddi, ciò può influire sulla sua durata.
La qualità delle lampadine e il modo in cui vengono utilizzate sono spesso i fattori che ne influenzano la durata. Tuttavia, per comprendere perché spesso questi prodotti non durino quanto dichiarato (anche se di un buon brand) occorre capire come sono costruite.
Come sono fatte le lampadine LED
Le lampadine LED sono costituite da una serie di componenti che lavorano insieme per produrre luce attraverso un processo noto come emissione di fotoni.
Il cuore della lampadina LED è il LED stesso, costituito da un semiconduttore, di solito di arseniuro di gallio (GaAs) o nitruro di gallio (GaN), che, quando viene attraversato dalla corrente, rilascia energia sotto forma di fotoni.
Oltre ai LED, in una lampadina di questo tipo ci sono diversi componenti che collaborano tra loro, tra cui troviamo:
- Lenti: Le lampadine LED hanno delle lenti per concentrare e dirigere la luce in un determinato modo. Le lenti possono essere fatte di plastica, vetro o altri materiali;
- Driver LED: il driver LED è un componente che fornisce la giusta corrente elettrica al LED in modo da farlo funzionare correttamente. Il driver LED può anche essere dotato di funzionalità di controllo della luce, come la regolazione della luminosità;
- PCB: Il PCB (Printed Circuit Board) è una scheda elettronica che collega tutti i componenti della lampadina LED tra loro. Questo componente è solitamente realizzato in materiali isolanti come la resina epossidica e può essere a uno o più strati;
- Dissipatore di calore: Poiché i LED emettono calore durante il loro funzionamento, le lampadine LED sono dotate di un dissipatore per assorbire e dissipare quello in eccesso. Questo componente è spesso costituito da una base di alluminio o di un altro metallo ad alta conducibilità termica.
- Base: L’attacco che permette di collegarle alla presa che può essere piccolo (E14) o grande (E27).
Spesso le lampadine LED sono considerate dei prodotti semplici ma, come hai visto, al loro interno ci sono molti componenti che collaborano tra loro, soprattutto in quelle più tecnologiche, le lampadine smart.
Sono proprio questi componenti aggiuntivi che, la maggior parte delle volte, non fanno durare la lampadina quanto dichiarato. Infatti, la maggior parte delle volte a guastarsi non sono i LED, bensì il driver o il PCB.
Proprio per questo è importante comprare lampadine di alta qualità. In qualunque caso, anche se non ci si procurano le migliori, le lampadine LED durano di più di quelle a incandescenza o in generale delle alternative “più obsolete”.
La luminosità dei LED diminuisce nel tempo?
Come tutti i componenti elettronici, anche le lampadine LED invecchiano, e questo certe volte comporta una riduzione della luminosità. Questa può essere causata da diversi fattori:
- Degradazione del materiale attivo: i LED emettono luce grazie ai semiconduttori da cui sono composti. Tuttavia, nel corso del tempo, questi materiale possono degradarsi a causa di fattori come l’ossidazione, la corrosione, l’erosione e la temperatura. Questa degradazione può ridurre la capacità del materiale attivo del LED di emettere luce e quindi la sua luminosità;
- Accumulo di sporco e polvere: I LED di bassa qualità non sono isolati dall’esterno e, come qualsiasi altra superficie esposta all’aria, possono accumulare polvere e sporco che a lungo andare ostruiscono la luce;
- Alterazione della struttura del chip LED: I LED possono subire microscopiche alterazioni nella loro struttura durante il funzionamento, che certe volte influisce sulla loro capacità di emettere luce;
- Effetto di invecchiamento termico: l’invecchiamento termico si riferisce alla tendenza di un dispositivo elettronico a subire un degrado delle prestazioni nel tempo a causa dell’uso prolungato ad alte temperature. Questo fattore è quasi assente nelle lampadine di alta qualità, con una buona dissipazione del calore.
Un altro fenomeno da considerare, forse il più importante, è quello noto come decadimento luminoso.
Come si osserva dal grafico, con il passare del tempo si ha una diminuzione della luce emessa, in funzione anche della temperatura di giunzione. Ad esempio, si può notare come dopo 10.000 ore di utilizzo, con una temperatura di giunzione attorno ai 65 gradi, la luce emessa sia diminuita di circa il 2%.
Questo fa capire che il decadimento luminoso è praticamente trascurabile, in quanto la maggior parte delle volte non è nemmeno possibile accorgersi di tali diminuzioni di luminosità. Del resto, stiamo parlando della migliore tecnologia di illuminazione sul mercato.
