Scelte di illuminazione domestica efficiente

Invece di cercare di mettere una CFL in ogni presa di corrente, i proprietari di casa più attenti all'efficienza energetica perseguono sempre più spesso una strategia più sfumata: Scegliere la tecnologia giusta per ogni applicazione per ottenere prestazioni ottimali e risparmi energetici convenienti.

Comprendere la terminologia dell'illuminazione

Il modo più familiare (ma forse il meno utile) per confrontare le lampadine tra loro è il wattaggio, che indica la quantità di energia consumata ma non ci dice nulla sulla quantità di luce che le lampadine forniranno, né se la loro qualità luminosa vi piacerà. Altri termini chiave sono:

Potenza equivalente

La maggior parte delle lampadine a risparmio energetico indica il wattaggio equivalente, spesso con un testo colorato e in grassetto nella parte superiore della confezione. Ignoratelo! Il governo federale ha rifiutato di regolamentare il modo in cui i produttori calcolano e riportano l'equivalenza in watt, per cui le indicazioni fornite dai prodotti sono molto diverse e spesso ingannevoli. È più intelligente acquistare sulla base della potenza luminosa misurata.

Lumen

I lumen sono la misura della quantità assoluta di luce fornita da una lampadina. Uno strumento di misurazione utilizzato è la sfera integratrice. Per prima cosa cattura l'emissione luminosa totale della lampadina in tutte le direzioni e in tutte le diverse lunghezze d'onda della luce. Quindi, pondera i valori risultanti per riflettere la sensibilità dell'occhio umano a ciascuna lunghezza d'onda, sommando tutti i valori ponderati per dare una misura complessiva della luce "utile" emessa. Le lampadine poco luminose possono fornire solo 200 lumen o poco più, mentre quelle molto luminose possono fornire 2.500 lumen o più.

Efficienza

Se una tecnologia di illuminazione è in grado di fornire più lumen di luce per watt di potenza consumata, si dice che è più efficiente dal punto di vista energetico. I lumen per watt sono la cifra di riferimento per l'efficienza, ma non compaiono quasi mai sull'etichetta o sulla confezione del prodotto, quindi bisogna calcolarli dai valori forniti separatamente.

Ad esempio, un'incandescenza standard da 60 W ha una potenza di 750 lumen, pari a 12,5 lumen per watt. Se si confronta con una fluorescente compatta da 14 W con una potenza di 900 lumen, si ottengono 64,3 lumen per watt. L'efficienza può variare da appena 5 a oltre 100 lumen per watt, a seconda della tecnologia scelta e della quantità di luce necessaria.

Vita

La durata di vita è ora indicata in anni sulle etichette dei prodotti e presuppone tre ore di funzionamento al giorno (un po' più alto dell'uso tipico secondo gli studi delle aziende). Inoltre, ricordate che la differenza tra una durata prevista di 20 e 25 anni per due prodotti non è probabilmente significativa, date le incertezze del processo di test accelerato sulla durata e il grado di miglioramento dei nuovi prodotti per l'illuminazione da qui ad allora. Da un punto di vista pratico, è più utile la garanzia offerta dal produttore: i prodotti di qualità più elevata offrono solitamente una garanzia di 10 anni.

Indice di resa cromatica (CRI)

L'indice di resa cromatica (CRI) indica la precisione con cui una lampadina rende un particolare sottoinsieme di colori (principalmente quelli pastello). Un CRI pari o superiore a 80 è solitamente consigliato dagli esperti di illuminazione, ma nella comunità illuminotecnica si discute sui meriti di pagare di più per prodotti con un CRI superiore a 90: la maggior parte degli utenti non è in grado di notare la differenza in condizioni di illuminazione domestica tipica.

Temperatura di colore correlata

La temperatura di colore correlata (CCT; indicata in Kelvin, K) indica quanto "calda" o "fredda" appare la luce di una lampadina. Gli utenti residenziali di solito preferiscono CCT calde (circa 2.700 K), simili a quelle delle lampadine a incandescenza, o 3.000 K (simili alle lampadine alogene). Nella gamma da 4.000 K a 6.000 K, la luce risultante può apparire bluastra. Le persone che vivono in luoghi molto soleggiati e tropicali sono solite preferire le lampadine con CCT più elevati, data la loro maggiore somiglianza con la luce del giorno o del sole di mezzogiorno.

Etichetta Energy Star

L'etichetta Energy Star compare sui prodotti ad alta efficienza energetica che offrono buone prestazioni nella maggior parte degli attributi sopra elencati. Tuttavia, sono ormai migliaia i modelli che si qualificano per questa etichetta, per cui è necessario essere più selettivi per trovare i prodotti più performanti. Inoltre, bisogna tenere presente che molti nuovi prodotti per l'illuminazione a risparmio energetico vengono introdotti sul mercato pochi mesi prima di aver completato i test accelerati di durata sufficienti per ottenere l'etichetta Energy Star. In seguito, il produttore cambia la confezione per riflettere l'ottenimento della certificazione, ma il prodotto all'interno della confezione può essere spesso uguale a quello venduto qualche mese prima senza il logo. Ciò significa che i modelli di più recente introduzione senza il logo Energy Star possono talvolta essere più efficienti e convenienti dei modelli più vecchi dotati di etichetta.

Informazioni più specifiche si trovano spesso sulle confezioni dei prodotti o sui siti web dei produttori, tra cui l'angolo di apertura del fascio e la potenza del fascio centrale per le lampade con riflettore, la compatibilità con i comuni dimmer, ecc. Se state acquistando un gran numero di lampadine efficienti, controllate le recensioni online per trovare i prodotti che sono stati costantemente apprezzati dagli altri utenti, oppure acquistate da un rivenditore che vi permetta di restituire i prodotti per un rimborso se non siete soddisfatti delle loro prestazioni.

Tecnologie di illuminazione

Lampadine a incandescenza

Le lampadine a incandescenza utilizzano un sottile filamento di tungsteno che conduce una quantità di elettricità sufficiente a generare una luce bianca. Sebbene questa tecnologia abbia ormai più di 100 anni, ha ricevuto solo pochi aggiornamenti dall'invenzione originale di Thomas Edison. Tuttavia, le lampade a incandescenza sono ancora ampiamente disponibili sul mercato, ma la maggior parte di esse è ora riempita con gas alogeno per consentire la conformità agli standard federali di efficienza energetica. Purtroppo, molti produttori rispettano i nuovi limiti di potenza rendendo le loro lampade più fioche. È quindi necessario leggere attentamente l'etichetta e fare acquisti comparativi per ottenere una vera sostituzione. Utilizzate la tabella "Sostituzione delle incandescenti" per assicurarvi che le alogene che acquistate siano altrettanto luminose della vecchia incandescente che state sostituendo.

Ad esempio, se la nuova lampadina alogena che state valutando dichiara di sostituire un'incandescenza da 75 W ma fornisce solo 900 lumen, in realtà è più simile a un'incandescenza da 60 W e non vi darà abbastanza luce. General Electric vende una lampadina alogena Reveal che dichiara di sostituire una incandescenza standard da 100 W utilizzando solo 72 W, ma fornisce solo 1.120 lumen. La sua luminosità è appena sufficiente a sostituire una lampadina standard da 75 W, con un risparmio energetico quasi nullo!

Molti tipi di lampadine alogene riducono il consumo di energia da 25% a 30%, ma spesso riducono anche la resa luminosa in modo sostanziale, migliorando appena l'efficienza. Le alogene a spettro modificato (il vetro delle lampadine ha una tonalità bluastra-violacea) sono le peggiori, da evitare. Quando acquistate le alogene, cercate i modelli a riflessione infrarossa (IR) con speciali rivestimenti a bassa efficienza che fanno rimbalzare il calore sul filamento lasciando passare la luce visibile. In questo modo le migliori lampade a incandescenza forniscono più lumen per watt.

Le lampade a incandescenza di vecchia concezione che rimangono in vendita legalmente senza gas alogeno rientrano per lo più in particolari categorie di prodotti di nicchia, come quelle a tre vie, quelle resistenti alle vibrazioni e quelle estremamente luminose (più di 2.600 lumen). Evitate anche questi prodotti: ci sono scelte più efficienti.

Una nuova e promettente tecnologia a incandescenza può raddoppiare l'efficienza e la durata delle lampadine a incandescenza standard utilizzando rivestimenti IR per riflettere il calore della lampadina verso il filamento, rendendolo ancora più luminoso. Queste lampadine possono raggiungere la ragguardevole cifra di 32-37 lumen per watt, rispetto ai 7-18 lumen per watt delle tipiche lampadine a incandescenza. Le CFL e i LED sono ancora più efficienti di queste nuove incandescenti, ma possono costare di più e presentano sottili differenze nella qualità del colore.

Lampadine fluorescenti compatte (CFL)

Le lampadine fluorescenti compatte (CFL) sono ampiamente disponibili in una gamma di dimensioni, prezzi e livelli di illuminazione. Hanno miniaturizzato la tecnologia presente nelle tipiche lampade fluorescenti lineari, piegando il tubo in uno spazio ridotto. Migliaia di modelli sono ora qualificati Energy Star e molti servizi pubblici offrono sconti.

Sebbene un tempo fossero l'unica opzione di illuminazione a efficienza energetica accessibile, presentano degli inconvenienti. Le CFL hanno una resa ragionevole di molti colori, ma non di tutti e questo è facilmente riscontrabile da persone con una vista particolarmente sensibile. Altri hanno dubbi su come evitare l'esposizione al mercurio in caso di rottura e su come smaltirle in modo sicuro. (Si noti che la maggior parte delle analisi ha rilevato che questo aspetto è secondario rispetto agli altri benefici ambientali, in quanto il loro risparmio energetico si traduce in una riduzione delle emissioni di mercurio molto più elevate delle centrali elettriche a combustibili fossili).

Inoltre, le CFL non sono generalmente dimmerabili e possono surriscaldarsi in apparecchi chiusi. Questo spiega perché sono ampiamente utilizzate in alcune abitazioni, ma raramente in tutti gli apparecchi di illuminazione di una casa.

Le CFL funzionano in genere a circa 50-70 lumen per watt e durano circa 8.000-18.000 ore prima di bruciarsi. Sebbene rappresentino un modo economico per risparmiare sull'energia per l'illuminazione, sono sempre più spesso soppiantate dai loro cugini LED, che offrono prestazioni migliori.

Diodi ad emissione di luce (LED)

I diodi a emissione luminosa (LED) si stanno rapidamente affermando come la tecnologia di illuminazione più efficiente dal punto di vista energetico. Sebbene i primi modelli di LED fossero ingombranti, costosi e poco luminosi, questi prodotti hanno dato vita a una nuova generazione di prodotti di qualità che consumano da 10% a 30% in meno rispetto alle CFL, sono più facili da regolare e durano molto più a lungo.

Un tempo i LED operavano in una fascia di efficienza simile a quella delle CFL, ma oggi possono raggiungere 85 lumen per watt in un'ampia gamma di livelli di emissione luminosa, e i migliori progetti di LED della categoria si dirigono verso i 100 lumen per watt e oltre.

La differenza di qualità del colore tra incandescenti, CFL e LED è visibile nel grafico delle distribuzioni spettrali, che mostra la quantità di luce di ciascuna sorgente che rientra in ciascuna lunghezza d'onda dello spettro visibile e la confronta con la sensibilità dell'occhio umano a ciascuna di queste lunghezze d'onda (curva tratteggiata). Si noti che le incandescenze (alogene) e i LED offrono entrambi uno spettro continuo di colori, ma le incandescenze tendono a essere dominanti nei rossi e piuttosto limitate all'estremità blu dello spettro. I LED sono spesso l'opposto. Le CFL, invece, emettono luce solo in alcune porzioni dello spettro visibile, quindi possono deludere alcuni utenti particolarmente sensibili alle sottili differenze di colore.

Abbinare la lampadina all'applicazione

La maggior parte delle applicazioni domestiche richiede fonti di luce omnidirezionali. Le lampadine "general service" funzionano bene in molti tipi di lampade da tavolo e da terra, globi chiusi, apparecchi a sospensione e altri tipi di apparecchi stretti che si montano vicino al soffitto o alla parete. I LED sono un'ottima opzione, ma assicuratevi che siano veramente omnidirezionali. Molti modelli più vecchi, che hanno un aspetto a cono di neve, proiettano la maggior parte della luce verso l'alto.

La maggior parte dei downlight è progettata per adattarsi a forme e dimensioni particolari delle lampade con riflettore. Le lampade PAR (paraboliche con riflettore alluminato) funzionano meglio in soffitti profondi, mentre le lampade R (con riflettore) funzionano meglio in soffitti poco profondi. Il diametro dell'apertura indica la dimensione della lampadina da acquistare. Se l'apertura ha un diametro di poco inferiore a 5 pollici, va bene una PAR 38 (il 38 si riferisce a 38 ottavi di pollice di diametro, ovvero 4,75 pollici). Le lampadine PAR 30 o PAR 20 tendono a funzionare meglio in aperture più piccole. Anche le lampadine con riflettore a bulbo (BR) possono essere inserite negli stessi contenitori da soffitto, ma tendono ad avere un'efficienza molto bassa, in parte perché i loro riflettori non fanno un lavoro altrettanto buono nel raccogliere e orientare la luce. Anche la tecnologia delle lampade con riflettore da scegliere è specifica per l'applicazione. In generale, i riflettori delle CFL non sono una buona scelta: la loro luce è troppo diffusa. Le tecnologie alogene più efficienti possono essere una scelta ragionevolmente buona, in particolare le alogene IR. I LED sono la scelta più efficiente, anche se un po' costosi. La loro direzionalità e la capacità di regolazione della luce offrono alcuni vantaggi naturali in questa applicazione e la loro lunga durata (20.000 ore o più) può essere un vantaggio, data la relativa scomodità di raggiungere e sostituire molti downlight.

Un'ampia gamma di applicazioni illuminotecniche specializzate non è comunemente soddisfatta dai tre principali tipi di tecnologia di illuminazione. Se si desidera distribuire la luce in modo uniforme su un'area molto ampia, ad esempio, è difficile battere le lampade fluorescenti lineari per economicità e distribuzione uniforme della luce. Alcuni produttori hanno iniziato a produrre "tubi" lineari a LED che possono essere inseriti al posto di queste lampade fluorescenti, ma la maggior parte di essi fatica ancora a competere con l'uniformità dell'illuminazione lineare fluorescente a un costo ragionevole. I tubi fluorescenti lineari che avevano un diametro di 1,5 pollici (T12) hanno ora lasciato il posto a lampade con diametro di 1 pollice (T8) e persino di 5/8 di pollice (T5), per migliorare l'efficienza e le prestazioni.

Illuminazione efficiente per case efficienti

L'utilizzo delle lampadine più efficienti è particolarmente importante nelle case a energia netta zero (ZNE) o nelle case off-grid alimentate da sistemi di energia rinnovabile. L'energia extra risparmiata utilizzando i LED rispetto alle CFL, ad esempio, è anche economicamente vantaggiosa se paragonata a un maggior numero di moduli fotovoltaici e di apparecchiature per soddisfare i carichi complessivi più elevati.

I LED offrono inoltre una gamma di colori più ampia rispetto alle CFL, che li rende più facilmente integrabili nelle case a energia solare passiva che si basano in gran parte sull'illuminazione diurna. Ad esempio, l'utilizzo di LED con un CCT compreso tra 3.000 K e 3.500 K in stanze con una buona illuminazione naturale aiuterà a mantenere il colore della luce più simile quando le luci si accendono la sera. Allo stesso modo, alcuni LED cambiano la loro temperatura di colore quando vengono dimmerati, il che li rende adatti alle case solari che vengono inondate di luce solare a temperatura "calda" all'alba e al tramonto.

Un esempio di casa ZNE vivace con un'illuminazione mirata

Ad esempio, una casa ZNE utilizza i LED in quasi tutti gli apparecchi, sia all'interno che all'esterno. L'illuminazione lineare T5/fluorescente è utilizzata nella lavanderia e nell'armadio padronale, mentre le CFL a pin sono utilizzate in un ventilatore a soffitto. Le lampade a incandescenza sono utilizzate solo in poche applicazioni esteticamente critiche, come le lampade a sospensione in vetro rosso e mosaico di conchiglie sopra l'isola della cucina, l'apparecchio per la sala da pranzo completamente dimmerabile e le piccole lampade da lettura montate a parete accanto al letto, dove il calore extra dell'aspetto della luce vale il compromesso dell'efficienza energetica. Il cervello umano interpreta la luce rossa, simile a quella di una fiamma o di un tramonto, come un invito a dormire. Al contrario, il nostro cervello interpreta la luce blu delle CFL o della maggior parte dei LED, simile a quella della TV, del monitor del computer o del cellulare, come un invito a svegliarsi.

Mentre l'illuminazione nella maggior parte delle case può consumare da 1.200 a 1.800 kWh all'anno o circa 15% del consumo totale di elettricità, il consumo energetico stimato per l'illuminazione è di soli 400 kWh all'anno. La fonte di illuminazione più utilizzata nella casa era il LED a vite Cree da 800 lumen, acquistato per un prezzo compreso tra $10 e $13. I proprietari si sono affidati anche a un nuovo tipo di downlight LED di Sylvania che si monta direttamente sulle scatole di derivazione elettrica nelle nuove costruzioni, eliminando la necessità di un apparecchio downlight o di penetrare attraverso l'isolamento. Questi prodotti, completamente dimmerabili, costano circa $35 al pezzo e distribuiscono la luce in modo molto uniforme e discreto nella stanza. Le lampadine Soraa LED MR-16 di alta qualità sono utilizzate in apparecchi a binario a bassa tensione.

Oltre al risparmio energetico, l'illuminazione a efficienza energetica ha un aspetto caldo e accogliente. Durante una visita pubblica della casa, la scorsa primavera, i proprietari hanno notato che l'illuminazione era piacevole e attraente.

Non dimenticate i sensori di movimento e gli interruttori

I sensori di movimento e gli interruttori di luce con sensore di movimento possono essere un ottimo modo per risparmiare energia sull'illuminazione della casa. Questi dispositivi rilevano il movimento in una stanza e accendono automaticamente le luci quando qualcuno entra e le spengono quando la stanza è vuota. Questo può essere particolarmente utile in stanze che non vengono utilizzate costantemente, come bagni, corridoi e lavanderie.

Gli interruttori con sensore di movimento sono facili da installare e possono essere utilizzati con qualsiasi tipo di lampadina, compresi i LED ad alta efficienza energetica. Funzionano utilizzando la tecnologia a infrarossi passivi (PIR) per rilevare il calore e il movimento in una stanza. Quando il sensore rileva un movimento, invia un segnale all'interruttore per accendere le luci. Dopo un determinato periodo di tempo in cui non viene rilevato alcun movimento, l'interruttore spegne automaticamente le luci.

L'utilizzo di interruttori con sensore di movimento può contribuire a ridurre gli sprechi energetici dovuti alle luci lasciate accese inutilmente. Possono anche aggiungere comodità, in quanto non è necessario accendere e spegnere manualmente le luci quando si entra o si esce da una stanza. Inoltre, possono garantire una maggiore sicurezza, in quanto le luci si accendono automaticamente quando qualcuno entra in una stanza buia o in un'area esterna.

Esistono anche sensori di movimento indipendenti che possono essere utilizzati per controllare l'illuminazione. Questi sensori possono essere posizionati in punti strategici della casa, ad esempio vicino agli ingressi o in stanze non utilizzate di frequente. Possono essere collegati a un sistema di smart home, consentendo il controllo remoto e l'automazione dell'illuminazione.

Non dobbiamo mai dimenticare che lo scopo principale di una lampadina è quello di fornire una luce eccellente. Per quanto possano far risparmiare energia, non si diffonderanno mai se non illuminano una stanza in modo attraente.