Cosa si intende per vita utile di un LED?
La vita utile di un LED non indica semplicemente il momento in cui smette di funzionare, ma piuttosto il periodo durante il quale mantiene un'emissione luminosa efficace. Generalmente, la durata viene espressa in ore di funzionamento fino al raggiungimento del cosiddetto “L70”, ovvero il punto in cui il flusso luminoso del LED scende al 70% del valore iniziale. In media, i LED di buona qualità hanno una durata compresa tra 30.000 e 60.000 ore, con alcuni modelli avanzati che possono superare le 100.000 ore in condizioni ottimali.
Il valore LB: affidabilità e uniformità nel tempo
Oltre alla durata dichiarata dei LED, è importante considerare il valore LB (Lumen Maintenance & Failure Fraction) che descrive il mantenimento del flusso luminoso e la percentuale di moduli che possono degradarsi prima del tempo stimato.
Questo valore è uno standard europeo (secondo la norma IEC 62717) ed è composto da due parametri:
Lx (Maintenance Factor)
- Indica la percentuale di luminosità residua dopo un certo numero di ore.
- Esempi comuni:
- L80 → Dopo le ore dichiarate, il LED mantiene almeno l'80% del flusso luminoso originale.
- L70 → Dopo le ore dichiarate, il LED mantiene almeno il 70% del flusso luminoso originale.
By (Failure Fraction)
- Indica la percentuale di moduli LED che hanno subito un degrado superiore al valore Lx prima di raggiungere il numero di ore dichiarato
- Esempi comuni:
- B10 → Solo il 10% dei LED scenderà sotto il valore Lx prima della durata dichiarata.
- B50 → Il 50% dei LED potrebbe avere prestazioni inferiori a Lx prima della durata dichiarata.
Esempio pratico:
Se un modulo LED è specificato come L80B10 @ 50.000 ore, significa che:
- Dopo 50.000 ore, il 90% dei moduli manterrà almeno l’80% della luminosità iniziale.
- Solo il 10% avrà un degrado maggiore.
Per applicazioni professionali, è consigliabile scegliere prodotti con valori B10 o B20, che garantiscono maggiore affidabilità e uniformità luminosa nel tempo.
Fattori che influenzano la durata dei LED
QUALITÀ DEI COMPONENTI
I chip LED, i driver e i materiali di dissipazione del calore influiscono direttamente sulla longevità del sistema. Prodotti di alta gamma possono superare le 50.000 ore di funzionamento.
GESTIONE TERMICA
Il calore è il nemico principale dei LED. Un sistema di dissipazione efficiente, che sia attraverso un corpo o un profilo in alluminio, è essenziale per mantenere stabili le prestazioni nel tempo. Una scarsa aerazione può portare ad accumulo di calore e a una riduzione drastica della durata del LED, oltre a un'alterazione della temperatura colore.
ALIMENTAZIONE E STABILITÀ ELETTRICA
Driver LED affidabili, dotati di protezioni contro sovratensioni e le fluttuazioni di corrente, contribuiscono a ridurre lo stress sui componenti e allungare la vita utile.
CONDIZIONI AMBIENTALI
Umidità, polvere e temperature estreme possono compromettere l'integrità del LED. Per applicazioni outdoor o in ambienti difficili, l'uso di strip LED con protezione IP65 o superiore è altamente consigliato.
Manutenzione e degrado luminoso
A differenza delle sorgenti luminose tradizionali, i LED non si "bruciano" improvvisamente, ma vanno incontro a un degrado progressivo del flusso luminoso. Alcuni dei componenti che maggiormente concorrono all'invecchiamento del LED sono la gelatina al silicone utilizzata per il riempimento degli spazi intorno al chip e la lente. Con il tempo, questi materiali tendono a opacizzarsi e ad ingiallire a causa dell'esposizione al calore e alla luce ultravioletta, alterando il colore della luce e diminuendo il rendimento del LED.
Una corretta manutenzione, come la pulizia delle superfici ottiche e l'ottimizzazione della ventilazione, può contribuire a ritardare questo processo.
Come si testa la durata dei LED?
Con LED che hanno più di 60.000 ore di vita, chi può testarli per un tempo così lungo? Un anno ha 8.760 ore, quindi un test di 60.000 ore durerebbe più di 6 anni! Per risolvere questo problema, l'industria ha creato standard specifici di misurazione come lo IES LM80, che misura la degradazione del flusso luminoso dei LED in un periodo ridotto, e lo IES TM21-2011, che permette di proiettare i dati raccolti per stimare la durata a lungo termine del LED. Questi standard garantiscono che le informazioni sulle ore di vita dichiarate siano basate su dati affidabili e verificabili.
IES LM80 o "Measuring Lumen Maintenance of LED Light Sources" è il metodo standard del settore per testare i LED per determinare il deprezzamento del lumen nel tempo. Si esegue su un periodo da 6000 a 10.000 ore, con il flusso luminoso misurato a intervalli di 1000 ore di più LED dello stesso tipo, funzionanti a diverse correnti e temperature operative. Il test LM80 è un metodo approvato dal Dipartimento dell Energia (DOE) per misurare il deprezzamento dei lumen di sorgenti luminose, array e moduli a stato solido (LED). La Illumination Engineering Society (IES) e il DOE Solid State Lighting gruppo di sviluppo degli standard hanno lavorato insieme per creare i criteri del test LM80.
IES TM21 Consiste nel tracciare una curva esponenziale tra i punti di test di 1000 ore su un grafico che traccia il mantenimento del lumen dal 100% al 70%. La condizione del TM21 è che la durata massima che può essere citata è sei volte la durata effettiva del test. Per esempio, se la durata del test per un LED è di 6000 ore, la vita massima che può essere citata è di 36.000 ore, indicata come "L70 (6K) >36.000 ore". Se fossero effettuate 10.000 ore di test, sarebbe quotato come L70 (10K) >60.000 ore.
Come scegliere LED a lunga durata
- Efficienza luminosa: Un LED con un'efficienza di 140 lm/W o superiore assicura non solo risparmio energetico ma anche una minore generazione di calore, fattore chiave per la durabilità.
- CRI elevato: Un indice di resa cromatica (CRI) superiore a 90 non solo migliora la qualità della luce, ma indica l'uso di chip LED di alta qualità.
Certificazioni e Standard di qualità
Per scegliere un sistema di illuminazione LED affidabile, è essenziale verificare la presenza di certificazioni che ne garantiscano qualità e conformità alle normative di sicurezza.
Le certificazioni CE e RoHS garantiscono il rispetto degli standard europei in termini di sicurezza elettrica e assenza di sostanze nocive. Per applicazioni specifiche, è possibile richiedere certificazioni come UL (necessaria per il mercato nordamericano) o ETV, che attestano le prestazioni ambientali dei prodotti. Affidarsi a LED certificati significa investire in soluzioni affidabili, efficienti e conformi alle regolamentazioni vigenti.
Investire in LED di qualità significa non solo ridurre i costi operativi a lungo termine, ma anche garantire un'illuminazione stabile e performante per anni.
Nella scelta di sistemi LED per progetti di illuminazione commerciale o residenziale, affidarsi a partner esperti e prodotti certificati fa la differenza.