E Guida - ERCO · dezze illuminotecniche, sorgenti luminose e tecnica degli apparec chi. Questi...

319Edizione: 01.12.2011 | Versione attuale su www.erco.com

Lo spettro dell'illuminotecnica include informazioni su grandezze illuminotecniche, sorgenti luminose e tecnica degli apparecchi. Questi argomenti supportano l'orientamento per trovare una soluzione tecnica adeguata alle esigenze di illuminazione.Grandezze, unità

E GuidaIlluminotecnica

Lampade Tecnologia degli apparecchi

320

h(lm/W) max.100 80 60 40 20

LEDAQT (12V)QTTCTHITHST

661

L

I Ap


Ra 100 80 60 40 20

Edizione: 01.12.2011 | Versione attuale su www.erco.com

E GuidaIlluminotecnicaGrandezze, unità

Nell‘illuminotecnica si utilizza tutta una serie di grandezze che servono a poter rappresentare quantitativamente le caratteristiche delle sorgenti luminosi ed i loro effetti luminosi.

Flusso luminoso Intensità luminosa Efficienza luminosa

Illuminamento LuminanzaIlluminazione

Colore della luce Resa cromatica

321

O

6661

6661

6

6

6

1

6661

6661

6661

6661

h(lm/W) max.100 80 60 40 20



Il flusso luminoso descrive l’intera potenza della luce prodotta da una sorgente luminosa. In linea di principio si potrebbe rilevare questa potenza irradiata sotto forma di energia prodotta, indicandolo con l’unità di misura watt. In questo modo, tuttavia, non si descrive compiutamente l’effetto ottico di una sorgente luminosa, in quanto l’irradiazione emessa viene rilevata senza differenze nell’intero range di frequenza, senza tenere conto quindi della diversa sensibilità spettrale dell’occhio umano. Se si considera anche la sensibilità spettrale dell’occhio umano si ottiene l’unità di misura lumen. Un flusso d’irradiazione di 1W prodotto entro il limite massimo di sensibilità spettrale dell’occhio umano (fototipica, 555 nm) produce un flusso luminoso di 683 lm. Viceversa, lo stesso flusso d’irradiazione nei range di frequenza di una minore sensibilità produce flussi luminosi proporzionalmente inferiori secondo la curva V (l).

Flusso luminoso

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàFlusso luminoso, efficienza luminosa

Il flusso luminoso F è un’unità di misura della potenza di una sorgente luminosa.

F = lumen (lm)

L’efficienza luminosa indica il rendimento di una lampada. Viene espressa dal rapporto fra il flusso luminoso prodotto in lumen e la potenza applicata in watt. Il valore massimo teoricamente raggiungibile in caso di completa espressione dell’energia a 555 nm sarebbe 683 lm/W. L’efficienza luminosa concretamente raggiungibile varia in funzione della lampada utilizzata, ma rimane in ogni caso molto al di sotto di questo valore ideale.

Efficienza luminosa

h = F / P

h = lm / W

322

6661

6661

6

6

6

1

6661

6661

6661

6661 OFI

C 90/270°

C 0/180°

0°

I

90°


DefinizioneUna sorgente luminosa puntiforme ideale irradia il suo flusso luminoso uniformemente in tutte le direzioni dello spazio, ciò significa che la sua intensità luminosa è la stessa in tutte le direzioni. In pratica, tuttavia, si ottiene sempre una distribuzione spaziale disomogenea del flusso luminoso, in parte come conseguenza della struttura della lampada, in parte come effetto dell’orientamento mirato dell’apparecchio. La candela come unità di misura dell’intensità luminosa è l’unità fondamentale dell’illuminotecnica, da cui vengono derivate tutte le altre grandezze illuminotecniche.

Intensità luminosa

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàIntensità luminosa

L’intensità luminosa I misura il flusso luminoso F emesso attraverso l'angolo solido O.

I = F / O[I]=lm / srlm / sr = Candela [cd]

RappresentazioneLa distribuzione spaziale dell’intensità luminosa di una sorgente luminosa produce un corpo tridimensionale di distribuzione dell’intensità luminosa. La sezione di questo corpo d’intensità luminosa produce una curva di distribuzione dell’intensità luminosa, che descrive tale distribuzione su un piano. In questo caso l’intensità luminosa viene registrata per lo più in un sistema di coordinate polari come funzione dell’angolo di distribuzione. Per confrontare direttamente la distribuzione dell’intensità luminosa di varie sorgenti luminose, i dati vengono riferiti ad un flusso luminoso di 1000 lm. In caso di apparecchi a simmetria rotativa è sufficiente un’unica curva di distribuzione dell’intensità luminosa per descrivere gli apparecchi. Gli apparecchi a simmetria assiale necessitano invece di due curve che, tuttavia, vengono rappresentate per lo più in un unico diagramma.

Sorgente luminosa a simmetria rotativa

Corpo di distribuzione dell’intensità luminosa di una sorgente luminosa con flusso a simmetria rotativa. Una sezione sul piano C del corpo di distribuzione dell’intensità luminosa consente di ottenere la curva di distribuzione dell’intensità luminosa.

323

C 0/180°

C 90/270°

90°

I

0°

0° 30°

60°

90°

-30°

-60°

-90°

I'

I'2

G

α

β

Y

-40° -20° 0° 20° 40°

I'2

I'

G

αα βY


Apparecchi a simmetria assiale

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàIntensità luminosa

Corpo di distribuzione dell’intensità luminosa e curve di distribuzione dell’intensità luminosa (piani C 0/180° e C 90/270°) di un apparecchio con flusso a simmetria assiale.

Angolo di distribuzione

Curva di distribuzione dell'intensità luminosa normalizzata per 1000 lm, rappresentata in coordinate polari. L'arco angolare nel quale l'intensità luminosa massimale l‘ diminuisce fino a l‘/2 definisce l'angolo di irradiazione β. L'angolo di schermatura α è complementare su 90° con l'angolo di irradiazione limite YG.

324

661 EF A661

E h E v 266

266

F

Em

A

6

1

6

1

6

1

6

1

I

Ep

a

6

1

6

11

1


L‘illuminamento è una misura della densità del flusso luminoso su una superficie. È definito come il rapporto tra il flusso luminoso che cade su una superficie e le dimensioni di tale superficie. L‘illuminamento non è tuttavia legato a una superficie reale, ma può essere determinato in qualsiasi punto dell‘ambiente. L‘illuminamento può essere ricavato dall‘intensità luminosa. L‘illuminamento diminuisce con il quadrato della distanza dalla sorgente luminosa (legge foto metrica della distanza).

Illuminamento

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàIlluminamento

Illuminamento E come misura del flusso luminoso presente per ogni unità di superficie A

Illuminamento orizzontale Eh e illuminamento verticale Ev in spazi interni.

L‘illuminamento medio orizzontale Em si calcola dal flusso luminoso F che cade sulla superficie osservata A.

Em = F A

L‘illuminamento su un punto Ep si calcola dall‘intensità luminosa 1 e dalla distanza a tra la sorgente luminosa e il punto osservato.

Ep = I a2

[Ep] = lx

[I] = cd

[a] = m

Illuminazione orizzontale

Illuminazione media

Illuminazione su un punto

325

661

L

I Ap

E h E v

R1

R2

L1

L 2


Come quantità d‘illuminamento il prodotto è definito dall‘intensità luminosa e dalla durata dell‘illuminamento che illumina una superficie. La quantità d‘illu minamento svolge un ruolo soprattutto nel calcolo dei carichi d‘illuminazione sui pezzi esposti ad es. in un museo.

Illuminazione

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàIlluminazione, luminanza

Mentre l‘intensità luminosa rileva la potenza luminosa che colpisce una superficie, la luminanza descrive la luce che da questa superfici è emanata. Questa luce può essere emanata anche dalla superficie stessa (per es. dalla luminanza di lampade e diodi). La luminanza è qui definita come il rapporto tra l‘intensità luminosa e la superficie proiettata sul piano perpendicolarmente al senso di distribuzione. La luce tuttavia può anche essere riflessa o trasmessa dalla superficie. Per i materiali a riflessione dispersa (opachi) e a trasmissione dispersa (non trasparenti) la luminanza può essere calcolata dall‘intensità luminosa e dal grado di riflessione o di trasmissione. La luminosità è in correlazione con la luminanza. L‘impressione effettiva di luminosità è comunque influenzata anche dallo stato di adattamento dell‘occhio, dai rapporti di contrasto circostanti e dal contenuto informativo della superficie vista.

Si ottiene la luminanza L di una superficie luminosa come il rapporto tra l'intensità luminosa I e la sua superficie proiettata Ap.

L = I / Ap

[L] = cd / qm

Luminanza

La luminanza di una superficie a riflessione diffusa è proporzionale all'illuminamento ed al grado di riflessione della superficie.

L1 = Eh . R1 / pL2 = Ev . R2 / p

[L] = cd / qm[E] = lx

326

0.26

0.34

0.42

0.50

0.58

0.720.32 0.48 0.640.40 0.56

50004000

3000

2000 K1600 K

Spectral colour loci

nw

x

y

tw

ww

2500 K3300 K

6000

8000

565

580

600

620690–780

E

123

56

4A

D 65

0.26

0.34

0.42

0.50

0.58

0.720.32 0.48 0.640.40 0.56

Spectral colour loci

x

y


L‘effetto cromatico è il colore della luce emanata da una lampada. L‘effetto cromatico può essere indicato dalle coordinate x, y come punto di colore nel sistema colorimetrico standard CIE, ma anche come temperatura colore TF per gli effetti cromatici bianchi. Nel sistema colorimetrico standard CIE l‘effetto cromatico viene calcolato dalla composizione spettrale e rappresentato in un diagramma continuo bidimensionale. La tonalità è definita dal punto di colore spettrale e dalla saturazione. Dalla costruzione del diagramma risulta una superficie contenente tutti i colori reali. La superficie cromatica è racchiusa da un tratto curvo su cui si trovano i punti dei colori spettrali completamente saturi. All‘interno della superficie si trova il punto di minima saturazione, indicato anche come punto bianco o acromatico. Tutti i gradi di saturazione di un colore possono essere trovati ora sulla retta tra il punto acromatico e il rispettivo punto di colore; anche tutte le miscele di due colori giacciono su una retta tra le rispettive tonalità cromatiche.

Sistema CIE

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàColore della luce

Temperatura colore più simileLa costante di Planck contiene i punti di colore di tutte le temperature dell‘irradiamento di Planck. Poiché il punto del colore di una sorgente luminosa si trova spesso in prossimità della curva, partendo dalla curva del radiatore di Planck si iscrive un fascio di rette con temperatura colore simile. Con il loro aiuto si possono contrassegnare con una temperatura colore simile anche effetti cromatici che non giacciono su questa curva. Per i radiatori di temperatura la temperatura colore più simile corrisponde approssimativamente alla temperatura effettiva della spirale della lampada. Per le lampade a scarica viene indicata la temperatura colore più simile.

Costante di Planck con fascio di retteDettaglio della superficie cromatica con la costante di Planck e il fascio di rette dei punti di colore con uguale temperatura colore più simile tra 1600 e 10000 K. Sono indicate le aree degli effetti cromatici bianco caldo (ww), bianco neutro (nw) e bianco della luce diurna (tw).

Costante di Planck con sorgenti luminose tipicheDettaglio della superficie cromatica con la costante di Planck e i punti di colore dei tipi a luce normale A (lampade a incandescenza) e D 65 (luce diurna) e i punti di colore di sorgenti luminose tipiche: fiamma di candela (1), lampada a incandescenza (2), lampada alogena a incandescenza (3), lampade fluorescenti ww (4), nw (5) e tw (6).

327

Light source T (K)

Candle 1900–1950Carbon filament lamp 2100Incandescent lamp 2 700–2 900Fluorescent lamps 2 800–7 500Moonlight 4100Sunlight 5 000–6 000Daylight 5 800–6 500(sunshine, blue sky)Overcast sky 6 400–6 900Clear blue sky 10 000–26 000

0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw

0,500,400,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww4000 k

5000 k

nw

0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw


Gli effetti cromatici bianchi sono suddivisi ulteriormente in tre gruppi: il campo del bianco caldo (ww) con le temperature più simili sotto i 4000 K, il campo del bianco neutro (nw) fra 4000 e 5000 K e il campo del bianco della luce diurna (tw) con le temperature più simili sopra i 5000 k. Gli stessi effetti cromatici possono avere differenti ripartizioni spettrali e una resa cromatica altrettanto differente.

Gruppi principali, temperature colore

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàColore della luce

Bianco caldo

Temperatura colore più simile T di sorgenti luminose tipiche

Bianco neutro

Bianco della luce diurna

328


Ra 100 80 60 40 20


Si indica come resa cromatica la qualità della riproduzione dei colori sotto una certa illuminazione. Il grado di alterazione del colore è indicato dall‘indice di resa cromatica Ra o dal grado di classificazione della resa cromatica. Come sorgente luminosa di riferimento si prende una sorgente luminosa analoga a spettro continuo, sia esso un proiettore termico con analoga temperatura colore o la luce diurna.

Resa cromatica

E GuidaIlluminotecnica | Grandezze, unitàResa cromatica

Per determinare la resa cromatica di una sorgente luminosa, si calcolano gli effetti cromatici di una scala di otto colori del corpo sotto il tipo di illuminazione da valutare e sotto l‘illuminazione di riferimento e li si mette in relazione tra loro. La qualità di resa cromatica così calcolata è espressa in indici di resa cromatica che possono riferirsi sia alla resa cromatica generale (Ra) come media, che alla resa cromatica di singoli colori. L‘indice massimo di 100 rappresenta qui la resa cromatica ideale, quale quella che si ottiene con la luce delle lampade a incandescenza o con la luce diurna. I valori inferiori indicano una resa cromatica via via meno efficace. Gli spettri lineari indicano una buona resa cromatica, gli spettri discontinui in generale una resa peggiore. Gli spettri discontinui multipli sono composti da diversi spettri discontinui e migliorano la resa cromatica.

Indice di resa cromatica

Aree dell‘indice di resa cromatica Ra per diversi tipi di lampada


E GuidaIlluminotecnicaLampade

Le conoscenza delle caratteristiche tecniche delle lampade aiuta a sceglierle correttamente tenendo presente la loro brillantezza, la resa cromatica, la capacità di modellazione e l‘efficienza energetica. Le varietà vanno dalle lampade radianti fino ai semiconduttori radianti.

Lampade in generale Lampade a scarica Lampade radianti

Lampade a elettroluminescenza


Le sorgenti luminose elettriche possono essere suddivise in alcuni gruppi principali che si distin guono tra loro per i diversi processi che impiegano per trasformare l‘energia elettrica in luce. Un gruppo è costituito dalle lampade radianti e comprende le lampade ad incandescenza e le lampade alogene. Un secondo gruppo è costituito dalle lampade a scarica; comprende un‘ampia gamma di sorgenti luminose, ad esempio tutti i tipi di lampade fluorescenti, le lampade a scarica ai vapori di sodio e le lampade ad alogenuri metallici. Un terzo gruppo è costituito dai semiconduttori radianti, ossia dai LED.

E GuidaIlluminotecnica | LampadeLampade in generale

Elenco delle lampade Codifica delle lampade

331

LED A QT (12V) QT TC T HIT HST

Lamp power P (W) 248 100 20100 801000 955 2454 20400 50100

Luminous flux (lm) 1604800 1380 3202200 145022000

6004800 17504450 180035000 24004900

Luminous efficacy max. (lm/W)

100 15 22 22 78 90 114 50

Light colour various ww ww ww ww, nw, dw ww, nw, dw ww, nw ww

Colour temperature TF (K)

170010000 2700 3000 3000 27006500 27006500 30004200 2550

Colour rendition index Ra

1b 1a 1a 1a 1b 1b 1b 1b

Colour rendition index Ra

8090 100 100 100 8082 89 8190 83

Service life t (h) 50000 1000 4000 2000 1200013000

1800020000 500015000 10000

Dimming behavior + + + + + +

Brilliance + + + + + +

Start up behavior + + + + + +


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade in generaleElenco delle lampade


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade in generaleCodifica delle lampade

AbbreviazioniAbbreviazioni comuni per le lampade presenti nella guida. Le lettere tra parentesi non sono necessarie nella prassi, quindi si ottengono le abbreviazioni a destra.

Le abbreviazioni per indicare delle versioni speciali sono separate dal codice con un trattino.

Codice alfabeticoLa prima lettera indica il tipo di emissione luminosa.

La seconda lettera indica il materiale del bulbo delle lampade ad incandescenza o il gas delle lampade a scarica.

La terza lettera o la terza combinazione di lettere indica la forma del bulbo.


E GuidaIlluminotecnica | LampadeLampade radianti

Le lampade radianti emettono la luce da una spirale in metallo incandescente. Al crescere della temperatura lo spettro della luce si sposta dal rosso incandescente del filamento al bianco caldo. Sono sorgenti luminose punti formi caratterizzate da una bassa temperatura del colore e da un‘eccellente resa cromatica e brillantezza.

Lampade ad incandescenza

Lampade alogene Lampade R e PAR

Lampade alogene con riflettore

334

100

80

60

20

0

40

800

%

400 500 700600 nm300

100

80

60

40

20

20(%)U/Un

F (%) 2800 K

2700 K

2600 K

2500 K2400 K

2300 K2200 K

2100 K2000 K

100806040

0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw


Caratteristica delle lampade ad incandescenza comuni è una bassa temperatura dei colori. Si ha la percezione di una luce calda. Lo Spettro continuo delle lampade ad incandescenza implica una resa cromatica eccellente. Sono sorgenti luminose puntiformi con elevata luminanza e brillantezza. Le lampade ad incandescenza possono essere dimmerate senza problemi. A tal fine non necessi tano di alcun apparecchio acces

Caratteristiche

E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade radiantiLampade ad incandescenza

Le lampade comuni sono dei corpi radianti. Il flusso elettrico rende incandescente una spirale metallica. Una parte dell‘energia irradiata è visibile in forma di luce. Nella dimmerazione al diminuire della temperatura lo spettro della luce si modifica verso lunghezze d‘onda maggiori – la luce di un bianco caldo della lampada assume il colore rosso del filamento incandescente. La maggior parte delle radiazioni è costituita da raggi infrarossi. In confronto alla componente visibile delle radiazioni si ha un‘elevata irradiazione di calore, ma un‘irradiazione di raggi UV molto limitata. Lo Spettro continuo delle lampade ad incandescenza implica una resa cromatica eccellente.

Fisica

Distribuzione relativa dello spettro Temperatura colore

Forme Le lampade ad incandescenza o lampade A (di uso comune) sono disponibili in molte forme diverse, ed i bulbi possono essere trasparenti, opachi o opale. La luce viene irradiata in tutte le direzioni.

Dimmerabilità delle lampade ad incandescenza. Il flusso di luce relativo F e temperatura colore in funzione alla tensione relativa U/Un. La riduzione della tensione genera un calo più che proporzionale del flusso luminoso.

sorio. Gli svantaggi delle lampade ad incandescenza sono l‘efficienza luminosa limitata ed una durata utile nominale relativamente breve.

335

100

80

60

40

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20(%)U/Un

F (%) 2800 K

2700 K

2600 K

2500 K2400 K

2300 K2200 K

2100 K2000 K

100806040

100

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0

40

800

%

400 500 700600 nm3000,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade radiantiLampade R e PAR

Una caratteristica delle lampade con riflettore e delle lampade PAR è la bassa temperatura del colore. Si ha la percezione di una luce calda. Lo Spettro continuo delle lampade ad incandescenza implica una resa cromatica eccellente. Sono sorgenti luminose puntiformi con elevata luminanza e brillantezza. Le lampade ad incandescenza possono essere dimmerate senza problemi. A tal fine non necessitano di alcun apparecchio

Caratteristiche

Le lampade alogene sono dei corpi radianti. Il flusso elettrico rende incandescente una spirale metallica. Una parte dell‘energia irradiata è visibile in forma di luce. Nella dimmerazione al diminuire della temperatura lo spettro della luce si modifica verso lunghezze d‘onda maggiori – la luce di un bianco caldo della lampada assume il colore rosso del filamento incandescente. La maggior parte delle radiazioni è costituita da raggi infrarossi. In confronto alla componente visibile delle radiazioni si ha un‘elevata irradiazione di calore, ma un‘irradiazione di raggi UV molto limitata. Lo Spettro continuo delle lampade ad incandescenza implica una resa cromatica eccellente.

Fisica


Forme Le lampade R (con riflettore) sono soffiate con vetro tenero e, data la loro forma ed una parziale specchiatura interna, direzionano la luce.

Perché siano resistenti agli sbalzi di temperatura e per conferir loro delle forme molto precise, le lampade PAR sono in vetro pressato. Il riflettore parabolico può avere diversi semiangoli di irradiazione ed offrire quindi un angolo di dispersione definito. Un ulteriore sottogruppo delle lampade PAR, le lampade a luce fredda, si impie ga la specchiatura dicroica. I riflettori dicroici generano dei fasci di luce visibile ma lasciano passare la gran parte delle radiazioni termiche. Si può così quasi dimezza


A sinistra: lampada con bulbo in vetro tenero e riflettore ellissoidale, con capacità di concentrazione media. Destra: lampada con bulbo in vetro pressato e potente riflettore parabolico.

re le sollecitazioni termiche sugli oggetti irradiati.

accessorio. Gli svantaggi delle lampade ad incandescenza sono l‘efficienza luminosa limitata ed una durata utile nominale relativamente breve.

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F (%) 2800 K

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%

400 500 700600 nm3000,50 0,40 0,30

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x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade radiantiLampade alogene

Rispetto alle comuni lampade a incandescenza la lampada alogena emana una luce più bianca. Il colore della luce è di tipo bianco caldo. Dato lo spettro continuo, la resa cromatica è eccellente. Con la sua forma compatta la lampada alogena costituisce una sorgente di luce puntiforme ideale. La possibilità di orientare particolarmente bene la luce le conferisce la brillantezza. L‘efficienza luminosa e la durata utile delle lampa

Caratteristiche

Gli alogeni contenuti nel gas delle lampade riducono i cali di materiale del filamento dovuti ad evaporazione ed aumentano il rendimento della lampada. Il tungsteno evaporato si combina con gli alogeni in alogenuri metallici ed i composti si depositano sul filamento. Con la loro forma compatta, oltre all‘aumento della temperatura si ha anche un aumento della pressione del gas, che diminuisce la velocità di evaporazione del tungsteno. All‘aumentare della temperatura si ha uno spostamento dello spettro luminoso verso lunghezze d‘onda minori – il color rosso del filamento diventa luce bianca calda della lampada ad incandescenza. In confronto alla componente visibile delle radiazioni si ha un‘elevata irradiazione di calore, ma un‘irradiazione di raggi UV molto limitata. La lampada alogena emette uno spettro continuo e genera una resa cromatica eccellente.

Fisica


Forme Le lampade alogene funzionano con la tensione di rete. In genere sono dotate di una spina speciale. Alcune sono dotate di una spina a vite e di un ulteriore involucro in vetro e possono essere utilizzate come le comuni lampade ad incandescenza. I vantaggi delle lampade alogene a basso voltaggio consistono soprattutto nell‘elevato rendimento luminoso e nelle dimensioni ridotte. La lam pada consente la costruzione di apparecchi compatti e l‘emissione di fasci di luce molto stretti. Vi sono lampade alogene a bassa tensione per diverse tensioni ed in diverse forme, e devono essere azionate con dei trasformatori. Le lampade emettono la luce in tutte le direzioni. Le lampade alogene


Da sinistra a destra: Lampade alogene per tensione nominale con spina E27 e involucro a bulbo, con spina a baionetta, lineare bispina. Lampada alogena a bassa tensione con filamento assiale

con tecnologia a bassa pressione sono ammesse per tutti i relativi apparecchi. Senza tecnologia a bassa pressione queste lampade sono ammesse solo in apparecchi con copertura protettiva. I vantaggi delle versioni a bassa pressione consistono in un flusso luminoso migliore lungo tutta la durata utile della lampada.

de alogene sono superiori rispetto alle comuni lampade a incandescenza. Le lampade alogene sono dimmerabili e non necessitano di alcuna ulteriore componentistica; Le lampade alogene a bassa tensione devono comunque essere attivate per mezzo di un trasformatore.

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F (%) 2800 K

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x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade radiantiLampade alogene con riflettore

Rispetto alle comuni lampade a incandescenza la lampada alogena con riflettore emana una luce più bianca. Il colore della luce è di tipo bianco caldo. Dato lo spettro continuo, la resa cromatica è eccellente. Con la sua forma compatta la lampada alogena con riflettore costituisce una sorgente di luce puntiforme ideale. La possibilità di orientare particolarmente bene la luce le conferisce la brillantezza. L‘efficienza luminosa e la vita utile delle lampade alogene con riflettore sono superiori rispetto alle comuni lampade incandescenti.

Caratteristiche

Gli alogeni contenuti nel gas delle lampade riducono i cali di materiale del filamento dovuti ad evaporazione ed aumentano il rendimento della lampada. Il tungsteno evaporato si combina con gli alogeni in alogenuri metallici ed i composti si depositano sul filamento. Con la loro forma compatta, oltre all‘aumento della temperatura si ha anche un aumento della pressione del gas, che diminuisce la velocità di evaporazione del tungsteno. All‘aumentare della temperatura si ha uno spostamento dello spettro luminoso verso lunghezze d‘onda minori – il calor rosso del filamento diventa luce bianca calda della lampada ad incande

Fisica


Forme Le lampade alogene con riflettore funzionano con la tensione di rete. In genere sono dotate di una spina speciale. Alcune sono dotate di una spina a vite e di un ulteriore involucro in vetro e possono essere utilizzate come le comuni lampade ad incandescenza. I vantaggi delle lampade alogene con riflettore a basso voltaggio consistono soprattutto nell‘elevato rendimento luminoso e nelle dimensioni ridotte. La lampada consente una costruzione di apparecchi compatti e un‘emissione di fasci di luce molto stretti. Vi sono lampade alogene con riflettore a bassa tensione per diverse tensioni ed in diverse forme, e devono essere azionate con dei trasformatori. Possono avere diver


Lampada alogena a bassa tensione con bispina e riflettore a luce fredda in vetro, al centro con riflettore in alluminio per una potenza maggiore. A destra, lampada alogena con riflettore a parabola

si semiangoli di irradiazione. Le versioni con riflettore a luce fredda irradiano il calore lateralmente e riducono le sollecitazioni termiche del fascio di luce. Le lampade alogene con riflettore parabolico sommano i vantaggi della tecnologia alogena con la tecnologia delle lampade PAR.

Le lampade alogene con riflettore sono dimmerabili e non necessitano di alcuna ulteriore componentistica; Le lampade alogene a bassa tensione devono comunque essere attivate per mezzo di un trasformatore. Vi sono riflettori a fascio stretto o largo. Le lampade con riflettori a luce fredda sottopongono gli oggetti illuminati a minori sollecitazioni termiche. Le lampade con una copertura integrata possono essere impiegate anche negli apparecchi aperti.

scenza. In confronto alla componente visibile delle radiazioni si ha un‘elevata irradiazione di calore, ma un‘irradiazione di raggi UV molto limitata. La lampada alogena con riflettore emette uno spettro continuo e genera una resa cromatica eccellente.


E GuidaIlluminotecnica | LampadeLampade a scarica

Le lampade a scarica comprendono delle sorgenti luminose che non emettono la luce mediante il riscaldamento dei materiali, o non solo con esso. A seconda del tipo di emissione si distingue ad esempio tra fotoluminescenza ed elettroluminescenza. L‘emissione della luce avviene soprattutto come conseguenza di processi chimici o elettrici. Le lampade a scarica si suddividono inoltre in lampade a bassa e ad alta pressione.

Lampade fluorescenti Lampade ai vapori metallici

Lampade fluorescenti compatte

Lampade ai vapori di sodio ad alta pressione

339

1 2 3

4 65

7

0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a scaricaLampade fluorescenti

Nelle lampade fluorescenti la luce viene emessa da una superficie grande e genera di solito una luce diffusa dalla brillantezza ridotta. I colori della luce delle lampade fluorescenti sono il bianco caldo, il bianco neutro ed il bianco da luce diurna. Le lampade fluorescenti si distinguono per la loro elevata efficienza luminosa e per la loro durata utile. Per il funzionamento delle lampade fluorescenti sono necessari degli starter e dei reattori. Si accendono subito e dopo un breve periodo raggiungono la loro completa potenza luminosa. Dopo un‘interruzione

Caratteristiche

Gli elettroni (2) emessi dagli elettrodi (1) incontrano gli atomi di mercurio (3). Gli elettroni degli atomi di mercurio (4) vengono eccitati ed emettono radiazioni UV (5). Nello strato di sostanze fluorescenti (6) le radiazioni UV vengono convertite in luce visibile (7).

Tecnica

dell‘alimentazione è possibile una immediata riaccensione. Le lampade fluorescenti possono essere dimmerate se dotate dell‘apposita componentistica.

La lampada fluorescente è una lampada a scarica a bassa pressione con vapori di mercurio. Il gas è costituito da un gas nobile, che facilita l‘accensione e controlla la scarica. Con l‘eccitazione la lampada ai vapori di mercurio emette delle radiazioni ultraviolette. Le sostanze fluorescenti all‘interno del tubo della scarica convertono le radiazioni ultraviolette in luce visibile diventando fluorescenti. Una scossa elettrica causa l‘accensione della lampada. Lo spettro discontinuo delle lampade fluorescenti fa sì che queste abbiano una resa cromatica peggiore delle lampade incandescenti con spettro continuo. La resa cromatica delle lampade fluorescenti può essere migliorata a scapito del

Fisica

Temperatura colorebianco caldo

Distribuzione relativa dello spettro

l‘efficienza luminosa. Efficienze luminose elevate comportano d‘altra parte un peggioramento della resa cromatica. A seconda delle quantità delle singole sostanze fluorescenti la luce può essere di colore bianco caldo, bianco neutro o bianco da luce diurna.

340

T26 18W, 36W, 58W

T16 14W, 35W, 54W

%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300

%100

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60

20

0

40

800400 500 700600 nm300 0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw

0,500,400,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww4000 k

5000 k

nw


Forme Le lampade fluorescenti sono in genere a forma di tubo, e la potenza luminosa dipende dalla lunghezza della lampada. Vi sono anche delle lampade fluorescenti speciali a forma di U o a forma circolare.

Temperatura colorebianco neutro


Temperatura colorebianco da luce diurna


Fisica

E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a scaricaLampade fluorescenti


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a scaricaLampade fluorescenti compatte

Essendo il tubo della scarica ripiegato, le lampade fluorescenti compatte sono più corte delle comuni lampade fluorescenti. Sono dotate in sostanza delle stesse caratteristiche delle lampade fluorescenti convenzionali, in particolare della stessa efficienza luminosa e lunga durata utile. Con il riflettore di un apparecchio, visto il volume relativamente ridotto del tubo di scarica, la lampada può emettere un fascio di luce. Le lampade fluorescenti compatte con starter inte grato non possono essere dimmerate, sono però disponibili delle versioni con starter esterno che

Caratteristiche consentono l‘uso delle lampade con un reattore elettronico e la dimmerazione.

Fisica La lampada fluorescente è una lampada a scarica a bassa pressione con vapori di mercurio. Il gas è costituito da un gas nobile, che facilita l‘accensione e controlla la scarica. Con l‘eccitazione la lampada ai vapori di mercurio emette delle radiazioni ultraviolette. Le sostanze fluorescenti all‘interno del tubo della scarica convertono le radiazioni ultraviolette in luce visibile diventando fluorescenti. Una scossa elettrica causa l‘accensione della lampada. Lo spettro discontinuo delle lampade fluorescenti fa sì che queste abbiano una resa cromatica peggiore delle lampade incandescenti con spettro continuo. La resa cromatica delle lampade fluorescenti può essere migliorata a scapito del

l‘efficienza luminosa. Efficienze luminose elevate comportano d‘altra parte un peggioramento della resa cromatica. A seconda delle quantità delle singole sostanze fluorescenti il colore della luce può essere bianco caldo, bianco neutro o bianco da luce diurna.

342

TC-L 18W, 24W, 36W, 40/55W

TC 5W, 7W, 9W, 11W

TC-T 18W, 26W, 42W

TC-D 10W, 13W, 18W, 26W

%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300 0,500,400,30

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0,34

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x

y

dw

ww4000 k

5000 k

nw

0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300


Forme Le lampade fluorescenti compatte sono disponibili soprattutto a for ma di tubo. Per il loro funzionamento sono necessari starter e reattori; per le lampade a due poli gli starter sono comunque integrati nelle spine. Oltre a queste forme standard si hanno anche lampade fluorescenti compatte con starter e reattore integrati. Sono dotate di una spina a vite e possono essere utilizzate come le lampade incandescenti.

E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a scaricaLampade fluorescenti compatte



Fisica



343

%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300

%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300

0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw

0,500,400,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww4000 k

5000 k

nw


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a scaricaLampade ai vapori metallici

Le lampade ad alogenuri metallici sono dotate di un‘eccellente efficienza luminosa ed allo stesso tempo di una buona resa cromatica; la loro durata utile nominale è elevata. Sono sorgenti luminose compatte. La luce può essere ben orientata otticamente. La resa cromatica non è costante. Le lampade ad alogenuri metallici sono disponibili con colori della luce bianco caldo, bianco neutro e bianco da luce diurna, e non possono essere dimmerate. Per funzionare le lampade ad alogenuri metallici devono essere dotate di accenditori e di reattori. Richiedono un tempo di

Caratteristiche accensione di alcuni minuti ed una fase di raffreddamento ancora più lunga prima della riaccensione. In alcune versioni con accenditori o reattori elettronici è possibile una riaccensione immediata.

Le lampade ad alogenuri metallici sono paragonabili per la struttura e per il funzionamento alle lampade ad alta pressione ai vapori di mercurio. Contengono in più una miscela di alogenuri metallici. Si ottiene così un miglioramento dell‘efficienza luminosa e della resa cromatica. Con le opportune combinazioni di metalli si riesce ad ottenere uno spettro a bande multiple quasi continuo. Le lampade ad alogenuri metallici possono emettere luce di colore bianco caldo, bianco neutro o bianco da luce diurna. In confronto alle lampade al quarzo, le lampade con bruciatori in ceramica sono dotate di una maggiore efficienza luminosa e di una migliore resa cromatica per effetto della maggiore temperatura di esercizio.

Fisica






Forme Le lampade ad alogenuri metal lici sono disponibili a forma di tubo con una o due spine, a forma ellit tica o come lampade con riflettore. Le lampade ad alogenuri metallici con riflettore uniscono la tecnologia delle lampade ad alogenuri metallici a quella delle lampade PAR.

E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a scaricaLampade ai vapori metallici

Lampade ad alogenuri metallici con una spina (HIT), con due spine (HITDE) e lampade ad alogenuri metallici con riflettore (HIPAR)

345

%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300 0,50 0,40 0,30

0,26

0,34

0,42

x

y

dw

ww 4000 k

5000 k

nw


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a scaricaLampade ai vapori di sodio ad alta pressione

Le lampade ai vapori di sodio ad alta pressione sono dotate di un‘eccellente efficienza luminosa. La loro durata utile nominale è buona. La resa cromatica è da media a buona. Le lampade ai vapori di sodio ad alta pressione funzionano con un reattore ed un accenditore. Richiedono un tempo di accensione di alcuni minuti ed una fase di raffreddamento prima della riaccensione. In alcune versioni, con degli accenditori speciali o con dei reattori elettronici, è possibile la riaccensione immediata.

Caratteristiche

Le lampade ai vapori di sodio ad alta pressione sono paragonabili per la struttura e per il funzionamento alle lampade ad alta pressione ai vapori di mercurio. La lampada contiene del gas nobile ed una miscela di mercurio e sodio, con il gas nobile ed il mercurio che servono all‘accensione ed alla stabilizzazione della scarica. Con una pressione sufficientemente alta si ha uno spettro quasi continuo, con una luce tra il giallastro ed il bianco caldo, con una resa cromatica tra il medio ed il buono.

Fisica

Temperatura dei coloriDistribuzione relativa dello spettro

Forme Le lampade ai vapori di sodio ad alta pressione sono disponibili a forma di tubo chiaro e come lampade smaltate a forma di ellissoide. Inoltre si hanno lampade compatte a tubo con doppia spina, che consentono una riaccensione immediata e costituiscono un tipo di sorgente luminosa particolarmente compatto. Alcune lampade ai vapori di sodio ad alta pressione sono dotate di un involucro esterno. Il rivestimento serve solamente a ridurre la luminanza della lampada e a una maggiore diffusione e non contiene alcuna sostanza fluorescente.


E GuidaIlluminotecnica | LampadeLampade a elettroluminescenza

Nelle lampade a elettroluminescenza l‘energia elettrica crea delle radiazioni visibili. Nei diodi e i LED luminosi è caratteristico lo spettro in banda stretta. I vantaggi dei LED consistono nelle loro dimensioni ridotte, nell‘elevata satura zione dei colori, nella durata utile molto lunga e nel contenuto con sumo energetico.

LED

347

Anode

Substrate

n-layerActive region

p-layerCathode

%100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300


E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a elettroluminescenzaLED

I diodi luminosi, LED, si contraddistinguono per la loro durata utile molto lunga, per la loro resistenza agli urti e per il consumo di energia contenuto. Nella dimmerazione il colore della luce rimane costante. Per il collegamento alla rete è necessaria una componentistica adatta alla tensione di rete. La sorgente luminosa puntiforme consente un preciso orientamento della luce. L‘incapsulamento del diodo nella plastica funge da protezione e da lente. La conduzione delle radiazioni del LED diminuisce all‘aumentare della temperatura. È quindi importante per l‘esercizio una buona dispersione termica. Si devono inoltre evitare le radiazioni solari dirette ed il montaggio vicino ad altre sorgenti di calore. Con una durata utile media di 50.000 ore i LED garantiscono dei tempi di funzio namento molto lunghi. L‘accensione immediata e la reazione immediata alla regola

Caratteristiche zione ne consente l‘impiego nelle situazioni luminose dinamiche. La ricerca e lo sviluppo nel settore dei LED sono orientati verso forme più compatte, maggiori flussi luminosi, una maggiore efficienza luminosa ed una produzione più economica. Un ulteriore obbiettivo è quello della riduzione delle tolleranze cromatiche derivanti dai problemi di produzione. I produttori classificano i LED in funzione del flusso luminoso e della lunghezza d'onda dominante, assegnando loro un codice «BIN» ed una classe di selezione. Questa classificazione dei LED viene detta Binning.

GeneralitàI LED sono dei diodi semiconduttori e fanno parte delle lampade ad elettroluminescenza. La creazione di radiazioni avviene ricombinando delle coppie di portatori di carica in un semiconduttore con intervallo di banda adeguato. I LED generano una radiazione in banda stretta. La temperatura colore rimane costante al diminuire dell‘intensità luminosa. Nell‘illuminazione con i LED non si hanno radiazioni UV e IR.

Fisica

Applicando una tensione a catodo e anodo il LED emette della luce dalla zona di svuotamento. Gli elettroni modificano il loro livello energetico e nella ricombinazione emettono dei fotoni dalla giunzione PN. La lunghezza d‘onda della luce emessa dipende dal materiale semiconduttore.

LED coloratiI LED generano uno spettro in banda stretta. La lunghezza d‘onda dominante determina il punto cromatico del LED. In confronto alle lampade fluorescenti colorate i LED sono dotati di una maggiore saturazione del colore. La composizione dei materiali semiconduttori determina lo spettro della luce emessa. A parità di potenza collegata i flussi luminosi dei LED colorati non sono uguali.

Distribuzione relativa dello spettro: LED rossi, verdi e blu

Triangolo cromatico CIE con i punti cromatici dei LED rossi, verdi e blu

348

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20

0

40

800400 500 700600 nm300

%100

80

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20

0

40

800400 500 700600 nm300


Forme

LED di tipo TLa forma standard dei LED a T è costituita da un corpo in plastica da 35mm per il LED ed i relativi cavi. La forma a lente determina l‘angolo di emissione della luce. Sorgente luminosa con flusso luminoso limitato, viene utilizzato come apparecchio di orientamento o come apparecchio segnaletico.

LED SMDNella versione «Surface Mounted Device» (SMD) il corpo viene fissato direttamente sul circuito stampato ed i contatti sono saldati.

LED COBLa tecnologia «Chip on Board» (COB) porta il chip direttamente su di un circuito stampato, senza dotarlo di un corpo proprio. I contatti di anodo e catodo av vengono per mezzo di fili sottili. Una colata protegge il chip dagli agenti esterni.

LED biancoNon ci sono semiconduttori in grado di ottenere una luce bianca. Attualmente si utilizzano quindi due tecniche per ottenere della luce bianca: la sintesi cromatica RGB o la conversione della luminescenza. Attualmente la resa cromatica dei LED bianchi riesce a raggiungere un indice di resa cromatica Ra pari a 90. Sono disponibili LED a luce bianca calda, bianca neutra e a luce diurna, da 2500K a 8000K.

LED RGBLa combinazione di tre diodi luminosi di colore rosso, verde e blu (RGB) consente di sintetizzare i colori della luce ottenendo una gran quantità di colori, tra questi anche il bianco. Con la regolazione si compensano i diversi flussi luminosi dei LED rosso, verde e blu.

Distribuzione relativa dello spettro: LED con conversione della luminescenza, bianco caldo

Distribuzione relativa dello spettro: LED RGB

E GuidaIlluminotecnica | Lampade | Lampade a elettroluminescenzaLED

LED di tipo T LED SMD

LED COB

Conversione della luminescenzaCon uno strato di fosfori è possibile convertire lo spettro dei LED colorati. La produzione di LED blu con fosfori gialli è più semplice da impiegare che non i LED UV con fosfori RGB.

LED High PowerVengono definiti LED High Power dei LED la cui potenza assorbita è superiore ad 1W. Ciò è possibile sia per LED SMD che per LED COB. È importante che la loro struttura sia adatta alla resistenza termica tra chip e circuito stampato molto limitata. Di solito i LED High Power che richiedono una particolare gestione del calore negli apparecchi sono montati su circuiti stampati con anima in metallo.


E GuidaIlluminotecnicaTecnologia degli apparecchi

Gli apparecchi presentano una serie di funzioni. Il compito più importante dell‘apparecchio è di guidare il flusso luminoso della lampada. Si cerca così di realizzare una distribuzione della luce corrispondente al compito particolare dell‘apparecchio, sfruttando al tempo stesso al meglio l‘energia impiegata. Oltre agli aspetti estetici degli apparecchi come componenti dell‘architettura di un edificio, sono rilevanti anche gli aspetti tecnici riguardanti l‘installazione e la sicurezza.

Principi dell‘orientamento della luce

Sistemi di lenti Riflettori

Filtro Accessori illuminotecnici

Modulo a prisma

Miscelazione cromatica


Il compito più importante dell‘apparecchio è di guidare il flusso luminoso della lampada. Si cerca così di realizzare una distribuzione della luce corrispondente al compito particolare dell‘apparecchio, sfruttando al tempo stesso al meglio l‘energia impiegata. Un passo verso un orientamento mirato ed efficiente della luce è stato compiuto con l‘introduzione delle lampade con riflettore e con riflettore parabolico (PAR). La luce viene concentrata dai riflettori integrati nella lampada e può essere orientata nella direzione desiderata con angoli di distribuzione definiti. L‘esigenza di un orientamento differenziato della luce, di livelli superiori di rendimento dei sistemi d‘illuminazione e di una maggiore assenza di abbagliamento ha determinato lo spostamento del riflettore dalla lampada all‘apparecchio. In questo modo è possibile costruire apparecchi perfettamente sintonizzati con i requisiti della sorgente luminosa e con il loro compito.

E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiPrincipi dell‘orientamento della luce

Riflessione Trasmissione Assorbimento

Rifrazione Interferenza


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Principi dell‘orientamento della luceRiflessione

Nella riflessione, la luce che cade su un corpo è riflessa secondo il fattore di riflessione di tale corpo. Oltre al grado di riflessione, nella riflessione svolge ancora una volta un ruolo anche il grado di diffusione della luce respinta. Nelle superfici a specchio non si verifica alcuna diffusione; si parla in questo caso di riflessione orientata. Aumentando la capacità di diffusione della superficie riflettente, la parte orientata della luce respinta si riduce sempre più, fino ad arrivare alla sola luce diffusa in caso di riflessione completamente diffusa.

Distribuzione dell‘illuminamento I per la riflessione diffusa

Distribuzione della luminanza L per la riflessione diffusa. La distribuzione della luminanza è uguale da tutti i punti di vista.

Distribuzione dell‘illuminamento per la riflessione mista

Distribuzione dell‘illuminamento per la riflessione a specchio

Diffusione

Per la costruzione di apparecchi la riflessione orientata è d‘importanza decisiva, perché, grazie a opportuni profili dei riflettori e a superfici idonee, permette un orientamento mirato della luce ed è responsabile della grandezza del livello di rendimento del sistema d‘illuminazione.

Forma delle superfici

Riflessione a specchio parallela ai raggi luminosi incidenti su superfici piane (direzione parallela dei raggi)

Superfici concave (raggi a percorso convergente)

Superfici convesse (raggi a percorso divergente)

352

Paint finish

White 0.70–0.80Pale yellow 0.60–0.70

0.40–0.50Beige, ochre, orange, mid-grey, 0.25–0.35dark grey, dark red, 0.10–0.20dark blue, dark green

Pale green, light red, pale blue, light grey

Metals

Aluminium, highly specular 0.80–0.85Aluminium, anodised, matt finish 0.75–0.85Aluminium, matt finish 0.50–0.75Silver, polished 0.90Copper, polished 0.60–0.70Chrome, polished 0.60–0.70Steel, polished 0.50–0.60

Building materials

Plaster, white 0.70–0.85Gypsum 0.70–0.80Enamel, white 0.60–0.70Mortar, light 0.40–0.50Concrete 0.30–0.50Granite 0.10–0.30Brick, red 0.10–0.20Glass, clear 0.05–0.01


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Principi dell‘orientamento della luceRiflessione

Fattori di riflessione di metalli, vernici e materiali edilizi d‘uso comune

Fattori di riflessione


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Principi dell‘orientamento della luce

Nella trasmissione, la luce che cade su un corpo è trasmessa secondo il grado di trasmissione di tale corpo. Inoltre svolge un ruolo anche il grado di riflessione della luce trasmessa. Nei materiali di trasparenza ideale non si verifica alcuna diffusione. Aumentando la capacità di diffusione, la parte orientata della luce trasmessa si riduce sempre più, fino ad arrivare alla sola luce diffusa in caso di diffusione completa. I materiali trasmittenti negli apparecchi d‘illuminazione possono essere trasparenti. Questo vale sia per i semplici vetri di chiusura che per i filtri che assorbono determinate fasce dello spettro, ma che trasmettono le altre e provvedono così a produrre luce colorata o a ridurre la frazione UV o infrarossa. In qualche caso si utilizzano come chiusura dell‘apparecchio anche materiali disperdenti – per es. vetro opalino o plastiche opalescenti – per evitare l‘effetto abbagliamento riducendo la luminanza della lampada.

Distribuzione dell‘illuminamento I per la trasmissione diffusa

Distribuzione della luminanza L per la trasmissione diffusa. È uguale da tutti i punti di vista.

Distribuzione dell‘illuminamento per la trasmissione mista

Distribuzione dell‘illuminamento per la trasmissione orientata attraverso materiale trasparente

Trasmissione

Nell‘assorbimento, la luce che cade su un corpo è assorbita totalmente o parzialmente secondo il grado di assorbimento di tale corpo. Nella costruzione di apparecchi per illuminazione l‘assorbimento viene sfruttato soprattutto per schermare le sorgenti luminose; per ottenere il comfort visivo è in questo caso insostituibile. In linea di principio l‘assorbimento è però un effetto indesiderato, in quanto non orienta la luce, ma la annulla e quindi diminuisce il ren dimento dell‘apparecchio. Tipici elementi assorbenti degli apparecchi sono gli anelli antiriflesso neri, i cilindri e le alette antiabbagliamento, e gli schermi frangiluce di varie forme.

Assorbimento

354

n1 n2

1

3

2

3

2 2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

n1n2

G

3

2

2

2


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Principi dell‘orientamento della luceRifrazione

I raggi luminosi penetrando in un mezzo trasmittente di densità diversa – per es. dall‘aria al vetro e viceversa dal vetro all‘aria – si rifrangono, cioè cambiano direzione. Nei corpi a superfici parallele si ha in questo caso solo uno spostamento parallelo della luce, mentre nei prismi e nelle lenti si creano effetti ottici che vanno dal semplice cambiamento di angolazione, alla concentrazione e diffusione della luce, alla riproduzione ottica. Nella costruzione di apparecchi per illuminazione ai fini dell‘orientamento mirato della luce si impiegano elementi rifrangenti quali prismi o lenti, spesso in combinazione con riflettori.

I raggi luminosi nel passaggio da un mezzo con indice di rifrazio ne n1 a un mezzo più denso con indice di rifrazione n2 sono deviati dal piano d‘incidenza. (ε1>ε2). Per il passaggio dall‘aria al vetro si ha approssimativamente n2/n1=1,5.

Nel passaggio attraverso un mezzo di densità diversa i raggi luminosi subiscono una deviazione in parallelo.

Introduzione

Prismi e lenti Tipico percorso ottico di luce ad incidenza parallela al passaggio attraverso strutture prismatiche asimmetriche (in alto a sinistra), strutture prismatiche simmetriche (in alto a destra), lenti di Fresnel (in basso a sinistra) e lenti convesse (in basso a destra)

Indice di rifrazione Per il passaggio di un raggio luminoso da un mezzo con indice di rifrazione n2 a un mezzo di densità inferiore con indice di rifrazione n1 esiste un angolo limite εG. Se si supera l‘angolo limite il raggio luminoso nel mezzo più denso viene riflesso (riflessione totale). Per il passaggio dal vetro all‘aria si ha approssimativamente εG = 42°. Tecnicamente si usa la riflessione totale per es. nei conduttori della luce (a destra).

355

1 1


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Principi dell‘orientamento della luceInterferenza

Si definisce interferenza il reciproco rafforzamento o indebolimento che si verifica nella sovrapposizione di onde. In illuminotecnica si usano effetti d‘interferenza quando la luce colpisce strati molto sottili che causano la riflessione di determinate gamme di frequenza, mentre altre vengono trasmesse. Con una successione di strati di spessore e densità adeguati si può produrre una capacità riflettente selettiva per determinate gamme di frequenza, in modo che per es. – come nel caso delle lampade a luce fredda – sia riflessa la luce visibile mentre viene trasmessa la radiazione infrarossa. Si possono ottenere in questo modo anche riflettori e filtri che producono luce colorata. I filtri interferenzia li possiedono un fattore di trasmis sione molto alto e una separazio ne particolarmente netta tra le bande spettrali riflesse e trasmesse.I riflettori lucidi brillanti sono privi di interferenze se il materiale è di buona qualità.


E

Come elementi di orientamento della luce i costruttori di apparecchi di illuminazione impiegano soprattutto i riflettori, soprattutto con superfici a specchio. Si possono impiegare anche delle superfici a riflessione diffusa – in genere bianche o opache.Riflettori in generale Riflettori darklight Riflettori parabolici

Riflettori sferici Riflettori ellittici Riflettori a evolvente

Sistemi a doppio riflettore

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiRiflettori


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | RiflettoriRiflettori in generale

Per i riflettori si usano come materiali soprattutto l‘alluminio anodizzato o la plastica ricoperta da cromo o alluminio. I riflettori in plastica sono più economici, ma hanno una resistenza termica limitata e non sono robusti come i riflettori in alluminio che, grazie al loro resistente strato anodizzato, sono protetti meccanicamente e possono essere esposti ad alte temperature.

Materiale

Superficie

Superficie del riflettore: liscia Opaca

Strutturata Sfaccettata

I riflettori possono avere superficie liscia o opaca; l‘opacizzazione incrementa la luminanza del riflettore, ma in compenso la rende uniforme. Se si desidera una leggera diffusione del cono di luce prodotto, sia per otte nere un orientamento più dolce della luce che per compensare irregolarità nella distribuzione, la superficie del riflettore può essere sfaccet tata o strutturata. I riflettori metallici possono avere un rivestimento dicroico. In questo modo si possono controllare il colore della luce e la quantità di radiazione UV o infrarossa emessa.

358

1

2

3 4

1

2

3 4 3

2


E

I riflettori possono essere classificati secondo diversi fattori di riflessione: lucido brillante, lucido e satinato. I riflettori lucidi brillanti sono privi di interferenze se il materiale è di buona qualità. L‘elevato fattore di riflessione e il massimo grado di lucentezza danno all‘apparecchio l‘aspetto di un «buco nero» nel soffitto. Sono possibili riflessi nel riflettore, per es. i riflessi degli arredi di colori chiari presenti nella stanza. Un‘altra caratteristica sono gli elevati contrasti di luminanza nel riflettore. Nei riflettori lucidi, a causa del grado di lucentezza inferiore, si riduce l‘effetto degli svantaggi del riflettore lucido brillante. Anche i riflettori satinati sono privi di interferenze se lo spesso re dello strato anodizzato è sufficiente. L‘elevato fattore di riflessione e il basso grado di lucentezza creano pochi contrasti all‘interno del riflettore. In questo modo si evitano i riflessi molesti dell‘arre damento e si ottiene nell‘ambiente un‘impressione generale più armoniosa. A causa del riflesso diffuso della superficie possono essere presenti luminanze >200cd/m2 nella zona di schermatura. Nella pratica non si hanno in pratica effetti molesti sullo schermo dei monitor.

Fattore di riflessione

Fattori di riflessione dei riflettori: lucido brillante

Lucido

Satinato

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | RiflettoriRiflettori in generale

La caratteristica di un apparecchio è determinata sostanzialmente dalla forma del riflettore utilizzato. Quasi tutti i profili dei riflettori possono essere ricondotti alla parabola, al cerchio o all‘ellisse.

Geometria

Cerchio Ellisse Parabola Iperbole

Direzione della luce di sorgenti luminose nella riflessione su:

359

α


E

I riflettori di forma parabolica sono quelli usati più di frequente. Offrono la possibilità di orientare la luce nei modi più diversi – a fascio stretto, largo o asimmetrico – e permettono una limitazione mirata dell‘abbagliamento. Se il profilo del riflettore è ottenuto per rotazione di una parabola o di un segmento di parabola intorno al proprio asse, si ottiene un riflettore con distribuzione della luce a fascio stretto. Nelle sorgenti luminose lineari si ottiene un effetto analogo mediante riflettori scanalati a sezione parabolica.

Profilo del riflettore

Profilo di riflettori per percorso ottico parallelo/parabola

Percorso ottico convergente/ ellisse

Percorso ottico divergente/ iperbole

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | RiflettoriRiflettori parabolici

Percorso ottico convergentedivergente

Nei riflettori parabolici l‘emissione della luce di una sorgente luminosa che si trovi nel punto focale della parabola è parallela all‘asse della parabola. In un riflettore parabolico con breve distanza tra il punto focale e il vertice del riflettore, il riflettore stesso scherma la componente diretta. Se la distanza è grande, la componente diretta non viene schermata. Si può invece realizzare questa schermatura con un riflettore sferico.

Punto focale

Se il profilo del riflettore è ottenuto per rotazione di un segmento di parabola intorno a un asse angolato rispetto all‘asse della parabola, si ottiene, a seconda dell‘angolo, una distribuzione della luce a fascio largo, fino ad arrivare a una caratteristica Batwing. Gli angoli di irradiazione e di schermatura possono essere scelti liberamente, in modo da poter costruire apparecchi per varie esigenze di distribuzione della luce e limitazione dell‘abbagliamento.

Distribuzione della luce a fascio largo

360

1

α1

α


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | RiflettoriRiflettori parabolici

I riflettori parabolici possono essere usati anche con sorgenti luminose lineari o piatte – per es. lampade PAR o fluorescenti – sebbene in questo caso le lampade non vengano a trovarsi nel punto focale della parabola. In questo caso tuttavia non si ricerca tanto un allineamento parallelo della luce, quanto una limitazione ottimale dell‘abbagliamento. In questa forma costruttiva il punto focale della parabola si trova sul piede del segmento opposto di parabola, per cui la luce della sorgente luminosa che si trova sopra il riflettore non può essere irradiata in nessun caso al di sopra dell‘angolo di antiabbagliamento prescritto. Si possono impiegare strutture simili non solo negli apparecchi, ma anche nell‘orientamento della luce diurna; griglie paraboliche – per es. sui lucernari – deviano anche la luce solare in modo da escludere l‘abbagliamento al di sopra dell‘angolo di antiabbagliamento.

Sorgenti luminose lineari


E

Nei riflettori parabolici correnti si ha un‘emissione definita – e quindi un‘effettiva limitazione dell‘abbagliamento – solo per sorgenti luminose puntiformi ideali. In caso d‘impiego di irraggiamento volumetrico – per es. lampade fluorescenti compatte – si hanno effetti d‘abbagliamento già al di sopra dell‘angolo di schermatura; nel riflettore diventa visibile il riflesso della lampada, sebbene la lampada stessa sia comunque

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Riflettori

Nei riflettori a evolvente la luce di una lampada che si trova nel punto focale della sfera viene riflessa nel punto focale stesso. I riflettori ad evolvente vengono impiegati soprattutto come strumenti ausiliari in combinazione con i riflettori a parabola o nei sistemi di lenti. Servono ad orientare le componenti dell‘illuminazione irradiati verso il riflettore a parabola e quindi a coinvolgerli nell‘orientamento della luce o ad

Riflettori sferici

Per i riflettori a evolvente la luce irradiata da una lampada non viene rimandata alla sorgente luminosa come nei riflettori sferici, ma viene sempre riflessa vicino alla lampada. I riflettori a evolvente sono impiegati soprattutto con lampade a scarica, per evitare un riscaldamento della lampada che ne diminuirebbe la potenza per effetto della luce riflessa.

Riflettori a evolvente

Riflettori darklight schermata. Mediante riflettori con punto focale della parabola variabile (i cosiddetti riflettori Darklight) si può evitare questo effetto; quindi anche in caso di irraggiamento volumetrico si produce luminosità nel riflettore solo al di sotto dell‘angolo di schermatura attraverso la sorgente luminosa visibile.

impiegare in modo utile la luce emanata in una data direzione riflettendola indietro verso la lampada.


I sistemi a doppio riflettore sono costituiti da un riflettore primario e da uno secondario. Il riflettore primario emana i raggi luminosi parallelamente o a fascio stretto e orienta la luce sul riflettore secondario. Per mezzo del riflettore secondario si ha l‘effettiva distribuzione luminosa. Con i sistemi a doppio riflettore si ha un maggiore comfort visivo in quanto si previene la possibilità di guardare le lampade con elevata luminanza. La regolazione precisa della posizione reciproca dei riflettori è decisiva per l‘efficienza del sistema.

Sistemi a doppio riflettore

E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Riflettori

Per i riflettori ellittici la luce di una lampada che si trova nel pri mo fuoco dell‘ellisse viene riflessa nel secondo punto focale. Il secondo punto focale dell‘ellisse può essere così impiegato come una sorgente di luce libera, immaginaria. I riflettori ellittici sono impiegati per creare sui soffitti delle sorgenti luminose con i wallwasher ad incasso. Si possono utilizzare i riflettori ellittici anche quando si vogliono utilizzare dei downlight ed applicare sul soffitto dei fori quanto più piccoli possibile. Il secondo punto focale può essere quindi una sorgente luminosa libera situata allo stesso livello del soffitto; con un ulteriore riflettore è però anche possibile ottenere un‘emanazione controllata della luce per limitare l‘abbagliamento.

Riflettori ellittici

Downlight a doppio fuoco Wallwasher a doppio fuoco

Faretti


E

Le lenti vengono utilizzate quasi esclusivamente con apparecchi per sorgenti luminose puntiformi. In genere si crea un sistema ottico costituito dalla combinazione di un riflettore con una o più lenti.

Lenti convesse Lente per sculture Lenti Fresnel

Diffusore Lente SoftecLente Flood

Sistemi di riproduzione

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiSistemi di lenti


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Sistemi di lenti

Le lenti convesse orientano in un fascio di raggi paralleli la luce della sorgente luminosa che si trova nel loro punto focale. In genere nella progettazione di un apparecchio le lenti convesse vengono combinate con un riflettore. Il riflettore serve ad orienta re l‘intero flusso luminoso nella direzione di irradiazione; la lente genera un fascio di luce ben definito. Spesso la distanza della lente convessa dalla sorgente luminosa è variabile per poter impostare diversi angoli di distribuzione.

Lenti convesse

Le lenti Fresnel sono formate da segmenti anulari della lente concentrici. L‘effetto ottico di queste lenti è assimilabile all‘effetto delle lenti convenzionali di uguale curvatura. Le lenti Fresnel sono però molto più piatte, più leggere e più economiche, e per questo vengono spesso impiegate al posto delle lenti convesse. Il rendimento ottico della lente Fresnel è limitato dai disturbi creati dai dislivelli tra i segmenti; di solito le parti posteriori delle lenti sono strutturate per compensare le irregolarità nella distribuzione della luce e per attenuare i contrasti. Gli apparecchi con lenti Fresnel sono stati utilizzati soprattutto come proiettori per palcosce

Lenti Fresnel nici; col tempo però sono entrati in uso anche nell‘illumina zione delle architetture per regolare di volta in volta gli angoli di diffusione in funzione delle diverse distanze tra l‘apparecchio e l‘oggetto illuminato.

La lente per scultura crea una distribuzione della luce asimmetrica. Rispetto ad un asse disperde i raggi luminosi mentre rispetto all‘altro asse la distribuzione luminosa rimane invariata. Con la sua struttura a segmenti paralleli disposta orizzontalmente la lente ottiene un ovale in verticale.

Lente per sculture

Il diffusore viene utilizzato nei wallwasher. Crea una distribuzione asimmetrica della luce. Rispetto ad un asse disperde i raggi luminosi mentre rispetto all‘altro asse la distribuzione luminosa rimane invariata. Con la sua struttura a segmenti paralleli disposti orizzontalmente la lente crea un ovale verticale e quindi un‘illuminazione diffusa delle pareti molto omogenea.

Diffusore


Le lenti Flood disperdono il cono luminoso simmetricamente. La lente strutturata crea inoltre un effetto di sfumatura dei bordi del cono luminoso.

Lente Flood

E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Sistemi di lenti

I sistemi di riproduzione impiegano un riflettore ellittico o una combinazione di uno specchio sferico e di un condensatore per proiettare la luce sul piano dell‘immagine. Con la lente principale dell‘apparecchio questo piano viene riprodotto sulla superficie illuminata. L‘immagine ed il cono luminoso possono essere modificati sul piano dell‘immagine. Le semplici maschere perforate o i diaframmi a iride generano coni luminosi di diverse dimensioni, mentre con i sagomatori si possono ottenere diversi contorni del cono luminoso. Con l‘ausilio delle maschere (gobo) è possibile proiettare scritte o immagini.

Sistemi di riproduzione

Proiettori con sistemi ottici di riproduzione: un‘immagine (1) illuminata omogeneamente viene riprodotta con un sistema di lenti (2). Il proiettore ellissoidale (a sinistra) si distingue per l‘elevata intensità luminosa, il proiettore compatto (a destra) per l‘alta definizione dell‘immagine.

La capacità dispersiva della lente Softec ammorbidisce i contorni del cono luminoso. Si può ottenere questo effetto con un vetro strutturato o opaco. La lente Softec viene impiegata per compensare le striature fini delle lampade con riflettore. Posta a chiusura della lampada, evita l‘effetto abbagliamento abbassando la luminanza della lampada.

Lente Softec

Con lenti di lunghezza focale adatta si possono scegliere diversi angoli di distribuzione o diversi standard di riproduzione. A differenza degli apparecchi con lenti Fresnel, è possibile mantenere dei coni luminosi dai contorni nitidi; con una proiezione non focalizzata si possono però creare anche delle dissolvenze graduali.

366

T (%)100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300

Standard light type AT = 47%

T (%)100

80

60

20

0

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800400 500 700600 nm300


T (%)100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300



E

I filtri sono elementi ottici a trasmissione selettiva. Viene trasmessa solo una parte della radiazione incidente, e viene quindi emessa luce colorata o vengono filtrate le componenti invisibili delle radiazioni (ultraviolette, infrarosse). Gli effetti di filtraggio possono essere di assorbimento selettivo o di interferenza. Il grado di trasmissione indica la trasparenza del filtro.

Tipi di filtro Filtro correttivo Filtri colorati

Filtro protettivo

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiFiltro

367

T (%)100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300


T (%)100

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0

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800400 500 700600 nm300


T (%)100

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0

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800400 500 700600 nm300


T (%)100

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60

20

0

40

800400 500 700600 nm300



I filtri di assorbimento assorbono determinate zone dello spettro e lasciano invece passare gli altri raggi. L‘assorbimento riscalda fortemente il filtro. La separazione tra aree dello spettro trasmesse e riflesse non è così precisa come nei filtri interferenziali e determina un grado di trasmissione a fianchi meno ripidi. I filtri in vetro colorato producono quindi più che altro colori insaturi. La durata utile è lunga.

Tipi di filtro

E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiFiltro

I filtri interferenziali appartengono ai filtri riflettenti che hanno un grado di trasmissione elevato e realizzano una separazione esatta delle aree di spettro trasmesse e riflesse. I filtri in vetro ricoperto con uno strato interferenziale possono produrre colori saturi. Si evita l‘accumulo di calore perché si verifica una riflessione e non un assorbimento. Lo spettro di riflessione dipende dall‘angolo d‘osservazione. La stabilità è inferiore a quella dei filtri di assorbimento a causa dell‘evaporazione.

Filtri di assorbimento

Filtri riflettenti

Magenta

Amber

I filtri colorati trasmettono solo una parte dello spettro colorato visibile, mentre le altre componenti vengono filtrate. I filtri colorati in film di plastica non resistono al calore. I filtri in vetro invece non sono delicati dal punto di vista termico e in parte resistono anche ai cambiamenti di temperatura. I filtri di assorbimento in vetro colorato realizzano una saturazione inferiore ai filtri interferenziali. Nei filtri cromatici interferenziali la caratteristica cromatica non è immediatamente visibile, in quanto appaiono non colorati.

Filtri colorati Caratteristiche

Night Blue

Sky Blue

368

T (%)100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300


T (%)100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300



Anche nell‘illuminazione architettonica i colori dello spettro della luce diurna sono percepiti come naturali: Magenta (situazione luminosa al tramonto), Amber (atmosfera luminosa al sorgere del sole), Night Blue (cielo notturno sereno) e Sky Blue (cielo durante in giorno). Nell‘illuminazione scenica trovano impiego tutti i colori, per creare accenti e contrasti. Nella pratica si consiglia, per l‘illuminazione di superfici colorate, di eseguire prove d‘illuminazione.

Filtri coloratiApplicazione

E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiFiltro

I filtri correttori nella versione di filtri di conversione innalzano o abbassano la temperatura colore della sorgente luminosa a causa della curva spettrale della trasmissione. I filtri Skintone correggono lo spettro della luce della lampada solo nella zona di spettro del verde e del giallo, realizzando così un effetto molto naturale e piacevole sulle tinte della pelle. I filtri di conversione Daylight trasformano la temperatura del bianco caldo nell‘area del colore bianco neutro, cioè da 3000K a 4000K.

Filtro correttivo Caratteristiche

Filtro correttivo Applicazione

Skintone Daylight

I filtri Skintone sono filtri colorati che provvedono a una resa migliore dei colori caldi naturali, in particolare quelli della pelle. L‘impiego dei filtri Skintone è molto conveniente nelle aree di comunicazione, per esempio ristoranti o caffè.

Si impiegano i filtri di conversione per adattare il [colore della luce=1961] bianco caldo delle lampade alogene a un‘illuminazione a luce diurna. Inoltre c‘è anche la possibilità, con l‘impiego dei filtri di conversione, di creare zone con atmosfera luminosa bianco neutro in zone illuminate in bianco caldo.

369

T (%)100

80

60

20

0

40

800400 500 700600 nm300


T (%)100

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20

0

40

800400 500 700600 nm300



E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | FiltroFiltro protettivo

I filtri UV servono a bloccare interamente i raggi UV mantenendo al tempo stesso una trasparenza ottimale alla luce visibile. La separazione tra riflessione o trasmissione è sui 400nm. Più è ripido il fianco della curva di trasmissione, tanto minore è l‘influsso del filtro sull‘alterazione dei colori nello spettro visibile. I filtri UV sono trasparenti, la trasmissione è orientata.

Caratteristiche

Filtri UV

Filtri IR

Applicazione Il filtraggio quasi completo della radiazione ultravioletta ritarda sensibilmente il processo fotochimico di degrado di tessuti, colori ad acqua, documenti storici, opere d‘arte e altri oggetti esposti sensibili alla luce. Questo riguarda soprattutto lo sbiadimento dei colori e l‘ingiallimento. Poiché la frazione UV nelle lampade a scarica ad alta pressione è ridotta dai vetri di protezione prescritti, nella pratica la massima influenza degli ultravioletti si verifica nelle lampade alogene a incandescenza senza ampolla esterna.

L‘impiego di filtri IR riduce nettamente il carico termico e quindi il riscaldamento di un oggetto o della sua superficie. I materiali sensibili al calore e all‘umidità possono essere così protetti dall‘essiccazione o dalla deformazione. Un‘elevata percentuale di raggi infrarossi è emanata soprattutto dalle sorgenti luminose di scarsa efficienza, quali i radiatori di temperatura.

I filtri per infrarosso assorbono o riflettono la radiazione termica superiore a 800nm mantenendo al tempo stesso una trasparenza ottimale allo spettro visibile. Il carico termico sugli oggetti è ridotto al minimo. I filtri IR sono trasparenti, la trasmissione è orientata. Con i filtri interferenziali si evita l‘accumulo di calore perché si verifica una riflessione e non un assorbimento. Una distanza adeguata tra lampada

e filtro evita l‘accumulo del calore all‘interno dell‘apparecchio.

I filtri UV sono idonei ai seguenti impieghi: musei d‘arte gallerie d‘arte musei di scienze naturali librerie antiquarie

I filtri IR sono idonei ai seguenti impieghi: musei d‘arte gallerie d‘arte musei di scienze naturali librerie antiquarie negozi di prodotti alimentari

Filtri UV

Filtri IR

370

-30°0°-30°

-60°-60°

-90°-90°


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiModulo a prisma

Caratteristiche

Distribuzione della luce tipica di una lampada fluorescente con modulo a prisma

Anche la rifrazione nei prismi può essere impiegata come principio ottico per direzionare la luce. In tal caso si utilizza il fatto che la deviazione di un raggio di luce nell‘attraversamento di un prisma dipende dall‘angolo di uscita del prisma, e quindi l‘angolo di devia zione della luce può essere definito con la scelta di un prisma adeguato. Se la luce ricade al di sopra di un dato angolo limite sul lato del prisma non si ha una rifrazione ma una riflessione totale. Anche questo principio viene spesso utilizzato nei sistemi a prisma per deviare la luce con angoli che superano il massimo angolo di rifrazione e diaframmare così la luce. I sistemi a prisma sono utilizzati soprattutto con apparecchi per lampade fluorescenti per controllare l‘angolo di dispersione e per ottenere un effetto antiabbagliamento soddisfacente. A tal fine

si calcola l‘angolo di incidenza dei prismi e li si racchiude in un modulo orientato nel senso della lunghezza che costituisce la chiusura esterna dell‘apparecchio.


E

Molte lampade possono essere dotate di dispositivi addizionali per il cambiamento di alcune caratteristiche illuminotecniche. Se si mira alla limitazione dell‘abbagliamento è possibile ricorrere ad alette o schermi a nido d‘ape.

Schermi Schermi a croce Schermi a nido d‘ape

Sagomatori

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiAccessori illuminotecnici

Gobo


E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Accessori illuminotecnici

Schermi Per ridurre l‘abbagliamento si può limitare il cono luminoso in modo flessibile e separatamente sui quattro lati con le alette antiabbagliamento. Anche un dispositivo antiabbagliamento a forma di cilindro riduce anche la possibilità di guardare nell‘apparecchio e quindi l‘abbagliamento, ma si tratta di una soluzione meno flessibile rispetto alle alette.

I dispositivi antiabbagliamento sono in genere montati esternamente sulla testata dell‘apparecchio. La limitazione dell‘abbagliamento migliora con l‘aumentare delle dimensioni dei dispositivi. La vernice nera assorbe la luce e riduce i contrasti di luminanza.

Schermi a nido d‘ape Lo schermo a nido d‘ape serve a limitare il cono luminoso per ridurre l‘abbagliamento. Si impiegano gli schermi a nido d‘ape quando si hanno particolari esigenze di comfort visivo nelle aree espositive. Viste le sue dimensioni, lo schermo a nido d‘ape può essere integrato negli apparecchi. La vernice nera assorbe la luce e riduce i contrasti di luminanza.

Schermi a croce Lo schermo a croce serve a ridurre l‘abbagliamento. Si impiegano gli schermi a croce quando si hanno particolari esigenze di comfort visivo nelle aree espositive. La vernice nera assorbe la luce e riduce i contrasti di luminanza.


Sagomatori

Con un sagomatore è possibile ottenere diversi contorni del cono luminoso. Con i sistemi di riproduzione ottica composti da riflettore e lente è possibile ottenere dei coni luminosi dai contorni nitidi; con una proiezione non focalizzata si possono però creare anche delle dissolvenze graduali. Con gli elementi sagomatori inseribili si possono ad esempio creare dei rettangoli di luce sulle pareti per accentuare gli oggetti con dei contorni nitidi.

Applicazione:Museo Deu, El VendrellMuseo Ruiz de Luna Talavera, ToledoEsposizione di Goya, Madrid

Gobo

Il termine gobo sta per una mascherina o per una sagoma che viene riprodotta con l‘ausilio di un proiettore. Con i gobo è possibile proiettare scritte o immagini. Con i sistemi di riproduzione costi tuiti da riflettore e lente si possono ottenere delle immagini nitide, oppure con una proiezione non nitida è possibile creare delle dissolvenze graduali.

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Applicazione:Teattri Ravintola,Finlandia Padiglione Aragon,SivigliaERCO, Lüdenscheid


E

Con l‘inclusione della luce colorata si aprono interessanti possibilità di influire sull‘atmosfera degli ambienti. Con il comando elettronico si può ottenere un gran numero di colori e un cambio cromatico senza soluzione di continuità negli apparecchi.Varychrome

GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchiMiscelazione cromatica


Introduzione L‘aggiunta al nome del termine ‚varychrome‘ indica per la ERCO gli apparecchi che possono modificare dinamicamente l‘effetto cromatico. Questi apparecchi producono effetti cromatici variabili, sostanzialmente a comando elettronico, mediante miscelazione additiva dei colori fondamentali rosso, verde e blu (tecnica RGB). Permettono di regolare diversi effetti cromatici senza soluzione di continuità.I vantaggi della miscelazione cro matica mediante lampade colorate stanno nell‘assenza di complicati elementi meccanici e di filtri colorati con bassa capacità di trasmissione. Il concetto ‚varychrome‘ indica la miscelazione dei colori. Deriva dall‘aggettivo latino ‚varius‘, che significa diverso, e dal sostantivo greco ‚chroma‘, colore.

E GuidaIlluminotecnica | Tecnologia degli apparecchi | Miscelazione cromaticaVarychrome

Tecnica I colori delle lampade fluorescenti in linea di principio possono esse re scelti liberamente. Con lampade fluorescenti colorate in rosso, verde e blu è possibile ottenere innumerevoli miscele di colori. La saturazione e il punto di colore delle lampade determinano dimensioni e forma del triangolo cromatico che ne risulta. Con lampade in bianco caldo, bianco neutro e bianco della tonalità della luce diurna è possibile produrre diversi effetti cromatici bianchi. Le lampade fluorescenti producono prevalentemente una luce diffusa con poca brillanza.

LED

Gli apparecchi con LED dispongono di un‘alta saturazione cromatica e quindi creano un triangolo cromatico grande. Le caratteristiche dei LED sono il basso flusso luminoso, le piccole dimensioni e la lunga durata.

Lampade fluorescenti

E Guida - ERCO · dezze illuminotecniche, sorgenti luminose e tecnica degli apparec chi. Questi...

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