Ogni primavera centinaia di migliaia di abitanti di Tokio si recano al Chidorigafuchi Park per ammirare lo spettacolo offerto da oltre 200 ciliegi sui quali sbocciano piccoli fiori rosa. Per anni gli alberi sono stati illuminati, durante le ore notturne, per mezzo di lampade alogene che non solo consumavano una quantità eccessiva di energia, ma erano responsabili del danneggiamento degli alberi a causa del calore generato e dei raggi ultravioletti emessi. Nel 2009 molte delle luci esistenti sono state sostituite con proiettori a Led molto più efficienti dal punto di vista energetico e realizzati utilizzando i Led Luxeon K2 con Tffc (Thin Film Flip Chip) di Philips Lumileds. Inex, azienda produttrice di soluzioni di illuminazione con sede a Nagasaki ha sviluppato i nuovi sistemi di illuminazione a Led con il supporto ingegneristico di Future Lighting Solutions, la società che ha fornito i Led Luxeon: grazie a questi sistemi è stato possibile ridurre i consumi di energia e le emissioni di carbonio in misura superiore al 90%, contribuendo in maniera significativa all'obbiettivo che la municipalità della capitale giapponese si è posta, ovvero diventare una città modello per quanto riguarda le emissioni di carbonio.
La stagione della “sakura”
L'abitudine di ammirare la fioritura dei ciliegi - che nella lingua locale viene denominata “sakura” - è antecedente all'ottavo secolo. Il fenomeno della fioritura interessa tutto il Giappone nel periodo che va da metà gennaio a primi giorni di maggio: nella città di Tokio questo fenomeno si verifica nel periodo compreso tra la fine di marzo e i primi di aprile. I visitatori che affollano il Chidorigafuchi Park durante le due settimane in cui si verifica la fioritura dei ciliegi, hanno a disposizione ampie estese di alberi in fiore che possono essere ammirati, oltre che dal parco, anche a bordo di imbarcazioni che attraversano il fossato che fa parte dei possedimenti del Palazzo Imperiale. L'illuminazione serale degli alberi è di fondamentale importanza per consentire la tradizionale visita notturna agli alberi in fiore e permettere di sfruttare al meglio questo evento di breve durata: purtroppo l'illuminazione esistente, che prevedeva il ricorso a lampade alogene, non risultava conforme alle iniziative legate al risparmio energetico promosse dal sindaco della città di Tokio Shintaro Ishihara finalizzate alle conservazione delle risorse naturali e alla lotta contro il riscaldamento globale. Quando i responsabili del parco, nell'ambito di una strategia tesa a garantire una maggiore compatibilità con l'ambiente, hanno deciso di adottare sistemi di illuminazione a Led, non sono stati in grado di reperire un prodotto commercialmente disponibile in grado di soddisfare le loro esigenze. Questo è il motivo per cui i responsabili hanno deciso di contattare Inex.
Un'illuminazione decisamente all'avanguardia
Il parco richiedeva l'installazione di numerosi apparecchi di illuminazione a stato solido per esterni in grado di garantire flussi luminosi fino a 2.800 lumen. Gli impianti di illuminazione dovevano essere ubicati sia al suolo sia sui muri di pietra per illuminare gli alberi dal basso. Inex ha sviluppato il progetto della scheda di base ma ha fatto ricorso a competenze esterne per risolvere le molte problematiche di tipo ingegneristico collegate alla gestione termica. La società ha voluto anche esaminare le opzioni disponibili per quel che concerne i Led in quanto in un precedente progetto che non prevedeva l'uso di sorgenti luminose basate sui Led Luxeon l'uniformità del colore ottenuta non era risultata soddisfacente. “Sapevamo che il progetto richiedeva il pilotaggio dello specifico tipo di Led selezionato utilizzando correnti di elevata intensità per poter soddisfare le specifiche in termini di luminosità - ha spiegato Youichi Oda, presidente di Inex - ma mancava il tempo per effettuare una prototipazione esaustiva. Inoltre dovevamo cercare un Led in grado di supportare correnti così elevate, oltre a garantire la massima uniformità di colore tra Led e Led. Abbiamo trovato in Future un partner che disponeva dei tool, dell'esperienza e delle selezioni cromatiche - ovvero di gruppi omogenei - di Led con caratteristiche uniformi in termini di colore”. Il problema della prototipazione è stato risolto grazie al software di simulazione termica QLed sviluppato da Future, che ha consentito di effettuare la simulazione in tempi rapidi sia della distribuzione del calore sia del flusso luminoso senza dover ricorrere a lunghi cicli di progettazione e di controllo dei risultati in maniera empirica. Future ha anche raccomandato l'impiego dei Led Luxeon K2 con tecnologia Tffc che, potendo essere pilotati con una corrente di 1000 mA, erano in grado di produrre l'uscita luminosa richiesta. Il problema relativo all'uniformità del colore è stato risolto grazie al programma di classificazione (binning) di Future Electronics, in grado di garantire 19 gruppi di colore per i Led Luxeon a luce bianca freddo (cool-white) in modo da garantire l'uniformità del colore per ogni consegna e per ciascun ordine. Future è stata in grado di garantire la fornitura di Led a luce bianca fredda perfettamente conformi alle specifiche del progetto, in modo da assicurare che il colore dei nuovi proiettori di Inex non potesse variare in maniera percettibile.
Un risparmio di energia del 90%
All'inizio del 2009 la collaborazione tra le due aziende è culminata nella realizzazione di Ski Highbeam-X, una famiglia di proiettori che utilizza i Led Luxeon K2 con Tffc e fa ricorso a dissipatori, ottiche e driver progettati “ad hoc”. Gli impianti di illuminazione sono disponibili in versioni a 7 e 14 Led e si distinguono per caratteristiche che li rendono resistenti alle intemperie, proteggendoli dall'azione della polvere e della pioggia. I proiettori sono stati installati nel Chidorigafuchi Park nel periodo compreso tra il 27 marzo e il 10 aprile in coincidenza con l'annuale festa della fioritura dei ciliegi. Gli impianti sono in funzione per 4 ore e mezzo ogni notte durante la stagione dell'”hanani” (osservazione dei fiori). Il passaggio all'illuminazione a stato solido ha permesso di ottenere un risparmio del 90% per quel che riguarda il consumo di energia e una diminuzione dei costi per ciascun impianto di illuminazione sostituito: il consumo di energia per ciascuna unità è infatti sceso da 150 a 15 kW/h. La riduzione delle emissioni di anidride carbonica di tutti i proiettori interessati al programma di sostituzione da 4,2 a 0,2 tonnellate solamente durante la festa della fioritura dei ciliegi rappresenta senza dubbio un valido contributo alla lotta contro il riscaldamento globale. Il passaggio da proiettori alogeni a proiettori a Led, caratterizzati da un fascio di luce non contenente infrarossi, e i livelli più bassi di radiazione ultravioletta, ha aiutato a preservare la fioritura dei ciliegi per un tempo più lungo, ottimizzando sia l'utilizzo del parco sia il piacere visivo dei residenti. L'investimento nell'illuminazione a Led ha contribuito da un lato a risparmiare energia e dall'altro ha arrecato benefici effetti anche sui fiori. Ski Highbeam-X nel frattempo è diventato un prodotto di fondamentale importanza dell'offerta di Inex, capace di garantire prestazioni elevate e una vita della sorgente luminosa di ben oltre 40.000 ore, a fronte di una sensibile riduzione delle emissioni di anidride carbonica. Il lavoro di sviluppo ispirato alla fioritura dei ciliegi è dunque destinato a produrre altri frutti per Inex, proprio come i ciliegi da cui ha avuto origine.
Un supporto completo per i Led
Future Lighting Solutions è un fornitore di componenti dedicati all'illuminazione a Led e si rivolge a progettisti e costruttori Oem interessati a beneficiare della tecnologia di illuminazione allo stato solido. Future Lighting Solutions fornisce le competenze, le risorse, i programmi, i partner, le soluzioni e il supporto logistico per promuovere lo sviluppo di prodotti a Led. La società è una divisione di Future Electronics, il terzo più grande distributore di componenti elettronici nel mondo. Future Lighting Solutions adotta un approccio innovativo basato su un team mondiale di esperti di illuminazione a Led, su partner altamente specializzati e su un rapporto di esclusiva mondiale con Philips Lumileds.
