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Illuminazione esterna
Intervenire senza gravare sulla "cassa"
L’illuminazione è spesso un esempio di inefficienza energetica, con elevati costi di gestione e frequenti dispersioni.
Eppure, ormai da anni, esistono apparati che aiutano a ridurre i consumi delle lampade da interni.
Più rari restano invece gli strumenti per migliorare l’efficienza dell’illuminazione esterna.
In tutti i casi, illuminare in modo razionale e consapevole significa adottare le soluzioni tecnologiche più indicate per ridurre i consumi complessivi e insieme assicurare un flusso luminoso stabile e uniforme sulle aree da illuminare.
Nel caso dell’illuminazione esterna (come quella di strade, campi da gioco o piazzali) la scelta dei dispositivi che siano insieme i più efficaci per prestazioni e modalità di consumo, deve tener conto che le lampade utilizzate sono sottoposte a numerose sollecitazioni, che ne riducono la vita utile e l’efficienza:
dai fattori climatici e atmosferici ai bruschi sbalzi di potenza, alla tensione elevata della rete elettrica tipica delle ore notturne, che rappresentano la maggior parte delle ore del loro funzionamento.
Un’illuminazione esterna efficiente richiede che i singoli lampioni siano testati per funzionare in condizioni estreme e con livelli di tensione variabili. Per assicurare uniformità luminosa, evitando zone in ombra e zone eccessivamente illuminate, è necessario assicurare una tensione costante nel tempo e uniforme su tutto l’impianto.
Lampada sodio alta pressione tubolare - 70W
* Pubblica Amministrazione
L’illuminazione dei grandi spazi esterni è una delle voci più gravose nel bilancio energetico delle pubbliche amministrazioni. Non è semplice garantire un’illuminazione di qualità, evitando lo spreco di risorse energetiche.
* Aziende Servizi di Trasporto
I Servizi di Trasporto hanno spesso esigenze di illuminazione molto complesse, poiché devono assicurare un’illuminazione di qualità elevata e costante in ogni condizione.
Illuminare un’autostrada, un aeroporto o una ferrovia è difficile per la vastità delle aree interessate, che devono offrire sempre la migliore visibilità e la massima sicurezza. Riuscire a farlo, e insieme ridurre i costi, è oggi più facile.
* Imprese Private e Centri Commerciali
Anche centri commerciali e imprese private devono spesso gestire l’illuminazione di vasti spazi esterni.
Risparmio e qualità del servizio sono concetti fondamentali per le organizzazioni private, alle quali si può offrire risposte e soluzioni precise.
Illuminazione pubblica e stradale
Illuminazione efficiente significa: dare servizio facendo anche risparmio energetico.
Molti Comuni attuano lo spegnimento alternato dei lampioni stradali alla notte, cosiddetto: "Tutta notte a mezza notte".
Tuttavia, quella soluzione non va bene perché si creano potenziali problemi di sicurezza pubblica. Oltretutto se c'è un obbligo di illuminare una strada, non si può derogare, pena la presa in carico di responsabilità civili e penali in caso di incidenti.
Una prima possibilità di intervento è quella della semplice sostituzione delle lampade e dei reattori, passando per esempio: da quelle al mercurio (HG - luce bianca) a quelle al sodio (SAP - luce gialla). Rimane però il problema dei consumi notturni elevati.
Comunque la soluzione più moderna è un'altra:
infatti esiste oggi la possibilità tecnica di gestire in maniera ottimale l'alimentazione dei lampioni fornendo nel contempo un servizio adeguato e in regola con la legge.
A proposito: in ogni caso bisognerà tenere conto anche delle recenti norme in tema di contenimento dell'inquinamento luminoso. Per la regione Veneto ecco quì il riferimento.
un lampione con ballast dopo l'intervento
Alimentatore elettronico - ballast
Dunque ci sono dei dispositivi elettronici che installati nel corpo illuminante di ogni lampione, al posto dei tradizionale equipaggiamento ferromagnetico, rendono molto più efficiente e duraturo il funzionamento del lampione.
Tecnicamente si tratta di alimentatori elettronici detti anche electronic ballast che lavorano sulla corrente di alimentazione (potenza) e non sulla tensione, a differenza di altre soluzioni.
In questo modo le lampade saranno pilotate in maniera ideale: Pre-riscaldate e protette da picchi e cali di tensione, sempre presenti sulla linea elettrica. Quindi esse dureranno più a lungo, non subendo le tipiche sollecitazioni delle rete di alimentazione.
Soprattutto sarà possibile attuare una riduzione automatica programmata dell'intensità luminosa serale e notturna. In questo modo tutte le aree pubbliche rimarranno illuminate, ma si risparmierà notevolmente sull'energia necessaria. Tra i vantaggi: si annulla anche l’energia reattiva (perdite) che è nell'ordine del 20%, evitando così le penali in bolletta.
Il risultato di tale intervento?
Un risparmio medio del 40% sull'energia elettrica!
Ad esempio: un comune come quello di Portogruaro (VE), città di 25.000 abitanti dove risiede il nostro studio, spende attorno ai 350.000 Euro l'anno, solo per l'illuminazione pubblica.
Nei comuni più grandi si parla di cifre ancora più grandi, anche di milioni di euro nelle grandi città, solo per questa voce di spesa.
Ebbene, con questi numeri, l'intervento qui proposto si ripaga in appena tre o quattro anni.
Interessante è che questa operazione si può realizzare anche senza esborso di denaro, cioè senza gravare sulle casse del Comune, perché si può effettuare con le tipiche modalità E.S.C.O., cioè col Finanziamento Tramite Terzi.
Cioè, la società specializzata in servizi energia, iscritta ad apposito registro presso il Ministero attività produttive, predispone uno studio di fattibilità e quindi propone gli interventi tecnologici necessari alla Amministrazione Comunale, solitamente con il finanziamento tramite terzi (per esempio: leasing, magari a tasso zero).
La rata del finanziamento si ripagherà con il risparmio energetico ottenuto in quattro o cinque anni che è la durata tipica di questi contratti.
Quindi la bolletta energetica sarà la stessa di prima (anzi inferiore) per qualche anno e poi, ripagato l'intervento, diverrà nettamente più bassa.
Intanto il servizio illuminazione sul territorio sarà migliore di prima e la spesa per la manutenzione si ridurrà drasticamente (- 30%), per via dei minori guasti.
A regime, allo scadere del contratto (dopo quattro o cinque anni), il risparmio di energia, sarà massimo (nell'esempio: il 40%).
Non c'è motivo per non procedere!
In molti casi basterà approvare una semplice delibera ricordando che non si deve mettere mano alle casse comunali!
Tra l'altro tale modalità è suggerita dall'ANCI (ass. naz. comuni italiani).
E importante che gli alimentatori elettronici abbiano una certificazione effettuata da enti come CNR, IMQ, ecc.
Beneficio dell'intervento sulle linee d'illuminazione
Nello schema qui sotto:
ecco schematizzato cosa succede in una linea di illuminazione tradizionale (o con dispositivi che regolano solo in tensione - riduttori di flusso):
il flusso luminoso a terra è buono all'inizio (230 V), ma è pessimo verso la coda della linea dove si presenta la normale caduta di tensione (180 V).
ecco schematizzato cosa succede in una linea di illuminazione dotata di alimentatore elettronico tipo ballast, cioè con dispositivi che regolano la corrente di ogni punto luce:
il flusso luminoso a terra è sempre buono (secondo norma) dall'inizio (230 V) alla fine della linea, nonostante la normale caduta di tensione in coda (180 V).
MOLTI COMUNI HANNO GIÀ FATTO QUESTE SCELTE.
Mappa dei comuni italiani che hanno già sostituito il ballast da elettro-meccanico ad elettronico
quadro di linea
Tuttavia ci sono casi in cui l'intervento non si potrà attuare subito su tutti i punti luce.
Per esempio quanto parte dei lampioni non sono di proprietà, perché attualmente noleggiati o in comodato d'uso.
Oppure perché alcune linee di illuminazione sono state attrezzate di recente con altri sistemi per il risparmio energetico (vedi riduttori di flusso).
Bi-regime
Esistono sul mercato anche degli alimentatori ferromagnetici (tradizionali) doppi, cioè con due livelli di funzionamento: uno normale e uno ridotto. Per questo sono detti bi-regime.
Essi rappresentano una risposta parziale alla necessità di risparmio energetico notturno.
Infatti hanno le inefficienze tipiche dei vecchi alimentatori:
- perdite importanti di energia: dal 20 al 30%, specialmente a regime ridotto!
- scarsa protezione della lampada
- manutenzione/sostituzione del reattore ogni due anni
- scarsa flessibilità di gestione
- impossibilità di controlli avanzati
Riduttori di flusso
Da diversi anni sono presenti sul mercato dispositivi che riducono la tensione alla linea di illuminazione, specialmente di notte. Lo scopo è sempre quello di risparmiare energia. Stiamo parlando dei cosiddetti: riduttori o variatori di flusso. Sono installati normalmente sul quadro di linea (centralizzato) e meno frequentemente anche sul singolo punto luce (multi-punto).
Essi promettono un risparmio attorno al 20-25%.
Ma non tutti forse sanno che:
- in caso di anomalia, come sovratensioni eccessive, surriscaldamenti, ecc. essi vanno in protezione e si spengono a tempo indeterminato per poi riattivarsi anche ore dopo (by-pass). Tale fenomeno spesso non si può controllare.
- succede anche che questi dispositivi siano installati sulle strade, ma volutamente disattivati. Ciò per difficoltà tecniche di vario tipo, come: sopraggiunta incompatibilità delle linee d'illuminazione (linee aggiunte) o altro.
Ciò provoca un mancato risparmio energetico ed è il motivo per cui spesso in bolletta non c'è riscontro della promessa iniziale.
- di solito le linee d'illuminazione attrezzate con riduttori di flusso soffrono di efficienza. Infatti i lampioni in coda si accendono ad intermittenza. Il motivo è che la tensione è troppo bassa là in fondo!
- quando la riduzione di tensione scende al di sotto del 95% della tensione nominale di lavoro (220-240 V) essi non sono più a norma (CEI EN 60662:2001-06) e non rispondono più ai requisiti di servizio previsti.
- non si possono attivare su tutte le linee, specialmente quelle con pochi punti luce (non conveniente) e su quelle miste dove sono presenti lampade di tipo diverso (es: mercurio e sodio) oppure anche utenze private.
- dal 2012 in poi diventeranno fuori legge! Infatti l'Unione Europea ha legiferato in materia stabilendo di fatto la non adeguatezza di tali dispositivi sia rispetto alla qualità dell'illuminazione, sia rispetto al modesto risultato ottenibile in termini di risparmio energetico.
Il Regolamento n.245-2009 del Parlamento Europeo impone l’installazione di alimentatori elettronici per gli impianti di pubblica illuminazione a partire dal 2012
Oggi si parla molto dei sistemi a LED e si tratta sicuramente di un'innovazione importante.
La promessa di questa tecnologia è quella di illuminare con minor dispendio di energia e a costi inferiori.
Tuttavia al momento conviene valutare attentamente questa possibilità perché ci sono differenze importanti tra prodotto e prodotto sul mercato. Infatti molti di questi risultano inadeguati allo scopo.
Inoltre c'è un problema di costi elevati che li rendono di fatto non economicamente convenienti.
Qualcuno dice che comparando il costo del ciclo di vita degli impianti di nuova generazione (led ed induzione) con quelli tradizionali (sodio a.p. e alogenuri met.), risulta che il costo di questi ultimi sia nettamente inferiore!
E dunque, in tal caso, non è una buona idea sostituire i lampioni stradali dotati di lampade tradizionali con quelli a led. Piuttosto è immaginabile inserirli in nuovi progetti stradali ad hoc, ma su scala limitata.
E importante che i lampioni a led abbiano una certificazione fotometrica effettuata da enti come CNR, IMQ, ecc.
I motivi di inadeguatezza sono presto detti:
- Inadeguatezza del flusso luminoso a terra: in pratica e in genere i lampioni a led illuminano molto sotto il palo, anzi abbagliano, e purtroppo illuminano poco attorno, creando forte diversità fra un palo e l'altro. In questo modo non si rispettano le norme di sicurezza di settore. Soprattutto creano pericolo per il cittadino° e la circolazione°°.
- La funzione di riduzione del flusso luminoso alla notte (dimmer) è spesso impossibile (a meno che sia prevista all'origine).
- In caso di anomalia o guasto dei led essi non si possono riparare, causando intanto riduzione della qualità luminosa.
- Il risparmio di energia è solo presunta in quanto non si dice che l'alimentatore aggiuntivo (necessario) per questo tipo di lampade a led ha un suo fabbisogno ulteriore di energia (pari al 20% della lampada a led), diversamente dai sistemi tradizionali. °°°.
- Alto costo iniziale, non paragonabile per esempio all'inserimento dell'alimentatore elettronico con lampada al sodio ad alta pressione (la proporzione é: 10 a 1 ).
- Economicamente non conveniente, tenuto conto che la vita tecnica di un lampione a led supera di poco i dieci anni di vita (M.T.B.F.), e tenuto conto che il risparmio di energia è limitato, esso non si ripagherà mai!
Leggete in proposito questo articolo recente, "illuminante".
Ecco rappresentato, nello schema qui sotto, pressappoco cosa potrebbe succedere semplicemente sostituendo i tradizionali lampioni con altrettanti a Led non certificati
Note
° Perché la luce a forte componente blu (quale quella dei LED) penalizza fortemente la visione delle persone con età superiore a 60 anni. Infatti è dimostrato che oltre i 60-69 anni l’occhio umano ha una risposta del 50% in meno e del 66% in meno con luce a forte componente blu rispetto a luce gialla (tipica ad esempio del sodio alta pressione).
°° oppure per ottenere un minimo di uniformità si devono avere sostegni (pali) tanto vicini che il danno è doppio perché: l'uniformità che si ottiene in questo modo è per valori di illuminamento anche 10 volte superiore a quelli previsti dalle norme di sicurezza e con evidente dispendio energetico, manutentivo e di primo impianto elevatissimo, mentre le vie limitrofe appariranno per contrasto assolutamente buie.
°°° l'alimentatore deve essere ad alta efficienza e certificato anch'esso.
Grafico emissione luminosa non simmetrica di un lampione a led da 108 W non certificato
Con i dispositivi a risparmio energetico, di cui più sopra, è quasi sempre possibile abbinare la funzione di tele-contro della linea di illuminazione.
Ciò può essere un bisogno apparente secondo il nostro parere. L'utilità dovrebbe essere quella di poter controllare da remoto l'accensione e lo spegnimento della linea fuori dal programma stabilito, lo stato del sistema, ricezione allarmi e poco altro.
Ebbene, riteniamo accessorie tali funzioni, poco utili per risparmiare energia. Se dotiamo ogni punto luce di un alimentatore elettronico, la linea diventerà molto efficiente e richiederà poca manutenzione. La necessità di poter attivare o disattivare l'illuminazione da remoto si potrà limitarla a poco casi, cioè a poche strade.
Spesso si abbina questa funzione per supportare servizi telematici, come la videosorveglianza, o per offrire l'acceso a banda larga per i cittadini.
Purtroppo tali funzioni provocheranno l'immediato aumento dei consumi energetici se non ben supportati dal sistema. Per esempio sarebbe difficile se non impossibile realizzarli con i regolatori di flusso centralizzati sopra citati, salvo ri-cablare la linea. Anche perché essa non si potrà più dis-alimentare, pena la caduta di tali servizi.
Se poi la linea è vetusta, potrebbe anche essere rischioso lasciarla sotto tensione di giorno!
Anche in questo caso la presenza di un alimentatore elettronico, aiuterebbe molto permettendo le funzioni aggiuntive senza che il servizio d'illuminazione ne abbia a soffrire nella qualità.
In definitiva, il tele-controllo delle linee di illuminazione se non giustificato da effettive necessità potrebbe rivelarsi solo un aggravio di costi, nell'acquisto, e nella conduzione con aumento pure dei consumi elettrici.
Concludendo: se si vuole fare efficienza energetica sull'illuminazione esterna, conviene sanare gli impianti esistenti (che sono tanti) con interventi mirati, piuttosto che cambiare tutto.
Per saperne di più scriveteci o chiamateci:
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