IL RISPARMIO ENERGETICO NELL ILLUMINAZIONE: SVILUPPI FUTURI E NUOVE TECNOLOGIE

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1 IL RISPARMIO ENERGETICO NELL ILLUMINAZIONE: SVILUPPI FUTURI E NUOVE TECNOLOGIE Bologna 19 Ottobre 2009 Alberto Ricci Petitoni Ingegnere

2 Normative Italiane / Europee L.R. E.R. n.19/2003 Circolare Esplicativa DGR n.2263/2005 (in corso di aggiornamento dic.2009) Norme UNI EN maggio 2004 UNI Ottobre 2007 Il progetto per illuminazione esterna è obbligatorio per legge.

3 NORME UNI UNI ILLUMINAZIONE STRADALE: Scelta delle categorie illuminotecniche EN : Requisiti prestazionali: definizione dei requisiti illuminotecnici EN : Calcolo delle prestazioni: definizione del metodo di calcolo EN : Metodi di misurazione delle prestazioni fotometriche: definizione del metodo di misura 12464/2004 Illuminazione posti lavoro all aperto 11095/2003 Illuminazione gallerie stradali 12193/2001 Impianti sportivi Norme UNI sono volontarie non obbligatorie ma sono considerate dallo Stato la regola dell arte arte.

4 NORMA UNI COSA CAMBIA? APPROCCIO METODOLOGICO; CLASSE ILLUMINOTECNICA DI RIFERIMENTO E DI PROGETTO-ESERCIZIO; ANALISI DEI RISCHI AUMENTO O DIMINUZIONE DEL LIVELLO DI LUCE; USO LUCE BIANCA CALA LA CLASSE; VARIAZIONE NEL TEMPO DEL LIVELLO DI LUCE, USO DI SISTEMI DI RIDUZIONE DEL FLUSSO LUMINOSO.

5 NORMA UNI PUNTI PRINCIPALI Classificazione delle strade e categoria illuminotecnica di riferimento; Analisi dei rischi; Zone di studio; Griglie di calcolo; Misurazioni; Progetto; Piano di manutenzione; App.C: illuminazione intersezioni stradali

6 AMBITI DI APPLICAZIONE EN : CATEGORIE ILLUMINOTECNICHE Marciapiede con vetrine: Ill. orizzontali+semicindrici Rotatorie, svincoli e incroci: ill. orizzontali Parcheggi e aree di sosta: ill.orizzontali Pista ciclabile, strade pedonali Lungomare e giardini: Ill. orizzontali Strada secondaria e zone industriali: luminanza Strada principale in città: Luminanza+ ill.orizzontali Passaggio pedonale: ill. verticali Zone a rischio di crimine Marciapied ill. semicindrici

7 CATEGORIE ILLUMINOTECNICHE: SOMMARIO REQUISITI ILLUMINOTECNICI Classe luminotecnica E EW E S V Parametro di riferimento Luminanza Luminanza Illuminamento orizzontale Illuminamento orizzontale Illuminamento emisferico Illuminamento semicilindrico Illuminamento verticale Utilizzo prevalente Carreggiata stradale con prevalente traffico motorizzato e fondo prevalentem. asciutto Carreggiata stradale con prevalente traffico motorizzato e fondo prevalentem. bagnato Aree di conflitto come strade commerciali, incroci, rotatorie, sottopassi.. Strade pedonali, piste ciclabili, campi scuola, parcheggi. Strade pedonali, piste ciclabili, campi scuola, parcheggi. (in zone del nord Europa) Classe aggiuntiva per aumentare il senso di sicurezza e ridurre la propensione al crimine Classe aggiuntiva per facilitare la percezione di piani verticali come passaggi pedonali, caselli.

8 CLASSIFICAZIONE ILLUMINOTECNICA CLASSIFICAZIONE STRADA: Categoria illuminotecnica di riferimento B Extraurbana principale (Me3a) Confine comunale zona extraurbana B Extraurbana principale (Me3a) zona urbana zona urbana F - Urbana interzonale (Ce5) F - Urbana locale (Me4b) B Urbana a scorrimento veloce (Me3a) D Urbana a scorrimento (Me3c) E - Urbana di quartiere (Me3c) C Extraurbana secondaria (Me4b) F Extra Urbana locale (Me4b)

9 CLASSIFICAZIONE STRADA: Categoria illuminotecnica di riferimento La tabella allegata permette di risalire alla categorie illuminotecnica di riferimento in funzione della classificazione stradale.

10 CLASSIFICAZIONE STRADA: Categoria illuminotecnica di progetto e di esercizio Applicazione Parametro d influenza Valori indicativi UNI11248 Stradale /Ciclo- Ped. Stradale/Ciclo- Ped. Stradale Stradale NON stradale Ped./Aree Ped. Ped./Aree Ped. Stradale Stradale Stradale Stradale Compito visivo normale Condizioni non conflittuali Flusso del traffico <50% del max. previsto Flusso del traffico <25% del max. previsto Quando i flussi di traffico veicolare e pedonale decrescono considerevolmente entro le ore 24 Ra>=60 Ra<30 Pericolo di aggressione Estensione limitata a zone di progetto molto ristrette Segnaletica efficace nelle zone conflittuali In corrispondenza di svincoli o intersezioni a raso In prossimità di passaggi pedonali e In prossimità di dispositivi rallentatori -1 (declassamento) non sommabili e non applicabili alla categoria A1-2 (declassamento) Non indicato -1 (declassamento) 1 (incremento) 1 (incremento) -1 (declassamento) 1 (incremento)

11 CLASSIFICAZIONE STRADA: Osservazione Importante: Riferimento: Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 5 novembre 2001 Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade - le strade residenziali sono di tipo F => di rete locale, - le strade urbane di quartiere sono di tipo E => di penetrazione verso la rete locale. Le strade di una città, se non ci pensiamo, tendiamo a chiamarle urbane di quartiere ma nel D.M. dei Trasporti le strade Urbane di quartiere sono le strade principali che penetrano il tessuto urbano provenendo dall esterno. Quest ultima classificazione (urbane di quartiere), comporta un raddoppio della luminanze (rispetto alle urbane locali)

12 NORMA UNI IL PROGETTO ILLUMINOTECNICO DEVE CONTENERE: - informazioni dettagliate per la zona o le zone di studio considerate; - la corretta classificazione della strada/altro e la giustificazione delle scelte unitamente alla categoria illuminotecnica di riferimento ed ai parametri principali utilizzati; - l analisi del rischio e le sue conseguenze sul progetto; - i parametri di influenza eventualmente considerati; - la griglia ed i parametri di calcolo; - i requisiti fotometrici di calcolo per le categorie illuminotecniche di progetto e/o di esercizio,; - un piano per la manutenzione.

13 LED

14 Cos è un LED? Diodo è un semiconduttore che lascia passare la corrente solo in un verso LED (Light Emitting Diode) è un diodo che emette luce Proprietà che si ottiene grazie all aggiunta di alcuni elementi chimici (drogaggio)

15 Come funziona un LED? Due elementi di semiconduttore Separati da un materiale di giunzione Il drogaggio provoca un flusso di elettroni il quale comporta emissione di luce attraversando la giunzione

16 Come funziona un LED? Energia spettrale (ev) Lunghezza d onda (nm) InGaN AllnGap AllGaAs

17 SMD (Surface mounted diode) Computer Automobili Cellulari INDICATORI 5mm (through hole) Spie luminose Pannelli di controllo Luce stop SEGNALAZIONE Luxeon (alta emissione) Semafori Illuminazione generale Illuminazione spot Torce Intrattenimento ILLUMINAZIONE

18 LED: Vantaggi Durata LED ad alta emissione durano più di ore Robustezza Non ci sono parti in movimento, elementi chimici soggetti a scarica o riscaldamento Manutenzione Praticamente non sono previsti interventi dato che il LED sopravvive all apparecchio Affidabilità Sono insensibili all umidità e alla temperatura esterna (accensione a -40 ) Sicurezza Funzionano In bassa tensione Luce pulita Assenza di radiazioni IR e UV Ecologia Assenza di mercurio

19 LED: Vantaggi Dimensioni ridotte Maggiore controllo del flusso emesso e flessibilità di applicazione Colori Colori base vividi e possibilità di variazioni illimitate (RGB) Illuminazione decorativa Grazie agli effetti dinamici e alla possibilità di creare scenografie Inquinamento luminoso Ridotta emissione e possibilità di utilizzare effetti di luminanza

20 LED: Svantaggi Costo elevato Maggiore costo di installazione e sostituzione (no cambio sorgente) Dipendenza temperatura Durata, quantità luce dipendono dalla temperatura di giunzione e di funzionamento Durata componenti accessori Durata dei driver inferiore alla durata dei led Abbagliamento Alta intensità luminosa (flusso luminoso su superficie) e abbagliamento

21 LED E FALSI MITI CON I NUOVI LED RISPARMI FINO AL 60% SULL ENERGIA PER L ILLUMINAZIONE PUBBLICA Il nuovo sistema, che consente importanti risparmi anche rispetto alle migliori tecnologie attualmente disponibili, sarà sperimentato a breve in tre comuni italiani, per essere poi esteso a livello nazionale EFFICIENZA LUMINOSA LED = lm/w Lampade al sodio = lm/w Lampade Ioduri metallici a bruciatore ceramico= lm/w

22 LED E FALSI MITI Durata temperatura corrente alimentazione

23 LED E FALSI MITI I = 350 ma F = 100 lm - V = 3,3 V e P = 1,12 W. I = 700 ma F = 150 lm - V = 3,5V e P = 2,80 W. 1 efficienza di 89,3 lm/w 2 efficienza di 53,6 lm/w.

24 LED SVILUPPI FUTURI Tecnologia a fosfori remoti: remote phosphor coating

25 LED SVILUPPI FUTURI Tecnologia a fosfori remoti: remote phosphor coating

26 LED SVILUPPI FUTURI Tecnologia Oled

27 LED: SEGNALAZIONE E ENERGY SAVING Lanterne semaforiche a led, (Es. interventi fatti nel Comune di Bologna, Imola, Castel San Pietro Terme (Bo) Anno Simple payback period: 3,68 anni Nota: Simple payback period (anni) = Costo investimento iniziale/ Risparmio annuo ottenuto Dal 2007 Nessun intervento di manutenzione

28 LED e illuminazione architettonica 2004 Monumento a Karol Wojtyla - Imola (Bo)

29 2004 Monumento a Karol Wojtyla - Imola (Bo) n. 9 led 1W da 350mA 35 lm

30 LED e illuminazione architettonica 2008 Passerella ciclopedonale Imola (Bo)

31 2008 Passerella ciclopedonale Imola (Bo)

32 2008 Passerella ciclopedonale Imola (Bo)

33 2008 Passerella ciclopedonale Imola (Bo)

34 D: ILLUMINAZIONE FUNZIONALE Area verde e parcheggi per nuova scuola di bioedilizia

35 LED: ILLUMINAZIONE FUNZIONALE

36 Creatività LED: ILLUMINAZIONE FUNZIONALE

37 LED: ILLUMINAZIONE FUNZIONALE

38 2008 ILLUMINAZIONE ARCHITETTONICA Portici a Dozza (Bo)

39 2009 CONCORSO LED MILANO

40 3 o Sistemi telecontrollo Assistenza Tecnica Reattore lettronico immerabile con CB integrata Linea di alimentazione 230 Vac e supporto per la trasmissione di onde convogliate Unità di raccolta dati Centro di Supervisione Il sistema controlla e regola ogni singolo punto luce. Il collegamento avviene attraverso i cavi di alimentazione. Installabile anche in impianti esistenti

41 Alimentatori telecontrollati Il sistema Centralina

42 Installazione a livello di quadro La Collecting Unit può essere installata all interno del quadro esistente oppure su cassetto aggiuntivo, unica discriminante lo spazio.

43 Montaggio alimentatori elettronico L alimentatore elettronico sostituisce tutti i componenti che si trovano all interno dell armatura.

44 Mappatura Impianti

45 Riduzione del flusso luminoso Variazione dei flussi di traffico in funzione dell'orario. Se il traffico non raggiunge mai il 50% del traffico orario massimo previsto è possibile declassificare di un indice la strada ai fini dell'illuminazione. Se il traffico non raggiunge mai il 25% del traffico orario massimo previsto per tale tipo di strada è possibile declassificare di 2 indici illuminotecnici la strada ai fini dell'illuminazione.

46 Programmazione La centralina può essere programmata: via cavo RS 232 (locale) via rete GSM da remoto Al suo interno la centralina dispone di un modem GSM dove si deve inserire una SIM dati.

47 Risparmio energetico Reattore magnetico Reattore elettronico Reattore elettronico dimmerabile + controllo Qualità del servizio Risparmio Energia Risparmio Manutenzione 8 12 % % % %

48 COMUNE DI FONTANELICE (Bo) Progetto pilota per risparmio energetico e videosorveglianza: rete illuminazione diventa cablaggio strutturato della città Videocamera installata sulla rete IP

49 CONCLUSIONI: i progettisti diventano figure centrali e con competenze multisettoriali; i progettisti assumono un alto grado di responsabilizzazione; rispetto dei ruoli e delle norme; pianificazione della luce Alberto Ricci Petitoni ingegnere I-DEA SRL

50 per il resto della mia vita rifletterò su cosa sia la luce - A. Einstein, Grazie