Magnetek SpA. I-Illumination. HIQgridTM.

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1 Magnetek SpA HIQgridTM I-Illumination

2 I-IlluminationIllumination di Magnetek Magnetek ha realizzato un sistema di controllo che può essere impiegato in qualsiasi rete di distribuzione elettrica. Il sistema I-Illumination è in grado di controllare le grandezze più importanti (tensione, corrente, isolamento di fase) dei carichi elettrici (punti elettrici, motori ed interruttori) attraverso la tecnologia PLM e di trasmettere i dati raccolti ad un centro remoto.

3 3 o I-IlluminationIllumination di Magnetek Assistenza Tecnica Unità di controllo Unità di raccolta dati Centro di Supervisione Il sistema I-Illumination I Illumination controlla e regola ogni singolo punto luce. Il collegamento avviene attraverso i cavi di alimentazione elettrica e presenta questi - Risparmio energetico 40% - Minor costo di manutenzione - Installazione adattabile a impianti esistenti

4 I-IlluminationIllumination di Magnetek La soluzione I-Illumination fornisce un sistema completamente automatizzato di sorveglianza dell illuminazione, che monitorizza continuamente e controlla a distanza ogni punto luce. Ogni utente del sistema può controllare la condizione e modificare i parametri operativi dei punti luce. L idea è quella di semplificare e facilitare la manutenzione ed aggiungere più funzionalità all illuminazione stradale, in modo che l infrastrattura diventi più efficiente e meno costosa. La nostra soluzione è costituita da tre elementi: Control Box Collecting Unit Service Management Server

5 Unità di controllo (Control Box) L Unità di Controllo (C.B.) rileva ed immagazzina le informazioni relative alle condizioni di lavoro della lampada, attraverso sensori di tensione e corrente. Queste informazioni, insieme al codice di identificazione della C.B. stessa, sono trasformate in un gruppo di pacchetti di dati. Ogni pacchetto dati consiste di 8 bits ed è espresso secondo i protocolli per la comunicazione seriale sincrona. La C.B. invia le informazioni al componente successivo (l Unità di Raccolta) all interno dell architettura, attraverso la rete di alimentazione usando un modem per onde convogliate.

6 Unità di controllo (Control Box) Posizione dell unità di controllo. INDUCTO BOBINA ACCENDITORE IGNITOR STREET LIGHT LAMPIONE LINEA Line Neutral + NEUTRO Power line d CONTROL BOX Control Box CONTROL BOX CONTROL BOX UNITA DI CONTROLLO 35 Schema dei collegamenti

7 Unità di Raccolta (Collecting Unit) L Unità di Raccolta (C.U.) riceve e legge i dati, i quali vengono etichettati con il codice identificativo di ogni unità di controllo prima di essere immagazzinati. Successivamente la C.U. invia i dati presenti al computer centrale che supporta il sistema di gestione. In questo tratto, la comunicazione fra la C.U. e il computer può essere realizzata in diverse maniere, come ISDN, Ethernet, GSM, GPRS. I dati sono disponibili per un sistema di gestione integrato attraverso una Application Protocol Interface, la quale consente la comunicazione con tutti gli ambienti SW standard.

8 Posizionamento dei dispositivi Unità di Raccolta Unità di Controllo Lampade Trasformatore Lx Lxx

9 Opportunità di ulteriore ottimizzazione ALIMENTAZIONE DI RETE ALIMENTAZIONE + SEGNALE POWER LINE ANTENNA GSM I/O SERVIZIO N1 2 3 (La Control Box e la Collecting Unit comunicano attraverso la linea di alimentazione, usando un segnale modulato a bassa tensione, sovrapposto alla tensione di rete) Control Box TX-RX 0-10Vdc HID Lampade SODIO/ IODURI METALLICI COLLECTING UNIT L utilizzo dell accenditore elettronico (HID) permette di combinare i vantaggi della maggiore efficienza rispetto al corrispettivo magnetico, con la regolazione del flusso luminoso, mantenendo comunque la lampada in condizioni di lavoro ottimali.

10 Anticipazione di fine vita della lampada Alimentazione 230 Vac Control Box HID Lampada Sodio Alta Pressione / Ioduri Metallici Grazie al collegamento TX-RX fra HID e CB è possibile rilevare in anticipo le condizioni di fine vita della lampada Vdc analog. TX-RX BUS

11 Le soluzioni I-Illumination a confronto delle proposte tradizionali

12 Rendimento elevato Ballast Magnetico tradizionale Ballast Elettronico HID Tensione di Rete 230Vac P1 Ballast Magnetico Condens atore Lampada Tensione di rete 230Vac P2 P1 HID Lamp P2 Potenza di Ingresso Potenza di lampada P1 = 161 W P2 = 131 W Potenza di Ingresso P1 = 160 W Potenza di Lampada P2 = 149 W Rendimento Globale% η = (P2 / P1) = (131 / 161) = 81% Perdite sul ballast W Lb= (P1 P2) = ( ) = 30W Rendimento Globale % η = (P2 / P1) = (149 / 160) = 93% Perdite sul ballast W Lb = (P1 P2) = ( ) = 11W

13 Migliori parametri generali Ballast Magnetico tradizionale Ballast Elettronico HID cos φ = 0.75 Densità di potenza = 0.1 W/cm 3 Peso = 2 Kg cos φ = 0.99 Densità di potenza = 0.32 W/cm 3 Peso = 0.5 Kg Un cos φ praticamente uguale ad 1 significa non dover pagare nessun costo aggiuntivo al fornitore di energia. Solo i ballast elettronici lo consentono. Le dimensioni di un ballast elettronico sono in media 1/3 di quelle di un ballast magnetico.

14 Prolungamento della vita della lampada La vita della lampada dipende essenzialmente da due fattori: 1. Corrente di pre-riscaldo (run-up) Ballast Magnetico tradizionale Corrente nominale x 2 (valore medio, di fatto non c è nessun controllo su questo parametro) Ballast Elettronico proposto Corrente nominale x 1,4 (il ballast controlla direttamente il parametro)

15 Prolungamento della vita della lampada La vita della lampada dipende essenzialmente da due fattori: 2. Stabilità della potenza di lampada Alterazioni della potenza di lampada contro tensioni di rete Rapporto fra Potenza Standardizata di Lampada Rispetto alla Potenza Nominale a 230 Vac 1,40 1,30 1,20 1,10 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0, ,77 1 0,85 1 0,92 Ballast magnetico HID Electronico 1,10 1,00 1 1,20 1 1,27 0,99 0, Tensione di rete Vac

16 a fronte di un a rete instabile Picchi di tensione 13% Bassa tensione 47% Sovratensione 27% Microinterruzioni 7% Black-out 5% Interferenze 1% Dato medio annuale in Italia Fonte: Laboratori IBM

17 Un ulteriore confronto Le prestazioni di un ballast dim. rispetto ad un bi-regime magnetico Funzionalità Stabilizazione della Potenza di lampada in presenza di variazioni di rete Potenza regolata sensibile alle cadute di linea Ballast Magnetek HBT 1100/230 LF Dim. Si No Ballast Magnetico Bi-regime No Si Compatibilità con lampade a Ioduri Metallici Si No Possibilità di evoluzione Si No

18 La luce idonea alla giusta potenza dove necessario HID 100 W TEST LUMENS V control Var % Lumens Var % power Input Power Lamp Lumens % 100% ,5 100% 100% % 100% ,5 93% 94,6% % 89,3% 99, ,5 81% 85,9% 95, % 81,4% 90, ,5 70% 77,3% 85, % 73,2% 81, ,5 60% 70,4% 78, % 66,1% 73, ,5 49% 62,2% % 58,8% 65, ,5 39% 55,0% 61, % 52,3% 58, ,5 32% 49,1% 54, % 45,4% 50, ,5 24% 42,7% 47, % 42,7% 47, ,5 24% 42,7% 47, % 42,7% 47,4 2188

19 La luce idonea alla giusta potenza dove necessario dpower dlumens / V control Power - Lumens 110% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Var % Lumens Var % power V control

20 Opportunità di valorizzazione Efficienza del personale - riduzione del 50% delle spese operative(*) Servizio alla clientela - riduzione del 70% delle chiamate relative a guasti alle lampade (*) Consumo di energia - riduzione fino al 50 % (per uso combinato con accenditori elettronici Magnetek). Riduzione spese per veicoli/attrezzature/materiali Miglioramento della programmazione degli interventi di manutenzione Riduzione dell impatto ambientale per consumi energetici ed inquinamento luminoso. Miglioramento dell immagine dell azienda (*) Dati provenienti da NESA - DK

21 Nuove funzionalità Lo stato delle linee è continuamente monitorato Ogni punto luce può essere pilotato in maniera personalizzata Il personale addetto può ricevere direttamente l avviso di un guasto Il personale viene avvisato in anticipo del prossimo esaurirsi del ciclo di vita di una lampada

22 Risparmio energetico e salvaguardia dell ambiente Energia 100% 88% 123 W 108 W 60% 43 W Reattore magnetico Reattore elettronico senza regolazione Reattore elettronico con regolazione Con un reattore elettronico l energia l assorbita è ridotta del 12%. Riducendo anche il flusso luminoso, in aree ed orari prestabiliti, i, il risparmio energetico raggiunge il 40%.

23 Applicazioni sul campo: Terranuova Bracciolini punti luce In collaborazione con il Comune di Terranuova Bracciolini è stato realizzato un impianto di test che potesse fornire dati misurati sul campo a supporto di quelli calcolati. La linea presa in considerazione includeva 7 lampioni con lampade da 150W a Vapori di Sodio alimentate con reattore magnetico. Sono stati misurati consumi giornalieri in KW e illuminamento al suolo. Successivamente è stato sostituito l insieme reattore + accenditore + condensatore di rifasamento con l alimentatore elettronico per lampade a scarica Magnetek e la lampada da 150W con una da 100W. Grazie alla maggiore efficienza dell alimentatore elettronico rispetto a quello magnetico, il rendimento della lampada è più elevato (e sarà costante nel tempo, senza decadimenti) e l illuminamento al suolo risulta invariato alla massima potenza di lampada. Per accrescere ulteriormente il risparmio energetico, è stato introdotto un profilo di regolazione dell intensità luminosa, in fasce orarie diverse, durante la notte.

24 Applicazioni sul campo: Terranuova Bracciolini 1. Condizioni iniziali (A): n 7 lampioni alimentati con reattore magnetico da 150W e condensatore di rifasamento da 20 μf. Illuminamento al suolo rilevato = 33 lux. 2. Condizioni dopo la modifica (B): n 7 lampioni alimentati con ballast elettronico Magnetek dimmerabile da 100W, regolati a potenza massima. Illuminamento al suolo rilevato = 33 lux. 3. Condizioni per la regolazione (C ): n 7 lampioni alimentati con ballast elettronico Magnetek dimmerabile da 100W, regolati grazie al sistema i.illumination secondo il profilo della tabella. Fascia oraria Dalle 18:00 alle 24:00 Dalle 24:00 alle 04:00 Dalle 04:00 alle 06:00 Potenza regolata 100% (108W) 45% (46W) 75% (71W) Conclusioni (A) (B) (C ) Consumo settimanale W W W Risparmio % rispetto (A) / - 27,5 % - 45,5 %

25 2.000 punti luce Applicazioni sul campo: Budoni

26 punti luce Applicazioni sul campo: Copenaghen

27 Offerta Magnetek: tabella comparativa Configurazione: punti luce punti luce punti luce Risparmio energia elettrica Risparmio annuo costi energia Risparmio annuo manutenzioni Risparmio annuo complessivo 34,9% 34,7% 36,9% 43,3% 43,1% 44,8% 25,0% 25,0% 25,0% 39,1% 39,3% 40,8% Anni per ammortizzare l'investimento: 4,2 3,7 3,5

28 Riferimenti Roberto Ali - Sales Manager MAGNETEK S.p.A. Via S. Giorgio, Terranuova Bracciolini Arezzo Italy Tel (ext. 323) Fax Mob roberto.ali@magnetek.it Giuliano Bigazzi Application Engineer MAGNETEK S.p.A. Via S. Giorgio, Terranuova Bracciolini Arezzo Italy Tel (ext. 491) Fax Mob giuliano.bigazzi@magnetek.it