L illuminazione a LED: Schede tecniche sulle buone pratiche per il settore Terziario. ESERCIZI COMMERCIALI VIRTUOSI

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1 ESERCIZI COMMERCIALI VIRTUOSI Schede tecniche sulle buone pratiche per il settore Terziario. Udine, Palazzo D Aronco, 31 marzo L illuminazione a LED: ultimi sviluppi, opportunità per il settore Terziario Cristiano Gillardi Udine, Palazzo D Aronco, 31 marzo

2 Elenco contenuti della scheda: 1. di cosa parliamo 2. vantaggi energetici ed ambientali 3. campi di applicazione più indicati 4. disponibilità di prodotti sul mercato 5. avvertenze per l uso e la manutenzione 6. vantaggi economici come calcolarli 7. esempio di applicazione nel Terziario 8. agevolazioni economiche e fiscali a disposizione in FVG 3 1 Il LED (light emitting diode) Il led è un dispositivo optoelettronico (diodo) che sfrutta le proprietà ottiche di alcuni materiali semiconduttori, che, stimolati energeticamente, producono fotoni (luce) attraverso il fenomeno dell emissione spontanea ovvero a partire dalla ricombinazione di coppie elettrone-lacuna. Il primo led è stato sviluppato nel Negli anni novanta vennero realizzati con efficienza sempre più alta e in una gamma di colori sempre maggiore fino a quando con la realizzazione di LED a luce blu fu possibile realizzare dispositivi che, integrando tre diodi (uno rosso, uno verde e uno blu), potevano generare qualsiasi colore. 4 2

3 Per quanto riguarda l efficienza luminosa attualmente i Led sono già: più efficienti delle lampade CFL (fluorescenti compatte) : % di consumo più efficienti di lampade e faretti alogeni: % di consumo più efficienti dei tubi fluorescenti lineari tipo T8 (diametro 26 mm): % di consumo a parità di lumen erogati Come termine di paragone basti pensare che una lampada ad incandescenza ha un'efficienza luminosa di circa lm/w, mentre una lampada ad alogeni circa lm/w ed una fluorescente lineare circa lm/w. 5 I Led devono essere conformi alle seguenti Norme Tecniche: direttive 2006/25/CE, 2006/95/CE e 2004/108/CE UNI 11356:2010 CEI EN : tutti i corpi illuminanti in ambienti di lavoro e aperti al pubblico devono rientrare nel gruppo 0 (assenza di rischio fotobiologico) o Gruppo 1 (basso livello di rischio) CEI EN ; CEI EN ; I Led: sono privi di Mercurio (Hg) e di Piombo (Pb) e, pertanto, sono rifiuti RAEE di facile gestione ed altissimo potenziale di riciclaggio. funzionano in sicurezza perché a bassissima tensione (normalmente tra i 3 e i 24 Vdc); consentono l accensione a freddo (fino a -40 C) senza problemi; sono insensibili a umidità e vibrazioni (non l elettronica); sono sensibili (molto) alle temperature (elevate) di esercizio (> 45 C) 6 3

4 2 - Perché i Led aiutano l ambiente: 1. risparmio energetico nell uso e, quindi, riduzione CO 2, grazie anche alla totale modulabilità della potenza e all insensibilità ad accensioni e spegnimenti ripetuti 2. nell illuminazione di interni: minor riscaldamento e, quindi, minor necessità di raffrescamento, e quindi ulteriore risparmio di CO 2 ; 3. nell illuminazione stradale: possibilità di accensione on-demand di vie in zone residenziali, e quindi ulteriore risparmio di CO 2 ; 4. in genere, con temperature di colore < K, assenza di UV, quindi, più adatte alla conservazione degli alimenti; 5. In genere, e con temperature di colore fredde (> di K) assenza anche di infrarossi (che danneggiano alimenti e tessuti); 6. assenza di Mercurio (Hg) (già da oggi) e di ioduri metallici (IM) nei corpi illuminanti e, quindi, smaltimento più sicuro come RAEE; 7. maggior durata (fino a 4 x) e, quindi, riduzione dei rifiuti Vantaggi per l ambiente: di quanta energia parliamo? Dati

5 Di quanta energia parliamo? Totale dei consumi per sola illuminazione nei diversi settori e percentuali di settore 9 A oggi, ad ogni kwh di energia si calcola che sia associata una produzione di circa 400 g di CO 2 Ipotizzando un risparmio energetico del 30% su 21,4 TWh di illuminazione nel settore Terziario si avrebbe una riduzione di circa t di CO

6 Produzione di Rifiuti (RAEE) influenzata positivamente nel caso dei led da: 1. vita utile (stimata) di 3 5 volte superiore 2. insensibilità al numero di accensioni e spegnimenti 3. assenza di Mercurio 4. assenza di Piombo 5. quantitativi minimi di metalli pesanti (per il drogaggio del silicio) 6. riciclabilità molto elevata e relativamente semplice di tutti i componenti (no gas) 11 3 Campi di applicazione più indicati (Apparecchi elettronici multimediali: computer, TV, smartphone e strumentazione professionale in genere) illuminazione con effetti speciali: teatri, esposizioni, eventi; fari, fanali, semafori; illuminazione di elettrodomestici, banchi frigoriferi e di generi alimentari; illuminazione stradale; illuminazione industriale (reparti produttivi, magazzini, laboratori) illuminazione di esercizi commerciali e GDO, palestre, spa usi domestici (attenzione alle ore di accensione!) 12 6

7 4 Disponibilità di prodotti sul mercato Ormai c è di tutto e di più. Anche per quanto riguarda la qualità. Il loro utilizzo cresce al diminuire dei costi ed all aumentare dell efficienza luminosa (e di altre importanti caratteristiche illuminotecniche) Nelle loro applicazioni più importanti ed energeticamente anche più significative richiedono una loro propria armatura o corpo lampada, ma tecnicamente sono disponibili con attacchi universali e gruppo di alimentazione incorporato tali da poter sostituire lampade con tutti i sistemi di fissaggio delle lampadine tradizionali Disponibilità di prodotti sul mercato Per valutare la bontà/convenienza di una lampada a Led rispetto ad altri tipi, le caratteristiche che ci interessano maggiormente sono: I lumen (lm), che indicano il flusso luminoso effettivamente erogato (quindi comprendente tutto: sistema ottico, schermo protettivo, ecc.) La potenza effettivamente assorbita (W) (includere l alimentazione!) e, quindi, l efficienza luminosa, ovvero il rapporto lumen/watt la durata della vita utile (h) E poi: Il colore della luce emessa, ovvero la sua temperatura, in gradi Kelvin (K): (più elevata è la temperatura, più fredda è la tonalità della luce La resa cromatica (CRI), che deve essere almeno pari a 80 La modulabilità della potenza La corrente di alimentazione (0,35 1,5 A) 14 7

8 4 Disponibilità di prodotti sul mercato 1. Installazione ex-novo 2. Retrofitting 15 4 Disponibilità di prodotti sul mercato 1. Installazione ex-novo, che comporta: a) Studio illuminotecnico indispensabile e utilissimo b) Vastissima gamma di apparecchiature di arredo luminoso c) Alimentazione dedicata e ripartizione carichi d) Controllo tonalità (su alcuni prodotti) ed intensità dei flussi luminosi (dimmerabilità) e) Sfruttamento della luce naturale e modulazione anche cromatica durante il giorno f) Dimensionamento (e alimentazione) ottimali ai fini della durata delle vita utile (funzione maintenance = potenza in funzione delle ore di accensione) g) Risparmi amplificati dalle molteplici opzioni di regolazione h) Maggiori garanzie, in particolare sulla durata 16 8

9 4 Disponibilità di prodotti sul mercato 2. Retrofitting (semplice sostituzione delle lampade preesistenti) a) Veloce e distribuibile nel tempo b) Possibile anche per tubi fluorescenti lineari e relativo starter c) Possibile (dimmerabilità) per singoli apparecchi o gruppi omogenei d) Possibile timing e) Risparmio legato essenzialmente al rapporto lm/w f) Payback contenuto in 2 5 anni 17 4 Disponibilità di prodotti sul mercato In entrambi i casi: se l illuminazione è utilizzata prevalentemente in ore piene (Fascia F1) si può considerare un risparmio economico anche maggiore! un risparmio indotto e gratuito è dato dal minor riscaldamento dei locali e degli espositori refrigerati per minor dissipazione di calore nell ambiente; con certi contratti di fornitura si può risparmiare sul costo dell impegno di potenza mensile; passando meno corrente nelle linee, si riduce l effetto Joule (riscaldamento); laddove il contratto prevede una penale per sfasamento della rete interna (basso cosφ), il fatto di ridurre la corrente nei conduttori riduce anche lo sfasamento complessivo. 18 9

10 5 Avvertenze per l installazione e l uso 2. Retrofitting - avvertenze a) Verifica livelli di illuminamento ante e post retrofitting b) Verifica raffreddamento dell elettronica di alimentazione e controllo (ricambio d aria) c) Verifica tonalità della luce (temperatura colore) d) Verifica apertura del fascio luminoso prodotto (effetto spot) e) eventuale nuova certificazione CE della lampada (TFL), anche se i componenti rispettano comunque la Dir. Bassa Tensione e la Dir. sulla compatibilità elettromagnetica f) pulizia e controllo integrità dei componenti (armature, cavettame, guarnizioni, ecc.) Calcolo dei vantaggi economici Dovuti quanto meno a: riduzione dei consumi riduzione degli interventi di sostituzione Payback time (PBT) = = Investimento / risparmio nell anno (il PBT è attendibile per brevi periodi: 1 5 anni) Per tempi > di 3 5 anni si deve tener conto del costo del denaro: VAN (NPV) ; DCF (flusso di cassa attualizz.) ; TIR (IRR) ; TRA ; Massimo Investimento Ammissibile 20 10

11 7 - Esempio ( a parità di illuminazione! ): Esempio ( a parità di illuminazione! ): Sostituzione di un TFL da 58 W ; durata h ; costo = 9 /sost. costo tubo Led + starter = 100 ; durata h ; potenza = 32 W tempo di accensione = 14 h/g * 300 gg/anno = h/anno costo medio dell energia (IVA esclusa) = 0,18 /kwh risparmio en. elettrica = (65 32 W) * h * 0,18 / 1000 = 24,95 risparmio sostituzioni = 9 / * = 4,73 PBT = 100 / 29,67 = 3,37 anni (buono, considerando la vita utile = ~ 10 anni) 22 11

12 Calcolo del massimo investimento ammissibile I 0 In questo caso (investimenti per il risparmio energetico) I 0 si identifica con la spesa massima che si intende affrontare avendo fissato a priori: il tasso di sconto del capitale = i il n massimo di anni in cui si intende recuperare l investimento = n il risparmio energetico (economico) conseguibile con l investimento in questione = S La formula, legata sempre alle formule dell attualizzazione di una serie di flussi di cassa distribuiti nel tempo, è la seguente: I n (1 + i) 1 n i (1 + i) o = S 23 Calcolo dell investimento totale massimo I 0 In cui: I 0 = costo di investimento ( ) S = risparmio nei costi ( ) i = tasso di interesse (%) n = tempo di amm.to (o di ritorno) (anni) I n (1 + i) 1 = n i (1 + i) o S Applicando la formula ai dati dell esempio e imponendo i = 4,75% (tasso di un prestito) ; n = tempo di rientro del capitale + interessi = 5 anni essendo S = 29,67, come prima abbiamo: I 0 = 129,36 > 100,00, quindi O.K.!! 24 12

13 8 Incentivi ed agevolazioni economiche e fiscali A livello nazionale Forse, a livello nazionale, almeno per l IRPEF, vige la detrazione del 50% come per le ristrutturazioni, ma solo in concomitanza a queste ultime! Forse la nuova Sabatini è papabile per investimenti di almeno con tasso agevolato per 5 anni; Si possono prendere in considerazione i Certificati Bianchi, ma per interventi su almeno kwh di risparmio (un appello alle ASS.NI! occorre fare massa critica!) 25 8 Incentivi ed agevolazioni economiche e fiscali A livello regionale, da verificare l attualità e la disponibilità di fondi di: sito della Regione per prestiti a tasso agevolato fino all 1% CCIAA: Contributi per il miglioramento delle imprese turistiche (art. 156 LR 2/2002) include: risparmio energetico e utilizzo delle FER (attualmente sospesi) CCIAA: Mini credito agevolato per il settore turistico-ricettivo CCIAA: Concessione di controgaranzie alle micro, PMI..... Mediocredito FVG Amministrazione regionale - Direzione centrale attività produttive Servizio sviluppo sistema turistico regionale indirizzo TRIESTE - Via Trento 2 - telefono Limite inferiore di contribuzione : Ancora un appello alle Associazioni di Categoria e/o di rione (Udine Idea) 26 13

14 Citazioni e riferimenti: ENEA N. Gozo, G. Giuliani, C.H. Consonni: Progetto Lumière Ispra (VA), 2012 Terna SpA Bilanci mensili energia elettrica TNE Srl: TUTTO NORMEL, periodico di normativa impianti elettrici; nn i : 01/ 2013, 03/2012, 10/ QualEnergia: speciale su: Nuovi LED per illuminare ambienti interni ed esterni, Ambiente Italia Srl, Milano, Corso European Energy Manager 2013 Zumtobel Lighting GmbH Manuale illuminotecnico pratico ; Marco Marangone (Xivet Srl) Vantaggi del LED in termini di efficienza, durata e manutenzione, Convegno ANCI, 14/02/2014, Pasian di Prato Mi scuso con quanti altri non ho citato espressamente, ma che mi hanno aiutato a produrre queste note Grazie per l attenzione Cristiano Gillardi