PIANO REGOLATORE ILLUMINAZIONE COMUNALE Comune di PISOGNE - BS Adeguamento alle norme contro l inquinamento luminoso 17/2000-38/2004 RISPARMIO ENERGETICO ANALISI DELLA SITUAZIONE F - IN ALLEGATO AI FASCIOLI D F - ALLEGATI: CENSIMENTO IMPIANTI ENEL SOLE S.R.L.- CENSIMENTO IMPIANTI COMUNALI - LIVELLI DI ILLUMINAMENTO STRADALE - PIANO DELLE MANUTENZIONI - RISPARMIO ENERGETICO - PLANIMETRIE Gennaio 2011
PREMESSA Tale relazione è stata effettuata con calcoli basati sui dati in nostro possesso attualmente. Si sottolinea inoltre che tali dati si riferiscono solamente agli impianti con lampade ai vapori di mercurio; per gli impianti con lampade ai vapori di sodio vale lo stesso ragionamento di risparmio energetico e manutentivo riguardante i riduttori di flusso. L analisi effettuata nella presente relazione dovrà essere interpretata più che altro come una guida ed una dimostrazione dei traguardi raggiungibili attraverso l installazione di apparecchiature di nuova concezione, in quanto la soluzione per risolvere alcune delle situazioni attuali risulta essere il completo rifacimento degli impianti; è quindi prevedibile in questi casi un aumento dei punti luce invece che una diminuzione vista la dislocazione attuale degli stessi che risulta più che altro casuale ed irregolare. RISPARMIO ENERGETICO - DESCRIZIONE Con l entrata in vigore del protocollo di Kyoto gli Stati che hanno aderito si impegnano a rispettare i limiti imposti per la riduzione dei gas serra e nocivi nell ambiente; questo obiettivo viene conseguito tramite varie misure cautelative tra cui grande importanza assume un razionale e consapevole utilizzo delle risorse energetiche. Le disposizioni contenute nella norma UNI 10819, in correlazione al piano energetico nazionale e la Legge Regionale n 17/2000 e 38/2004 pongono come disposizione la riduzione dell energia consumata per gli impianti di illuminazione pubblica. Un minore consumo di energia si ottiene tramite: la riduzione del numero di punti luce installati; la riduzione dell assorbimento di corrente dei punti luce negli orari notturni quando il tasso di traffico scende notevolmente. Ridurre il numero dei punti luce installati è possibile attraverso un discorso di efficienza dei corpi illuminanti e delle lampade utilizzate: le forme ottiche delle apparecchiature di nuova generazione permettono di diffondere meglio la luce sulla carreggiata aumentando la visibilità a parità di flusso luminoso emesso; Pagina 1 di 7
il progresso tecnologico ha inoltre sviluppato nuove lampade (ai vapori di sodio) che rispetto alle precedenti ai vapori di mercurio (oltretutto fuori legge nella comunità europea per l uso di sostanze inquinanti ed altamente tossiche) hanno un efficienza energetica molto superiore: questo vuol dire che per emettere la stessa quantità di flusso luminoso consumano energia elettrica in percentuale molto minore e permettono l installazione di un numero minore di apparecchiature per raggiungere i livelli illuminotecnici normativi. Per quanto riguarda la riduzione dell assorbimento elettrico da parte dei singoli punti luce, alcuni tentativi riguardano la scelta di spegnere alternativamente gli apparecchi di illuminazione stradale (uno spento, uno acceso, uno spento, ecc.). Le zone d ombra create produrrebbero problemi significativi di percezione dell ostacolo (chiaro, buio, chiaro, buio, ecc.). L altra soluzione è quella di utilizzare i riduttori di flusso O SISTEMI PUNTO PUNTO (dispositivi di telecontrollo a palo) i quali, ad orari determinati abbassano la tensione che alimenta l impianto con un conseguente minore consumo di energia, ovvero un minore importo della bolletta elettrica. La posa dei primi riduttori di flusso, per certi aspetti dei prototipi, comportava una spesa iniziale tale che il recupero economico dell investimento avveniva in diversi anni. Con l avvento dei riduttori di flusso di nuova concezione e struttura, a corpo statico, si sono ottenuti elevati risultati di risparmio diretto fino al 25% e del 40% del risparmio complessivo, con un rientro del capitale investito che si raggiunge nell ambito dei 15/20 mesi. Viste le situazioni economiche dei comuni diventa importante la scelta di installare tali apparecchiature. I risparmi che si possono ottenere nella posa di un regolatore di flusso si esemplificano secondo le sintetiche indicazioni sotto riportate: riduzione del flusso luminoso e conseguente risparmio dell energia assorbita dal sistema impianto di illuminazione per circa il 25/30% sulla bolletta elettrica; Pagina 2 di 7
allungamento della vita delle lampade per effetto della accensione che deve essere soft, per la stabilizzazione della tensione applicata e per la ridotta emissione di flusso; riduzione dei costi di manutenzione dell impianto di illuminazione minori rotture accidentali delle lampade cambio delle lampade a programma che anziché avvenire ogni 24 mesi può arrivare fino a 36 con un risparmio del 30% sulle manutenzioni a programma. Tensione erogata programmabile Tensione stabilizzata Regolazione elettronica lineare e statica Risparmio energetico Ottimizzazione del livello di illuminamento Riduzione dei costi di manutenzione Aumento della vita delle lampade CICLO DI FUNZIONAMENTO All'accensione dell'impianto, il regolatore di flusso attiva automaticamente il ciclo di preriscaldo, ad una tensione di 200 210V per un tempo programmabile di 0 30 min, al fine di Pagina 3 di 7
evitare lo shock termico iniziale e consentire il riscaldamento ottimale delle lampade. Terminata la fase iniziale di preriscaldo, l'impianto viene portato alla tensione nominale programmata (normalmente a 240 V) per il funzionamento a regime normale. Nelle ore notturne, quando la richiesta di illuminazione diminuisce, il regolatore gestisce il regime a potenza ridotta nel quale è possibile impostare fino a 5 diversi gradini di tensione, con valori programmabili da 230 V a 170 V. In tutte le fasi di funzionamento del regolatore, le tensioni in uscita sono stabilizzate al valore impostato con rampe di salita/discesa che variano da 0 a 15 min. ANALISI DELLA SITUAZIONE COMUNALE Sul territorio comunale la maggioranza delle apparecchiature sono di vecchia concezione ed utilizzano lampade ai vapori di mercurio a bassa efficienza luminosa ed energetica. L analisi dei livelli illuminotecnici sulle strade mostra che dove vi è l installazione di lampade Hg la visibilità risulta molto scarsa; inoltre tali impianti sono al termine della loro vita sia da un punto di vista illuminotecnico che elettrico e meccanico. Per chiarezza riportiamo una tabella con i valori di potenza assorbita e relativo flusso luminoso emesso sia per le lampade ai vapori di mercurio che per quelle ai vapori di sodio ad alta pressione. LAMPADE AI VAPORI DI MERCURIO Potenza assorbita 50 80 125 250 400 700 Flusso luminoso 1,77 3,6 6,5 14 24 38,5 LAMPADE AI VAPORI DI SODIO AD ALTA PRESSIONE Potenza assorbita 50 70 100 150 250 400 Flusso luminoso 4,4 6,6 10,5 16,5 32 55 La potenza è riferita in Watt mentre il flusso luminoso in klumen Pagina 4 di 7
La maggiore efficienza delle lampade ai vapori di sodio ad alta pressione rispetto a quelle ai vapori di mercurio risulta evidente, ed è possibile trarne le seguenti conclusioni: al posto delle lampade Hg da 50W possono essere installate lampade Na sempre da 50W con conseguente aumento della visibilità a parità di potenza; al posto delle Hg 80W possono essere installate le Na 70W, con un incremento di flusso luminoso di 3Klumen per lampada ed un risparmio energetico pari al 12,5%; al posto delle Hg 125W possono essere installate le Na 100W con un incremento di flusso luminoso di 4Klumen per lampada ed un risparmio energetico pari al 20%; al posto delle Hg 250W possono essere installate le Na 150W con un incremento di flusso luminoso di 2,5Klumen per lampada ed un risparmio energetico pari al 40%. Di seguito riportiamo una tabella indicante il risparmio energetico raggiungibile tramite la sostituzione delle attuali apparecchiature e lampade ai vapori mercurio con apparecchiature nuove e lampade ai vapori di sodio alta pressione seguendo le indicazioni riportate sopra. In base al NUMERO esatto di lampade ai vapori di mercurio presenti sul territorio comunale viene come di seguito EFFETTUATA LA VALUTAZIONE: - 1 lampada da 50W - 590 lampade da 80W -274 di lampade da 125W Facendo qualche calcolo sulla situazione attuale: 1 PL x 50W =0,050kW 590 PL x 80W = 47,200kW 274 PL x 125W =34,250 kw Il totale della potenza istantanea impegnata con lampade ai vapori di mercurio è quindi: (0,050+47,200+34,250)kW = 81,50 KW+ 18% = 96,17 KW Mentre sostituendo le apparecchiature come precedentemente descritto la situazione diventa: Pagina 5 di 7
1 PL x 70W = 0,070 kw 590 PL x 70W = 41,300 kw 274 x 100W = 27,400 kw Il totale della potenza istantanea diventa: (0,070+41,300+27,4)KW = 68,77 kw + 12% = 77,02 kw Il flusso luminoso emesso attualmente è: 1 x 1.77 +590X 3.6+274 x 6,5 = 3906,77 klumen a lampade sostituite diventa: 1 x 4.4 +590 x 6.6 + 274 x 10.5 = 6775,40 klumen Tali dati dimostrano che intervenendo anche solamente sostituendo le attuali apparecchiature che utilizzano lampade ai vapori di mercurio: Il flusso luminoso totale emesso aumenta di oltre il 70 % rispetto a quello attuale; vi è la reale possibilità di un consumo minore di energia, che si attesta al 20%; aggiungendo i riduttori di flusso a tali impianti il consumo diminuisce di circa il 25%, e quindi il consumo istantaneo diventa 57 kw; in un anno, a fronte di 4200 ore di funzionamento, il consumo di energia diventa di circa 239400kWh, ovvero minore di 399000kWh. Riassumendo: -consumo energetico attuale: 399000 kwh/anno -consumo energetico previsto: 239400 kwh/anno -risparmio energetico: - 159600 kwh/anno - Pagina 6 di 7
-incremento di flusso luminoso: +70% LA SITUAZIONE PARTICOLARE DEL COMUNE DI PISOGNE DOVE VI E UN LIVELLO DI ILLUMINAMENTO COSI BASSO SARA DIFFICILE RAGGIUNGERE TALE RISULTATO MA SENZALTRO SI INQUINERA DI MENO E SI POTRA SENZALTRO RIDURRE I CONSUMI ENERGETICI. N.B. Si precisa che i risultati della presente relazione sono da considerarsi orientativi qualora il Comune dovesse procedere ad una precisa ridistribuzione delle potenze attuali con lampade a maggiore performance; i calcoli sono stati effettuati utilizzando il numero esatto di lampade ai vapori di mercurio. Si sottolinea inoltre che i calcoli sono stati effettuati ipotizzando la sola sostituzione delle lampade ai vapori di mercurio; per le lampade ai vapori di sodio vale lo stesso ragionamento di risparmio energetico per quanto riguarda i riduttori di flusso. Pagina 7 di 7