Convegno EPH+ La progettazione integrata a servizio dell efficienza energetica e del comfort ILLUMINOTECNICA QUALITÀ DELLA LUCE E RISPARMIO ENERGETICO ENERGY PERFONRMANCE HOME PLUS 1
Gestione digitale della luce Il risparmio energetico è importante come lo è il benessere delle persone Agenda: Gestione digitale della luce Fondamenti della tecnica LED Risparmio energetico con la gestione digitale 2
Gestione digitale della luce Il risparmio energetico e la salvaguardia delle risorse del pianeta sono la necessità del nuovo millennio OBIETTIVO 20-20-20 3
Gestione digitale della luce Molte soluzioni possibili dal singolo locale al building automation 4
Gestione digitale della luce Potenziali di risparmio energetico 1 5
Gestione digitale della luce Tecnologie di controllo a confronto *Acronimo DALI: Digital Addressable Lighting Interface Tecnologia Digitale Reattore DALI* I00II00I PCA I00II00I PCA I00II00I PCA Tecnologia Analogica Reattore 1 10V 6,0V 5,9V analogico 5,5V analogico analogico EVG EVG EVG N.B. Il protocollo digitale DMX (512 indirizzi) è utilizzato in ambito teatrale, per realizzare scenografie di luce cromatica RGB e per scenografie di illuminazione architetturale delle facciate 1 6
Gestione digitale della luce Tecnologie di controllo a confronto 1 7
Gestione digitale della luce Tecnologie di controllo a confronto Definizione in IEC 60 929 (quindi si possono combinare apparecchi di marche diverse) Max. 64 alimentatori (per circuito DALI) 64 indirizzi Indirizzi individuali, di gruppo e broadcast 16 gruppi (liberamente programmabili) 16 scene (liberamente programmabili) Segnalazioni (lampade guaste, livello dimming, dati sul tipo di lampade) Corrente max. 250 ma da un alimentazione centrale (ogni terminale interfacciato può assorbire max. 2 ma) Linea di comando a due fili (ingresso a potenziale neutro, non servono resistenze terminali) La caduta di tensione tra invio e ricezione può essere di max. 2 V Lunghezza di tutto il cavo bus max. 300 m (con 2 x 1,5 mm 2 ) Dimming 1 100% Velocità di trasmissione dati: 1200 bit/sec. 1 8
Gestione digitale della luce Il Dimming non spreca energia: la risparmia 9
Gestione digitale della luce La moderna tecnologia per il Dimming I moderni driver possono essere dimmerati tra il 100% e l 1% utilizzando due metodi di dimming, combinati tra loro per coprire questo ampio range di regolazione: Modulazione dell intensità della corrente: interviene sul range di regolazione tra il 100% e il 35%. Il valore nominale della corrente del dispositivo viene ridotto per ridurre il livello di dimming. N.B. Il dimming è continuo e senza salti. La transizione tra i due metodi di regolazione avviene in continuità ed è impercettibile all occhio umano Dimming tramite modulazione di ampiezza d impulso: (PWM = Pulse Width Modulation ) interviene sul range di regolazione tra il 35% e l 1%. Dopo che è stata raggiunta l intensità di corrente minima possibile, corrispondente ad un livello di dimming del 35%, la corrente in uscita viene ridotta tramite modulazione dell ampiezza d impulso per raggiungere livelli di dimming ancora più bassi. 10
Gestione digitale della luce Come controllare la luce naturale L'impianto sfrutta la LUCE DIURNA - Dosa la luce artificiale solo nella misura necessaria per raggiungere l'illuminamento minimo. - Il fotosensore sul soffitto rileva la luminosità esterna. - Comando: la luminosità all'interno dipende solo da quella esterna. Risparmio energetico fino al 50% con la funzione luce diurna Risparmio energetico fino al 70% con la segnalazione di presenza e la funzione luce diurna 11
Gestione digitale della luce Controllo locale del contributo della luce naturale L'impianto sfrutta la LUCE DIURNA (1) Unità di comando - DIMLITE daylight - 2 canali (25 apparecchi per canale) - incasso in apparecchi d'illuminazione / controsoffitti Fotosensore - LSD (utilizzare solo questo sensore) 12
Gestione digitale della luce Controllo locale del contributo della luce naturale 13
Fondamenti della tecnica LED Principio costruttivo LED SMD (Surface Mounted Device) i LED vengono incollati sulla piastra conduttrice (package) e messi in contatto attraverso un bagno di saldatura. - 1955: Rubin Braunstein scopre il LED con emissione nell infrarosso - 1962: Nick Holonyak Jr. scopre il LED con emissione visibile - 1993: Shuji Nakamura scopre il LED con emissione blu LED Chip-On-Board Il chip viene incollato direttamente sulla piastra e messo in contatto attraverso i cosiddetti fili Bond ; in seguito si applica una lente epossidica, chiamata Bubble, che definisce la distribuzione fotometrica. 14
Fondamenti della tecnica LED 10 vantaggi per usarli riduzione manutenzione, durata di vita 50.000 ore, 5 anni di garanzia risparmio di energia, anche per condizionamento, in quanto meno radianti calore resa cromatica mediamente + elevata tonalità della luce a fine vita lampadina + stabile accensione istantanea, non come fluorescenza o alogenuri metallici corpi illuminanti più piccoli, poco ingombranti, e meno pulizia rapido montaggio perchè apparecchi completi, no lampadine o riflettori apparecchiature per emergenza dotate di led di dimensioni contenute no IR, UV, non sono influenzati da vibrazioni ridotti imballaggi da gestire non ci sono le scatole per lampadine 15
Intensità Fondamenti della tecnica LED Gli spettri della luce LED sono solo nelle radiazioni visibili 100% 80% 60% 40% 20% 0% 300 400 500 600 700 800 Lunghezza d onda [nm] LED rossi LED verdi LED blu lampada alogena luce diurna 16
Fondamenti della tecnica LED Proprietà dei LED: binning = selezione in base alla temperatura di colore e alla luminosità Binning in base alla temperatura di colore Binning in base alla luminosità 3000 K 4000 K 5000 K 6000 K chiaro scuro 17
Fondamenti della tecnica LED Confronto 18
Fondamenti della tecnica LED LED a luce bianca: obiettivi di efficienza 19
Fondamenti della tecnica LED Principio della fluorescenza o conversione di luminescenza 20
Le indicazioni dell Unione Europea REGOLAMENTO (CE) N. 244/2009 DELLA COMMISSIONE del 18 marzo 2009 recante modalità di applicazione della direttiva 2005/32/CE del Parlamento europeo e del Consiglio in merito alle specifiche per la progettazione ecocompatibile delle lampade non direzionali per uso domestico REGOLAMENTO (CE) N. 245/2009 DELLA COMMISSIONE del 18 marzo 2009 recante modalità di esecuzione della direttiva 2005/32/CE del Parlamento europeo e del Consiglio per quanto riguarda le specifiche per la progettazione ecocompatibile di lampade fluorescenti senza alimentatore integrato, lampade a scarica ad alta intensità e di alimentatori e apparecchi di illuminazione in grado di far funzionare tali lampade, e che abroga la direttiva 2000/55/CE del Parlamento europeo e del Consiglio 21
Le indicazioni dell Unione Europea Indicazioni EU per l'aumento dell'efficienza energetica usando tecnologie già disponibili o o o o o o o o o o o Progettazione, linee guida, ricerca sui fabbisogni dell'uomo (influenza delle luce sul benessere, quindi possibili sulla produttività, sulla salute...). Privilegiare regolazioni, dinamica e integrazione con la luce naturale piuttosto che illuminazione 'statica' e uniforme Uso maggiore e 'intelligente' della luce naturale negli interni, con benefici energetici e sul benessere e sulla produttività Eliminare o ridurre drasticamente l'uso di lampade e ausiliari di bassa efficienza Adottare apparecchi ad alto rendimento Promuovere illuminazione efficiente nei mezzi di trasporto Raccomandare (o rendere obbligatori) sistemi di controllo e regolazione Ridurre l'inquinamento luminoso Aumentare l'efficienza di lampade al sodio alta pressione e a ioduri metallici Applicazione di ballast elettronici dimmerabili Individuare dei valori minimi di riferimento. Esempio: illuminazione di edifici non residenziale : indice LENI (Lighting Energy Numeric Indicator), legato al consumo di energia per illuminazione; Indicazioni da Ecodesign per street-lighting... 22
Risparmio e benessere Lettura e scrittura Lavoro al computer Riunione 23
Gestire il risparmio energetico e il benessere per medie superfici 24
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Gestire il risparmio energetico e il benessere per medie superfici T-MOBILE SHOP Vienna Austria 26
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Building automation - Edifici con certificazione del risparmio energetico Nel passato Nel presente 1 30
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Contatto Renato P.I. Signorini info@renatosignorini.it 1 46