La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED

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La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED
Tecnologia

                    Illuminazione stradale

                    La regolazione del flusso
                    luminoso degli apparecchi a LED
                    L’applicazione in ambito stradale delle sorgenti LED sta
                    vivendo una fase di sviluppo tumultuosa, accompagnata
                    dalle tipiche incertezze che si verificano quando una
                    innovazione dirompente, promettente e interessante va ad
                    incidere su un mercato abbastanza consolidato quale quello
                    dell’illuminazione stradale

                    Giorgio Pasotti
del progetto
le forme

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                n.6/2011
La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED
Nuovi attori, nuove soluzioni, promesse
mirabolanti, risultati eclatanti, disillusio-
ni: tutto può avvenire in una fase di forte
sviluppo di una tecnologia innovativa. Ed
in questo contesto la corretta informazio-
ne tecnica gioca un ruolo determinante,
perché cerca di indirizzare gli sviluppi delle
soluzioni, per creare durevoli benefici nel
futuro. Sotto questo punto di vista le as-
sociazioni di settore, gli enti di ricerca e in
genere i professionisti della luce stanno
giocando un ruolo a tutto campo volto
ad informare correttamente l’utenza sui
vantaggi delle nuove tecnologie.
In questo contesto stiamo assistendo ad un
                                                   La gestione dell’anagrafica permette un’accurata gamma di interventi, a partire dalla mappatura
fenomeno nuovo: si è parlato per anni di
                                                   cartografica (software Maestro) (cortesia: Reverberi Enetec)
regolazione del flusso luminoso nelle ore
notturne come potenziale fonte di impor-
tanti risparmi – quantificabili di solito fra il
25% ed il 30%. Oggi sembra quasi che i
vantaggi energetici dei LED – significativi
se paragonati a sorgenti obsolete come
l’incandescenza o i vapori di mercurio, ma
meno rilevanti se il paragone viene fatto
verso le sorgenti più efficienti – siano suf-
ficienti a dire: ho risparmiato!
In effetti la regolazione del flusso luminoso
genera benefici che - restando nell’ordine
di grandezza del 30% - si aggiungono a
quelli generati dall’uso dei LED. Anzi, dal
momento che l’apparecchio con sorgente
LED ha un costo ben superiore ed una elet-
tronica di controllo che spesso nasce già
regolabile, l’extra costo della soluzione di
regolazione è veramente marginale rispet-
to al costo dell’apparecchio.                      Gestione dell’anagrafica del singolo punto luce: tutte le specifiche relative sono costantemente
                                                   monitorate (software Maestro) (cortesia: Reverberi Enetec)
Per comprendere meglio il tema, diciamo
che un apparecchio tradizionale con lam-
pada SAP per essere reso regolabile deve           caso si voglia adottare un alimentatore elet-       Nel seguito descriveremo le metodologie
essere dotato di alimentatore elettronico          tronico dimmerabile. Nel caso di apparecchi         utilizzate per la regolazione di un apparec-
regolabile oppure di regolatore di tensione        a LED, il controllo della regolazione invece        chio a LED.
centralizzato.                                     può comportare un sovraprezzo del 15%-
Il sovrapprezzo - mentre è notevolmente            20%, quindi ampiamente giustificato anche           La regolazione autonoma
inferiore al costo di un apparecchio di illu-      dal fatto che l’apparecchio a LED è sigillato       o stand alone o con ricerca
minazione nel caso della regolazione cen-          ed interventi successivi all’installazione sono     della mezzanotte presunta
tralizzata - comporta spesso un raddoppio          molto onerosi se non addirittura impossibili        Il driver dell’apparecchio a LED, se del tipo
( o anche più) del costo dell’apparecchio nel      da realizzare.                                      regolabile o dimmerabile può essere co-
                                                                                                                                                        del progetto
                                                                                                                                                        le forme

                                                                                                                                                                       71
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La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED
I MODULI LPM E LPL
                    LPM. Il dispositivo LPM è un modulo aggiuntivo che - installa-
                    to all’interno del quadro di comando - consente la comunica-
                    zione tramite onde convogliate con i moduli LPL.
                    Ogni LPM può gestire una linea trifase e tre linee monofasi su
                    cui sono presenti fino a 989 moduli LPL.
                    Le principali caratteristiche del modulo sono le seguenti:
                    – tramite l’impostazione di orari di lettura e controllo registra
                       i dati di ogni singolo punto luce nella propria memoria in-
                       terna: in questo modo si hanno i dati di ogni singolo LPL e
                       tramite questo conoscere eventuali anomalie;
                    – gestisce gruppi di scenografie e per ogni modulo LPL memo-
                       rizza due differenti cicli gestendone in automatico lo scam-
                       bio con cadenza stagionale;
                                                                                              Il dispositivo LPM per la comunicazione tramite onde convogliate con
                    – con l’ abilitazione della funzione del “polling continuo” il mo-
                                                                                              moduli LPL (cortesia: Reverberi Enetec)
                       dulo LPM chiama in continuo i moduli presenti sull’impianto
                       ed in caso di eventuali anomalie genera in tempo reale un
                       allarme;
                    – è in grado di comandare in tempo reale gruppi scenografici
                       ad evento attraverso due ingressi digitali e - con l’implemen-
                       tazione di un modulo IOM - gestirne fino a dieci. Ad esempio,
                       tramite l’attivazione di un selettore sul quadro, si può in-
                       viare un comando di dimmerazione a tutti o a una parte dei
                       moduli LPL presenti sull’impianto;
                    – è possibile gestire fino a dieci scenografie ad orario: ad esem-
                       pio, il modulo LPM all’orario stabilito invia ai gruppi (fino
                       a sedici) di moduli LPL un comando di un nuovo livello di
                       dimmerazione.
                    LPL. Il modulo LPL è l’apparecchiatura installata in prossimità
                    dell’apparecchio di illuminazione a LED per telemisura, tele-              Il modulo LPL versione IP65 per il controllo degli apparecchi a luce LED
                    diagnosi, telecontrollo e dimmerazione del punto luce.                     (cortesia: Reverberi Enetec)
                    La comunicazione con il quadro (modulo LPM) avviene tramite
                    onde convogliate. Il modulo è realizzato in versione IP00 e in               1-10V isolata o dall’uscita PWM 200Hz isolata (il tipo di
                    versione IP65 e può comandare apparecchi LED fino a 150W e                   uscita dipende dal modello di LPL);
                    300W.                                                                     – permette la dimmerazione in retroazione: ove presente un re-
                    Le principali caratteristiche del modulo sono le seguenti:                   golatore di tensione in linea, il modulo regola la tensione in
                    – permette la lettura delle misure (tensione, corrente, potenza,             uscita in base alla tensione in ingresso;
                       ore di funzionamento, stato lampada, ecc.) eseguite diretta-           – è possibile fare eseguire in modo automatico ad ogni modulo
                       mente sul punto luce ove installato;                                      un ciclo giornaliero di dimmerazione, composto da un massi-
                    – può comandare a seconda della versione l’accensione e lo                   mo di cinque operazioni, ad orari impostabili;
                       spegnimento del punto luce dove è installato;                          – ogni modulo può appartenere a gruppi scenografici comanda-
                    – consente la dimmerazione dei LED, comandata dall’uscita                    ti dal modulo LPM.

                    mandato localmente da un semplice circui-         ciclo orario in modo che le condizioni di         co sarà sceso sotto il 75% ed a quel punto
                    to elettronico e da un software più o meno        sicurezza siano garantite nella giornata più      potrò ridurre il flusso luminoso del 50%
                    sofisticato: questi tipi di software eseguo-      trafficata dell’anno: una impostazione di-        per quella strada.
                    no lo stesso ciclo di regolazione, identico,      versa determinerebbe infatti condizioni di        Questa scelta, nel rispetto della norma,
                    per tutti i giorni dell’anno, senza eccezio-      scarsa sicurezza in quelle giornate. Scelta       condurrà in alcuni casi a poter ridurre
                    ni. Per rispettare le specifiche previste dalla   la giornata secondo questi parametri, per         il flusso solo alle 2 di notte! Ma solo in
                    UNI 11248, bisognerà quindi impostare il          quel giorno dovrò valutare quando il traffi-      queste condizioni si è sicuri che nelle con-
del progetto
le forme

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                n.6/2011
La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED
La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED
regionali ( riduzione entro le 23 o le 24 di
                                                                                                                         estate ), in più, tenendo conto delle peg-
                                                                                                                         giori condizioni imposte dalla UNI11248, i
                                                                                                                         risparmi sono inconsistenti.
                                                                                                                         L’unico dispositivo che garantisce un minimo
                                                                                                                         risultato è quello con ricerca della mezzanot-
                                                                                                                         te presunta, che calcola, notte per notte, la
                                                                                                                         durata della stessa. Mezzanotte è proprio
                                                                                                                         posizionata a metà notte, quindi il software
                                                                                                                         è in grado di stabilire, basandosi sulla me-
                                                                                                                         dia delle durate delle ultime notti, quanto
                                                                                                                         tempo dopo l’accensione ci sarà all’incirca la
                                                                                                                         mezzanotte. A questo punto si può decide-
                                                                                                                         re di ridurre il flusso alle 23.00 o alle 01.00,
                                                                                                                         perché il software è in grado di stimare con
                                                                                                                         una certa precisione la mezzanotte.
                                                                                                                         Riassumendo, i limiti funzionali di questi
                                                                                                                         dispositivi di dicono che il rispetto della
                                                                                                                         UNI11248 impone una valutazione atten-
                    Misura Moduli Punto Punto (software Maestro) (cortesia: Reverberi Enetec)                            ta delle condizioni di traffico tutto l’anno e
                                                                                                                         questo penalizza un dispositivo che non è
                                                                                                                         dotato di un orologio calendario in grado
                                                                                                                         di discriminare i vari giorni dell’anno; la du-
                                                                                                                         rata delle notti dipende anche dal grado di
                                                                                                                         sporcizia, manutenzione e stato di efficien-
                                                                                                                         za dei dispositivi che accendono l’impianto.
                                                                                                                         Un orologio crepuscolare astronomico da
                                                                                                                         garanzie di costanza dei risultati, ma una
                                                                                                                         fotocellula o peggio un timer comportano
                                                                                                                         imprecisioni significative, anche di mezz’o-
                                                                                                                         ra al giorno; il dispositivo non è in grado di
                                                                                                                         individuare la presenza di ora legale/sola-
                                                                                                                         re: ne risulta che durante il periodo di ora
                                                                                                                         legale la regolazione avverrà un’ora dopo
                                                                                                                         che nel caso di ora solare. Si tratta anche
                                                                                                                         qui di minori risparmi perché si ridurrebbe
                    Visualizzazione dell’architettura sinottica di alimentazione di un proiettore a luce LED
                    (software Maestro) (cortesia: Reverberi Enetec)                                                      il flusso , ad esempio , alle 01.00 a Settem-
                                                                                                                         bre ed Ottobre, quando in realtà si sarebbe
                                                                                                                         desiderata una riduzione alla mezzanotte.
                    dizioni peggiori ci si trova sempre in sicu-         ni potrebbe risparmiare molto di più. Non
                    rezza: un amministratore che decida di               sono da tenere in considerazione neppure        Il controllo ad onde convogliate come
                    non assumere in proprio i rischi derivanti           quei dispositivi che vanno in riduzione x       soluzione
                    da situazioni in contrasto dalla norma,              ore (ad esempio 4 ore , sempre 4 ore) do-       Prevedendo dei dispositivi all’interno
                    dovrà quindi individuare il giorno più pe-           po l’accensione dell’impianto. La riduzio-      dell’apparecchio a LED capaci di comuni-
                    nalizzante dell’anno e decidere il ciclo di          ne viene attuata a orari variabili nell’anno    care ad Onde Convogliate con una cen-
                    riduzione in funzione di quel giorno, pur            (variabili in funzione dell’ora del tramonto)   tralina di comando dotata di orologio ca-
                    nella consapevolezza che negli altri gior-           e quindi non rispettano di solito le leggi      lendario si riescono ad ottenere i massimi
del progetto
le forme

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                n.6/2011
La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED
La regolazione del flusso luminoso degli apparecchi a LED
Gestione anagrafica dei punti luce per l’illuminazione dei tunnel autostradali (software Maestro) (cortesia: Reverberi Enetec)

                    risparmi, cioè quel 25%-30% che la norma             dispersioni, contatori ore, ecc). Il progettista    zione permanente, cioè quella che non
                    consente. L’apparecchio viene dotato di un           non deve fare altro che prevedere un com-           è all’ingresso, ma nella parte interna del
                    modulo (ad esempio nella foto il modulo              ponente aggiuntivo ( LPM ) nel quadro, e            tunnel, è accesa giorno e notte, oltre 8000
                    fornito da Reverberi Enetec denominato               dall’altro chiedere al costruttore di apparec-      ore l’anno. Seguendo le norme UNI11095
                    LPL) che comunica con una centralina (nel            chi a LED di montare l’accessorio modulo di         e UNI11248 la riduzione del flusso può es-
                    caso Reverberi LPM) localizzata nel quadro           comunicazione a OC (LPL) (vedi riquadro):           sere attuata dopo il tramonto, in relazione
                    di comando, nella quale sono memorizzati             sono i soli componenti necessari per assicu-        al traffico. Ci sono giorni dell’anno e tratti
                    i cicli di funzionamento , giorno per giorno,        rare una regolazione accurata e rispettosa          stradali dove la riduzione può essere at-
                    dal momento che la centralina dispone di             della sicurezza e delle norme. Se invece si         tuata già quasi dopo il tramonto, mentre
                    un orologio calendario in grado di stabilire         vuole anche telegestire l’impianto, allora si       è meglio essere cauti ad esempio il saba-
                    non solo l’ora ma anche il giorno dell’anno          dovrà sostanzialmente prevedere al presen-          to sera o anche la domenica quando c’è
                    in cui si sta lavorando.                             za di un modem ( GSM o GPRS o UMTS                  intenso traffico in rientro dal week-end.
                    La tecnologia delle Onde Convogliate, utiliz-        o radio ) ed eventualmente qualche altro            Autostrade per l’Italia ha deciso di sostitui-
                    zata negli impianti di illuminazione pubblica        accessorio opzionale. Si tratta di scelte che       re tutti gli apparecchi installati nel circuito
                    da quasi venti anni, consiste nella trasmis-         possono essere fatte anche successivamen-           della permanente dei tunnel e di dotarli di
                    sione di un segnale ad alta frequenza (di so-        te alla accensione dell’impianto, in quanto         sorgenti a LED, rendendo possibile la rego-
                    lito > 100kHz) attraverso gli stessi cavi che        l’installazione avviene all’interno del quadro,     lazione tramite Onde Convogliate.
                    alimentano gli apparecchi. In questo modo            anche in campo.                                     Un caso concreto è quello della galleria
                    non è necessario installare cavi aggiuntivi                                                              Olimpia sull’Autostrada A21, in cui sono
                    (come ad esempio è indispensabile nel caso           Un caso applicativo: il tunnel                      presenti 140 apparecchi a LED per l’illumi-
                    in cui si trasmettano le informazioni su bus         autostradale                                        nazione dei permanenti della fornice destra
                    DALI ) alla linea elettrica, che diventa il veico-   Sebbene non si tratti propriamente di il-           e 136 per la fornice sinistra. Ogni apparec-
                    lo informativo attraverso la quale viaggiano         luminazione stradale, il tunnel costituisce         chio LED è dotato di dispositivo LPL e nei
                    in un senso le informazioni riguardanti il mo-       un ottimo esempio di ottimizzazione e ri-           quadri sono presenti i moduli LPM per la
                    mento esatto in cui dimmerare, e nell’altro la       sparmio spinto ai massimi livelli grazie a          comunicazione tramite onde convogliate.
                    diagnostica dell’impianto ( tensioni, correnti,      dispositivi a OC. In particolare l’illumina-        © RIPRODUZIONE RISERVATA
del progetto
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