Illuminazione a basso consumo
fonte: 'Elettricoplus'
09.06.2008
Sono molti gli ambienti in cui la voce di spesa dovuta all'illuminazione artificiale assume una forte rilevanza nei bilanci economici. Si pensi ai luoghi ad uso pubblico che sono usati per molte ore nell'arco della giornata, in cui bisogna garantire la sicurezza e l'agibilità degli spazi, e il contributo della luce naturale è modesto. Ci sono poi i luoghi che richiedono alti livelli di illuminamento come quelli commerciali, destinati all'esposizione di merce in vendita, oppure all'intrattenimento e allo spettacolo.
È ovvio che il contenimento della spesa energetica non deve penalizzare le tante attività e funzioni che dipendono dall'uso della vista. Questa è la sfida che progettisti e installatori devono raccogliere: risparmio non significa illuminare meno, bensì illuminare meglio spendendo meno.
Le strategie di risparmio energetico
Dove e come si può intervenire per affrontare tale impegno? Si può rendere più flessibile l'impianto parzializzandone le accensioni, si può introdurre qualche automatismo (rilevatori di presenza, fotocellule) in modo che accensioni e spegnimenti avvengano senza alcun intervento manuale, in presenza o in assenza di persone, oppure quando la luce naturale è insufficiente. Si può lavorare con le regolazione del flusso luminoso, oppure scegliere apparecchi ad alto rendimento luminoso, studiarne una diversa dislocazione nell'ambiente da illuminare.
Ma i provvedimenti più semplici e spesso più incisivi riguardano certamente le lampade, o sorgenti luminose, il cuore di ogni impianto di illuminazione. Molto si può fare in questa direzione; le industrie del settore propongono prodotti che hanno prestazioni di ottimo livello rispetto al recente passato. E ci riferiamo in particolare all'efficienza luminosa e alla durata media di vita, che sono i due fattori più importanti in ogni strategia di risparmio energetico.
Miglioramenti tecnici nelle lampade tradizionali
Già nel comparto delle tradizionali lampade alogene alimentate a bassissima tensione si registrano miglioramenti, certamente significativi anche se non molto marcati. Grazie alle tecnologie che perseguono il recupero di una parte delle radiazioni infrarosse per contribuire al riscaldamento del filamento incandescente, l'efficienza raggiunge valori intorno ai 26-27 lm/W. Le durate medie che passano dalle 2000 ore alle attuali 4000-5000, grazie alle nuove tecnologie di costruzione del filamento di tungsteno.
Ma queste non sono prestazioni che permettano di raggiungere sostanziali vantaggi economici.
I progressi sono assai rilevanti nel comparto delle lampade fluorescenti. Alcuni modelli raggiungono durate di alcune decine di migliaia di ore con decadimento del flusso a fine vita compreso tra l'8 e il 10% del flusso originario. Le efficienze variano in funzione della potenza delle lampade: a 18 Watt un modello lineare con tubo fluorescente da 26 mm (diametro della sezione trasversale del tubo) emette circa 1350 lumen con un'efficienza di 75 lm/W. Con una potenza di 58 Watt l'efficienza si attesta intorno a 89 lm/W. La durata di vita arriva a 58.000 ore, con un tasso di mortalità (o sopravvivenza) del 10 per cento (figura 3).
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Anche le lampade a scarica compatte (figure 4 e 5), attualmente molto utilizzate sia negli ambienti interni sia negli esterni urbani, hanno prestazioni interessanti. La più piccola ioduri da 20 W ha una durata media di 12.000 ore, con efficienza di 82 lm/W e decadimenti del flusso di circa il 20 per cento. Una buona lampada a vapori di sodio ad alta pressione da 250 W (figura 6) ha una durata di 16.000 ore, con un'efficienza di circa 130 lm/W.
Le prestazioni dei power led
Anche la lampada più innovativa che attualmente è sul mercato, il power led a luce bianca, mostra di avere le caratteristiche di una sorgente a basso consumo, anche se di bassa potenza (figure 7 e 8). Gli ultimi modelli hanno efficienze comprese tra 80 e 100 lm/W, potenze comprese tra 1 e 3 W, lunghe durate, intorno alle 50.000 ore con decadimenti del flusso del 30 per cento.
Si potrebbe proseguire con i casi interessanti ma è bene avvertire che i dati forniti dai produttori sono ricavati da misure effettuate su lampade messe e mantenute in funzionamento in condizioni ottimali. Ciò significa in pratica: regime termico controllato, alimentazione elettrica stabilizzata (senza quei picchi di volt che sono deleteri in particolare per le lampade a scarica), assenza di vibrazioni o urti. La lunga durata del power led, per esempio, è strettamente legata alla dissipazione termica. Se il calore non viene smaltito efficacemente quel dato si ridimensiona drasticamente. Anche il ciclo di accensioni e spegnimenti influenza la durata (non nel caso dei power led ma per gli altri tipi di lampade): nei test in laboratorio si prevede un ciclo di accensione/spegnimento ogni 12 ore. Anche questa è una condizione che non sempre si riscontra nella realtà dell'impianto funzionante.
La potenza assorbita dall'alimentatore
Si consideri, inoltre, che nella valutazione realistica dei consumi energetici bisogna sommare alla potenza assorbita dalle lampade, quella necessaria per il funzionamento del sistema di alimentazione. Per alcune lampade si usa direttamente la bassa tensione della rete: per esempio alcune alogene e alcuni tipi di power led sono progettati per generare luce con i normali 230 Volt della rete. Ma in tutti gli altri casi (alogene, power led, fluorescenti, vapori di alogenuri metallici, vapori di sodio) occorre installare i dispositivi ausiliari di alimentazione, il cui consumo si valuta, di solito, in percentuale rispetto alla potenza della lampada alimentata. Questo consumo varia dal 20% al 5% secondo il tipo di alimentazione (tradizionale elettromagnetica, a basse perdite, elettronica). Gli alimentatori basati sulle tecnologie elettroniche (per alogene, fluorescenti e a scarica compatte) hanno i consumi minori e garantiscono maggiori durate medie di vita delle lampade, pur avendo essi stessi una durata che non di rado è inferiore a quella della lampada. Nel caso dei power led, per esempio, si valuta una durata media dell'alimentatore-convertitore di circa 10.000 ore contro le 50.000 del power led.
È giusto segnalare, in conclusione, che in molti casi l'obiettivo del risparmio energetico non implica costosi interventi di riqualificazione o di rifacimento degli impianti. Al contrario, un semplice ricambio lampade può rivelarsi molto vantaggioso, solo perché i nuovi modelli hanno migliori efficienze e lunghe durate. Saranno molto probabilmente lampade più costose ma poi, quando rendono il loro servizio, permettono di risolvere tanti problemi. Non sempre questa elementare operazione è possibile. Talvolta bisogna sostituite vecchi apparecchi che sono equipaggiati con lampade obsolete, ma questo intervento si ripaga in pochi anni con il risparmio sull'acquisto dell'energia elettrica.
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