Negli ultimi anni si è investito molto a livello mondiale nella ricerca di soluzioni di risparmio energetico nel settore dell’illuminazione, sia pubblica che privata. Tra le diverse tecnologie disponibili, quella basata su emettitori luminosi LED sembra sicuramente essere la più promettente. Mentre sembra che tale tecnologia sia direttamente applicabile a molte situazioni nel settore della pubblica illuminazione, quali parchi, piazze, giardini etc. qualche dubbio ancora sussiste nel soddisfacimento dei requisiti a livello di strade di grosso scorrimento, dove la normativa vigente impone dei livelli di Luminanza ben precisi.

I risultati ottenuti ad oggi sembrano comunque confermare il fatto che tale tecnologia possa essere utilizzata con successo anche in tali settori dell’illuminazione pubblica.

La nostra azienda ha effettuato un’ampia ricerca di mercato a livello mondiale allo scopo di individuare i prodotti in grado di garantire il massimo rapporto costo/efficacia. Al momento sono stati individuati diversi prodotti in grado di soddisfare anche i più stringenti requisiti delle normative applicabili all’illuminazione pubblica.

Tra i vari identificati riteniamo il prodotto offerto sia quello in grado di offrire il miglior rapporto qualità/prezzo ed in grado di garantire il più breve tempo di ritorno sull’investimento.

La soluzione da noi proposta e basata su un lampione in tecnologia LED.

A parte i numerosi vantaggi in termini di resa illuminotecnica meglio descritti nel seguito, vogliamo sottolineare che la lampada a 30 LED sviluppa una luminosità equivalente ad una lampada SAP da 100W. Il prodotto da noi offerto e da considerarsi quindi molto superiore ai prodotti in tecnologia SAP che arrivano tipicamente ad una potenza massima di 36W.

La soluzione proposta inoltre, grazie al minor consumo ed alla assenza di inverter nel processo di conversione fotovoltaica, consente di ottenere migliori risultati in termini di durata ed autonomia delle batterie.

Le foto seguenti mostrano le precedenti realizzazioni a voi già fornite per il sito di Olbia.

Descrizione generale della tecnologia LED proposta

Il sistema da noi proposto e basato su di una particolare tecnologia LED in grado di fornire una luce misurata superiore ad un analogo sistema a SAP standard.

I LED impiegati sono molto potenti essendo costruiti in modo similare ai LASER allo stato solido ma, NON essendo LASER, sono inequivocabilmente sicuri anche più delle stese lampade a vapore di mercurio e fluorescenti perché la luce bianca da essi prodotta deriva da una fonte monocromatica visibile sicura, e non da una scarica ultravioletta dannosa per la retina; in più, non producendo infrarossi come le lampade a scarica ai vapori di sodio o di alogenuri metallici, non scaldano l’ambiente, non pongono rischi di incendio e non producono inquinamento termico (come gli altri impianti d’illuminazione artificiale) che aumenta notevolmente i costi di climatizzazione all’interno degli edifici e causa ulteriore in modo indiretto ma inesorabile danno ecologico ed economico.

Nelle lampade SAP si può affermare che i lux dichiarati dalla casa non corrispondono mai: sono prove fatte in laboratorio ed in più sono lux misurati su tutto il volume a 360° della lampada, mentre la luce dei LED, essendo proiettata in una sola direzione e con angolo fisso di 120° obbligati da lenti concentratrici, sfrutta tutta la potenza luminosa del led senza avere, a differenza delle altre, problemi di diffusione o annerimento dello specchio proiettore o, molto frequentemente,sporcizia sul vetro della lampada (date le bassissime temperature non diventano nere in brevi periodi).

Vantaggi della tecnologia a LED

Una delle proprietà fondamentale è la longevità pluridecennale che viene certificata in 80.000 ore di utilizzo continuo senza apprezzabili variazioni di efficacia, questo perché utilizza componenti allo stato solido non soggetti né a shock termici né a shock meccanici in quanto alloggiati in ambiente controllato e certificato.

Inoltre, l’alimentatore sicuro a bassa tensione (non folgorante) stabilizza le correnti irregolari delle linee di alimentazione “instabili” che spesso causano la fulminazione prematura delle lampade; essendo anche a tensione molto inferiore della rete, la produzione luminosa non soffrirà di un eventuale abbassamento anomalo e temporaneo di tensione tipo “brown-out”.

In effetti con un sistema opzionale di accumulatori tampone si possono anche sostenere dei veri e propri black-out anche prolungati e ciò diventa molto importante in tema di pubblica sicurezza per la prevenzione in città della microcriminalità.

Ulteriore vantaggio relativo ai bassi consumi ottenibili, è la possibilità di utilizzare in maniera diretta l’alimentazione fotovoltaica comportando ulteriori vantaggi dal punto di vista economico.

Considerato che i LED utilizzati dalla Hitek Partners hanno una vita media nettamente superiore ai 10 anni, è lampante il grande vantaggio economico, energetico ed ecologico di tale soluzione (mediamente si ottiene fino al 78% di risparmio di energia, CO2, materiali di consumo, etc..).

Sebbene per l’impianto a LED il costo di investimento sia maggiore, considerando solo il risparmio energetico derivante dall’adozione di tale sistema si può dedurre (effettuando opportuni calcoli) che il costo di investimento della lampada si ammortizza in circa un anno, senza considerare l’ulteriore risparmio economico dovuto all’assenza di manutenzione e di materiale di consumo.

Sono stati sviluppati diverse tipologie di lampioni a led al fine di sopperire alle diverse esigenze operative. Inoltre per tutti i modelli sono disponili due versioni temperatura di colore (°K), cosa non ottenibile con le normali illuminazioni SAP o MBF.

La qualità cromatica della luce rappresenta infatti poi un altro punto a favore della tecnologia LED. Parliamo ad esempio della luce monocromatica in particolare a vapori di sodio. Questo tipo di luce ha una resa cromatica quasi nulla (a meno che il colore che si vuole reso sia il giallo a 555nm!).

Ciò rende difficile il riconoscimento di persone ed oggetti riducendo l’effetto positivo in materia di sicurezza prodotta da una buona illuminazione e vanificando l’opera di prevenzione.

Nelle foto seguenti risulta evidente la differenza cromatica tra la soluzione SAP e quella LED.





L’occhio umano è più sensibile a fonti bianche a banda larga e quindi, facendo un raffronto, si hanno le stesse condizioni di visibilità della luce monocromatica col 70% di lumen in meno! La resa dei colori di fonti bianche danno una sensazione più naturale alla luce e sfrutta l’efficienza della visione umana rispetto alle fonti monocromatiche tecnicamente più potenti ma molto meno utili.

Molti produttori importanti di illuminotecnica stanno infatti vendendo lampade SAI (Scarica ad Alta Intensità nota anche con sigla HID) bianche a “70W” per rimpiazzare direttamente i corpi illuminanti al sodio ad alta pressione a “150W”.

La figura seguente mostra la differenza di resa cromatica tra lampade sap e lampade LED in una delle installazioni realizzate.


Con riferimento alle potenze impegnate, le lampade per le armature stradali dichiarano un consumo in watt, ma l’avviatore o “ballast” utilizza circa il 30% dell’energia erogata alla lampada per alimentarla! (Se non ci fosse il ballast la lampada costosissima da cambiare durerebbe poco) Quindi in una comune lampada SAI bianca dichiarata a “70W” in effetti consuma 91W! Quindi la lampada SAI a “87lm/W” una volta installata non produce 6090bcd (benché produca 6090 lm) ma soli 2741 bcd e lo fa non consumando “70W” ma 91W quindi: dividendo la luce utilizzabile bcd per il consumo reale: 2741/91= soli 30bcd/W, circa 1/3 dell’efficacia dichiarata di 87lm/W!

Riassumendo:

• I lumen “bianchi” a banda larga sono da 2.4 volte più utili di notte rispetto ai lumen “gialli” a 555nm;

• Le armature stradali tipiche ottengono solo circa 40-45% di bcd (lumen utilizzabili) dai corpi illuminanti che ospitano.

• Il consumo dichiarato del corpo illuminante non palesa la dissipazione del 30% del ballast.

• L’efficacia luminosa vera all’interno delle armature tipiche di un corpo illuminante SAI è quindi 1/3 del dichiarato e quello della lampada SAP (Sodio ad Alta Pressione nota anche con sigla HPS) stenta ad arrivare a 4/21! E tutto questo ancora non prende in considerazione i benefici per la visione notturna dati dall’alta temperatura di colore del sistema a LED.

Consideriamo ora gli specifici emettitori LED utilizzati. Sono fonti lambertiane che producono un cono pulito di circa 120°-140° con 5574 lumen di LUCE BIANCA. Tutta la luce viene emessa in quel cono senza spreco o disordine e tutto con un consumo massimo di 50W ( gli alimentatori hanno in questo caso un’efficienza del 95%-98%!!).

Facendo dei confronti: rispetto all’armatura SAP a “150W” = 195W produrrà un risparmio del 70% e rispetto all’armatura SAI “70W” SAI = 91W l’80% senza calcolare, al momento, il risparmio di materiali, mezzi e manodopera nella manutenzione delle armature tradizionali che la soluzione a LED pressoché svaniscono.

Descrizione della soluzione proposta

I lampioni fotovoltaici della linea Theco City PhotoLED, consentono di illuminare strade o zone distanti dalla rete elettrica. I raggi solari, tramite i MODULI fotovoltaici, producono l'energia elettrica necessaria al funzionamento del lampione.

L'energia elettrica, prodotta dai moduli, è accumulata nelle Batterie che a loro volta, alimentano i LED durante le ore notturne.

Tutto il sistema è gestito da una CENTRALINA elettronica a microprocessore. La centralina massimizza costantemente le efficienze di tutti i componenti ed è dotata di programmi diagnostici per gestire eventuali anomalie del lampione.

Le lampade utilizzate nei lampioni Theco City PhotoLED sono ad atta efficienza, garantendo così una buona autonomia notturna ed un illuminamento paragonabile ai lampioni standard.

I lampioni fotovoltaici Theco City PhotoLED rappresentano la soluzione migliore per l'illuminazione notturna di tutti quei luoghi dove la distribuzione di energia elettrica mediante canalizzazioni interrate può essere problematica.

Nei lampioni PhotoLED inoltre non esistono rischi di folgorazioni elettriche, poiché la tensione operativa dei componenti è molto bassa (12 Volt).

CERTIFICAZIONI

I componenti dei pali fotovoltaici PhotoLED sono certificati secondo le normative vigenti. I moduli fotovoltaici sono certificati da enti accreditali come il TUV Rhenland, la centralina elettronica è marchiata CE, come le batterie e le lampade. I pali dei lampioni PhotoLED sono accompagnati dalla dichiarazione di conformità del produttore.

DESCRIZIONE TECNICA

Il lampione fotovoltaico stradale PhotoLED è costituito dai seguenti componenti:

• moduli fotovoltaici Suntech o equivalente KYOCERA (con potenza complessiva di 175 Wp 24VDC)

• centralina elettronica per la gestione del sistema, preprogrammata o programmabile secondo le specifiche del costruttore;

• Qtà 2 batterie 12V Batteria a piastra positiva tubolare 135A in C20;

• plafoniera stagna. Siamo in grado in caso di fornire il kit a LED installato su plafoniera GEMMO da voi fornita, come già fatto per la fornitura del sito di Olbia;

• palo metallico a sezione circolare per supportare moduli fotovoltaici;

• sbraccio metallico a sezione circolare per supportare la plafoniera;

• contenitore metallico o in resina dove sono alloggiate la batteria e la centralina nel caso di una loro Installazione sulla sommità del palo;

Il disegno e solo a scopo illustrativo del sistema e delle relative dimensioni massime.

Istruzioni per la realizzazione della FONDAZIONE

Realizzare il basamento in calcestruzzo armato idoneo a sostenere il palo ( le misure del basamento di calcestruzzo indicativamente sono di 1 x 1,40 x 1,40 m), prevedendo centralmente un foro di diametro 20 cm profondo almeno 80 cm. Il basamento deve essere realizzato ad opera d'arte, da personale addetto. Il calcestruzzo consigliato deve avere resistenza caratteristica Rck=250 in cemento armato con tondini ad aderenza migliorata in acciaio Fe844k non controllato.

SOTTOFONDAZIONE

Se il terreno fosse di qualità inferiore occorre gettare sotto il plinto uno strato di magrone sufficientemente largo per riportare la tensione sul terreno entro valori limiti.

POSIZIONE DEL BASAMENTO

Si ricorda di effettuare il basamento in una posizione lontana da possibili ombreggiamenti del palo. Dopo la gettata del calcestruzzo, attendere un periodo di 7/10 giorni. Prima dì procedere alla messa in opera del lampione.

DESCRIZIONE DELLA CENTRALINA

La centralina elettronica include un sistema di ricarica per batterie al piombo a 12 Volt con massima corrente di ricarica:10A - 15A continui. Ricarica della batteria con compensazione in temperatura e con misurazione tensione batteria. Il circuito include un sistema switching con micro controllore per batterie al piombo a 12V.

DESCRIZIONE DEI MODULI

I moduli forniti sono di marche di primo livello, quali KYOCERA e/o Suntech. Kyocera è oggi la più grande azienda al mondo produttrice di moduli fotovoltaici. Grazie all'avanzala tecnologia di fabbricazione delle celle e alle sue linee produttive ad elevata automazione, KYOCERA propone moduli fotovoltaici ad alta efficienza.
Il rendimento di conversione delle celle solari KYOCERA, di dimensioni 15 cm x 15,5 cm, è superiore al 14 % ed è la garanzia per il raggiungimento delle massime prestazioni.

GARANZIA:

I moduli sono garantiti per il mantenimento del 90 % della potenza di picco Pmax alle condizioni slandard dopo 10 anni e 1'80 % dopo 20 anni.

CERTIFICAZIONI:

I moduli fotovoltaici forniti sono certificali dai seguenti istituti:

• IEC1215, lnternational Electrotechnical Commission, TUV
• Rheinland GERMANY ESTl/ispra CEC-Specification 503,
• Commission of the European Communities CE-Conformity

DESCRIZIONE DELLE STRUTTURE DI SOSTEGNO

La struttura di sostegno dei moduli fotovoltaici e il braccio di sostegno dell'armatura illuminante sono in acciaio zincato a caldo, mentre la bulloneria è in acciaio cadmiato. le batterie e la centralina elettronica possono essere collocati o sulla parte alta del palo, dietro ai moduli (utilizzando una scatola in resina o metallica), oppure in un contenitore posto alla base del palo.

Il palo ha un'altezza totale di circa 7,10 m, mentre l'altezza fuori terra è di circa 6,20 m.

DESCRIZIONE DELLE BATTERIE