Apparecchi di illuminazione pubblica

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LED lamp for public lighting
di Dario Rossi

Sono  i  “lampadari”  per  esterno,  contengono  le  lampade  e  le  apparecchiature  di alimentazione elettrica. Sono di vario tipo e si differenziano per la forma e la funzione.

Normalmente quelli più datati sono “aperti” (Figura 10, Figura 11 e Figura 12), ossia il corpo dell’apparecchio funge da riflettore e protezione della lampada solo per la parte superiore.

Gli apparecchi “chiusi” (Figura 13, Figura 14 e Figura 15), viceversa, assicurano la protezione della lampada e, quindi, del vano ottico dalla polvere e dall’acqua.

A livello di prestazioni gli apparecchi di illuminazione per esterni devono anzitutto rispondere ai seguenti requisiti di carattere generale:

- buon  controllo  del  flusso  luminoso  sia  ai  fini  del  conseguimento  di  un  adeguato rendimento che della prevenzione dell’abbagliamento;

- grado  di  protezione  adeguato  per  la  sicurezza  d’impiego  anche  in  condizioni atmosferiche sfavorevoli dovute al funzionamento continuato nelle intemperie;

- permettere  l’agevole  sostituzione  delle  lampade  e  delle  relative  apparecchiature  di alimentazione,  viste  le  difficili  condizioni  in  cui  avviene  la  manutenzione  (altezze notevoli e in presenza di traffico);

- garantire  un  buon  funzionamento  ed  una  buona  durata  delle  lampade  e  delle apparecchiature di alimentazione;

- soddisfare le concomitanti esigenze di costo, durata ed estetica.

Le  esigenze  funzionali  delle  applicazioni  indirizzano  la  scelta  degli  apparecchi  luminosi.  È necessario quindi verificare l’offerta di mercato suddividendola in funzione dell’applicazione utilizzando la distinzione riportata nella tabella successiva.

Tabella 14 - Esigenze funzionali degli apparecchi luminosi

In  generale  gli  apparecchi  illuminanti  utilizzati  nell’illuminazione  pubblica  sono  ad illuminazione  diretta  (Figura  16),  vale  a  dire  in  cui  l’apparecchio  viene  puntato  verso  la superficie  che  si  vuole  illuminare.  Occorre  però  ricordare  che  vi  sono  sul  mercato  varie proposte  per  utilizzare  un’illuminazione  indiretta  (Figura  17),  ponendo  sopra  l’apparecchio, che è rivolto verso l’alto, una superficie riflettente apposita che rimanda verso terra il flusso luminoso che intercetta. 

Tale  accorgimento  è  finalizzato  solamente  a  rendere  più “morbido”  il  risultato  finale,  con finalità estetiche e di miglioramento del comfort visivo, che può risultare interessante per gli effetti applicativi in grandi aree e a notevoli altezze.

Va anche affermato con chiarezza che tali soluzioni non sono comunque competitive a priori sotto il profilo energetico.

I  LED,  diversamente  dalle  sorgenti  primarie  attualmente  usate  in  apparecchi  per l’illuminazione,  che  emettono  quasi  indistintamente  nello  spazio,  hanno  una  emissione  nel solo semispazio frontale. Ciò può permettere un migliore controllo della direzione della luce emessa  dagli  apparecchi  utilizzanti  le  sorgenti  elementari  costituite  dai  LED  e  dalle  relative lenti.

Si  fa  notare  che  gli  apparecchi  illuminanti  indicati  nella  Figura  18  e  Figura  19,  cosiddetti  a coppa,  ancora  oggi  presenti  in  molti  e  vecchi  impianti  comunali  di  illuminazione  pubblica stradale, non sono più rispondenti ai requisiti richiesti da molte leggi  regionali in materia di risparmio energetico ed inquinamento luminoso.

Gli  apparecchi  riportati  nella  Figura  20  e  Figura  21,  ancora  oggi  utilizzati  anche  con  la funzione di arredo urbano, non rispondono invece ai requisiti richiesti dalla L.R. Lombardia n. 17 del 27 Marzo 2000 “Misure urgenti in tema di risparmio energetico ad uso di illuminazione esterna  e  di  lotta  all’inquinamento  luminoso”  e  successivo  regolamento  attuativo  del 13ago2007, con d.D.G. Reti e Servizi di Pubblica Utilità n. 8950.  

Nell’Allegato “Sorgenti  luminose”  di  quest’ultimo  decreto  viene  previsto  altresì  l’utilizzo  di lampade  ad  avanzata  tecnologia  ed  elevata  efficienza  luminosa,  precisando  nonché  la tipologia di sorgente luminosa da preferire.

Gli apparecchi di illuminazione hanno il compito di convogliare il flusso luminoso emesso da una o più lampade  verso  le zone da  illuminare con  le minori perdite  possibili. Per  gli  scopi dell’illuminazione,  specialmente  per  quanto  riguarda  quella  stradale,  gli  apparecchi  di illuminazione  vengono  considerati  sorgenti  di  luce  puntiformi  e  possono  quindi  essere caratterizzati  dalla  “ripartizione  dell’intensità  luminosa”,  ossia  dall’insieme  delle  intensità luminose emesse  nelle  varie  direzioni  dello  spazio  circostante. È quindi evidente che  dette ripartizioni  avranno  aspetti  diversi  a  seconda  delle  applicazioni:  illuminazione  di  strade,  di gallerie, di impianti sportivi, eccetera.

Per  quanto  riguarda  l’illuminazione  stradale,  l’ottimizzazione  dei  costi  di  installazione  e  di gestione richiede di distanziare i pali quanto più possibile e di ridurre la potenza complessiva assorbita  dalle  lampade  dell’impianto.  Ciò  impone  di  emettere  luce  in  direzione  quasi radente: senza superare  i  limiti normativi  sull’Indice  di  abbagliamento  debilitante  (TI14) per quanto riguarda l’abbagliamento si può arrivare a 70-75° rispetto alla verticale. Per ottenere un  simile  risultato non  si può  adottare  la  finestra  piana  di  chiusura, ma  occorre  impiegare apparecchi con chiusura a coppa, liscia o prismata: infatti, con tali angoli di incidenza il vetro piano  riflette  verso  l’interno  dell’apparecchio  anche  il 40%  del  flusso  luminoso  che  riceve, riducendo  il  flusso  luminoso  emesso  ed  in  conseguenza  il  rendimento  dell’apparecchio  di illuminazione, surriscaldando la lampada e riducendone la vita utile.

La  stabilizzazione  della  tensione  di  alimentazione  di  una  lampada  è  estremamente importante per assicurarle una lunga vita ed andrebbe quindi adottato in tutti gli impianti di illuminazione. In realtà, praticamente tutti gli stabilizzatori si prestano alla parzializzazione di una lampada con modifiche limitate: nel seguito verranno quindi descritti sommariamente i cosiddetti regolatori di flusso luminoso, che si basano tutti su una riduzione del valore efficace della tensione di alimentazione. Questa può avvenire mediante metodi diversi, che possono portare a prestazioni notevolmente diverse.

La gestione dei regolatori è affidata a circuiti elettronici collegati sia a un sensore, ad esempio di luminanza o di traffico, sia ad un temporizzatore.

Occorre  tener  presente che  le  lampade che maggiormente  si prestano  alla  parzializzazione sono quelle a vapore di sodio ad alta pressione. Riducendo però il flusso luminoso emesso, diminuisce anche l’efficienza luminosa: non risulta quindi conveniente sovradimensionare le lampade se già si prevede di doverle parzializzare continuamente.

fonte: "Guide LGIlluminazione". Il Documento è stato prodotto da RSE SpA grazie al finanziamento del Fondo di Ricerca per il Sistema Elettrico nell'ambito dell'Accordo di programma tra RSE SpA ed il Ministero dello Sviluppo Economico