Energy Efficiency Measure No. L 4.12 INSTALLARE CONTROLLORI DI POTENZA (regolatori di flusso) SULL'ALIMENTAZIONE delle lampade a scarica  DELL'ILLUMINAZIONE PUBBLICA

ENERGY SAVING AREA:                  SISTEMI DI ILLUMINAZIONE CATEGORIA DI INTERVENTO:      controlLO DELL'ILLUMINAZIONE TIPO D'AZIONE:                                 InstallARE

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DESCRIZIONE TECNICA

DESCRizione della misura (azione suggerita):

I regolatori di flusso luminoso (noti anche come controllori di potenza), sono apparecchiature che s’inseriscono sulla linea trifase d’alimentazione del quadro di comando dell’impianto di pubblica illuminazione e consentono di ridurre la tensione d’alimentazione delle lampade rispetto ai valori d’ingresso della rete ENEL, ottenendo così una riduzione della potenza assorbita dall’impianto, e quindi un risparmio energetico, ovviamente con riduzione di flusso luminoso prodotto dalle lampade.    Le lampade a scarica in ambiente gassoso hanno la caratteristica che permette di diminuire la tensione  ad esse applicata,  e questo consente di ottenere un risparmio dei consumi,diminuendo la tensione che le alimenta entro certi limiti. Trascorso un breve tempo (Fase di  accensione  di circa 10min) durante  il quale le lampade al Sodio ad alta pressione (SAP) raggiungono la massima luminosità, è possibile poi ridurre la tensione (Fase di funzionamento a ciclo programmato) che le alimenta in modo da adattare e regolare  il livello di illuminamento a quello desiderato. Diversi livelli di illuminamento possono essere fissati e regolati nel corso della notte e questo consente di ottenere importanti risparmi d'elettricità.

Il Regolatore di flusso è di solito comandato da una sonda esterna che svolge le funzioni di :

1. FOTO-INTERRUTTORE  ossia accende le lampade se il livello di luminosità è sotto un determinato valore

2. CONTROLLO DELLE RAMPE DI ACCOSTAMENTO:può consentire di svincolarsi dal ciclo programmato

3. PILOTAGGIO: completa integrazione fra i parametri del ciclo programmato e quelli della sonda

4. CONTROLLO DEL DECADIMENTO LUMINOSO: l'uso della sonda limita i consumi in eccesso e compensa il decadimento luminoso della lampada.

applicazioni tipiche: ECO applicabile soprattutto per l'illuminazione di aree pubbliche, strade, parcheggi, Gallerie, Centri Commerciali, Porti, Aeroporti, stazioni ferroviarie etc.

problemi legati alla mancanza di questa misura:  Maggiori costi per l'elettricità consumata e minor durata delle lampade.  Questa misura è POSSIBILE SOLO SE LE LINEE DI ALIMENTAZIONE SONO DEDICATE E NON PROMISCUE (ossia che alimentano sia l'illuminazione pubblica che le abitazioni private).  Purtroppo la situazione in molti Comuni italiani, in cui abbondano le linee promiscue, crea oggettive difficoltà all'adozione di quest5a misura di risparmio d'elettricità.   Vi sono però delle Compagnie di Servizio Energetico (ESCO) che forniscono soluzioni per superare queste situazioni.

benefici addizionali: I controllori di potenza, con la funzione soft-start, permettono un controllo del ciclo di accensione di ogni lampada, assicurando una tensione stabilizzata che prolunga la vita delle lampade.  Con l'ausilio di un controllore di potenza, le lampade durano assai di più della vita utile dichiarata dai costruttori e questo consente una minor frequenza nella sostituzione  (programmata) delle lampade, con conseguente riduzione dei costi di manutenzione inerenti.

Con la riduzione delle quantità di lampade da smaltire, contribuisce anche al contenimento dei costi di smaltimento ed all'inquinamento relativo.

Inoltre, l'alimentazione stabilizzata delle lampade ritarda il fenomeno della riduzione col tempo delle resa di illuminazione. Il flusso luminoso  viene mantenuto su livelli elevati anche dopo 16-20000 ore di funzionamento reale per la lampade SAP.

svantaggi: nessuno

PRECAUZIONI E CONSIDERAZIONI VARIE:  

• Con i Riduttori di Potenza elettrica si ha la possibilità di forzature remote per attivare a distanza le seguenti funzioni:

  -          attivazione cicli di riduzione tensione

  -          attivazione ciclo funzionamento a regime nominale

  -          attivazione ciclo di accensione

  -         comando accensione/spegnimento impianto di illuminazione.

•   contatti ON/OFF per segnalazione remota condizioni di funzionamento:

-          stato del regolatore (regime ridotto / regime nominale)

-          regolatore su by-pass

-          allarmi in corso

Nell'accoppiamento con lampade a Sodio A.P. è necessario utilizzare accenditori elettronici in quanto i normali accenditori con starter potrebbero attivare armoniche indotte dal controllo di fase che andrebbero ad interagire con il condensatore ad alta frequenza posto all'ingresso dell'accenditore stesso.

costo d'acquisto: A titolo puramente indicativo nel 2003, i costi d'acquisto di regolatori di flusso erano di 11500 € per una potenza di 15 kVA,   di 14000 € per una potenza di 27 kVA.

costo d'installazione: Compreso nel prezzo di fornitura.

redditivita' dell'investimento: La redditività di questa misura è elevata. I tempi di Payback sono compresi fra i 3 ed i 6 anni a seconda delle situazioni più o meno favorevoli.

NECESSITA’ DI MANUTENZIONE E GESTIONE E relative VARIAZIONE DI COSTO : La possibilità di poter controllare su un display,l anche remoto, le varie grandezze elettriche  consente una migliore gestione dell'impianto di illuminazione e più pronti interventi.  Pertanto la manutenzione ed i costi di gestione si riducono rispetto all'attuale prassi.

OSSERVAZIONI SUI FATTORI DI COSTO:

PROCEDURE  DECISIONALI & VALUTATIVE        top

PROCEDURA DIAGNOSTICA (AUDIT) E CRITERI DECISIONALI:  Si può accertare il flusso di calore dalla zona calda verso la fredda con "smoke sticks". Però spesso il percorso di dispersione è rilevato direttamente dagli utenti che si lamentano della "corrente d'aria fredda" o è evidente al diagnosticatore.

POTENZIALE DI RISPARMIO ENERGETICO: Questa Misura assicura un risparmio energetico fino al 40% circa grazie alle funzioni di stabilizzazione ed alla regolazi9one della tensione di alimentazione delle lampade, programmabile in funzione dell'orario di accensione. Nell'arco di tempo in cui la macchina è in servizio si possono impostare valori di tensione diversi al fine di ottimizzare al massimo il risparmio d'elettricità ed il livello di illuminamento come previsto dalla normativa in vigore. 

L’entità dei risparmi conseguibili con l’impiego di regolatori di flusso è in ogni modo legata ad una serie di fattori strettamente connessi alla situazione reale degli impianti e, in particolare, al tipo di lampada e al suo grado d’usura, alle cadute di tensione in rete e al tempo in cui si attiva la riduzione.

PROCEDURA DI VALUTAZIONE DEL RISPARMIO DI ENERGIA: Il calcolo deve basarsi su diverse ipotesi di lavoro: si deve stabilire quante ore le lampade operano a piena potenza e quante ore a potenza ridotta. Si possono poi ipotizzare dei vantaggi aggiuntivi minori dovuti alla maggior durata delle lampade ed alla minore deterioramento nel tempo.  Questi due vantaggi sono però di più difficile stima e molto aleatori.

  I valori suddetti costituiscono in ogni modo un limite intorno al quale si ha una riduzione di flusso luminoso che non viene in alcun modo percepito dall’occhio umano e può anche essere tollerabile per assicurare un sufficiente livello d’illuminamento nelle varie zone del centro urbano e ridurre il flusso luminoso in proporzione a tali esigenze.

La tipologia e il grado d’usura delle lampade e le cadute di tensione in linea, in particolare se concomitanti, possono influenzare seriamente l’entità dei risparmi energetici effettivamente realizzabili.

Per le aree urbane, considerate le abitudini di vita e le variazioni degli orari stagionali, su un totale di circa 4.000 ore annue d’accensione, le ore in cui si può procedere ad una riduzione sensibile (45% - 60%) del flusso luminoso sono normalmente quelle centrali della notte, valutabili, in genere, intorno alle 2000 ore/anno. Pertanto le valutazioni dei risparmi energetici conseguibili devono essere fatte su basi cautelative medie inferiori a quelle dei periodi d’accensione a regime pieno, poiché non è possibile ridurre i valori d’illuminamento delle strade al di sotto delle soglie minime(UNI 10439) nelle fasce orarie serali in cui si ha la loro maggiore frequentazione da parte di pedoni ed automezzi.

Il risparmio energetico e monetario si può calcolare dalle seguenti formule:

Potete scaricare il seguente file Excel  CostEff-RidFlusso  per il calcolo. 

STRATEGIA IMPLEMENTATIVA: Questi meccanismi si possono installare in qualsiasi momento, senza una particolare strategia. E' comunque meglio installarli allorquando si opera una manutenzione straordinaria dell'intero impianto di illuminazione.

INTERAZIONE CON ALTRE MISURE:  La riduzione delle perdite di ventilazione riduce il carico termico complessivo del generatore di calore. Se questo non ha capacità di modulazione con il carico, va ritarato per la nuova condizione di carico ridotto

TECNOLOGIA PRE-ESISTENTE di riferimento:  Situazione in cui le lampade non vengono regolate per la tensione, ma solo sulla base degli orari di accensione e spegnimento. 

Flussi d'energia modificati da questa misura: Flusso luminoso e alimentazione di energia elettrica.

COMMENTI GENERALI e RACCOMaNDAZIONI: In

PROBLEMI PRATICI DI INSTALLAZIONE: A          

PROCEDURE DI COLLAUDO E verifica delle prestazioni: La procedura di collaudo e l'accettazione sono, di solito, compiti della società di gestione dell'impianto che beneficia dei risparmi d'energia. E' comunque opportuno che l'Ufficio tecnico del Comune abbia la possibilità di accedere al display di funzionamento dell'impianto per accertarsi del corretto funzionamento e dei risparmi ottenuti.  Pertanto è suggeribile che un tecnico comunale sia associato al collaudo, verifica e consegna del riduttore di Potenza.

Per verificare la quantità dei risparmi ottenuti si dovranno confrontare i valori previsti con quelli misurati. Con test della durata di qualche giorno si possono misurare i valori di consumo con il regolatore sempre in funzione ed in stato di by-pass. Se è certa la potenza con il regolatore inserito, non lo è invece in situazione di by-pass poiché la potenza assorbita non è mai costante.  Si possono fare dei monitoraggi su periodi lunghi, ma i risultati non sono affidabili al 100%.

INFORMAZIONI VARIE e COMMERCIALI            top

PROBLEMI di ACQUISTO, CONDUZIONE E MANUTENZIONE: Nessuno.

ACCETTABILITÀ DA PARTE dell’UTILIZZATORE: Questa misura è decisa dal gestore dell'impianto e l'utilizzatore non solleva alcuna obiezione

FACILITA’ DI USO: Assoluta

IMPATTO, VINCOLI ed ACCETTABILITA'   AMBIENTALe: La maggior durata delle lampade porta alla riduzione del numero di lampade per anno da smaltire e ciò è benefico per l'ambiente, oltre alla riduzione di emissionin derivanti da questa misura.

ALTRI OSTACOLI NON-TECNICI: Nessuno

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI & LINKS:

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