Illuminazione stradale a led: presente o futuro?

In questo post vorrei fare alcune riflessioni su un articolo che l’amico Luca di Ictblog stamane ha segnalato sul suo blog. Premetto che ciò che dirò non vuol essere una critica a ciò che troverete scritto , ma un’integrazione, un approfondimento ad un argomento che spesso, così come ho potuto annotare leggendo qua e la nel web, non è trattato in maniera approfondita a causa di fonti poco credibili o che semplicemente trattano l’argomento in maniera più propagandistica che tecnica. Vorrei sottolineare anzi la professionalità di Luca, che mi ha chiesto un parere in merito a questo tema e questo è quello che ne è venuto fuori.

Questo un estratto di ciò che troverete su Ictblog:

Il Comune di Scandiano, assieme alla Careca Italia SPA che ha importato tecnologia LED della taiwanese FOXSEMICON Integrated Technology Inc.
Con la trasformazione degli impianti – otto lampade tradizionali da 250 Watt con sei impianti a LED da 180 Watt – si è ottenuto un risparmio energetico che si attesta ben sul 50%, pur mantenendo un livello di illuminazione estremamente coerente con le esigenze dell’illuminazione pubblica.
I consumi drasticamente inferiori, sia rispetto ai tradizionali lampioni con lampade ai vapori di mercurio sia con le più recenti ai vapori di sodio ad alta pressione, e la durata di gran lunga maggiore (superiore alle 50.000 ore, quindi, almeno 12 anni di utilizzo), unitamente ai ridotti costi di manutenzione, consentono di rendere gli impianti con tecnologia a LED decisamente più vantaggiosi rispetto a quelli tradizionali.
Per sua natura, quindi, la luce generata dai LED può essere direzionata con estrema precisione, consentendo di illuminare le aree desiderate senza dispersioni, in linea anche con le recenti normative in materia di riduzione dei consumi energetici e dell’inquinamento luminoso.
Altri vantaggi immediati della tecnologia a LED riguardano i tempi d’accensione, che avviene di fatto istantaneamente, e la totale assenza di sfarfallii, che spesso caratterizzano i tradizionali impianti d’illuminazione stradale. La temperatura del colore è, inoltre, molto più “naturale” e l’uniformità della superficie illuminata è molto maggiore ed incomparabile rispetto alle tecnologie precedenti.
(fonti Legambiente e un Comunicato Stampa e il sito dell’azienda Taiwanese)

La prima nota che va fatta è che purtroppo tutti hanno una gran fretta di sostituire le tecnologie esistenti con la tecnologia a LED, che sicuramente rappresenta oggi la strada migliore verso un’illuminazione più efficace ed efficiente, ma che , nonostante i passi da gigante fatti di mese in mese, è ancora abbastanza immatura:
1)nel comunicato stampa si parla di impianti con sorgenti al mercurio (quelle a luce bianco-verdina): si deve sapere che queste sorgenti sono in via di disuso perchè inquinanti e scarsamente efficienti.
2) si parla anche di sorgenti al sodio (quelli a luce giallina per intenderci) che normalmente hanno un efficienza luminosa molto alta (maggiore di 100 lm/W: 110-130lm/w a seconda del modello) ed un costo relativamente basso (ad esagerare 40€ di listino, che poi vengono vendute alle amministrazioni al 50%), a fine vita, si cambia la sorgente e via….
Questo non accade normalmente con i LED . I LED (che hanno una vita media garantita di 50mila ore contro le 30 mila circa del Sodio) sono saldati su un circuito elettronico in maniera solidale, non sono avvitati o comunque rimovibili.
Quindi supponiamo che il nostro LED giunga a fine vita senza problemi, dopo dodici anni cosa faccio cambio tutto il corpo illuminante (il cui costo è normalmente estremamente elevato)? I costi in questo caso saranno sicuramente superiori a quelli dovuti alla sostituzione di una sorgente tradizionale giunta a fine vita. Ah non bisogna dimenticare che in media un impianto di illuminazione pubblica dura 20 o addirittura 30 anni e che durante tale periodo dovranno essere considerati anche interventi intermedi di sostituzione delle unità di accensione dei LED.
3) per quanto riguarda il rendimento (non efficienza nb) del led nudo , potrebbe essere superiore a quello garantito da un’ottica stradale, ma utilizzare un led “nudo” per un apparecchio stradale ha come aspetto negativo l’elevata luminanza (soprattutto in questo caso dove sono presenti una miriade di led) e quindi, di conseguenza l’elevato abbagliamento: con un ottica tradizionale la sorgente viene parzialmente schermata dall’ottica, le intensità uscenti sono controllate in modo da non generare fenomeni spiacevoli di abbagliamento.
4)Per quanto riguarda la legge inquinamento luminoso, ormai il 90% degli apparecchi tradizionali sono a “prova di legge” (non emettono nulla sopra i 90°)
5)Per la resa cromatica…sì…bhè è una variabile che dipende da che sorgente si usa per l’illuminazione stradale.
6) L’illuminazione stradale è un ambito estremamente tecnico che richiede apparecchiature performanti non solo dal punto di vista quantitativo, ma anche e soprattutto qualitativo e cioè come si distribuisce la luce: il rapporto tra altezza ed interdistanza d’installazione normalmente varia con un rapporto da 1:3 a 1:3,7 , quindi con pali alti 10 si dovrebbero avere interdistanze di circa 30 o addirittura (in teoria)37m: motivo riduzione dei pali quindi minori costi di gestione e quindi minor consumo.
Ciò è garantito da riflettori disegnati appositamente che consentono di distribuire la luce nel modo migliore: per ogni singolo apparecchio di illuminazione, cambiando l’ottica e la posizione della sorgente, è possibile avere diverse distribuzioni della luce: ciò consente di utilizzare la soluzione migliore per ogni caso studio.
Questo è il sunto delle mie riflessioni.
Vorrei aggiungere che i LED può essere utilizzato ad oggi (parere personale) non in ambito stradale veicolare, magari in ambito pedonale: la Philips ad esempio, che è proprietaria della tecnologia Lumileds, non propone ancora soluzioni stradali a led, per le pedestrian area invece è da qualche anno che sta spingendo alcuni prodotti interessanti.

In conclusione, a seguito di questa marea di annotazioni , vorrei comunque fare i complimenti alla FOXSEMICON, che ha sviluppato questo sistema . I LED non sono semplicemente applicati nudi e crudi ad un box, ma inseriti in un sistema di micro-ottiche in grado di indirizzarne opportunamente la luce. Degno di nota è inoltre l’impegno del comune di Scandiano nell’utilizzare nuove tecnologie: non è facile trovare pubbliche amministrazioni disposte a fare da “cavia” per nuove soluzioni, tra l’altro molto costose.
Si tratta sicuramente ancora di progetti pilota, non ancora in grado di sostituire a mio parere le tecnologie esistenti in ambito stradale, ma che da qui a pochi anni sicuramente potrebbero rappresentare la normalità
ciao a tutti
cosa ne pensate??

Giacomo

Giacomo Rossi, architetto e lighting designer free lance, fondatore di Luxemozione.com. Dopo anni di attività nella progettazione della luce, fonda assieme ad altri colleghi LDT-Lighting Design Team , studio multidisciplinare di progettazione della luce. Alla progettazione affianca l'attività come docente presso il Politecnico di Milano e altre importanti scuole di architettura e design. tra cui IED Istituto Europeo di Design. E' inoltre autore di articoli su riviste del settore illuminotecnico. Dal 2014 è membro del Consiglio Direttivo di Apil-associazione dei professionisti dell'illuminazione.

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  • Sempre molto preciso, complimenti, ma io con le mie solite paure; dove vanno a finire tutte le lampadine a mercurio che sono in disuso? Nelle discariche o nei termovalorizzatori, e dato che il mercurio evapora facilmente, nell'aria che respiriamo. Speriamo che con questi led, non salti fuori qualche altra bruta sorpresa!
    Ciao. :)

  • Ciao Giacomo,
    Complimenti e grazie per il post veramente esaustivo.
    Volevo fare alcune precisazioni in merito:

    Si, a fine vita è necessario sostituire il corpo illuminante ed i costi sono ovviamente più alti che sostituire una lampada HPS da pochi euro.

    Devo però dire che i componenti installati oggi (LED) a Scandiano hanno una efficienza superiore ai 60 lm/W mentre in laboratorio abbiamo già disponibili componenti eroganti 140 lm/W e sembra evidente che la crescita della efficienza di queste lampade possa crescere molto e molto rapidamente.

    Chiaramente al crescere delle performance e all’incremento dei volumi produttivi si affiancherà una riduzione dei costi che renderà più conveniente l’investimento.
    Non possiamo dimenticare però due cose: il costo per produrre energia aumenterà ancora, purtroppo, ed abbiamo evidentemente necessità di consumarne meno e meglio.

    In pratica il ritorno dell’investimento oggi lo “vediamo” in dieci anni ma possiamo già intravedere che quest’altr anno saranno nove, otto e così via.

    Devo anche dire che già oggi, per una amministrazione pubblica, 10 anni non sono così male, erogando già da subito un servizio pubblico (luce) migliore e bruciando metà dell’energia, non fosse per l’evidente problemino di cassa che cronicamente affligge i nostri sindaci.

    Una cosa: La resa cromatica è fenomenale e se volessi venire a vedere l’impianto, sarei felice di ospitarti. L’impatto del colore della luce è, a mio vedere, “emozionante” quindi degno di apparire sul tuo blog. 

    La mia società rappresenta il produttore e devo dire che concordo con te sui complimenti che esprimi sulla parte ottica che è una delle grandi componenti di investimento in questa tecnologia. (non la sola)

    Non concordo sul tuo cappello finale.
    È chiaro che di progetti pilota si tratta ma già quest’anno “accenderemo” diversi piloti in giro per l’Italia.
    Già ora in determinate situazioni il LED è certamente efficiente, sia tecnicamente che in termini economici.
    Certamente il LED non è “adatto” a tutte le situazioni ed in certi ambiti non lo sarà magari mai per le sue caratteristiche illumino tecniche.

    Sono molto propenso a pensare che ci abitueremo a questa “normalità” in tempi piuttosto brevi.

    Grazie per lo spazio, cordialmente.

  • Ciao e benvenuto su Luxemozione...diciamo che la conclusione al mio post era una generalizzazione: stavo pensando più ai grandi impianti dove il rapporto tra altezza e interdistanza, come dicevo, preclude l'utilizzo ad apparecchi veramente performanti (al limite del miracoloso), probabilmente in ambito urbano locale apparecchi a led come quelli utilizzati a Scandiano potranno diventare di uso comune.
    Mi piacerebbe avere maggiori dettagli sull'apparecchio utilizzato da voi: magari una scheda prodotto, o addirittura una fotometria... ho provato a guardare sul sito ed ho trovato un datasheet che però non è molto esaustivo soprattutto per quanto riguarda la parte ottica...e per il diagramma polare indicato: è possibile che sia in cd/klm?
    ciao e a presto

  • Sapevo che anche la Space Cannon aveva avviato un progetto di armatura stradale a LED.
    Sinceramente non so se sia mai andato in produzione.
    Concordo sul fatto che i LED saranno il futuro; e siamo ancora ben lontani dai picchi di efficienza luminosa ipotizzabili.

    Il problema dello smaltimento, credo sia lo stesso che si presenterà tra 20 anni con i pannelli fotovoltaici.
    L'amianto insegna...speriamo di non perseverare. Alberto

  • Salve,
    dato che sono anche io coinvolto nel settore dell'illuminazione pubblica, vorrei dare il mio contributo al topic.

    Innanzitutto, come ha fatto presente Giacomo, la tecnologia LED si evolve molto rapidamente ed e' quindi plausibile prevedere che i LED andranno a sostituire le lampade ad incandescenza.
    Allo stato attuale comunque le performance sono piu' che buone ed ho personalmente avuto modo di constatare che la qualita' della luce qualita' delle lampade LED e' superiore di quella delle lampade ad incandescenza.
    Riguardo al fatto che alla fine del ciclo di vita occorrerebbe cambiare tutto il corpo illuminante devo dire che questo riguarda i criteri costruttivi, infatti sto trattando con un produttore i cui corpi illuminanti oltre ad essere molto belli esteticamente sono modulari, per cui in caso di sostituzione occorre camiare solo la scheda contenete i LED, cioe' ne piu' ne meno che la sorgente luminosa, come la lampada.

    Per quello che riguarda tutti i paramentri e le specifiche , elencate anche nel post dell'autore, c'e' da sottolineare che le industrie del settore sviluppano i propri lampioni in funzione di due fsttori, la resa luminosa e la conformita' alle normative, se no non potrebbero commercializzarli.

    Il problema se mai e' nelle normative che non sono attualizzate.

    Ad esempio un recentissimo bando che e' stato emesso per favorire l'ammodernamento proprio di impianti di pubblica illuminazione, prevede che i corpi illuminanti siano paralleli al terreno e che dispongano di un vetro protettivo per schermare la lampada.

    Accorgimenti non ottimali e non necessati nel caso dei LED (in particolare per lo schermo in vetro dato che il vetro ha una transmittanza della luce (?) intorno all' 80% contro il 95% di alcune plastiche che si usano per i LED ( e che a causa del calore emesso non si possono utilizzare per le lampade ad incandescenza)

    Altro fatto notevole da segnalare, e riguarda un fattore determinante nelle specifiche tecniche, e' che (anche se puo' apparire strano ma, vedere per credere) coi LED servono meno lumen per avere una visione migliore, cosi' le specifiche a riguardo penalizzano fortemente i LED.

    Il problema di Philips non credo sia quello riportato, ovvero una scelta strategica fatta in funzione delle prestazioni, semmai e' un limite tecnico dei Led Philips a non consentire alla stessa di scendere in campo .
    Non per niente per l'illuminazione stradale quasi tutti i produttori delle lampade piu' performanti utilizzano I LED della CREE.

    Se puo' essere interessante dispongo dei dati illuminotecnici di un lampione prodotto in Italia, e spero di avere presto quelli di un altro lampione.

  • Ciao Tonix...benvenuto anche tu su Luxemozione, grazie per il contributo ...mi farebbe molto piacere avere maggiori dettagli sui lampioni di cui hai parlato.
    a presto!

  • Crazie Giacomeo , grazie a te per l'ospitalita'!

    Dispongo di un pdf con dati comparativi fra un lampione tradizionale e quello a LED completi di Diagramma polare e diagramma isolux.

    Se ti interessa pubblicarli posso inviarteli o, ancora meglio se cio' non fosse pratico, metterli da qualche parte sul mio sito e pubblicare il link per il download.

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