Qual \u00e8, dunque, il modo migliore<\/em> per ridurre i costi totali dell’installazione e l’impronta carbonica? I costi iniziali, e in particolare l’energia incorporata nei materiali, nella produzione, nel trasporto e nell’installazione degli apparecchi, possono rappresentare una quota significativa dei costi complessivi nel ciclo di vita. Per questo motivo \u00e8 necessaria una strategia di aggiornamento intelligente, che garantisca la sostituzione dei soli componenti obsoleti; in altre parole, una strategia di aggiornamento in modalit\u00e0 retrofit<\/em>.<\/p>\n Nel contesto dei prodotti di illuminazione, il retrofit \u00e8 un prodotto compatibile con un sistema esistente e che offre prestazioni superiori rispetto a ci\u00f2 che sostituisce. Il retrofit consente di sfruttare le nuove tecnologie senza dover procedere alla sostituzione completa dell’apparecchio, e in molti casi si concretizza nella semplice sostituzione della lampada (senza necessit\u00e0 di ricablaggio o modifica al circuito esistente). In effetti, il retrofit non \u00e8 affatto un’idea nuova: l’uso di lampade agli alogenuri metallici in sostituzione del sodio \u00e8 un buon esempio di come si siano ottenuti vantaggi concreti da una semplice soluzione retrofit.<\/p>\n Gli apparecchi sono generalmente composti da tre parti principali: il corpo, la sorgente luminosa (la lampada, o LED) e il reattore o driver. Mentre il corpo \u00e8 generalmente un componente a bassa tecnologia che pu\u00f2 invecchiare molto bene, le ultime due componenti mostrano miglioramenti delle prestazioni nel tempo grazie alle innovazioni del settore. Le innovazioni possono essere sia trasformative (solitamente attribuite a un cambiamento tecnologico, come il passaggio dal fluorescente al LED) sia incrementali (determinate da piccoli guadagni di efficienza, derivanti da miglioramenti della tecnologia esistente o dei processi produttivi).<\/p>\n Adozione tecnologica<\/strong><\/em><\/p>\n In generale, i cambiamenti trasformativi sono associati a salti prestazionali significativi. Al contrario, i cambiamenti incrementali producono miglioramenti regolari che innalzano progressivamente l’efficienza. Una nuova tecnologia richiede tempo per superare quella precedente in termini di prestazioni, ed \u00e8 qui che \u00e8 necessaria la pazienza. Si ricordi quando Apple cerc\u00f2 di proporre il Newton come dispositivo PDA nel 1993: per via dell’ingombro e del prezzo, non si riteneva che offrisse vantaggi rispetto a un’agenda cartacea, e l’iniziativa non decoll\u00f2. Chi acquist\u00f2 in quella fase non lo fece per le prestazioni, ma perch\u00e9 era un appassionato di tecnologia (questi individui fanno parte del cosiddetto \u00abmercato iniziale\u00bb descritto da Geoffrey Moore nel suo libro Crossing the Chasm<\/em>). Quando una tecnologia offre vantaggi prestazionali immediati (piuttosto che la promessa di benefici futuri), le sue possibilit\u00e0 di essere adottata dal mercato di massa aumentano enormemente. Negli ultimi anni i LED hanno superato questa barriera di mercato. Si pensi a com’erano i LED di dieci anni fa, quando offrivano 60 lumen per watt, rispetto a oltre 200 lumen per watt oggi[i]<\/a>.<\/p>\n Con queste possibilit\u00e0 prestazionali sempre crescenti emerge l’opportunit\u00e0 di sostituire la sorgente luminosa e\/o il driver all’interno dell’apparecchio esistente per ottenere vantaggi economici concreti, garantendo un ritorno sull’investimento per l’acquirente. Se ogni volta che si desiderasse fare questo fosse necessario sostituire anche l’apparecchio, gli incentivi sarebbero molto pi\u00f9 contenuti.<\/p>\n Abbracciare questa filosofia \u00e8 possibile adottando fin dall’inizio una strategia retrofit: investire in apparecchi predisposti al retrofit con l’intenzione di aggiornare i componenti interni con maggiore frequenza rispetto all’apparecchio stesso. In linea di massima, si tratta di una strategia di utilizzo degli asset che garantisce il massimo valore e offre flessibilit\u00e0 rispetto agli sviluppi tecnologici futuri o ai requisiti in evoluzione. Assicura che esista sempre un’opzione per aggiornarsi all’ultimo livello prestazionale a costo contenuto.<\/p>\n Progettazione di prodotti retrofit<\/em><\/strong><\/p>\n Se \u00e8 tutto cos\u00ec semplice, perch\u00e9 non tutti adottano il retrofit?<\/p>\n Integrare una nuova tecnologia in formato retrofit aggiunge complessit\u00e0. La cosa fondamentale per qualsiasi componente elettronica \u00e8 progettare il sistema per garantire una temperatura di esercizio adeguata e prolungare la vita del prodotto. Il punto di partenza di qualsiasi progetto deve quindi essere la gestione termica, che pu\u00f2 essere pi\u00f9 difficile nella progettazione di prodotti retrofit perch\u00e9 solitamente non esiste un percorso termico conduttivo diretto verso l’ambiente esterno. Ciononostante, attraverso simulazioni termiche e test approfonditi in una variet\u00e0 di apparecchi chiusi, \u00e8 possibile essere certi che la temperatura di esercizio dei chip LED rientri ampiamente nel range stabilito dai produttori di chip per garantire una lunga durata operativa.<\/p>\n Un altro ambito che richiede un’attenta valutazione \u00e8 la corrispondenza delle prestazioni ottiche. La fotometria di un tubo fluorescente differisce da quella di un tubo LED retrofit. Tuttavia, come si vedr\u00e0 pi\u00f9 avanti, quando si considera l’efficienza dell’apparecchio questo fattore di solito gioca a favore del retrofit LED.<\/p>\n Esistono anche alcuni comuni malintesi sull’uso dei retrofit LED, che spaziano da preoccupazioni economiche a questioni di conformit\u00e0 e ri-certificazione.<\/p>\n A condizione che la lampada retrofit sia certificata per l’uso previsto, non vi sar\u00e0 alcuna necessit\u00e0 di ri-certificare l’apparecchio una volta installato. Cos\u00ec come non \u00e8 necessario ri-certificare la lampada sul comodino quando si sostituisce una lampadina a incandescenza con una a risparmio energetico, raramente \u00e8 necessario farlo quando si utilizzano tubi LED al posto dei fluorescenti.<\/p>\n Costi nel ciclo di vita<\/em><\/strong><\/p>\n Dal punto di vista economico, l’uso di retrofit LED \u00e8 vantaggioso. I risparmi sono pi\u00f9 elevati nelle installazioni in cui l’accesso all’apparecchio \u00e8 difficile e l’utilizzo di tecnologia a lunga durata consente di ridurre il numero di sostituzioni delle lampade. Shae Gilbert, ingegnere capo per l’illuminazione e l’innovazione della London Underground, ha spiegato di recente come l’uso di retrofit a lampade LED stia generando risparmi di milioni di sterline sulle spese di manutenzione. La sostituzione di un singolo tubo sopra una scala mobile pu\u00f2 costare quasi 1.000 sterline, quindi il ritorno sull’investimento ottenuto evitando la sostituzione della lampada \u00e8 straordinario[ii]<\/a>. Risparmi considerevoli possono essere ottenuti in altri contesti dove i costi di manutenzione sono elevati, ad esempio dove \u00e8 necessaria la gestione del traffico in gallerie, sottopassaggi e sottopassi pedonali.<\/p>\n A prescindere dai costi di manutenzione, il risparmio energetico \u00e8 tipicamente del 50% rispetto al wattaggio del sistema fluorescente, a parit\u00e0 di luminosit\u00e0, e ci\u00f2 significa che un ritorno sull’investimento pu\u00f2 essere raggiunto anche in scenari dove i costi di sostituzione della lampada sono trascurabili. Si consideri una lampada fluorescente da 58W su reattore magnetico (potenza circuito 65W) sostituita da un tubo LED da 30W. A un costo energetico prudente di \u00a30,10\/kWh, il risparmio per ogni ora di funzionamento \u00e8 di 0,35 pence, il che significa che anche dopo sole 20.000 ore di funzionamento (una frazione della vita nominale per tubi LED di alta qualit\u00e0) il risparmio energetico ammonta a \u00a370; ben superiore al costo della lampada LED.<\/p>\n Prestazioni migliorate<\/em><\/strong><\/p>\n Naturalmente, a questo punto ci si chieder\u00e0 come sia possibile ottenere una riduzione energetica del 50% mantenendo i livelli di luminosit\u00e0, quando il rendimento luminoso dei fluorescenti per watt di circuito \u00e8 di circa 75 lm\/W e quello dei tubi LED \u00e8 tipicamente di 105 lm\/W. Uno dei motivi riguarda l’efficienza dell’apparecchio, o rapporto di flusso luminoso<\/em>.<\/p>\n I tubi fluorescenti emettono luce da tutta la circonferenza della lampada, il che significa che si devono usare riflettori per indirizzare la luce emessa dalla parte \u00abposteriore\u00bb verso l’area desiderata. Inevitabilmente, questo controllo ottico introduce inefficienze. Inoltre, nel tempo le particelle si depositano sulla superficie, riflettendo una quantit\u00e0 ancora minore della luce convogliata nell’apparecchio. In genere, il riflettore per un apparecchio da esterno (come quelli usati nei sottopassi) \u00e8 realizzato in lamiera comune a bassa riflettivit\u00e0, e le perdite sono quindi significative. I LED, invece, emettono luce da una sola superficie del tubo, il che significa che non vi \u00e8 riflessione interna all’apparecchio.<\/p>\n L’entit\u00e0 di questo cambiamento nell’efficienza dell’apparecchio pu\u00f2 essere stimata scalando i livelli medi di illuminamento misurati per il flusso luminoso della lampada, prima con lampade fluorescenti e poi per la stessa installazione con lampade LED. Utilizzando una reale installazione in un sottopasso, il rapporto di flusso luminoso \u00e8 risultato migliorato del 59,4% dopo il passaggio alle lampade retrofit LED (vedi Figura 6).<\/p>\n A questo si aggiunge la qualit\u00e0 della luce da considerare. L’utilizzo di luce bianca LED per sostituire le lampade fluorescenti standard bianche calde o fredde aumenta la luminosit\u00e0 percepita per watt, e questo \u00e8 ci\u00f2 che conta per sicurezza e comfort. Questo approccio \u00e8 ampiamente riconosciuto, come indicato nell’Allegato A della BS 5489-1:2013 e nell’ILP PLG03 [34]. Il rapporto SP di una lampada fluorescente bianca fredda \u00e8 di circa 1,48, mentre quello di una lampada LED bianca pu\u00f2 superare 2 (il valore esatto dipende dal produttore e dalla classificazione dei chip)[iii]<\/a>.<\/p>\n Combinando questi tre ambiti di miglioramento (maggiori lumen per watt, efficienza migliorata dell’apparecchio e rapporto SP pi\u00f9 elevato), \u00e8 facile comprendere come si possano ottenere risparmi energetici significativi.<\/p>\n Aspetti relativi alla salute<\/em><\/strong><\/p>\n Una questione di grande attualit\u00e0 che ha suscitato ampia discussione nel settore riguarda la salute e la sicurezza in relazione alle sorgenti luminose.<\/p>\n La rete elettrica nel Regno Unito opera a una frequenza di 50 Hz. Poich\u00e9 la forma d’onda \u00e8 approssimativamente sinusoidale, ci sono due punti nel ciclo in cui la tensione fornita \u00e8 0, generando il fenomeno dello sfarfallio (flicker) e della modulazione del flusso luminoso.<\/p>\n I tubi fluorescenti su reattore magnetico modulano a 100 Hz (corrispondenti ai due punti nel ciclo di rete in cui la tensione \u00e8 0), e verso fine vita possono presentare una modulazione severa a 50 Hz o inferiore.<\/p>\n Studi sull’effetto dello sfarfallio su pazienti con epilessia fotosensibile (che colpisce circa 1 su 4.000 persone) indicano che la frequenza di sfarfallio nell’intervallo da circa 3 a circa 70 Hz rappresenta un rischio di crisi convulsiva[iv]<\/a>. Le registrazioni elettroencefalografiche dei pazienti durante lo studio evidenziano che circa il 50% di essi ha risposto a una frequenza di flash di 50 Hz[v]<\/a>.<\/p>\n Aspetto importante: i LED non presentano uno sfarfallio a 50 Hz verso fine vita. Nei circuiti LED collegati alla rete \u00e8 solitamente presente una modulazione a 100 Hz, ma a seconda del circuito di pilotaggio pu\u00f2 essere ridotta o completamente eliminata (per i LED alimentati con corrente continua).<\/p>\n Vi \u00e8 inoltre il vantaggio aggiuntivo che il retrofit LED non fa uso di vetro o vapori di mercurio, che rappresentano un rischio in caso di rottura, ad esempio durante la pulizia o la sostituzione di una lampada.<\/p>\n I retrofit LED in azione<\/em><\/strong><\/p>\n L’introduzione di nuove tecnologie sul mercato \u00e8 di solito accolta con scetticismo e percezione del rischio. Una volta che le prestazioni e il prezzo raggiungono un punto in cui esiste una chiara opportunit\u00e0 di risparmio, e le grandi installazioni sono state realizzate e si sono dimostrate efficaci, questo rischio percepito tende inevitabilmente a ridursi.<\/p>\n Il momento di splendere per il retrofit LED \u00e8 arrivato. Le prestazioni dei LED sono migliorate rapidamente negli ultimi anni e i LED sono ora in grado di offrire vantaggi significativi rispetto alle tecnologie precedenti. La fiducia nella tecnologia \u00e8 cresciuta notevolmente, dando vita a frequenti annunci da parte di grandi aziende e organizzazioni che dichiarano il passaggio alle sorgenti LED.<\/p>\n Una di queste installazioni \u00e8 il parcheggio multipiano di Captain Cook Square a Middlesbrough. INDO ha fornito oltre mille tubi retrofit LED T8 da installare nell’edificio multipiano, garantendo ritorni interessanti per il gestore del parcheggio. Oltre a questi vantaggi economici, la qualit\u00e0 della luce \u00e8 migliorata, consentendo una maggiore resa cromatica e una luminosit\u00e0 aumentata. La Figura 4 mostra il miglioramento visivo, spiegabile con i guadagni in efficienza luminosa, rapporto SP e LOR discussi in precedenza.<\/p>\n A seguito dell’installazione LED (eseguita nel Q1 2014), i contatori elettrici hanno registrato una riduzione del consumo energetico dell’intero edificio<\/em> (compresi ascensori, barriere, sistemi di sicurezza, ecc.) del 45%. Si tratta di una riduzione mensile di circa 13.000 kWh. La Figura 5 mostra i dettagli.<\/p>\n Grandi installazioni di retrofit LED INDO sono state realizzate in vari quartieri di Londra con risultati estremamente positivi. Un rapporto indipendente relativo a un’installazione in un sottopasso a Westminster ha rilevato che i retrofit LED avevano notevolmente migliorato l’aspetto complessivo dello spazio. I dati principali del rapporto, inclusa un’analisi dei risultati, sono riportati nella Figura 7.<\/p>\n L’illuminamento per watt di circuito e l’illuminamento per lumen di lampada si riferiscono ai livelli medi di illuminamento e sono calcolati a partire da un’installazione di prova in un sottopasso in cui \u00e8 stato condotto un rilevamento illuminotecnico indipendente per lampade fluorescenti T8 e per lampade INDO LED T8. Le griglie di misura utilizzate per il rilevamento erano conformi all’ILP Technical Report 28 ‘Measurement of road lighting performance on site’<\/em>.<\/p>\n<\/blockquote>\n Le prestazioni generali dei LED sono in continua crescita e una nuova tecnologia \u00e8 sempre all’orizzonte. Il retrofit con la tecnologia pi\u00f9 recente a costo contenuto offre flessibilit\u00e0, garantendo che non si resti mai vincolati ai livelli tecnologici attuali. Se un prodotto migliorato dovesse essere lanciato qualche anno dopo l’installazione, non sar\u00e0 necessario dismettere apparecchi costosi per aggiornarsi.<\/p>\n Combinare la tecnologia LED rivoluzionaria con questa filosofia pragmatica del retrofit \u00e8 senza dubbio un approccio intelligente per valorizzare il panorama tecnologico attuale, migliorare gli standard di illuminazione e ridurre drasticamente i costi complessivi dell’installazione nel ciclo di vita.<\/p>\n <\/p>\n Riferimenti:<\/strong><\/p>\n [i]<\/a> Miller, H. (2010) Creative Destruction, With a Nudge from the Top<\/em>, [Online], Available: http:\/\/www.pcb007.com\/pages\/zone.cgi?a=56143<\/a> [27 Nov 2013]<\/p>\n [ii]<\/a> Bain, R. (2013) ‘The light at the end of the tunnel’, Lux Magazine, Issue 31 – November 2013, pp. 54-59.<\/p>\n [iii]<\/a> Lighting Research Center (2009), Outdoor Lighting: Visual Efficacy,<\/em> Vol. 6, Is. 2, p. 6<\/p>\n [iv]<\/a> Wilkins, A., Veitch, J. and Lehman, B. (2010) LED Lighting Flicker and Potential Health Concerns: <\/em>IEEE Standard PAR1789 Update <\/em>[Online], Available: http:\/\/www.essex.ac.uk\/psychology\/overlays\/2010-195.pdf<\/a> [27 Nov 2013]<\/p>\n [v]<\/a> Wilkins, A., Veitch, J. and Lehman, B. (2010) LED Lighting Flicker and Potential Health Concerns: <\/em>IEEE Standard PAR1789 Update <\/em>[Online], Available: http:\/\/www.essex.ac.uk\/psychology\/overlays\/2010-195.pdf<\/a> [27 Nov 2013]<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Con costi energetici in costante aumento e un’attenzione crescente alle credenziali ambientali, la spinta verso operazioni pi\u00f9 efficienti non \u00e8 mai stata cos\u00ec forte. Questo vale per tutti i settori, ma le opportunit\u00e0 di riduzione energetica, e di conseguenza l’approccio pi\u00f9 adatto per raggiungerle, variano spesso da caso a caso. 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![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-1-Technology-adoption-700x450.png\")
<\/a><\/p>\nFigura 2 Miglioramenti delle prestazioni con le nuove tecnologie<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-2-Performance-improvements.jpg\")
<\/a><\/em><\/p>\nFigura 3 Diagramma che illustra il principio del rapporto di flusso luminoso (LOR)<\/span><\/h6>\n
![\"Figure-3---LOR\"](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-3-LOR2.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigura 4 Fotografie prima (sinistra, fluorescente) e dopo (destra, INDO LED) del parcheggio di Captain Cook Square<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-4-Captain-Cook-before-v-after.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigura 5 Consumo energetico mensile dell’intero edificio, confronto anno su anno.<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-5-Captain-Cook-energy.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigura 6 Westminster: lampade LED INDO (circuito da 30W, sinistra) accanto alle lampade fluorescenti (circuito da 84W, destra)<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-6-Westminster-LED-vs-Flu.jpg\")
<\/a><\/p>\nFigura 7 Riepilogo dei risultati prestazionali dell’installazione di prova<\/span><\/h6>\n
![\"Figure](\"\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/Figure-7-Installation-results.jpg\")
<\/a><\/p>\n\n