Che cos’è l’illuminazione ad alta efficienza energetica e le tecniche per implementarla

Illuminazione ad alta efficienza energetica & Come implementarla

È stato stimato che l’illuminazione rappresenta circa il 20% della produzione totale di energia del mondo. La qualità e la quantità di luce non riguardano solo la nostra salute, il comfort, la sicurezza e la produttività, ma anche l’economia. Molte nazioni hanno speso una quantità enorme del loro budget di energia elettrica per l’illuminazione.

Per ottenere un uso efficiente dell’elettricità, le nazioni hanno adottato un passaggio continuo all’illuminazione ad alta efficienza energetica, che è il metodo più economico e affidabile per il risparmio energetico. Una tecnologia ben nota è stata utilizzata nel settore dell’illuminazione per ottimizzare i controlli e le apparecchiature di illuminazione esistenti per ridurre il consumo energetico con una maggiore qualità dell’illuminazione. Discutiamo in dettaglio su questo concetto.

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Cos’è l’illuminazione ad alta efficienza energetica?

Quando il consumo energetico di un prodotto viene ridotto senza influire sulla sua produzione o sui livelli di risposta finale o sul comfort dell’utente, si parla di efficienza energetica. Un prodotto ad alta efficienza energetica consuma meno energia per svolgere la stessa funzione rispetto allo stesso prodotto con più consumo di energia.

L’efficienza energetica nel settore dell’illuminazione fornisce il livello di illuminazione richiesto dello schema di illuminazione per l’applicazione per cui è stato progettato, consumando la minor quantità di energia. Semplicemente, l’illuminazione di ottimo rendimento può conservare l’elettricità mentre mantiene la buona qualità e la quantità della luce.

L’illuminazione a basso consumo energetico comporta la sostituzione (o la ri-illuminazione) delle lampade tradizionali (come le lampade ad incandescenza) con quella di efficienza energetica come le lampade fluorescenti, le lampade CFL e le lampade a LED. Incorpora anche controlli di illuminazione adeguati come i controlli del timer, i controlli basati su sensori PIR e ultrasuoni,ecc.

Include lo spegnimento automatico delle luci quando non sono in uso, specialmente durante la luce del giorno. Utilizza strozzatori elettronici invece di reattori in caso di illuminazione convenzionale e anche con l’uso di circuiti elettronici; può ottenere oscuramento delle luci quando necessario.

Questi schemi di efficienza energetica possono essere applicati per l’illuminazione esterna, l’illuminazione interna per edifici residenziali e l’illuminazione interna per edifici commerciali. Questi schemi non solo riducono il consumo energetico, ma migliorano anche la qualità dell’illuminazione, aumentano la sicurezza e il benessere del personale e riducono gli impatti ambientali.

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Qual è la necessità di un’illuminazione ad alta efficienza energetica?

L’illuminazione è il requisito fondamentale di qualsiasi struttura e influisce sulle attività quotidiane delle persone. Ciò rappresenta una notevole quantità del consumo totale di energia negli impianti domestici, commerciali e industriali.

Nelle industrie, il consumo di energia per l’illuminazione costituisce solo una piccola componente dell’energia totale consumata, che è quasi il 2-5% del consumo totale di energia. Rappresenta dal 50 al 90 per cento nel settore domestico e può arrivare fino al 20-40 per cento in caso di settori commerciali /edilizi, complessi informatici e alberghi.

Così diventa una zona importante in cui l’energia da conservare, soprattutto nel settore domestico. Le soluzioni di efficienza luminosa svolgono quindi un ruolo chiave nelle opportunità di risparmio energetico.

A causa dell’elevato consumo energetico, le lampade ad incandescenza tradizionali e le lampade ad alta scarica devono essere sostituite con lampade ad alta efficienza energetica. Le lampade tradizionali non solo consumano grandi quantità di energia elettrica, ma utilizzano gran parte dell’energia consumata per produrre calore piuttosto che luce (ad esempio il 90% dell’energia consumata in caso di lampade ad incandescenza).

Con l’installazione di illuminazione ad alta efficienza energetica, la quantità di consumo energetico alla fine si ridurrà e si tradurrà in bollette elettriche più basse.

Quindi l’illuminazione ad alta efficienza energetica è necessaria

• Per ridurre il consumo di energia elettrica, quindi riduce le bollette elettriche
• Per risparmiare energia elettrica piuttosto che sprecare in termini di perdite
• Per ridurre le emissioni di serra perché le lampade convenzionali causano emissioni di CO2
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  Tips, Tricks & Tecniche per implementare l’illuminazione ad alta efficienza energetica

  La soluzione migliore ed efficace per il risparmio energetico è l’adozione di tecnologie di illuminazione ad alta efficienza energetica nel settore dell’illuminazione, che facilita la riprogettazione completa dei sistemi di illuminazione e controllo.

  Ci sono stati importanti miglioramenti e innovazioni nelle tecnologie di illuminazione che possono offrire un grande potenziale di risparmio energetico in molte applicazioni di illuminazione come l’illuminazione domestica, l’illuminazione stradale, i faretti per l’ospitalità e la vendita al dettaglio, l’illuminazione per ufficio e industriale, ecc.

  Le seguenti sono le tecniche o tipi di illuminazione ad alta efficienza energetica che sono comunemente praticate come opportunità di risparmio energetico.

  

  1. Re-lamping con luci ad alta efficienza energetica

  Lampade ad alta efficienza energetica in grado di fornire la stessa quantità di illuminazione con maggiore risparmio energetico a basso costo, se confrontato con lampade convenzionali. Le lampade ad incandescenza tradizionali consumano molta energia per produrre luce in cui il 90% dell’energia consumata viene emesso come calore e consumano più energia, in genere 3-5 volte di più rispetto alla quantità effettiva per produrre luce.

  Lampade ad alta efficienza energetica superare questi problemi, offrendo molti più vantaggi rispetto alle lampade ad incandescenza. Le due scelte più popolari di lampadine ad alta efficienza energetica includono lampade CFL (lampada fluorescente compatta) e LED (light emitting diode).

  

  Lampade fluorescenti compatte (CFL)

  Lampade CFL sono versioni in miniatura o ricci di tubi fluorescenti di dimensioni lunghe. Queste lampade combinano l’efficienza dell’illuminazione fluorescente con la popolarità e la praticità degli apparecchi a incandescenza.

  Si avvitano agli apparecchi che consentono tutte le lampade ad incandescenza standard, ma non in apparecchi fluorescenti standard di tubi lunghi. A seconda della marca e dell’applicazione, sono disponibili in diverse gamma di stili, colori e dimensioni.

  Le CFL utilizzano il 75% in meno di energia e producono il 75% in meno di calore per produrre la stessa quantità di illuminazione rispetto alle lampade ad incandescenza. Durano da 10 a 15 volte di più e costano da 10 a 20 in più rispetto alle lampade ad incandescenza.

  

  Queste lampade sono realizzate con un tubo di vetro fosforoso costituito da gas inerte (argon) e vapori di mercurio. Usano un reattore elettronico per creare alta tensione durante l’avviamento e può essere un’unità separata o permanentemente costruito in lampada. Alcuni modelli speciali e più vecchi di CFL sono dotati di zavorra separata mentre alcuni CFL sono dotati di zavorra incorporata.

  Quando una corrente elettrica viene fatta passare attraverso gli elettrodi, gli elettroni che sono legati agli atomi di mercurio sono eccitati che a loro volta emette luce ultravioletta. Come la luce UV colpisce il rivestimento fluorescente, sarà convertito in luce visibile.

  Tabella di confronto per lampadine a incandescenza, CFL e LED.

  

  Ci sono diversi tipi di lampade CFL disponibili nel mercato di oggi. Alcuni di questi sono lampade a spirale, lampade a tubo triplo, lampade standard, lampade a globo, lampade di inondazione e lampade a candelabri. In caso di sostituzione di lampade ad incandescenza, CFL sono scelti per abbinare lumen che indicano la quantità di luce generata come mostrato nella figura seguente.

  Questi sono disponibili in una varietà di colori chiari come bianco caldo e bianco morbido, bianco freddo e bianco brillante, ecc. a seconda del tipo di applicazione. La tabella seguente illustra una gamma di colori chiari di CFL per applicazioni specifiche.

  Diodi emettitori di luce (LED)

  I LED sono dispositivi a semiconduttore a stato solido e sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto anche ai CFL. Producono poco calore e illuminazione di qualità superiore rispetto a qualsiasi altra lampada. Al momento della nascita l’uso dei LED era limitato come indicatori a lampadina singola nei circuiti elettronici.

  Successivamente un certo numero di LED sono raggruppati per sviluppare piccole lampade in dispositivi alimentati a batteria come luci di ricarica, torce elettriche, ecc. Oggi, lampade a LED sono disponibili in molti nuovi stili di lampadina che sono abbastanza luminoso per sostituire le tradizionali lampade ad incandescenza.

  

  Le lampade a LED utilizzano il 75% in meno di energia rispetto alle tradizionali lampade a incandescenza e il 50% in meno di energia rispetto a quella di un CFL. Possono durare 8-25 volte più a lungo rispetto all’incandescenza e fino a quattro volte più a lungo di un CFL. A differenza di incandescenza e CFL, lampade a LED non producono calore e quindi sono abbastanza fresco al tatto. Ma, questi sono più costosi; tuttavia, essi sono accessibili nel lungo periodo.

  

  I LED sono costituiti da materiali semiconduttori per formare giunzioni PN. Ogni volta che la corrente scorre attraverso queste giunzioni, rilascia l’energia sotto forma di luce. La lunghezza d’onda e quindi il colore della luce dipende dalla composizione dei materiali. I LED possono generare luce gialla, rossa, blu, verde e bianca. Per scopi di illuminazione diversi LED di colore bianco sono impilati come cluster per produrre l’illuminazione necessaria per un’applicazione.

  Le lampadine a LED sono disponibili in diverse forme, dimensioni e stili in base al tipo di applicazione a cui sono destinate. Alcuni di questi tipi includono lampadine diffuse, lampadine a LED dimmerabili a globo, lampadine a base di pin per illuminazione a binario, lampadine a base a vite con riflettore flood, LED a base di candelabri a punta di fiamma e luci a tubo a LED.

  Confronto tra lampade e lampade ad incandescenza, CFL , LED e alogene.

  

  1. Migliorare i controlli di illuminazione

  L’illuminazione può essere controllata con l’uso di vari sensori per consentire il funzionamento delle lampade ogni volta che sono necessarie. Questi sensori rilevano la presenza di esseri umani, movimento, temporizzazione o occupazione e in base all’uscita del sensore, accende e spegne le lampade. I tipi di questi controlli includono sensori a infrarossi, timer automatici, sensori di movimento (sensori PIR e ultrasuoni) e dimmer.

  I sensori fotografici monitorano le condizioni di luce diurna e di conseguenza inviano i segnali al controller principale per spegnere automaticamente le lampade all’alba e al tramonto. Questo tipo di controllo dell’illuminazione è comunemente usato con l’illuminazione stradale e l’illuminazione esterna.

  

  L’illuminazione stradale è un’altra importante area di risparmio energetico in quanto contribuisce a un notevole consumo energetico soprattutto nelle autostrade. I sistemi di controllo centralizzati sono più comunemente utilizzati nel controllo della luce stradale.

  Il popolare controllo centralizzato è il sistema SCADA (supervisory control and data acquisition) che garantisce il controllo remoto del funzionamento dei lampioni stradali da una posizione centrale. Sistemi basati GSM / GPRS utilizzati anche per eseguire l’operazione di controllo remoto di lampioni.

  

  1. Sostituzione di infissi e reattori esistenti

  Sostituendo gli accessori inefficienti di energia con i nuovi dispositivi e zavorra di ottimo rendimento dà il risparmio energetico, la longevità e l’affidabilità superiori. La funzione principale di un apparecchio o di un apparecchio di illuminazione è quella di distribuire, dirigere e diffondere la luce.

  Alcuni apparecchi possono assorbire più della metà dell’illuminazione emessa dalla lampadina che riduce l’efficienza dell’illuminazione. Gli apparecchi ad alta efficienza possono emettere più luce e quindi si può risparmiare energia e denaro. Tali apparecchi sono costituiti da riflettori per dirigere la luce nella direzione desiderata.

  

  Tutte le lampade a scarica richiedono una zavorra per ottenere il funzionamento richiesto. I reattori di tipo magnetico convenzionali causano perdite di potenza che sono in genere il 15% del wattaggio della lampada. Può anche aumentare la temperatura del dispositivo durante il funzionamento. Quindi la zavorra corretta deve essere scelta per ridurre le perdite di zavorra, la temperatura del dispositivo e la potenza del sistema. Nel mercato di oggi, molti tipi elettronici o allo stato solido di zavorra sono disponibili che possono risparmiare 20-30 per cento di consumo di energia rispetto ai reattori standard.

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