Efficientamento energetico tramite relamping: guida nella scelta dei sistemi di illuminazione

Sappiamo bene come oggi l’efficientamento energetico sia una delle tematiche preponderanti nelle politiche europee e nel dibattito sociale.

In Italia una forte recente spinta in questa direzione è stata senz’altro data dall’incentivo del Superbonus 110% che ha posto al centro dell’attenzione le strategie di isolamento delle superfici opache con cappotto termico, come soluzione principali per abbattere i consumi legati alla climatizzazione invernale dell’edificio.

Parallelamente, la seconda leva della riqualificazione delle centrali termiche ha dato un importante input al miglioramento della prestazione energetica, permettendo di ammodernare e mettere in sicurezza quelle centrali ormai obsolete, dove spesso erano presenti generatori datati con rendimenti ridotti e che richiedevano continui interventi di manutenzione.

Quando si tratta di edifici residenziali, sicuramente sono questi gli interventi da preferire. Per tutte le altre destinazioni d’uso, in particolare uffici, locali commerciali, ma anche edifici pubblici come scuole o tribunali, entrano in gioco altri servizi energetici sui quali si può intervenire, quali la climatizzazione estiva, la ventilazione e l’illuminazione.

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“Relamping LED” come strategia per il risparmio energetico

Spesso può essere difficile intervenire sull’involucro edilizio a causa di numerosi fattori. Uno su tutti può essere la difficoltà, la complessità o addirittura proprio l’impossibilità di applicare un isolante esterno su immobili dall’elevato valore storico, vincolati, tutelati architettonicamente, e il patrimonio immobiliare italiano, come ben sappiamo, ne è ricco.

Se la riqualificazione interessa una singola unità e non tutto l’edificio, poi, diventa ancora più complicato prevedere interventi limitati di isolamento sull’involucro opaco, interventi che fatti su singole porzioni di edificio apporterebbero solo miglioramenti parziali. In questi casi è probabile che l’efficientamento interesserà principalmente la componente impiantistica. A seconda dei servizi energetici già presenti è possibile individuare altre e diverse strategie per ridurre i consumi e i costi.

Sicuramente uno degli interventi più attuabili è il “relamping LED”. Questo termine letteralmente significa “sostituzione” e viene inteso come intervento di sostituzione delle lampade tradizionali con apparecchi a LED a basso consumo.

Per numerose ragioni il relamping rappresenta una valida soluzione per l’abbattimento dei consumi elettrici. Molto spesso gli impianti di illuminazione e gli apparecchi installati nei nostri ambienti risultano datati, costituiti da elementi con efficienze molto basse e per i quali a volte non è possibile prevedere la sostituzione con lo stesso apparecchio in quanto non più in commercio. Inoltre, con il tempo gli apparecchi sono soggetti ad un inevitabile calo di efficienza, e questo potrebbe comportare il mancato raggiungimento dei livelli di illuminamento desiderati nei diversi ambienti.

Questa condizione risulta gravosa per l’utente, in particolare quando avviene in ambienti di lavoro dove un continuo affaticamento della vista genera discomfort e potrebbe portare a problematiche di salute con riflessi anche a lungo termine.

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Quando si effettua il relamping si procede con la redazione di un progetto illuminotecnico che pone come primo obiettivo quello di garantire il soddisfacimento di diversi requisiti, quali l’illuminamento medio, la verifica dell’abbagliamento e l’uniformità, mantenendo quindi come prerogativa fondamentale connessa al risparmio energetico la qualità dell’ambiente.

ATTENZIONE
Quindi quando si interviene su impianti di illuminazione esistenti è bene esaminare separatamente ambiente per ambiente, in base all’utilizzo e alla destinazione d’uso cercando di individuare il tipo di apparecchio e il sistema di controllo più adatti.

Un importante punto a favore di questo intervento è che per esso non è necessario chiedere autorizzazioni o permessi edilizi per sostituire gli apparecchi, a patto che l’impianto sia già a norma. Inoltre, negli impianti privati, ad uso e servizio della singola unità interessata, non sarà necessario chiedere autorizzazioni condominiali o permessi a terzi.

Questo fattore riduce considerevolmente i tempi di realizzazione, le figure impiegate nell’intervento e l’iter progettuale. Altro fattore di vantaggio spesso trascurato è rappresentato dal fatto che le vecchie lampade a incandescenza o a scarica surriscaldano e oltre ad emettere radiazione luminosa cedono all’ambiente in cui operano anche calore.

Questo potrebbe diventare causa di discomfort nel periodo estivo, ad esempio in una giornata particolarmente calda, in un ambiente con molte persone la presenza di lampade tradizionali rappresenta un ulteriore carico sensibile in ambiente, gravando quindi sull’impianto di climatizzazione estiva. Si potrebbe incorrere anche in un lieve malessere locale se la lampada è posizionata su una scrivania o in prossimità dell’utente.

Cosa dicono le direttive europee

Dal 2005, con la Direttiva 2005/32/CE, anche detta direttiva EuP (Energy Using Products), l’Unione Europea ha posto l’attenzione sui prodotti che consumano energia durante il loro utilizzo, come caldaie, computer e ovviamente lampadine, con l’obbiettivo di fornire specifiche per una progettazione ecocompatibile.

La successiva Direttiva 2009/125/CE, o Direttiva ERP (Energy Related Products), fa un passo avanti guardando all’intero ciclo di vita, definisce i requisiti di eco-design di tutti i prodotti che utilizzano energia, puntando a massimizzare le prestazioni ambientali e cercando di implementare anche la qualità e l’efficienza.

Ancora più recentemente, la Direttiva UE 2019/2020 del 1° ottobre 2019, che stabilisce le specifiche per la progettazione ecocompatibile delle sorgenti luminose e delle unità di alimentazione separate, amplia il campo di applicazione ad altri apparecchi e tecnologie, come strip LED e alimentatori.

Queste normative prescrivono come le sorgenti luminose e le unità di alimentazione debbano essere “accessibili e rimovibili” per riuscire ad effettuare gli adeguati controlli, per garantire la riparabilità del componente guasto o eventualmente la sostituzione. Se da un lato queste direttive spingono i produttori di apparecchi di illuminazione a commercializzare prodotti sempre più efficienti e sicuri, dall’altro accompagnano il progettista a fare delle scelte coerenti sfruttando le migliori tecnologie presenti sul mercato.

Inoltre, già dal 2005 nel settore dell’illuminazione sono messe al bando lampade fluorescenti compatte e a incandescenza oltre una certa potenza, spingendo il mercato verso l’adozione di tecnologie più efficienti e all’avanguardia. La diretta conseguenza è che alla rottura di una lampada di questo tipo non si può procedere per sostituzione con la stessa tecnologia ma è necessario installare altri tipi di sorgenti, con efficienze superiori.

Cosa sono i LED e come funzionano

I LED, acronimo che sta per “Light Emitting Diodes”, sono dispositivi di illuminazione costituiti da materiali semiconduttori che emettono radiazioni luminose quando sono attraversati da corrente elettrica.

Questa tecnologia nacque nel 1962 e da subito attirò grande interesse, tant’è che rapidamente e costantemente se ne migliorò la funzionalità e l’efficienza, abbassando contemporaneamente i costi di produzione. La svolta avvenne però nei primi anni duemila quando si riuscì a realizzare LED bianchi, anche con potenze relativamente alte, rendendo possibile il loro utilizzo per la sostituzione delle vetuste lampade tradizionali.

Un sistema a LED è generalmente sostituito da un alimentatore o driver, necessario per trasformare la corrente da alternata in continua, un sistema di dissipazione, in quanto anche il chip è molto sensibile alla temperatura, una sorgente luminosa e dei sistemi per il controllo della radiazione luminosa come lenti o microriflettori.

I principali vantaggi della tecnologia di illuminazione a LED rispetto a quelle tradizionali sono:

• Assenza di radiazione ultravioletta (dannosa per la retina oculare) e infrarossa;
  
• Dimensioni ridotte delle sorgenti luminose, che permette di controllare il flusso che ricade sulle superfici utili in modo molto più efficiente grazie alla miniaturizzazione dei sistemi ottici;
  
• Maggiore vita utile rispetto ai sistemi tradizionali, con conseguente riduzione dei costi di manutenzione, sostituzione e smaltimento;
  
• Elevata efficienza luminosa, che garantisce una riduzione dei consumi elettrici;
  
• Possibilità di regolazione del flusso luminoso, anche detta dimmerazione, che permette di calibrare il flusso luminoso in base alle esigenze, garantendo una piacevole resa estetica e una riduzione dei consumi
  
• Controllo del colore, con possibilità di creare effetti di colore oltre che di intensità, lasciando al progettista la massima libertà
  
• Alta resistenza alle vibrazioni in quanto sono sorgenti allo stato solido.

È anche vero che nel momento in cui il progettista si sbizzarrisce con i sistemi a LED, come ad esempio con una creativa gestione del colore, con la dimmerazione, la creazione di scenari dinamici nel tempo etc., si rende necessario adottare opportuni sistemi di controllo piuttosto complessi.

Sistemi come il Dali, o il DMX sono interfacciati tramite software intelligenti la cui gestione può risultare alquanto complicata. In questi casi è sempre bene fare riferimento all’azienda che fornirà i prodotti di controllo che metterà a disposizione tecnici qualificati ed esperti al fine di tarare questi sistemi secondo le indicazioni del progettista.

ATTENZIONE all’installazione di apparecchi vicino fonti di calore o in controsoffitti chiusi dove non è prevista ventilazione. Infatti, sia il chip che le componenti elettroniche risentono delle condizioni di temperatura di esercizio, con la conseguenza che al fine di evitare rotture o malfunzionamenti all’aumentare della temperatura il sistema limita la corrente di lavoro, e quindi il flusso luminoso in uscita.

Caratteristiche utili per la scelta degli apparecchi di illuminazione

Quando si arriva alla fase di progettazione si deve identificare non solo il tipo di sorgente ma soprattutto l’apparecchio di illuminazione più idoneo.

Sul mercato sono presenti moltissimi prodotti, con caratteristiche anche molto diverse e molto spesso risulta difficile orientare la scelta su apparecchi realmente di qualità ed efficienti, che garantiscano le performance richieste, anche nel tempo. Sono numerosi gli aspetti da considerare nella scelta di un apparecchio, molti strettamente legati tra loro. Vediamo quali sono e come ognuno di questi parametri influenzi la progettazione illuminotecnica, cercando di cogliere gli aspetti più importanti quando si affronta il relamping.

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