Come riqualificare e rendere più efficienti gli impianti di illuminazione

Il cosiddetto “efficientamento” degli impianti di illuminazione è un obiettivo che si presenta frequentemente a causa del veloce sviluppo tecnologico dopo pochi anni gli impianti risultano già obsoleti

Il cosiddetto “efficientamento” degli impianti di illuminazione è un obiettivo che oggi si presenta frequentemente nel lavoro di progettisti ed installatori. La ragione è molto semplice: impianti realizzati pochi anni fa risultano già obsoleti a causa del veloce sviluppo tecnologico.

Quando sono ben progettati e sono realizzati a regola d’arte, gli interventi di riqualificazione impiantistica riducono i consumi di energia elettrica e, allo stesso tempo, innalzano la qualità dell’illuminazione. L’incremento di efficienza e qualità si ottiene in vari modi. I provvedimenti più risolutivi sono questi (in ordine di impegno economico e progettuale):

  1. sostituzione delle sorgenti luminose,
  2. installazione di nuovi apparecchi,
  3. nuova dislocazione nell’ambiente delle fonti luminose,
  4. adozione di sistemi automatici di gestione dell’impianto.
sorgenti per impianti di illuminazione
Lampade integrate a tecnologia LED Leuci

Sostituzione delle sorgenti luminose

Il primo tipo di intervento è quello più economico e più semplice. Conviene adottarlo quando è possibile equipaggiare gli apparecchi con le nuove lampade LED senza la perdita della certificazione di sicurezza del fabbricante e quando il flusso luminoso, la distribuzione e la qualità cromatica della luce sono le stesse o molto simili a quelle originarie.

I vantaggi economici sono notevoli anche sostituendo le vecchie lampade definite “a risparmio energetico” con le lampade LED ad alta resa cromatica. Con il ricambio dei vecchi tipi ad incandescenza, normali e alogeni, l’efficienza aumenta di almeno cinque volte: una lampada da 50 W lascia il posto ad un prodotto che consuma circa 10 W, ovviamente mantenendo costante il flusso erogato. Sostituendo le alogene a bassissima tensione, al trasformatore lamellare o toroidale subentra l’alimentatore elettronico che consuma circa il 5% della potenza assorbita dai LED. Bisogna inoltre considerare che con l’alta efficienza si riduce la quantità di calore generato dall’impianto con tangibili vantaggi per la climatizzazione degli ambienti.

Anche in presenza di altri tipi di lampade il ricambio “paga”. Un apparecchio proiettore con la tradizionale lampada a vapori di alogenuri metallici da 35 W restituisce un flusso di circa 2500 lumen. Lo stesso flusso è generato da un LED (della famiglia dei COB-LED) con potenza di 21 W costituito da un piccolo disco con diametro di 13 mm posto su una base rettangolare che misura 20 x 24 mm e 1.5 mm di altezza. Lo stesso tipo di lampada a scarica da 70 W è sostituibile con un COB-LED da 42 W a parità di flusso.

Molti interventi si effettuano oggi negli ambienti di lavoro in apparecchi forniti delle classiche fluorescenti a sviluppo lineare di 18, 36 e 58 W, con diametro di 26 mm. Il ricambio viene fatto con i cosiddetti “tubi LED” che hanno le stesse lunghezze, diametri e attacchi. Si tratta di tubi di materiale plastico che hanno all’interno un modulo lineare, vale a dire una fila continua di chip su un circuito stampato a forma di striscia.

cob-led e tubi led impianti di illuminazione
A sinistra: COB-LED (Chip On Board) di varie dimensioni e potenze Bridgelux – A destra: tubi LED con involucri di protezione opalino e trasparenti Ervan

Installazione di nuovi apparecchi

Il secondo tipo di intervento riguarda gli apparecchi ed è più impegnativo del precedente in termini di lavoro e di costi. I vantaggi sono dati principalmente delle componenti ottiche. Il parametro che fa la differenza è il rendimento luminoso dato dal rapporto tra il flusso che esce dall’apparecchio e il flusso generato dalle lampade al suo interno. Valutando in percentuali si può passare da valori intorno al 50% all’80%. Molte ottiche – realizzate in polimetilmetacrilato (PMMA) – si presentano come riflettori lenticolari dalle minime dimensioni e dai pesi molto ridotti, dotate di buona resistenza meccanica, funzionanti principalmente in riflessione totale interna. Il tecnopolimero PMMA ha un alto fattore di trasmissione della luce senza aberrazioni cromatiche.

Nuova dislocazione nell’ambiente delle fonti luminose

Il terzo intervento riguarda la dislocazione degli apparecchi nell’ambiente. A volte la luce è genericamente diffusa quando invece deve essere “dosata” zona per zona. La regola che dovrebbe sempre essere rispettata nei progetti illuminotecnici è illuminare in giusta misura dove effettivamente serve, cioè dove si svolgono attività che richiedono determinati livelli di illuminamento. In molti casi una diversa dislocazione degli apparecchi consente di ridurre la potenza impegnata migliorando funzionalità e comfort visivo.

Adozione di sistemi automatici di gestione dell’impianto

Il quarto ed ultimo intervento richiede di apportare modifiche al sistema di gestione dell’impianto. Non è detto che siano cambiamenti impegnativi od onerosi. Già l’installazione di sensori può essere economica e vantaggiosa, per esempio sensori che regolino la luce artificiale in relazione a quella naturale e attivino l’impianto solo alla presenza delle persone.

Ma anche l’adozione di light dimmer può dare dei benefici concreti. La regolazione del flusso luminoso, modulando la potenza elettrica consumata, permette di personalizzare l’illuminazione eliminando inutili sprechi. Ulteriori vantaggi si conseguono con interventi più impegnativi basati sui nuovi sistemi bus o wireless di domotica e di building automation in ambienti nuovi o da ristrutturare, offerti oggi a prezzi contenuti in varie versioni per un’ampia gamma di esigenze.

Foto in apertura: Ottiche lenticolari secondarie a riflessione totale interna per sorgenti LED Khatod

Gianni Forcolini
Informazioni su Gianni Forcolini 16 Articoli
Architetto e designer, docente in Lighting Design alla Facoltà del Design, Politecnico di Milano. Autore di libri, saggi e articoli. Si occupa di progettazione di oggetti e installazioni luminose, impianti, apparecchi e sistemi di illuminazione per ambienti interni ed esterni.