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Tecnologia LED nella illuminazione pubblica: studio e sperimentazioni di unsistema in corrente continua

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Tecnologia LED nella illuminazione pubblica: studio e sperimentazioni di unsistema in corrente continua

Impianto di illuminazione pubblica stradale dotato di apparecchi di illuminazione a LED in corrente continua. Lo studio è rivolto alla progettazione e alla realizzazione di un convertitore elettronico prototipale ad alta efficienza alimentato in corrente continua dc/dc. Lo scopo della ricerca è di valutare le eventuali ulteriori maggiori efficienze di un sistema di illuminazione stradale attraverso l’utilizzo di una rete di distribuzione in corrente continua.

Quello dell’illuminazione pubblica è uno dei settori a maggiore impatto sul consumo energetico della pubblica amministrazione. Un efficientamento dei sistemi di illuminazione stradale può pertanto portare a risparmi consistenti sia in termini di consumi energetici sia di spesa pubblica. L’illuminazione a LEDha dimostrato di essere più efficiente rispetto alla tradizionale soluzione basata su lampade a vapori di sodio, con vantaggi in termini di consumi e di vita delle lampade. La tradizionale alimentazione delle lampade LED prevede una distribuzione dell’energia in corrente alternata ed una conversione ca/cc abordo del corpo illuminante. Tale soluzione introduce però perdite a livello del sistema di distribuzione, dovute alla circolazione di corrente reattiva, non convertita dalle lampade in flusso luminoso. Al fine di migliorare l’efficienza del sistema è stata proposta una distribuzione basata sulla corrente continua, cheoffre vantaggi sia in termini di perdite lungo le linee di distribuzione sia a livello di efficienza dell’alimentatore montato sui singoli corpi illuminanti. In particolare le attività di ricerca sono state centrate sulla progettazione, implementazione e caratterizzazione sperimentale di un alimentatore cc/cc per lampade a LED per illuminazione stradale, con caratteristiche di elevata efficienza e realizzazione compatta. Il circuito di potenza è stato dimensionato e caratterizzato attraverso simulazioni circuitali, che hanno evidenziato la possibilità di ottenere rendimenti elevati (superiori a 96%). È stato realizzato un prototipo dell’alimentatore, che è stato montato in un corpo illuminante adatto ad illuminazione urbana. Il rendimento del prototipo misurato è risultato pari a circa 98% a pieno carico. Il valore è da confrontare con il 92% ottenuto per un alimentatore ca/cc di uguale potenza, utilizzato nella soluzione più classica di illuminazione a LED. A partire dai dati di rendimento ottenuti in laboratorio, sono stati effettuati dei confronti di sistema tra le due soluzioni di alimentazione delle lampade LED, per quattrotipiche categorie stradali comprendenti ciascuna 50 corpi illuminanti. Ne è emerso che la soluzione in cc consente risparmi dell’ordine di 2800 kWh/anno ÷ 3600 kWh/anno, corrispondenti ad un risparmio medio annuo sulla spesa di esercizio pari a 12,5 € per ogni corpo illuminante. Questo promettenti risultati sono di buon auspicio per continuare nel 2014 con una concreta applicazione nel campo dell’illuminazione stradale.

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