Illuminazione stradale: luci DRL o proiettori a LED

Sezioni dell’articolo

• Un’escursione nella teoria dell’ingegneria dell’illuminazione
• Il principio di funzionamento di LED, DNaT e DRL
• Il problema delle dimensioni e della facilità di posizionamento
• Parametri luminosi di diverse fonti
• Manutenibilità, sicurezza, smaltimento

Fare la scelta giusta delle fonti luminose non è facile. Per illuminare aree esterne e giardini domestici, è necessaria una tecnologia di illuminazione affidabile, duratura ed economica. Offriamo di comprendere i punti di forza e di debolezza delle diverse fonti di illuminazione stradale.

Un’escursione nella teoria dell’ingegneria dell’illuminazione

Siamo così abituati all’illuminazione elettrica che la consideriamo del tutto naturale senza entrare nei dettagli tecnici. Nel frattempo, quasi tutti hanno familiarità con la sensazione di illuminazione insufficiente, anche se la fonte di luce è abbastanza potente e acceca letteralmente gli occhi..

La ragione di questo fenomeno sta nell’intersezione delle caratteristiche fisiche del flusso luminoso e dei principi della percezione della luce da parte dell’occhio umano. Il cosiddetto angolo spaziale della radiazione visibile (scattering) è tanto più ampio quanto maggiore è la dimensione del corpo luminoso.

I tubi luminescenti, come le lampadine delle lampade DRL, emettono con tutta la loro superficie, quindi si ha la sensazione che lo spazio sia inondato di luce. Al contrario, i LED sono piccoli. Un punto così luminoso crea una netta differenza di luminosità: i piani situati perpendicolarmente al flusso luminoso sono ben illuminati, ma tutte le altre superfici sono in una profonda ombra.

Allo stesso tempo, è facile vedere che la torcia a LED al buio è vista da lontano molto meglio di altre fonti. I LED hanno davvero una “portata” maggiore, ma per l’illuminazione completa di un’area aperta, sono necessarie diverse lampade con uno schema attentamente organizzato del loro posizionamento e direzione reciproca.

Il risultato intermedio è questo: in spazi ristretti, non ha senso organizzare una rete elettrica complessa e installare più supporti per alloggiare proiettori a LED. Una lampada al mercurio con una potenza fino a 100 W è in grado di illuminare efficacemente un’area con un raggio di 20-24 metri. Se stiamo parlando di aree molto grandi, diverse luci a LED, le cui linee di luce si intersecano più volte, illumineranno anche gli angoli più lontani.

Il principio di funzionamento di LED, DNaT e DRL

Ma la questione della scelta di una fonte non si limita sempre alla sensibilità dell’illuminazione che produce. Per avere informazioni complete sulle differenze tra i dispositivi di illuminazione, è necessario comprendere il meccanismo della loro azione ed essere in grado di classificare correttamente lampade di diversi tipi.

DRL, ESL, CFL sono nomi diversi per lo stesso tipo di lampade a scarica di gas, il cui bagliore si ottiene ionizzando il vapore di mercurio. La sorgente comprende una lampadina, la cui superficie interna è coperta di fosforo bianco e un reattore elettronico, un convertitore di corrente elettrica per l’accensione e il mantenimento della combustione di un arco ionizzato. La differenza chiave tra i diversi tipi di tali lampade è la disposizione e la posizione dell’unità di controllo. Nelle lampade economiche, è posizionato in modo compatto all’interno della custodia, i DRL richiedono l’installazione di apparecchiature aggiuntive nelle immediate vicinanze.

Lampada DRL con alimentatore

DNaT, DNaS – vari nomi per lampade al sodio ad alta pressione (NLVD). Un bruciatore con vapore di sodio, posto in un pallone riempito con una miscela di gas inerti, funge da corpo luminoso in essi. Come le lampade al mercurio, anche queste lampade richiedono alimentatori, diversi da quelli utilizzati per DRL. Tuttavia, esiste la possibilità di sostituire le lampade al mercurio con lampade al sodio e, sebbene quest’ultima benefici in termini di luminosità rispetto all’energia elettrica, la loro durata è leggermente inferiore. Le lampade sono caratterizzate da una luce arancione ricca e piacevole.

Lampada HPS con alimentatore

Le sorgenti LED, chiamate LED o SDIS, emettono luce a causa di processi transitori in un solido – un semiconduttore. Sono molto sensibili all’ambiente operativo, non tollerano il surriscaldamento e percepiscono deviazioni estremamente negative dei parametri della corrente di alimentazione rispetto a quelli consigliati. I principali vantaggi dell’utilizzo di sorgenti LED sono il consumo estremamente basso e la lunga durata..

Lampioni a LED

Il problema delle dimensioni e della facilità di posizionamento

Come puoi vedere, tutti i tipi di lampade in esame richiedono l’installazione di apparecchiature elettriche aggiuntive. Ma per le lampade a risparmio energetico e LED, i dispositivi ausiliari sono posizionati in modo compatto e nascosto e le lampade al sodio e al mercurio richiedono l’installazione di uno starter e un dispositivo di innesco nel vano tecnico dell’alloggiamento del lampione. Lo schema di collegamento è semplice, ma è necessario montarlo manualmente.

Inoltre, esiste un criterio per la completezza delle apparecchiature di illuminazione. Per installare lampade DRL e al sodio, sono necessari un alloggiamento della lampada e una staffa rinforzata, mentre i proiettori a LED possono essere facilmente montati su quasi tutte le superfici o strutture.

La facilità d’uso delle luci a LED è in gran parte dovuta al loro basso consumo energetico. Sono necessari meno costi per il dispositivo della rete di alimentazione e in alcuni casi l’illuminazione a LED può anche essere autonoma: il fabbisogno giornaliero di elettricità è fornito solo da due o tre fotocellule.

Parametri luminosi di diverse fonti

Per comprendere finalmente la differenza di efficienza di un particolare tipo di illuminazione, è necessario tenere conto della natura dell’emissione luminosa. La temperatura del colore, la predominanza di alcune parti dello spettro, il flusso luminoso e la resa cromatica influiscono non solo sulla comodità della percezione, ma anche sulla sicurezza.

La temperatura della luce del DRL dipende dalla composizione del rivestimento al fosforo e può variare da 3500 K (bianco caldo) a 6000 K (bianco sterile e bianco-blu). Le lampade al sodio hanno un intervallo di temperatura del colore molto stretto, che varia da 2500 a 2600 K. La tecnologia LED è caratterizzata dalle stesse temperature di incandescenza delle lampade al mercurio. Nella vita di tutti i giorni, i più popolari sono i LED bianchi della parte fredda dello spettro (4000 K e oltre), le tonalità calde sono molto meno comuni.

L’indice di resa cromatica è un indicatore diretto dell ‘”assimilazione” della luce da parte dell’occhio umano. La resa cromatica è anche determinata dal grado di distorsione del colore reale di un oggetto in condizioni di illuminazione artificiale, il valore di questo coefficiente può variare da 10 (pessimo) a 100 (ottimo). Per le lampade fluorescenti, la resa cromatica scende da 9 a 6 in proporzione all’aumento della temperatura del bagliore. Per i LED, questa relazione è inversa: più calda è la luce, minore è la sua utilità pratica. NLVD ha un indice di resa cromatica di 3-4, nonostante l’elevata densità di illuminazione, tutti gli oggetti acquisiscono una tinta giallo-arancione.

Vale la pena toccare brevemente le caratteristiche spettrali. Ad esempio: le lampade a incandescenza convenzionali emettono in tutte le gamme, dall’infrarosso al vicino ultravioletto. Mescolando, onde di frequenze diverse si trasformano in un flusso di morbida luce bianca. Le lampade al mercurio e al sodio generano radiazioni in diverse parti dello spettro, ma predominano giallo-arancio, verde e blu. Inoltre, in alcune gamme dello spettro, ci sono “cali”: la lampada non genera affatto onde luminose di questa lunghezza, il che spiega la scarsa sensibilità delle lampade economiche all’occhio.

I LED bianchi non hanno cali nello spettro, ma nella parte verde della loro luminescenza (circa 550 nm) c’è un notevole calo. Ed è in questo intervallo che risiede il picco della sensibilità della percezione della visione umana. Inoltre, ci sono LED che generano luce di una certa frequenza con deviazioni minime, ad esempio rosso (660 nm) o giallo (580 nm).

Manutenibilità, sicurezza, smaltimento

Quando decidi sull’efficacia della tua illuminazione stradale, assicurati di considerare una serie di aspetti pratici. Per tutte le loro carenze, le lampade al mercurio e al sodio sono fonti di luce abbastanza economiche, inoltre offrono la possibilità di sostituire i reattori..

Quando si scelgono le luci a LED, prestare attenzione alla qualità dell’implementazione tecnica del dissipatore di calore. La maggior parte della tecnologia LED economica sta peccando proprio a causa della scarsa dissipazione del calore, a causa della quale si verifica un rapido degrado e un guasto della sorgente..

Scegliendo DRL e lampade a risparmio energetico per l’illuminazione, si corre il rischio di affrontare il problema del loro smaltimento. A causa del contenuto di mercurio, le lampade bruciate non devono essere smaltite insieme ai rifiuti domestici, ma devono essere portate nei centri di demercurizzazione..

Infine, le condizioni meteorologiche svolgono un ruolo importante nell’illuminazione di aree aperte. L’illuminazione a LED per esterni in condizioni di nebbia funziona in modo più efficiente di altre. Vale anche la pena ricordare che le lampade al mercurio di quasi tutti i tipi nella stagione fredda richiedono tempo per riscaldarsi e che le donne delle pulizie brillano di luce e impiegano tempo per riscaldarsi a causa dell’errore di temperatura dei condensatori che fanno parte dei reattori elettronici.

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