L’illuminazione stradale in zone classificate a rischio di esplosione
L’illuminazione stradale nelle zone a rischio di esplosione deve minimizzare i fenomeni di abbagliamento ed avere un’impronta luminosa a terra caratterizzata da un illuminamento omogeneo senza grandi picchi e zone d'ombra. Per ottenere un risultato migliore, la luce emessa deve avere un’intensità luminosa maggiore ai lati piuttosto che sul piano di simmetria dell’apparecchio. Con l'avvento della tecnologia a LED questa necessità viene ottemperata dall'uso delle cosiddette “ottiche secondarie”.
di Andrea Battauz, R&D Manager di Cortem Group
Premessa
Quando parliamo di illuminazione stradale intendiamo l'utilizzo di lampade specificamente studiate per l'illuminazione di vie percorse da automobili, autocarri ed altri mezzi. Questo tipo di illuminazione deve affrontare diverse criticità dovute al fatto di dover minimizzare fenomeni di abbagliamento e massimizzare l’uniformità dell’illuminamento con dispositivi illuminanti posti a distanze pari a 3 o 4.5 volte l’altezza dei pali a cui sono installate. [1]
Occorre quindi confrontarsi con concetti illuminotecnici complessi come la luminanza e l’illuminamento medio ma, lungi da voler trattare in maniera estesa questi concetti, proviamo ad analizzare l’utilizzo di questa illuminazione nel contesto delle aree classificate a rischio di formazione di atmosfere esplosive.
L’avvento della tecnologia a LED e l’uso delle ottiche secondarie
Le lampade a campana (high-bay) o i proiettori di luce a fascio stretto (floodlight) hanno un’emissione di intensità luminosa che è sostanzialmente assialsimmetrica rispetto all’asse di simmetria dell’apparecchio. Questo genera un picco dell’illuminamento sul piano ortogonale all’asse di simmetria.
Gli apparecchi per l’illuminazione stradale hanno la necessità di avere un’impronta luminosa a terra caratterizzata da un illuminamento omogeneo senza grandi picchi e zone d'ombra. Per ottenere un risultato migliore, la luce emessa dall’apparecchio deve avere un’intensità luminosa maggiore ai lati piuttosto che sul piano di simmetria dell’apparecchio.
Per raggiungere questo genere di emissione con le sorgenti luminose tradizionali (incandescenza, tubi al neon, lampade a scarica) le apparecchiature illuminanti necessitavano di forme peculiari che ricalcavano la forma delle lampadine e dei riflettori che ospitavano al loro interno.
Con l'avvento della tecnologia a LED questa necessità viene ottemperata dall'uso delle cosiddette “ottiche secondarie”. Il LED, infatti, è costituito da una prima lente, generalmente realizzata in silicone trasparente, posta immediatamente sopra il diodo emettitore di luce (chip) che realizza un’emissione assialsimmetrica della luce rispetto al suo asse di simmetria. Distribuzioni di luce diverse ed asimmetriche vengono ottenute con l’utilizzo di speciali ottiche secondarie che sfruttano il principio di rifrazione della luce per la ripartizione secondo diversi schemi. Queste ultime sono disposte sopra i led in configurazioni singole o modulari.
Fig. 1 Esempio di studio fotometrico per l’illuminazione stradale e perimetrale con armature illuminanti stradali modello STREETEX-MN-100200 installate a palo e a parete.
L’armatura illuminante stradale serie StreetEx
La nuova armatura illuminante stradale StreetEx sfrutta la tecnologia a LED per rispondere a esigenze fotometriche sofisticate in ambienti a rischio di formazione di atmosfera esplosiva classificati come Zona 1, 2, 21 e 22. [2]
Questo prodotto sposta ad un livello più alto la gestione dell'impronta luminosa e dell'uniformità dell’illuminamento e viene proposto con tre tipologie di ottiche, conformi agli standard IESNA Tipo I, III e V.
Fig. 3 Ottiche IESNA disponibili
Le ottiche IESNA di tipo I e di tipo III sono ideali per distribuire la luce su strade e percorsi, assicurano una copertura uniforme senza eccessiva dispersione di luce verso il cielo e le aree circostanti. Normalmente nei progetti delle EPC [3] in ambito Oil&Gas le lampade utilizzate per illuminare vengono spesso fissate su pali la cui forma risente dell’uso delle vecchie plafoniere con tubi al neon che per decenni hanno dominato il mercato dell’illuminazione.
Le nuove lampade StreetEx con ottica IESNA tipo I si prestano ad essere montate longitudinalmente all'asse del palo, che in queste applicazioni risulta inclinato di 15°, 22.5° o 30° rispetto all'orizzontale.
La configurazione con ottica IESNA tipo III esalta le prestazioni con la lampada montata ortogonalmente rispetto al palo. La caratteristica fotometria asimmetrica di questa ottica fa sì che la luce non venga emessa dietro il palo andando a concentrare e proiettare la luce davanti a sé.
Per completezza, inoltre, si è prevista un’ottica rispondente allo standard IESNA tipo V con un'apertura circa 90 ° del fascio luminoso.
Fig. 4 Tipi di Installazione della serie StreetEx
Conclusioni
La nuova armatura illuminante serie StreetEx nasce per incontrare le esigenze di illuminazione di strade, ma le sue applicazioni possono spaziare in maniera molto più ampia grazie alla qualità della luce a LED e all'uniformità degli illuminamenti nell'impronta luminosa.
L’uso di ottiche con emissione asimmetrica è adatto in molteplici applicazioni, quali l'illuminazione di zone con presenza di camminamenti, scalini e scale. L’uso di questi apparecchi deve spingere a ripensare le strutture di sostegno, ora possibili con semplici paline diritte. Oltre alla semplificazione strutturale vi sarà un miglioramento generale in tutti gli aspetti che riguardano l'illuminazione, dalla qualità della luce alla distribuzione dell’illuminamento.
Note, norme di riferimento e bibliografia
[1]Lighting – Gianni Forcolini pag. 408 - Edizioni Hoepli 2004
[2]La classificazione in zone è presente nella DIRETTIVA 1999/92/CE- ALLEGATO 1 (2)
[3]Nell'industria del petrolio e del gas, l'acronimo EPC sta per "Engineering, Procurement, and Construction" (Ingegneria, Acquisto e Costruzione)
Data pubblicazione: 15/03/2024
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