Le tecnologie di parzializzazione della luce in zone con atmosfere potenzialmente esplosive

Per risparmiare energia negli impianti di illuminazione collocati in zone a rischio di formazione di atmosfere potenzialmente esplosive si può decidere di intervenire con lo spegnimento automatico dei dispositivi dopo un certo numero di ore o, laddove sia possibile, con una riduzione del flusso luminoso in uscita grazie all'impiego di proiettori, armature illuminanti lineari ed high bay con diverse tipologie di dimmerazione.


di Andrea Battauz, R&D Manager di Cortem Group

Premessa

Per risparmiare energia negli impianti di illuminazione collocati in zone a rischio di formazione di atmosfere potenzialmente esplosive si può decidere di intervenire con lo spegnimento automatico dei dispositivi dopo un certo numero di ore o, laddove sia possibile, con una riduzione del flusso luminoso [1] in uscita. 

Fino a pochi anni fa, le sorgenti luminose tradizionali, come le lampade a scarica o i tubi fluorescenti, non si prestavano ad una gestione del flusso luminoso in uscita poiché queste tipologie di sorgenti ottiche funzionavano in maniera ottimale a specifici valori nominali di alimentazione. Spesso la parzializzazione del flusso luminoso avveniva con circuiti che avevano una regolazione poco precisa, producevano sfarfallii o, quando funzionavano, non portavano significativi risparmi energetici (è il caso del reostato accoppiato alla lampada ad incandescenza). Anche in questo campo l'avvento della tecnologia a LED ha portato un’autentica rivoluzione.



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Figura 1 – Proiettori antideflagranti della serie SLED-ME-.. a richiesta disponibili con dimmerazione 1-10V o PWM  

La tecnologia a LED e la parzializzazione del flusso luminoso

Le apparecchiature illuminanti a LED sono composte da un alimentatore elettronico e da una piastra a LED. La piastra a LED costituisce la sorgente luminosa che emette la luce e il flusso luminoso è proporzionale alla corrente che vi passa attraverso. 

Nell'alimentatore elettronico (o driver in inglese) è facilmente Integrabile un sistema che gestisce la corrente in uscita verso la piastra LED in maniera proporzionale o correlata ad un ingresso specifico (circuito del dimmer). Attraverso questo sistema possiamo quindi parzializzare in maniera precisa la luce in uscita da un'apparecchiatura illuminante. Gli alimentatori che sono dotati di questa caratteristica vengono detti alimentatori dimmerabili e le apparecchiature illuminanti costruite con questi alimentatori vengono anch’esse dette dimmerabili.

Le tipologie di dimmerazione

I sistemi più semplici per eseguire la dimmerazione delle lampade a LED ricorrono ad un ingresso che è proporzionale all'output luminoso dell'apparecchiatura. Questo ingresso può essere una tensione compresa tra i 0-10 volt o tra 1-10V oppure può essere un'onda quadra che viene modulata attraverso il suo Duty Cycle [2] (tipo di dimmerazione PWM). 

 Il vantaggio di questi sistemi risiede in un controllo molto semplice realizzabile in maniera economica o con componenti analogici (un potenziometro a resistenza variabile spesso è direttamente applicabile ai sistemi 0-10V e 1-10V). Per contro, il principale difetto di questi tipi di dimmerazione risiede nel fatto che si agisce simultaneamente su molte apparecchiature con il medesimo comando non potendo quindi differenziare per zone in maniera semplice usando un unico circuito. 

A questi sistemi più semplici se ne aggiungono altri molto più sofisticati, tra questi lo standard DALI è forse il più famoso dal punto di vista commerciale. 

 Lo standard DALI si compone di almeno un controller e una rete di alimentatori e può integrare sulla stessa linea sensori e pulsanti. 

A differenza dei sistemi più semplici, sulla rete DALI la comunicazione può essere bidirezionale, le apparecchiature illuminanti hanno un indirizzo e ciascuna di esse può essere pilotata autonomamente dalle altre. Questo ha come conseguenza anche un minor numero di cavi per la realizzazione del bus [3]. È possibile integrare nei sistemi DALI anche apparecchiature illuminanti che usano le dimmerazioni 1-10V o 0-10V con appositi convertitori di segnale.

Conclusioni

Con lo sviluppo di prodotti di illuminazione a LED idonei all’uso in zone classificate a rischio di formazione di atmosfere potenzialmente esplosive, Cortem ha reso disponibili proiettori, armature illuminanti lineari ed high bay con diverse tipologie di dimmerazione.

In questo modo anche in impianti pericolosi è possibile attuare strategie di risparmio energetico che al tempo stesso riducono il costo di esercizio degli impianti e minimizzano il loro impatto ambientale.

Norme di riferimento e bibliografia 

[1] Il flusso luminoso in uscita da un’apparecchiatura illuminante corrisponde alla potenza uscente sotto forma di radiazione luminosa. La luce, infatti, non è altro che una radiazione elettromagnetica contenuta in un certo range di ampiezze d’onda e, come ogni tipologia di radiazione, porta con sé una certa energia. Il flusso luminoso non si misura in Watt ma in lumen, ovvero una misura della potenza luminosa così come viene percepita dall'essere umano (ogni frequenza contenuta nello spettro luminoso è pesata secondo un valore che richiama la percezione dell’occhio umano).

[2] Per Duty Cycle si intende quanto dura il segnale alto rispetto alla durata del segnale.

Data pubblicazione: 19/02/2025

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