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Quasi un anno fa (nel Novembre 2009), Ambiente Italia pubblicava l’articolo: “Con i LED non si risparmia…anzi” . A Settembre 2010 il NLPIP (National Lighting Product Information Program) ha pubblicato un nuovo articolo sull’argomento dal titolo “Specifier Reports: Streetlight for collector roads” che giunge esattamente alle stesse conclusioni pubblicate da Ambiente Italia, cioè che: comparando il costo del ciclo di vita degli impianti a tecnologia emergente (LED ed induzione) con quelli tradizionali (sodio ad alta pressione e alogenuri metallici), risulta che il costo degli impianti tradizionali è nettamente inferiore.

Giudicate Voi

illuminazione di un impianto a LED

illuminazione uniforme al sodio

Lo studio eseguito dal NLPIP consiste in un’approfondita analisi di costo del ciclo di vita di 14 differenti tipologie di impianti per l’illuminazione di un tratto di strada urbana di 1,6 km.

In seguito a questa pubblicazione, il NLPIP ha ricevuto una risposta critica da parte del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). Il PNNL gestisce il programma GATEWAY per conto del US Department of Energy (DOE). Il programma GATEWAY prevede la realizzazione di impianti pilota di illuminazione a LED al fine di testare ed esporre la tecnologia. I risultati dei “case studies” analizzati dal PNNL sono tutti più o meno favorevoli alla tecnologia LED. Nella risposta inviata al PNNL il NLPIP scrive in maniera molto precisa e circostanziata, elencando punto per punto tutti i motivi per cui ritiene che i risultati conseguiti dal PNNL siano poco attendibili o errati. Ad esempio, si legge nella risposta, non è stato tenuto conto della luce ambiente già presente nell’area di studio, sono stati paragonati impianti LED che illuminano la metà degli impianti al sodio che andavano a sostituire (e di conseguenza il costo degli impianti LED è risultato inferiore), in alcuni casi è stata utilizzata un’analisi matematica non appropriata ai dati proposti.

E’ interessante notare che il NLPIP è un programma amministrato dal LRC (Lighting Research Center – uno fra i più autorevoli organismi mondiali su questa tematica) e che per assicurare la propria obiettività, non accetta finanziamenti dai costruttori di impianti di illuminazione. Ha alcuni sponsor, fra questi LRC e la US EPA (l’agenzia governativa degli Stati Uniti per la protezione dell’ambiente).

Per l’analisi in oggetto, il NLPIP ha acquistato, tra il Luglio e l’Ottobre del 2009, 4 impianti al sodio ad alta pressione (High Pressure Sodium – HPS), uno ad induzione, 8 a LED (Light Emitting Diode) ed uno ad idruri metallici (PSMH – Pulse Start Metal Halide). In base alle caratteristiche di ogni impianto, ha determinato quanti lampioni servissero ad illuminare un dato tratto di strada rispettando dei valori indicati di illuminazione.

La strada scelta per la simulazione è una via urbana di medio traffico, con negozi e rischio medio di conflitto con i pedoni. La via in esame ha una larghezza di 14,6 metri. Si tratta di una tipica via cittadina, di collegamento tra le zone residenziali locali e le grandi arterie di comunicazione (tangenziali, autostrade).

Il NLPIP ha fatto eseguire da un laboratorio indipendente dei test fotometrici su tutti e 14 gli impianti in esame. Dai risultati è emerso, fra l’altro, che non tutti gli impianti rispondevano in pieno ai requisiti ottici richiesti (solo uno era full cutoff, classe verticale media, tipo III). Analizzando le curve fotometriche con un software appropriato (AGi32 ver.2.04) è stato in fine calcolato il numero di lampioni necessari per illuminare rispettando i criteri dello standard RP-8. E’ stata considerata un’altezza dei pali pari a 8,2 m e sono stati analizzati due differenti layout: uno con i lampioni posti solo su un lato della strada, l’altro sfalsato con lampioni su entrambi i lati della strada. Per la simulazione non è stata considerata la luce di fondo tipicamente presente in un ambiente urbano ma difficilmente ripetibile durante un test.  Data la presenza di luce parassita che fuoriesce dagli impianti non perfettamente full cutoff, questa è stata eliminata dall’analisi per non alterare i risultati.

Passiamo dunque ai risultati. Per quanto riguarda le distanze, si vede che in media gli impianti a LED e quello ad induzione devono essere installati ad interdistanze pari alla metà rispetto agli impianti tradizionali (cioè bisogna installare un numero doppio di pali!), sia nella configurazione singola che in quella sfalsata a quinconce. Dal punto di vista del consumo energetico, solo due impianti a LED su otto risultano consumare meno del migliore al sodio. In generale, i migliori (energeticamente parlando) impianti a LED e al sodio si equivalgono. C’è però una grande variabilità dei valori di consumo degli impianti a LED: quello più energivoro consuma più del doppio di quello più efficiente.

I risultati più interessanti però, sono quelli dell’analisi economica. E’ stato considerato un tempo di vita dell’impianto di 27 anni e 4200 ore di accensione all’anno appare subito evidente che sono i costi iniziali dell’impianto a giocare un ruolo decisivo. Anche considerando l’ipotesi che gli impianti a LED non necessitino, in 27 anni, di sostituzione delle lampade, anche se per Legge sugli appalti, deve essere sempre prevista almeno una manutenzione l’anno, il loro costo rimane comunque sempre più elevato degli impianti HPS (in alcuni casi è il doppio). Se i LED necessitassero anche solo una sostituzione delle lampade in 27 anni, il loro costo arriverebbe, in alcuni casi, a superare il triplo degli impianti tradizionali. Da notare, come ovvio, che anche negli impianti a LED sono stati considerati i costi di manutenzione ordinaria (pulizia delle ottiche o dei vetri).

A titolo di esempio, nelle due immagini che seguono, è possibile vedere un tratto di strada illuminato in modo uniforme con impianti al sodio ed un tratto di strada illuminato con impianti a LED. Anche se il confronto è solo indicativo, si vede subito la differenza tra un impianto ben realizzato che illumina in maniera uniforme ed uno che illumina in modo non uniforme. Per avere lo stesso tipo di uniformità del sodio, si sarebbe dovuto, quantomeno, raddoppiare il numero dei lampioni LED.

Articolo a cura di Ambiente Italia