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Passa alle lampade LED per l'illuminazione stradale per una maggiore durata e minori tassi di guasto
Perché le lampade LED per l'illuminazione stradale hanno una durata 2–3 volte superiore rispetto a quelle ad alta pressione al sodio (HPS) e alogene metalliche
Rispetto ai tradizionali lampioni a sodio ad alta pressione o a ioduri metallici, i lampioni a LED durano da 2 a 3 volte di più. Stiamo parlando di durate comprese tra 50.000 e 100.000 ore, rispetto alle 10.000–24.000 ore dei sistemi più vecchi. La durata dei LED è superiore di oltre 5 volte grazie alla loro costruzione a stato solido e alla gestione termica. Il motivo del guasto delle lampade a scarica tradizionali risiede nell’usura degli elettrodi, nella rottura dei filamenti e nella frattura delle capsule in vetro. Questi problemi, che affliggono le lampade tradizionali, non esistono nei LED, poiché questi ultimi sono realizzati con tecnologia a stato solido e non utilizzano involucri in vetro. I sistemi di raffreddamento avanzati dei LED e le schede elettroniche progettate appositamente proteggono le sorgenti luminose. La maggior parte dei corpi illuminanti LED di qualità funziona ancora al di sopra del 70% della sua efficienza luminosa dopo 50.000 ore di funzionamento. Molte città che hanno installato corpi illuminanti a LED segnalano una riduzione del 60% del numero di lampadine da sostituire rispetto ai tradizionali lampioni stradali. Ciò rappresenta un risparmio notevole per i bilanci operativi e di manutenzione delle città.
ROI nella realtà: Come le città hanno ridotto i costi annuali di manutenzione dell'illuminazione stradale del 60–70%
I comuni risparmiano sui costi di manutenzione quando sostituiscono i corpi illuminanti stradali con tecnologia LED. I risparmi derivanti da un minor numero di interventi d'emergenza, da un funzionamento più regolare e da una maggiore durata delle lampade contribuiscono tutti a questi risultati complessivi. Supponiamo che una città abbia sostituito 10.000 corpi illuminanti stradali a vapore di sodio ad alta pressione con modelli LED: i costi annuali di manutenzione sarebbero così passati da 200.000 $ a 60.000 $. Ciò corrisponde a una riduzione superiore al 70%, ottenuta evitando la sostituzione integrale dei corpi illuminanti ogni quindici anni. I comuni risparmiano sui costi di manutenzione anche grazie alla minore frequenza degli interventi per sostituire le lampade bruciate. La riduzione del numero di interventi per la sostituzione delle lampade comporta una diminuzione del 50% della necessità di straordinari e di invii di squadre tecniche. Le carcasse con grado di protezione IP66 sono progettate per resistere alle intemperie e, in abbinamento a sistemi di controllo intelligenti, possono ridurre significativamente la probabilità di guasti prematuri della carcassa stessa. I risparmi sui costi di manutenzione consentono ai comuni di destinare maggiori risorse agli investimenti nelle infrastrutture.
Dopo aver considerato i costi del lavoro, i costi dei componenti e i risparmi sulle future bollette elettriche, la maggior parte degli interventi di retrofitting con LED raggiunge il pareggio di bilancio in tre-cinque anni.
Utilizzare controlli intelligenti per ottimizzare le funzionalità dell'illuminazione stradale e prolungare la vita utile dei componenti progettati
I controlli intelligenti che integrano la regolazione adattiva della luminosità e l'attivazione basata sul movimento contribuiscono a ridurre le sollecitazioni termiche sui driver e sull'ottica dei corpi illuminanti stradali.
I sistemi intelligenti mitigano attivamente i guasti del conducente e degli ottici causati dall'accumulo termico, che di solito provoca (gioco di parole intenzionale) guasti ai componenti meccanici ed elettronici dei lampioni stradali. Questi sistemi riducono tipicamente la luminosità dei lampioni stradali al 30-50% del valore nominale durante le ore di basso carico e attivano l'illuminazione a rilevamento di movimento solo illuminando completamente i lampioni stradali e/o i semafori. Diversi studi hanno dimostrato l'efficacia dei Controlli Intelligenti nell'illuminazione stradale, autostradale e per il traffico, con riduzioni della temperatura operativa e degli sforzi termici sui componenti ottomeccanici elettronici dei lampioni stradali e sulle relative lenti pari a 15-20 °C. I Controlli Intelligenti riducono il tasso di invecchiamento di condensatori e giunzioni saldate e ritardano l’insorgenza della cosiddetta «sindrome della lente gialla». L’implementazione dei Controlli Intelligenti ha regolarmente dimostrato un allungamento della vita utile dei driver da 2 a 3 volte e una riduzione delle sostituzioni degli ottici superiore al 50% (e, in alcuni casi, superiore al 90%).
Prova empirica: i sistemi intelligenti di illuminazione stradale riducono approssimativamente la frequenza degli interventi di manutenzione del 45%.
Il lavoro di manutenzione può essere notevolmente ridotto grazie ai sistemi di controllo intelligenti. Ad esempio, uno studio recente condotto per due anni in 12 città diverse ha dimostrato che i sistemi adattivi hanno ridotto le chiamate di intervento del 40–45%. Il miglioramento maggiore è stato ottenuto perché tali sistemi hanno prevenuto i guasti operando a potenza inferiore al massimo, evitando il surriscaldamento e i conseguenti guasti. In effetti, gli operatori hanno rilevato una diminuzione del 30% dei guasti quando le apparecchiature sono state fatte funzionare al 50% della potenza nominale. E i sensori di movimento? Non deludono affatto, contribuendo a una riduzione del 60% delle chiamate fuori orario. Con un numero minore di guasti, i team possono agire in modo proattivo e occuparsi degli aggiornamenti del sistema. Questo approccio non solo prolunga la vita utile del sistema, ma riduce anche i costi in diversi modi.
Abilita la manutenzione predittiva per l’illuminazione stradale urbana tramite monitoraggio IoT
La rilevazione precoce di guasti del driver, deriva di tensione o degrado della fotocellula tramite sensori IoT
I sistemi di monitoraggio intelligente non attendono che qualcosa si rompa né eseguono la manutenzione dei lampioni secondo un programma prestabilito. Al contrario, i sistemi di monitoraggio intelligente sono dotati di una varietà di sensori per diverse variabili prestazionali e le confrontano con i valori attesi per ciascun lampione. Queste variabili includono il consumo di energia, la tensione, la temperatura e il tempo di risposta della fotocellula (luce). Ad esempio, un aumento del 15% della corrente elettrica indica che il driver probabilmente si guasterà entro 3 giorni. Inoltre, se la fotocellula non reagisce oppure la tensione è al di fuori dell’intervallo impostato, il lampione richiede manutenzione o potrebbe guastarsi completamente. Infine, i sensori di temperatura possono eliminare falsi allarmi (ad esempio, se la lampada diventa improvvisamente troppo calda, potrebbe essere necessaria una manutenzione piuttosto che attribuire il problema all’invecchiamento previsto o al calo progressivo dell’intensità luminosa).
Questo aiuta i tecnici a risolvere i problemi in una posizione specifica, anziché dover sostituire interi sistemi perché alcuni componenti potrebbero eventualmente guastarsi.
Gli esempi di monitoraggio remoto dell'illuminazione stradale sfumano il confine tra interventi di emergenza e manutenzione ordinaria. A Helsinki e a Barcellona, il monitoraggio remoto dei lampioni ha determinato una riduzione delle chiamate ai servizi di emergenza del 30-35% in poco più di un anno dall’installazione. Il monitoraggio dello stato di salute dei lampioni consente ai servizi di manutenzione di anticipare lo stato delle attrezzature, evitando così interventi non programmati e chiamate ai servizi di emergenza. A Helsinki, gli ingegneri hanno riscontrato che i sistemi di monitoraggio hanno migliorato l’efficienza della manutenzione dei lampioni fino al 35%, poiché tali sistemi hanno individuato squilibri nell’impianto elettrico che, altrimenti, sarebbero rimasti indetectati fino al loro guasto e alla conseguente chiamata di emergenza. La manutenzione preventiva riduce le chiamate per interventi di emergenza, poiché non tutti gli squilibri negli impianti elettrici possono essere rilevati mediante ispezione visiva durante la manutenzione ordinaria. Gli squilibri e il degrado degli impianti elettrici prima della chiamata di emergenza possono essere ritardati grazie alla manutenzione ordinaria. Una manutenzione ordinaria mirata sui sistemi elettrici individuati consente una migliore pianificazione dei percorsi degli addetti alla riparazione, minimizzandone i tempi di spostamento. Il monitoraggio d’emergenza dei lampioni rende sostenibile economicamente la manutenzione dell’illuminazione stradale. La manutenzione ordinaria basata sul monitoraggio dei lampioni è più conveniente, poiché i lampioni nei quartieri monitorati restano accesi, consentendo ai quartieri stessi di risparmiare decine di migliaia di dollari.
Domande frequenti
1. Perché le città dovrebbero prendere in considerazione il passaggio a illuminazione stradale a LED?
Rispetto ai tradizionali impianti di illuminazione stradale, la cui durata è compresa tra 10.000 e 24.000 ore, i lampioni a LED hanno una vita utile pari a 50.000–100.000 ore. Inoltre, comportano costi inferiori grazie alla minore necessità di manutenzione e mantengono almeno il 70% della loro luminosità anche dopo un utilizzo prolungato.
2. Quali sono i vantaggi dei lampioni stradali a LED con controllo intelligente?
I sistemi di controllo intelligente riducono la necessità di manutenzione e prolungano la vita utile dei lampioni stradali a LED attenuando adattivamente l’intensità luminosa, così da limitare lo stress termico.
3. Quali sono i vantaggi dell’utilizzo di sistemi di monitoraggio IoT sui lampioni stradali?
I sistemi di monitoraggio IoT effettuano un rilevamento in tempo reale per identificare eventuali malfunzionamenti prima che si verifichino e prevedere le esigenze future. Questo tipo di monitoraggio in tempo reale risulta meno costoso e aumenta la durata dei lampioni stradali.
4. Quanto sono pratici i sistemi intelligenti?
I sistemi di monitoraggio remoto si sono dimostrati molto pratici e utili in città come Helsinki e Barcellona, dove la manutenzione dei lampioni avviene in modo efficiente. Poiché sono necessari meno interventi di emergenza, questi sistemi consentono un risparmio del 30-35% sui costi di riparazione.