Gest

ione d

i im

pia

nto

*Paolo Di Lecce; *Filippo Manfredi- Reverberi Enetec

Paolo Di Lecce, Filippo Manfredi

La tecnologia LED ha portato alla ribalta dispositivi per il risparmio energetico che

presentano qualche limite applicativo: una marea montante, che sta diventando uno

standard negli impianti di illuminazione pubblica, laddove si installino nuovi apparecchi LED

Una logica... “antismart”

Mezzanotte virtuale o risparmio virtuale?

In questo articolo partiamo dal considerare alcu-

ni semplici algoritmi software che vengono resi

disponibili nei driver dei LED, spesso perciò

a costi molto bassi, che presumono

di calcolare il momento indicativo

in cui ci si aspetta la mezzanotte, per

consentire la regolazione del flusso luminoso

mediante un programma orario preimpostato

in fabbrica. Dal momento che però non si tratta

di valutazioni basate su orari reali, ma su dati

indiretti, in questa sede cercheremo di capire

perché gli errori generati da questi dispositivi

siano significativi. Un altro importante aspetto

critico nevralgico di questi dispositivi è quello

che - una volta programmati - non possano

essere facilmente riprogrammati, a meno di

utilizzare apparecchiature costose per recarsi

presso gli apparecchi, in quota, sperando che

l’apparecchio a LED sia anche di facile apertura.

(Ovvero: queste considerazioni fanno facilmente

capire come la riprogrammazione sia appunto

un evento virtuale, come la mezzanotte, che

nessuno farà mai, e quando si legge o si dice

che il dispositivo è riprogrammabile lo si fa solo

per ingannare chi con conosce le problematiche

e per coprire un limite reale dell’applicazione).

ASSIL, Associazione Italiana dei costruttori di Illuminazione, coglien-

do un sempre maggiore interesse per i sistemi di telegestione, ha ri-

tenuto opportuno affrontare la problematica con i propri associati ed

ha individuato un percorso volto a dare chiarezza agli operatori del

settore.

Qual è la migliore definizione di “illuminazione urbana intelligente”?

Una definizione che raccoglie molti consensi è la seguente:

“Effettiva integrazione, automatica ed ecocompatibile, di sistemi fisi-

ci, digitali e sociali per garantire la migliore illuminazione, sicurezza

ed interoperabilità in ogni situazione. Il sistema di illuminazione

intelligente potrebbe integrarsi o interfacciarsi con altri sistemi intel-

ligenti come smart building, smart city o smart grid“.

Gli ambiti all’interno dei quali opera questo tipo di illuminazione sono:

Telecontrollo: Trasmissione, dalla periferica al computer del Centro di

Controllo, dei dati e degli stati di funzionamento dell’impianto (moni-

toraggio dei parametri funzionali)

Telecomando: Programmazione, comando e regolazione a distanza

delle modalità di funzionamento di un impianto tramite un adeguato

software installato presso un Centro di Controllo

Telegestione: Insieme delle funzioni di telecontrollo e telecomando

tramite un unico software di gestione.

Centro di Controllo: PC o server, installato anche a grande distanza

dagli impianti, che raccoglie e gestisce tutti i dati e le attività relative

agli impianti di Pubblica Illuminazione di una città o di un quartiere

tramite un applicativo Software dedicato.

Volendo classificare i vari tipi e livelli crescenti di soluzioni tecnologi-

che, si possono adottare le seguenti definizioni:

Livello 1 - Sistema stand alone• Non comunica a distanza

• Multilivello, in quanto modifica autonomamente i livelli di

illuminazione durante la notte

• Pre-programmato in fabbrica e/o modificabile solo recandosi in sito

• L’accensione e lo spegnimento sono rapportati al ciclo giorno/notte

durante tutto l’anno, modificando gli orari in accordo alle stagioni

Livello 2 – Telecontrollo• Multilivello, in quanto modifica autonomamente i livelli di

illuminazione durante la notte

• Comunicazione unidirezionale: da periferica al Centro di Controllo.

La periferica comunica al Centro di Controllo gli stati, gli allarmi e le

misure;

• L’accensione e lo spegnimento sono rapportati al ciclo giorno/notte

durante tutto l’anno, modificando gli orari in accordo alle stagioni

QUANTO E’ “INTELLIGENTE” UN APPARECCHIO DI ILLUMINAZIONE? LA CLASSIFICAZIONE ASSIL

LC_2015_004_INT@072-075.indd 72 27/08/15 15:07

Livello 3 –Telegestione• Comunicazione bidirezionale: la periferica comunica al Centro di Controllo

gli stati, gli allarmi e le misure di ogni singolo punto luce; il Centro di

Controllo può interagire con la periferia per modificare le programmazioni, le

impostazioni o addirittura in real time per comandare accensioni, spegnimenti

e regolazioni di luce in ogni singolo punto luce

• Multilivello in quanto modifica autonomamente i livelli di illuminazione

durante la notte

• L’accensione e lo spegnimento sono rapportati al ciclo giorno/notte durante

tutto l’anno, modificandogli orari in accordo alle stagioni

Livello 4 –Telegestione & interoperabilità• Comunicazione bidirezionale: la periferica comunica al Centro di Controllo

gli stati, gli allarmi e le misure di ogni singolo punto luce; il Centro di

Controllo può interagire con la periferia per modificare le programmazioni, le

impostazioni o addirittura in real time per comandare accensioni, spegnimenti

e regolazioni di luce in ogni singolo punto luce, tramite un software aperto e

che interagisce con altri sistemi in ottica “smart city”.

* Multilivello in quanto modifica autonomamente i livelli di illuminazione

durante la notte

* Interagisce in tempo reale con sensori (luce solare – meteo – traffico ecc.),

per garantire la migliore illuminazione in quel momento, ovvero quella che

garantisce la maggiore sicurezza e il maggior risparmio energetico

*Predisposto per consentire la trasmissione dei dati di sistemi no lighting (Wi-

Fi, videosorveglianza, Gestione totem interattivi, Servizi informativi ecc.)

Smart Lighting: come i punti luce equipaggiati con dispositivi intelligenti

comunicano con il quadro di alimentazione, e questo con il server del Centro di

Controllo e Supervisione

Dispositivo per il controllo e la dimmerazione del punto luce

in Radio Frequenza(courtesy: Reverberi Enetec)

Un’altra limitazione apportata da questi disposi-

tivi è quella che la difficoltà di riprogrammazione

diventa impossibilità quando si dovesse - anche

fra soli 10 anni - pensare di dotare l’impianto

di dispositivi Smart, sia nel campo dell’illumina-

zione, sia in altri settori: di fatto i costi di ripro-

grammazione se non di sostituzione sarebbero

cosi elevati da disincentivare qualunque inve-

stimento futuro, fino a quando gli apparecchi

a LED non fossero completamente sostituiti. E

allora? Questa marea silenziosa di dispositivi a

mezzanotte virtuale annegano di fatto ogni idea

di Smart City e tutti i desideri di investimento

Smart per i prossimi 10-20 anni, la vita attesa

dell’apparecchio LED.

I limiti del calcolo della mezzanotte

virtuale

I software di calcolo della mezzanotte virtuale si

basano su un semplice concetto: la mezzanot-

te è all’incirca a metà della notte. Basta perciò

misurare quanto è durata la notte precedente

e presumere che la mezzanotte sarà, a partire

dall’accensione dell’impianto, dopo la metà

delle ore di accensione della notte precedente.

Un concetto molto efficace all’Equatore, molto

meno quando si sale alle nostre latitudini.

I fattori che possono disturbare questo calcolo

possono essere di vari tipi:

1.Accensione e spegnimento dell’impianto

con interruttore crepuscolare. In questo ca-

so la durata della notte può variare anche di

mezz’ora da un giorno all’altro, nel caso che

le condizioni meteo siano differenti. A questo

si pone facilmente rimedio calcolando la dura-

ta della notte come media, ad esempio, delle

durate degli ultimi 5 giorni. Inoltre questo in-

conveniente non si verifica se l’accensione è

comandata da orologio crepuscolare astrono-

mico. Le variazioni di durata della notte non

sono significative se valutate in ambito di giorni

vicini tra loro.

2.Accensione breve. Una manutenzione

dell’impianto, un black out, possono determina-

re un calcolo profondamente errato, ma a que-

sto si pone parzialmente rimedio semplicemente

scartando dei valori di durata inferiori ad una

certa soglia ( per esempio, inferiori alle 6 ore).

3.Collocazione geografica. In relazione al-

la posizione geografica del luogo dove sono

installati gli impianti, la mezzanotte vera può

variare, nell’arco dell’anno, anche di mezz’ora.

I nostri software di calcolo indicano una varia-

zione possibile, tra Bardonecchia e Otranto, di

quasi un’ora. Questo significa che rispetto alla

mezzanotte vera ad Otranto la mezzanotte reale

sarà circa mezz’ora più tardi di quella presunta,

mentre a Bardonecchia si anticiperà di mezz’ora.

4.Ora legale. L’ora legale, che è una conven-

zione, non può essere presa in conto da questi

software. Quindi l’algoritmo indicherà che si è a

mezzanotte quando l’ora reale è l’una di notte

nel periodo di ora legale. Ed a questo problema

Alimentatori elettronici dimmerabili per lampade a scarica: il cuore dello Smart Lighting

Esempio di ciclo giornaliero eseguibile da dispositivi con la stima della mezzanotte virtuale

LC_2015_004_INT@072-075.indd 73 27/08/15 15:07

Gest

ione d

i im

pia

nto

74le fo

rme

del p

roge

tto

n.4/2015

non c’è rimedio. Si pensi a tutte le leggi regionali

che obbligano alla riduzione del flusso luminoso

entro una certa ora, di solito le 23 o le 24. Ebbe-

ne la legge non sarà rispettata nel periodo di ora

legale se si imposta la dimmerazione alle 24.00.

Il risparmio è virtuale se si tiene

conto delle norme e della sicurezza

Quindi i dispositivi che calcolano la mezzanotte

virtuale sono piuttosto imprecisi, con il rischio

di non rispettare le leggi regionali sull’inquina-

mento luminoso. Nei casi estremi, si può arrivare

anche a 1,5 ore di differenza tra mezzanotte

presunta e mezzanotte reale. Abbiamo cercato

di capire le conseguenze in un giorno dell’anno,

ma cosa succede quando si esamina l’anno nel

suo complesso?

Bisogna innanzitutto aver chiaro che il ciclo di

funzionamento di questi dispositivi è uno ed uno

1 Carmiano (LE). Il nuovo impianto di illuminazione ha riguardato anche il centro storico. 2 Uno dei 19 quadri di alimentazione installati (cortesia: Reverberi Enetec). 3 Alcuni dei nuovi apparecchi stradali a luce LED. 4 Smart Lighting: dispositivo per il controllo del punto luce con la tecnologia delle Onde Convogliate.

Il Comune di Carmiano (LE) ha bandito una gara per l’ammodernamento

degli impianti di Illuminazione Pubblica in regime di Project Financing.

L’appalto è stato vinto dalla società Berlor, una delle più attive in zona nel

settore specifico. Il progetto che è risultato vincente prevedeva la sosti-

tuzione di 2.160 apparecchi di illuminazione con prodotti più efficienti a

tecnologia LED, tutti dotati di modulo di controllo punto punto LPL della

Reverberi Enetec.

Nei 19 quadri di alimentazione sono stati installati i cosiddetti Gateway

a Onde Convogliate, ovvero i dispositivi DIM, LPM, RAM che interrogano

periodicamente i moduli LPL e ne comandano in tempo reale il livello di

illuminazione. I risultati ottenuti mostrano un risparmio del 35%, supe-

riore al 30% ipotizzato in fase di gara. Lungo i 4 assi di accesso alla città

sono installati sensori LTM di ultima generazione per la misura della Lu-

minanza e del Traffico in tempo reale, in modo da adattare le condizioni

di illuminazione a quanto effettivamente avviene in città. Altri dispositivi

per la Smart City completano l’intervento: telecamere installate in alcu-

ni punti sensibili, Hot Spot Wifi nelle aree pubbliche di maggior pregio.

Dispositivi alimentati tutti dagli impianti di Pubblica Illuminazione,

grazie ai moduli LPL che accendono e spengono le lampade sulla base di

un ordine che arriva dal Gateway. L’architettura di impianto è gestita dal

Software Maestro Professional, in versione client server, con possibilità di

interfaccia web per il comune

UN ESEMPIO DI INVESTIMENTO OCULATO: UN PROJECT FINANCING NEL COMUNE DI CARMIANO (LE)

1

3

4

2

solo, per qualunque giorno dell’anno. La norma

UNI 11248 e la norma UNI 11431 consentono la

riduzione del flusso luminoso quando il traffico

- rispetto al flusso di portata della strada - si è

ridotto del 50% e del 75%.

Cosa succederà nel giorno della festa del San-

to Patrono, nei giorni che precedono il Natale,

nelle notti bianche, ed in qualunque occasione

in cui il traffico è sostenuto fino a tarda ora?

Probabilmente le condizioni per ridurre il flusso

luminoso si verificheranno alle 2 o anche alle

3 di notte (pensiamo all’estate oppure ad una

via molto trafficata come Corso Buenos Aires

a Milano). Per garantire la sicurezza in questi

giorni dell’anno, dovrei impostare in fabbrica un

ciclo urbano che preveda la riduzione del flusso

luminoso alle 2 di notte. Ma purtroppo il ciclo

impostabile è uno solo, quindi mi troverei ad

avere tutte le notti una dimmerazione alle 2 del

mattino. Quali risparmi in questo caso? Il 10%?

Potrebbe essere anche tanto.

L’amministrazione attenta al risparmio per ri-

spettare le leggi sull’inquinamento luminoso

ed avere almeno un 20% di risparmio ridurrà

il flusso luminoso alle 23.00, ma poi con qua-

le coscienza affronterà una notte bianca o un

concerto affollato sapendo che gli impianti dalle

23.00 sono a metà regime? La sola risposta è un

LC_2015_004_INT@072-075.indd 74 27/08/15 15:07

controllo della regolazione con orologio calendario, e sistema punto punto,

dove l’impianto sa sempre in che giorno o in che stagione si è, le centraline

sono sempre in grado di tenere conto dell’ora legale, ed è possibile anche

definire cicli orari diversi in funzione delle stagioni o del luogo. Ad esempio:

si potrebbe decidere di dimmerare a partire dalle 20.00 in inverno, e a

partire dalle 23.00 in estate. O anche adottare un profilo di dimmerazione

diverso nel corso della settimana rispetto al week end. Se l’impianto di

illuminazione è localizzato in area industriale, durante il w.e. si è sempre in

condizioni di ridurre il flusso luminoso fin dall’accensione, se non ci sono

lavorazioni, e sincronizzare i cicli di dimmerazione con gli orari degli uffici.

Ma la stessa cosa non è possibile con un ciclo fisso e invariabile, che non

sappia distinguere i week-end dai giorni lavorativi.

Con un orologio calendario ed un sistema punto punto invece si arriva ad

ottenere il 30% - 35% di risparmio, senza compromettere la sicurezza.

Troppo spesso in alcune città si sono viste applicazioni anche di alimenta-

tori elettronici dimmerabili dotati di algoritmi per la mezzanotte virtuale:

per ottenere il risparmio contrattuale si dimmerava alle 19.00 in inverno,

situazione nella quale poi si verificano puntualmente incidenti o si assiste

alle lamentele della popolazione, perché una riduzione del flusso del 50%

è ben visibile.

Inoltre un sistema punto punto, se telecontrollato, permette anche di ri-

programmare a costi minimi attraverso il software del centro di controllo

i profili di dimmerazione, una opzione molto utile se non indispensabile

nei casi di eventi puntuali come le notti bianche. Una alternativa ai sistemi

punto punto comandati da orologio calendario è da ricercare nella Smart

City e nello Smart Lighting: un sistema che concilia la sicurezza, con un ri-

sparmio che può arrivare anche al 50%! Installando un sistema di controllo

e comando punto punto, gestito da una sonda come la LTM, si possono

avere informazioni in tempo reale sulla luminanza e sul traffico e quindi

regolare l’impianto in modo che solo quando ci sono le effettive condizioni

che consentono la dimmerazione questa possa essere attuata.

© RIPRODUZIONE RISERVATA

ALTEC s.a.s. - Via 1o Maggio, 8 - 20873 Cavenago BrianzaTel. 02 92 53 688 - Fax 02 92 51 376

www.altecpcb.it

047706_B2V_15_01.indd 1 07/07/15 16:46

Esempi di schermate per il controllo del singolo punto luce (cortesia: Reverberi Enetec)

http://www.reverberi.it/it

LC_2015_004_INT@072-075.indd 75 27/08/15 15:07