Energia e Rifiuti
Giovedì, 23 Maggio 2013 22:00

Iluminazione Pubblica a LED

Illuminazione pubblica

Questo progetto fa parte dei progetti ad investimento con ritorno.
E' noto come il costo dell'energia per illuminazione pubblica pesi su una parte consistente dei bilanci comunali. In particolare per Salsomaggiore il costo e' di 350.000€ /anno per i consumi elettrici e circa 45.000€ per la manutenzione dell'impianto.
Abbiamo effettuato uno studio raccogliendo i dati della rete di illuminazione pubblica e contattando varie ditte produttrici di lampioni LED per elaborare un piano di ammortamento in modo compatibile con le restrizioni imposte dal patto di stabilità.
Da questa ricerca è emerso che sono presenti circa 3500 lampade, di vario tipo: a mercurio, a Sodio ad alta pressione e a bassa pressione. Gran parte di questi elementi ( lampada + lampione) sono obsoleti, fuori norma o rientrano nella direttiva Europea per l'eliminazione dei dispositivi contenenti mercurio.
Considerazioni economiche e calcoli hanno permesso di identificare due piani di sostituzione con ammortamento a 3 o a 5 anni.
Brevemente dai calcoli fatti, quando tutte le lampade saranno sostituite il risparmio sarà di almeno 200.000€, che potranno essere investiti in altri progetti.
L'illuminazione a LED permetterà di avere una migliore qualità del servizio, eliminando l'inquinamento luminoso, l'abbagliamento e le zone oscure, ed abbattendo notevolmente il costo di manutenzione, considerando che le lampade LED hanno una durata minima di 50.000 ore contro le 5000 ore di quelle attualmente montate.
Abbiamo anche elaborato un progetto per l'illuminazione interna degli ambienti pubblici, quali scuole, uffici, palestre, biblioteca ecc.
Qui sono presenti circa 1000 lampade in gran parte ad incandescenza, con una spesa annua per l'energia elettrica di circa 27.000€.
Sostituendo anche qui tutte le lampade con quelle LED, a fronte di un costo una tantum di 15.000€, si avrebbe una spesa annua per energia di circa 12.000€, che permetterebbe un tempo di ammortamento di 7 mesi. Dopo quel periodo si risparmierebbero 15.000€ all'anno, anche questi da investire in nuovi progetti.
Ricordiamo che molti comuni, soprattutto quelli associati ai "comuni virtuosi", hanno già messo in pratica tali operazioni sugli impianti di illuminazione pubblica, con risultati pari a quelli del nostro studio, dimostrandone quindi la fattibilità e la convenienza.

Pubblicato in Energia & Rifiuti

PREMESSA
Il settore dell’illuminazione pubblica, attualmente, presenta caratteristiche tali da consentire la realizzazione di interventi di efficienza energetica, finalizzati al conseguimento di un consistente risparmio di energia elettrica, con conseguenti benefici in termini economici ed ambientali.
Tutti gli interventi di riqualificazione dovranno essere valutati, oltre che dal punto di vista dell’efficienza energetica ed economica, anche dal punto di vista della qualità del servizio offerto ai cittadini.

NOTA TECNICA
LED e' un acronimo inglese per " Light Emitting Diode". I dispositivi LED possono sostituire qualunque lampadina tradizionale ad incandescenza, a basso consumo, fluorescente, ecc.
Riguardo ai consumi, se compariamo i vari tipi di lampade, rispetto ad una lampadina ad incandescenza da 100W, troviamo che una lampadina a basso consumo della stessa potenza luninosa consuma 22W, mentre una lampadina a LED consuma tra 6 e 8 W.
Riguardo alla durata, la lampadina ad incandescenza ha una durata tra 1000 e 1500 ore, una a basso consumo di circa 5000 ore, una a LEd di 50000 ore.

SITUAZIONE ATTUALE
L’analisi degli impianti di illuminazione pubblica del Comune di Salsomaggiore ha richiesto la raccolta dei seguenti dati:
- numero, tipologia e potenza delle lampade;
- tipologia dei corpi illuminanti, con particolare riferimento alla loro schermatura e al loro stato di conservazione;
- consumi annuali di energia attiva e di energia reattiva, potenze impegnate e tensioni di alimentazione;
- costi annuali per il consumo dell’energia elettrica ed eventuali penali per l’eccessivo consumo di energia reattiva;
- costi annuali di manutenzione;
- modalità di gestione degli impianti ed eventuale utilizzo di riduttori di flusso o di altri dispositivi per la regolazione delle lampade.
Le principali caratteristiche degli impianti sono state fornite dal personale tecnico del Comune.
Il sistema di illuminazione pubblica del Comune si compone di circa 3.500 punti luce.
Le lampade attualmente installate sono principalmente di due tipologie a scarica in gas: ai vapori di mercurio e ai vapori di sodio ad alta pressione.
La Tab. 1 riepiloga, in quantità e tipologia, la composizione del parco Lampade. Nel complesso gli impianti di illuminazione pubblica dispongono di 681 lampade ai vapori di mercurio, di 2.730 lampade al sodio alta pressione, di 138 lampade agli alogenuri metallici.

Situazione Parco Lampade:

  • Vapori di Mercurio
    138 punti luce a 80W
    477 punti luce a 125W
    66 punti luce a 250W
  • Vapori di Sodio Alta Pressione
    401 punti luce a 70W
    108 punti luce a 110W
    1356 punti luce a 100W
    719 punti luce a 150W
    146 punti luce a 250W
  • Ioduri Metallici
    138 punti luce a 150W

Attualmente gli impianti di illuminazione pubblica sono privi di riduttori di flusso luminoso di tipo centralizzato o puntuale. Tali dispositivi sono in grado di attenuare il flusso luminoso emesso dalle lampade nelle ore centrali della notte e permettono di ottenere un buon risparmio di energia elettrica, senza
penalizzare la qualità del servizio.
Gli apparecchi utilizzati negli impianti di illuminazione pubblica del Comune si possono suddividere in tre tipologie:
- apparecchi per l’illuminazione stradale, impiegati per illuminare le zone a traffico prevalentemente veicolare;
- apparecchi da arredo urbano, impiegati per l’illuminazione delle zone residenziali e per l’illuminazione di aree a traffico prevalentemente o esclusivamente pedonale (l’aspetto estetico assume per questa tipologia particolare importanza);
- apparecchi per proiezione, impiegati nell’illuminazione sportiva e d’accento come, ad esempio, l’illuminazione di monumenti ed edifici storici.
- apparecchi per illuminazione interna locali comunali
Secondo le informazioni reperite presso gli uffici comunali solamente il 20% degli impianti di
illuminazione pubblica rispetta la normativa vigente, aggiornata successivamente alla installazione della maggior parte degli impianti del Comune. Ciò è stato preso in considerazione ai fini dell’attuale lavoro.
Nel complesso, gli impianti di illuminazione pubblica del Comune sono caratterizzati da una potenza installata (lampade e dispositivi ausiliari) pari a circa 520 kW e da un consumo annuo di energia elettrica pari a circa 2080 MWh/a.
Il periodo di funzionamento di ciascuna lampada ammonta a più di 4.000 ore annue, pari a più di 11,7 ore giornaliere.
L’importo annuo per l’acquisto dell’energia elettrica ammonta a circa 350.000 € (IVA compresa).
L’importo annuo per la manutenzione è stato per il 2011 di 36.000 + IVA

1 - ILLUMINAZIONE STRADALE
La spesa annua media per energia elettrica e' di 350.000€, + 45.000 per manutenzione impianti.
Le lampadine ( circa 3500)attualmente installate sono di vario tipo, al sodio, sodio ad alta pressione, al mercurio. queste ultime entro il 2015 saranno dichiarate fuori norma e non piu' certificabili CE, quindi andranno sostituite con altro tipo a norma.
La durata di una lampadina del tipo sopra descritto e' di 5000 ore.
Il tempo di accensione dell'impianto e' di 4000 ore all'anno. significa che mediamente vanno sostituite le lampadine quasi ogni anno. poi in realta' durano di piu', ma la luce che fanno diminuisce sempre piu'. questo e' visibile lungo le strade di Salsomaggiore, con lampadine di luminosita' e colore diversi.
Bisogna notare che l'80% dei corpi illuminanti sono fuori norma per quanto riguarda l'inquinamento luminoso, per cui andrebbero sostituiti.
Altro problema e' lo stato in cui si trova l'impianto: molti dei cavi sono interrotti e guasti, per cui per ragioni tecniche cio' da' luogo ad un consumo maggiore.
ci sono all'incirca 700 corpi illuminanti ( lampioni) a norma, le cui lampadine potrebbero essere direttamente sostituite da lampadine a LED con un costo variabile da 50 a 150€ a lampadina.
per gli altri lampioni si deve sostituire tutta la testa con una a LED. ( circa 2300 lampioni) con un costo di 400 € ciascuno.
Tecnicamente le lampadine e le teste illuminanti sono direttamente alimentabili con 220 V, senza alcun altro dispositivo. La luce che i LED forniscono e' migliore di quella delle altre lampadine e l'accensione e' immediata.

Calcolo e piano economico
La sostituzione totale dei lampioni ha un costo di 1.351.000€.
Sara' da valutare se distribuirlo in piu' anni o ottenere finanziamenti (nella situazione attuale sembra difficile per il patto di stabilita') per un acquisto iniziale di tutto il materiale.

Situazione attuale: Costo energia: 353.000 €/anno
Costo manutenzione: 45.000 €/anno
Totale 398.000 €/anno

Situazione con sostituzione totale: Costo energia 143.300 €/anno
e piano in 10 anni Costo manutenzione 0
Costo ammortamento 130.100 €/anno
Totale 273.400 €/anno
Risparmio annuo: 124.600 €


Dal grafico che segue si puo' vedere come il "breaking point" per questo progetto e' di poco meno di 4 anni, cioe' dopo i primi quattro anni si sente la convenienza.

Spesa LED 10 anni
Il grafico illustra la spesa in 10 anni

2 - ILLUMINAZIONE LOCALI COMUNALI
L'illuminazione dei locali del Comune, come uffici, corridoi, locali ricezione pubblico, ecc.
I corpi illuminanti sono costituiti da lampade a incandescenza di almeno 100W l'una, lampade fluorescenti di vecchio tipo( contengono mercurio ), lampade a basso consumo( poche in numero).
Le lampade fluorescenti dovranno in ogni caso essere sostituite perche' non a norma con le disposizioni comunitarie, data la presenza di mercurio e suoi sali all'interno.
Non esiste un sistema di interruttori crepuscolari e di regolazione, per cui spesso queste lampade rimangono accese anche in pieno giorno.
si possono sostituire con circa 15€ l'una tutte le lampadine degli uffici e locali degli edifici comunali.
la maggior parte delle lampadine sono ancora ad incandescenza. Supponendo 1000 lampadine da 100W ciascuna, con una accensione di 8 ore al giorno, per 300gg all'anno, il consumo e' di almeno 240.000KWh/anno, con un costo di 24.000€ piu' la manutenzione di circa 2000€ /anno.
sostituendo tutte le lampade con LED da 10 W, il costo dell'elettricita' e' di 2400€/anno.

Calcolo e piano economico
il costo di 1000 lampadine LED e' di circa 15.000 € .
Ogni anno si risparmiano 21600 € sulla bolletta elettrica piu' 2000 € di manutenzione.
Il tempo di ammortamento e' di 7-8 mesi mesi. Bisognera' solo valutare se operare la sostituzione completa oppure per la sostituzione graduale ogni volta che le lampade si bruciano.

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