Unico: un prodotto, un motto, una norma Illuminazione stradale con alimentazione autonoma fotovoltaica
Unico - punto luce fotovoltaico con alimentazione autonoma compatibile con gli altri sistemi di illuminazione

Da qualche anno, si assiste ad un ritrovato interesse per i sistemi di illuminazione esterna ad alimentazione fotovoltaica. Migliori e più economici moduli, batterie più performanti e meno costose, ma soprattutto apparecchi a LED alimentabili in corrente continua: queste sono le ragioni di un crescente successo.

Aspetto importante è diventata la scelta dell’apparecchio di illuminazione, che deve rendere possibile l’alimentazione in corrente continua, per migliorare l’efficienza del sistema. Con l’avvento dei LED, sono andate in disuso soluzioni in corrente alternata tipo fluorescenti o Sodio Bassa Pressione.

Oggi Revetec fa evolvere il suo prodotto UNICO: il rispetto delle normative sull’illuminazione stradale, l’orologio astronomico, i cicli di funzionamento. Si è però oggi potuto progettare anche un sistema estremamente efficiente dal punto di vista illuminotecnico, in grado di garantire, a parità di prestazioni illuminotecniche, consumi molto ridotti ( da -20% a -50% dei concorrenti), in quanto all’efficienza di un apparecchio di illuminazione di ottima qualità, si aggiungono le tecnologie Reverberi per garantire una durata di accensione ottimale ed una dimmerazione perfetta nel pieno rispetto delle norme.

L’apparecchio di illuminazione

L'apparecchio di illuminazione è un apparecchio a LED di marca primaria.

Illuminazione stradale con alimentazione autonoma fotovoltaica UNICO 2.0

Il gestore del sistema

Questa parte del sistema è composta da:

  • Supporto testa palo meccanico
  • Generatore fotovoltaico
  • Trick box, composta da:
    • Piastra di gestione (Gruppo gestione carica, LPL/FV)
    • Accumulatore

Supporto testa palo

Il supporto testa palo meccanico è realizzato in acciaio zincato e da un lato si aggancia al palo di illuminazione e dall’altro consente il fissaggio del modulo fotovoltaico. Poiché si fissa al palo con tre viti consente l’orientamento del modulo a SUD per massimizzare la produzione. Altro aspetto importante è che il modulo viene fissato alla struttura anteriormente consentendo sia facilità di installazione sia la facile adattabilità ai vari moduli in commercio.

Generatore fotovoltaico

Il sistema UNICO utilizza moduli fotovoltaici standard utilizzati in applicazioni fotovoltaici su impianti grid conneted. Il vantaggi di questa scelta sono molteplici

  • Facile reperibilità
  • Facile intercambiabilità
  • Modelli sempre aggiornati tecnologicamente

Illuminazione stradale con alimentazione autonoma fotovoltaica UNICO 2.0

Trick Box

La Trick Box è il contenitore posto sotto il modulo che contiene:

  • l’accumulatore elettrochimico
  • la piastra posteriore sulla quale è installato il regolatore di carica e il modulo di gestione LPL/FV.

La Trick box ha un grado di protezione IP22, sufficiente per garantire l’ottimale gestione termica della batteria e dei componenti elettronici; le schede elettroniche hanno un grado di protezione minima IP65. Tutti i componenti sono muniti e forniti di appositi connettori per ridurre al minimo i tempi di installazione e aumentare, contestualmente, la sicurezza delle connessioni.

Accumulatore elettrochimico

Vengono forniti, come standard, due accumulatori AGM a scarica profonda da 100Ah, che possono essere collegati a 12 o 24V mantenendo comunque costante la capacità. In alternativa viene fornita la versione al GEL. Come terza alternativa può
essere fornita la versione al Litio (LiFePO). Ricordiamo che questa soluzione comporta problematiche per cariche che avvengono intorno agli zero gradi.

Regolatore di carica

Viene fornito un regolatore che è dotato di inseguimento del punto di massima potenza (MPPT), che consente di massimizzare l’efficienza della conversione. Il regolatore è autoregolante per i sistemi da 12 e 24V.

LPL/FV

LPL/FV è l’evoluzione del modulo di gestione punto punto LPL, introdotto anni fa da Revetec e installato in decine di migliaia di esemplari, con aggiunte le caratteristiche per l’utilizzo in campo fotovoltaico.
LPL/FV è stato equipaggiato con un modulo GPS, che consente di tenere sincronizzati gli orologi in ciascuna unità UNICO e quindi, insieme all’orologio astronomico, migliora il risparmio energetico e la sincronizzazione delle accensioni.
LPL/FV ha la possibilità, nella versione stand alone, di avere a bordo 32 cicli orari settabili da dip switch e 1 ciclo configurabile con programmazione locale via PC, con innumerevoli modalità di programmazione.

UNICO può essere connesso ad un normale sistema di telecontrollo della gamma Opera di Revetec, senza dover avere soluzioni eterogenee in caso di contemporanea presenza di altri impianti dotati della stessa tecnologia.

Illuminazione stradale con alimentazione autonoma fotovoltaica UNICO 2.0 dal basso

I vantaggi dell’orologio astronomico

L’ottimale utilizzo della luce diurna e la tempestiva accensione degli impianti rappresentano una fonte di risparmio spesso trascurata.

Si definisce “crepuscolo civile” l’intervallo di tempo in cui il sole si trova tra 6° sotto l’orizzonte e la linea stessa dell’orizzonte. In questo intervallo va posizionata l’accensione dell’impianto. La durata del “crepuscolo civile” in un determinato luogo dipende principalmente dalla latitudine, dalla longitudine e dal giorno dell’anno, come del resto il sorgere e il tramontare del Sole.

La determinazione del momento in cui posizionare l’accensione e lo spegnimento degli impianti è influenzata dalla morfologia del territorio (pianeggiante, collinare o montuoso) e dalle necessità dell’utenza. É perciò una scelta del gestore “sfruttare” al 100% tutto il crepuscolo posizionando l’accensione degli impianti alla fine del crepuscolo civile, oppure scegliere una percentuale all’interno dello stesso.
Nei lampioni fotovoltaici tradizionali, il comando di accensione degli impianti si gestisce attraverso la lettura della tensione del modulo fotovoltaico, che funge da interruttore crepuscolare. Questi comandi risultano essere molto imprecisi, perché del tutto simile al funzionamento di una fotocellula crepuscolare. Il solo orologio astronomico può garantire un risparmio variabile tra il 5% ed il 15% di energia rispetto ad un sistema tradizionale. Non è inoltre garantita, in presenza di più sistemi, la simultaneità dell’accensione degli impianti. L’interruttore crepuscolare associato al GPS permette di calcolare, avendo a disposizione i dati di latitudine e longitudine dell’installazione, fuso orario e percentuale di crepuscolo civile voluta, l’ora di accensione e spegnimento.

In caso di installazioni multiple, la sincronizzazione degli orologi garantisce l’accensione simultanea degli impianti. Tutte le impostazione dell’interruttore crepuscolare astronomico, in presenza di una gestione telecontrollata, possono essere effettuate da PC remoto.

I cicli di dimmerazione

In genere nei lampioni fotovoltaici l’accensione e lo spegnimento e gli orari di dimmerazione non sono basati su un orario stabilito astronomicamente, ma in base alla luce presente al crepuscolo e all’alba. In altre parole i lampioni non hanno a bordo un orologio preciso e quindi basano le accensioni e le eventuali dimmerazioni dal momento della condizione notte; quindi quando la tensione del modulo fotovoltaico scende sotto un certo valore, scatta un timer che gestisce le accensioni, le dimmerazioni e lo spegnimento. Per esempio alla condizione notte accende l’apparecchio di illuminazione al 100%, poi dopo due ore lo porta al 50% e cosi via. L’orario della condizione notte varia in maniera importante nel corso dell’anno e quindi anche gli orari di dimmerazione.
Tutto questo comporta uno spreco evidente di energia: sia perché la condizione notte è calcolata in maniera sbagliata sia perché si mantiene accesso l’apparecchio di illuminazione a piena potenza quando non occorre.

Illuminazione stradale con alimentazione autonoma fotovoltaica UNICO 2.0

Questo aspetto è reso evidente nell’esempio sopra.
Appare evidente che nel caso con fotocellula (cioè accensione spegnimento determinata dalla tensione generata dal modulo FV) e senza Astro si è costretti a fissare un tempo di accensione a piena potenza fisso a partire dalla condizione notte, e questo tempo rimane fisso in ogni stagione. Con l’Astro invece si può accendere al verificarsi della condizione notte e dimmerare sempre, in ogni stagione, ad una determinata ora. Questo consente di avere un risparmio in termini di energia che si traduce o in periodi lunghi di accensione a piena potenza in altri periodi, o risparmio in termini di dimensionamento dei componenti dell’impianto (più piccoli) o comunque in termini di affidabilità e durata dei componenti (meno profondità di scarica più vita dell’accumulatore per esempio).

In definitiva LPL/FV è un sofisticato gestore dell’energia disponibile in batteria, completamente telecontrollabile grazie alla tecnologia radio OPERA, dotato di un preciso orologio (perché sincronizzato costantemente tramite GPS) che è in grado di accendere e spegnere correttamente e senza sprechi energetici la lampada e di controllare sofisticati cicli di regolazione del flusso luminoso, sempre con l’obiettivo di risparmiare energia, ma in accordo ai dettami della norma UNI 11248, quindi in totale sicurezza.

Prestazioni dell’apparecchio di illuminazione

Una delle tante peculiarità di UNICO 2.0 sono le prestazioni dell’apparecchio di illuminazione.
Si considerino per esempio i parametri che devono essere rispettati in applicazioni stradali, in base alla categoria, per una strada con queste caratteristiche:

  • Corsie doppio senso
  • Larghezza 6 m
  • Asfalto CIE C2

E dove vengono fissati i seguenti parametri:

  • Altezza palo 6 m
  • Interdistanza 20 m
  • Sbraccio 0 m (Apparecchio sul ciglio della strada)
  • 1 fila di apparecchi
  • MF=0,8

Per ogni categoria i parametri da soddisfare sono i seguenti come riportato nella norma UNI EN13201-2:

Illuminazione stradale con alimentazione autonoma fotovoltaica UNICO 2.0

In base al modello dell’apparecchio di seguito viene indicata la categoria illuminotecnica massima dove può essere applicato UNICO 2.0.

Illuminazione stradale con alimentazione autonoma fotovoltaica UNICO 2.0