Semafori a led

In una città media il consumo dei semafori incide per circa il 10% sul totale della pubblica illuminazione (dai dati del 2000 di Modena). Per fare un esempio, la Città di Torino spende annualmente più di 750.000 € per l’energia elettrica dei semafori (circa 56000 lampade), a cui vanno aggiunti i costi di manutenzione (pulizia, sostituzione periodica lampade, etc). Le possibilità di risparmio energetico ed economico in questo campo possono quindi essere molto interessanti.

Ad oggi la maggior parte delle lampade dei semafori sono caratterizzate dalla tecnologia a filamento incandescente, con tutte le inefficienze che ne derivano di conseguenza:

  • spreco di energia dovuto all’elevata quantità di calore generato non utile all’illuminazione;
  • perdita di gran parte della luce prodotta dovuta al passaggio della luce bianca attraverso filtri che permettono di ottenere il giallo, rosso e verde;
  • durata limitata;
  • sicurezza, in quanto la bruciatura del filamento causa l’interruzione dell’illuminazione.

L’innovazione tecnologica ha messo a disposizione nuove lampade semaforiche formate da gruppi di led. La diffusione di queste lampade con attacco standard, che possono essere montate in pochi minuti sugli impianti esistenti è già iniziata da tempo in Stati Uniti e Canada, mentre in Italia si stanno compiendo i primi passi.

I principali vantaggi dei led rispetto alle lampade a filamento sono:

  • minor consumo (dal 70% all’85% di riduzione);
  • maggiore durata (oltre 10 volte);
  • forte riduzione della manutenzione (maggior durata, assenza di parabola);
  • maggiore sicurezza (migliore visibilità in condizioni critiche ed elevata affidabilità della lampada).

Il led ha una vita di circa 100.000 ore contro le 5.000 di una lampada ad incandescenza. Non solo consuma meno a parità di luminosità, ma non ha bisogno del filtro (nel caso del rosso, per esempio, il vetro colorato fa passare solo il 20% della luce emessa), in quanto la luce emessa è già colorata. Tale luce essendo monocromatica risulta particolarmente brillante.
Una lampada a led per una lanterna da 200 mm ha una potenza di circa 10 W; per gli attraversamenti pedonali o le frecce direzionali si scende a circa 5 W se si utilizzano lampade in cui sono i led a formare la figura senza bisogno di filtri.
Rispetto alle lampade a filamento inoltre i led hanno una minor perdita di luminosità nel tempo e sono meno sensibili alle vibrazioni; hanno quindi vita più lunga in impegni particolarmente gravosi.
Le lampade a led sono composte da decine di led fissati a un supporto circolare piano, non c’è quindi più bisogno di parabola. Si eliminano così gli effetti di falso illuminamento dovuti al riflesso del sole sulla parabola. Inoltre non è più necessario pulire la parabola (operazione che richiede l’apertura della lanterna).
L’elevato numero di led di ogni lampada è anche garanzia di affidabilità, perché in caso di fuori servizio di una o più led la lampada continua a funzionare.

Esistono in Italia due soluzioni per installare un nuovo semaforo a led o convertire un impianto tradizionale:

  • Lampade a led che hanno l’attacco standard (E27) in modo da poter sostitiure le lampade a filamento senza alcuna modifica (foto di seguito)
LED

Figura 1. Tipologia di semafori a LED. Fonte: immagini dal web.

  • Lanterne speciali progettate per le lampade a led

Entrambe queste soluzioni possono essere fornite con alimentazione 220 V in c.a. o a richiesta in bassa tensione e c.c.

Vi sono ulteriori sviluppi tecnologici nell’impiantistica semaforica: in futuro non ci sarà più una centralina che distribuisce l’elettricità con due fili per ogni lampada, ma una vera e propria rete locale (LAN) a cui saranno collegati i circuiti di controllo posizionati sulle lampade. Dalla centralina uscirà un solo cavo di rete che permetterà di dialogare con i circuiti di controllo di ogni lampada. Un secondo cavo distribuirà la corrente elettrica a tutte le lampade. Si avrà così una forte semplificazione dei cablaggi e una standardizzazione dei componenti.

Questo nuovo tipo di semaforo è già stato costruito dal Politecnico di Torino ed è installato per la sperimentezione in una via centrale di Torino. E’ qui disponibile la descrizione dell’impianto e dei suoi vantaggi.

Normativa

La normativa europea di riferimento per la segnaletica stradale è la UNI EN 12368:2006. Negli Stati Uniti per i semafori a led ci sono le specifiche dell’Institute of transportation engineers (dal sito del Consortium for Energy Efficiency) ed Energy Star.

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