C. 01/01/1990

2.1.2.1. Lampade a scarica nei gas ad alta intensità Le lampade a scarica nei gas ad alta intensità HID (High Intensity Discharge) sono quelle che maggiormente rispondono ai requisiti richiesti per l'illuminazione pubblica. Esse si dividono in:

- lampade a vapori di sodio a bassa pressione;

- lampade a vapori di sodio ad alta pressione;

- lampade a vapori di mercurio alta pressione ed alogenuri metallici;

- lampade a vapori di mercurio alta pressione a bulbo fluorescente; lampade a vapori di mercurio alta pressione a luce miscelata. 2.1.2.1.1. Lampade a vapori di sodio a bassa pressione Le lampade a vapori di sodio a bassa pressione sono le sorgenti luminose caratterizzate dalla più elevata efficienza luminosa (sino a 170 lm/W) e quindi dalla minore perdita per effetto termico. CARATTERISTICHE PRINCIPALI

a) Vantaggi:

- elevata efficienza luminosa;

- lunga durata (10.000 ore) ;

- favoriscono una maggiore acuità visiva;

- facilitano l'individuazione degli ostacoli;

- presentano una maggior penetrazione del flusso luminoso nella nebbia;

- la luce gialla monocromatica non attrae gli insetti per cui viene eliminata, per certe aree, una delle cause di insudiciamento degli apparecchi;

- richiedono tempi brevi per la riaccensione a caldo (dopo brevi interruzioni) .

b) Svantaggi:

- luce monocromatica gialla che ne sconsiglia l'impiego nei centri storici;

- fattore di potenza dell'ordine di 0,3 (con alimentatore elettromagnetico) ;

- dimensioni notevoli, quindi apparecchi di illuminazione più costosi ed ingombranti; la difficoltà di controllare il flusso luminoso (non essendo la fonte puntiforme) richiede una minor interdistanza tra i centri luminosi rispetto ad altre lampade HID; - posizione di funzionamento limitata a determinate geometrie; - lungo periodo per la messa a regime (8'/15') ;

- costo molto elevato a confronto con altre lampade. Queste lampade sono particolarmente indicate per l'illuminazione di protezione, di incroci, di tunnel, circonvallazioni, strade periferiche ed ovunque sia trascurabile l'esigenza del rispetto dei colori. In alcuni paesi del Centro e Nord Europa sono anche utilizzate nei centri abitati. La normativa relativa è la seguente:

- Norma CEI 34-15 fasc. 516 (1980), V1 (1983) fasc. s/650 "Lampade a vapori di Sodio a bassa pressione" ;

-Norma CEI 34-7 fasc. 769 (1986) "Alimentatori per lampade a scarica (esclusi quelli per lampade fluorescenti)" ;

-Norma CEI 34-26 fasc. 761 (1986) "Condensatori per lampade fluorescenti ed altre lampade a scarica" . Normalizzate CEI 34 – 15 fascicolo 516 e V1/S650 Pot. nom. W Pot. tot. W Cor. Di lampada A Flusso luminoso lm Efficienza luminosa Lm/W Tempo di messa a regime Condensatori di rifer. ..F Diametro mm Lunghezza mm 35 55 90 135 180 56 76 113 175 220 0,62 0,60 0,94 0,95 0,95 4.500 7.400 13.000 21.500 30.500 80 97 115 123 139 7’ 7’ 9’ 10’ 12’ 20 20 25 40 40 52 52 68 68 68 310 425 528 775 1.120 Nuovi tipi a più elevata efficienza 18 26 36 66 91 131 27 36 46 80 106 153 0,35 0,35 0,35 0,62 0,62 0,62 1.800 3.500 5.700 10.700 17.500 26.000 67 97 124 134 165 170 11’ 15’ 15’ 15’ 15’ 15’ 5 5 5 20 20 20 52 52 52 68 68 68 216 310 425 528 775 1.120 N.B. Le perdite ed i condensatori di rifasamento sono riferiti all’impiego di alimentatori tradizionali e non rifusati, nel caso di utilizzo di alimentatori Ibridi (con minori perdite ma più costosi) occorre richiedere al costruttore le relative caratteristiche. Lampade a vapori di sodio ad alta pressione Le lampade Na a.p. di normale produzione si dividono in tre sotto-tipi:

a) oltre all'alimentatore, lampade che necessitano anche dell'accenditore elettronico esterno, sono disponibili nelle potenze di 70 - 100 - 150 - 250 - 400 -1.000 W sia nella forma tubolare in vetro chiaro (più efficienti) che nella forma a bulbo ellissoidale diffondente. Per queste lampade, che sono le più diffuse, si raccomanda che la lunghezza dei conduttori tra lampada e complesso alimentatore-accenditore non superi ben determinati valori in quanto la capacità del cavo potrebbe assorbire parte dell'impulso ad alta tensione generato dall'accenditore;

b) lampade con accenditore interno, che necessitano quindi del solo alimentatore, sono disponibili nelle potenze 50, 70, 150 W;

c) lampade destinate a sostituire direttamente quelle a vapore di mercurio a bulbo fluorescente; esse dispongono internamente di un particolare dispositivo di accensione integrato che consente di impiegarle in sostituzione delle lampade a mercurio a.p. nelle installazioni esistenti senza sostituire l'alimentatore (lampade bus). Su questo impiego si consiglia cautela ed è opportuno, prima di effettuare la sostituzione, sottoporre l'apparecchio di illuminazione esistente (con il relativo alimentatore) a prove di idoneità (secondo norme CEI 34-24). CONSIDERAZIONI Rispetto alle lampade al Na b.p. le lampade Na a.p. presentano alcuni vantaggi e precisamente:

-accettabile resa dei colori che consente tra l'altro di distinguere i colori della segnaletica stradale, mentre nel caso del sodio b.p. tutto ciò che non è giallo appare grigio;

- ridotta dimensione della sorgente luminosa, in pratica puntiforme nella forma tubolare chiara, che consente di realizzare apparecchi di alimentazione con ottiche ad elevato controllo fotometrico e quindi permette tra l'altro, di aumentare l'interdistanza tra i centri luminosi;

- possibilità di funzionare in qualsiasi posizione, quindi maggiori flessibilità di impiego. Attenzione però, nel caso abbastanza frequente di tensione di alimentazione troppo alta o sovratensioni, a differenza di quanto avviene per quelle a bassa pressione, per le lampade al sodio alta pressione la vita fisica si riduce notevolmente, principalmente per le seguenti cause:

-la tensione di lampada aumenta rapidamente ed in conseguenza il sodio di riserva del bruciatore o gli elettrodi vaporizzano più celermente sino ad esaurimento;

- la tensione dell'arco può raggiungere valori tali oltre i quali la tensione di rete (220

V) non è più in grado di sostenerlo ed in conseguenza la lampada si spegne. Si consiglia pertanto di utilizzare solo lampade normalizzate ed è raccomandabile utilizzare unicamente componenti (lampada - alimentatore - accenditore) della stessa casa costruttrice, in quanto la compatibilità tra gli stessi, allo stato attuale delle conoscenze, è fondamentale. Questa raccomandazione deve essere tenuta in particolare considerazione dagli assemblatori di apparecchi di illuminazione, dai manutentori degli impianti ed in particolare dagli operatori che sono preposti agli approvvigionamenti dei componenti. CARATTERISTICHE PRINCIPALI

a) Vantaggi:

- elevata efficienza luminosa;

- lunga durata (8.000 - 12.000 h) alla condizione di tensione stabilizzata ed apparecchi di illuminazione idonei;

- favoriscono una buona acuità visiva;

- buona penetrazione del flusso luminoso nella nebbia;

- accettabile resa dei colori;

- ridotte dimensioni.

b) Svantaggi:

- costo complessivo ancora elevato a confronto con le lampade a vapori di mercurio a bulbo fluorescente;

- accentuazione del colore giallo a detrimento degli altri colori;

-durata condizionata della qualità del servizio elettrico (tensione, frequenza) e della temperatura di lampada;

- tempo di messa a regime relativamente lungo (5-6') Pot. nom. W Pot. tot. W Cor. Di lampada A Flusso luminoso lm Efficienza luminosa Lm/W Tempo di messa a regime Condensatori di rifer. ..F Diametro mm Lunghezza mm 50 (2) 60 0,75 3.500 B

4.000 T 58 67 5’ 10 70 38 156 156 70 (2) 80 1.00 5.600 B

6.500 T 70 81 5’ 12,5 70 38 156 156 100 115 1,2 9.500 B 10.000 T 83 87 5’ 12,5 75 48 186 211 150 168 1,8 13.500 B 14.000 T 80 83 5’ 20 90 48 227 211 250 275 3,0 25.000 B 27.000 T 91 98 5’ 36 90 48 227 250 400 425 4,4 47.000 B 48.000 T 111 113 5’ 45 120 46 280 285

1.000 1.050 10,3 120.000 B 125.000 T 114 119 6’ 100 165 65 400 400 (1) B = bulbo ellissoidale diffondente – T = Tubolare vetro chiaro. (2) Esistono anche con accenditore incorporato (solo con bulbo ellissoidale diffondente avente misure maggiorate).

- Norma CEI 34-24 fasc. 1164 febbraio/89 - "Lampade a vapori di sodio ad alta pressione". N.B. Alla fine del 1989 erano disponibili solamente i fogli di normalizzazione relativi alle potenze di 100 - 150 - 250 - 400 W (fogli n. 1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 1080) .

- Norma CEI 34-7 fascicolo 769 (1986) - "Alimentatori per lampade a scarica" .

- Norma CEI 34-26 fascicolo 761 (1986) - "Condensatori per lampade fluorescenti ed altre lampade a scarica" .

-Accenditori: per gli accenditori non sono ancora disponibili Norme CEI ma solamente documenti IEC (IEC 34-C Central Office n. 148 e 152) (1) . 2.1.2.1.3. Lampada a vapori di alogenuri metallici Sono lampade a vapori di mercurio ad alta pressione il cui tubo di scarico contiene composti di alogenuri metallici oltre al mercurio. L'efficienza luminosa di queste lampade è molto elevata, inferiore a quella delle lampade al Sodio ma superiore di almeno il 50% a quella delle lampade a vapori di mercurio normali. Dato il loro elevato indice di resa del colore sono adatte per gli impieghi in cui occorre una buona resa cromatica, in particolare, per quanto riguarda l'illuminazione esterna, per l'illuminazione di impianti sportivi, parchi e giardini, ecc. Per contro sono caratterizzate da un costo elevato (3-4 volte) rispetto alle lampade a vapori di mercurio a bulbo fluorescente e da una durata inferiore (circa la metà), inoltre necessitano anche di un accenditore ed hanno una posizione di funzionamento limitata a determinate geometrie. Le lampade ad alogenuri metallici sono disponibili in almeno tre versioni:

- lampade ad alogenuri metallici con bulbo fluorescente con potenze di 250 - 400 1.000 W;

-lampade ad alogenuri metallici con bulbo tubolare chiaro disponibili nelle potenze da 35 a 3.500 W;

-lampade ad alogenuri metallici con bulbo tubolare chiaro a doppio attacco con resa cromatica ancora migliorata e particolarmente indicate per l'illuminazione per interni (esposizioni, vetrine, ecc.); sono disponibili nelle potenze di 70 - 150 - 250 W. Come già evidenziato per altri tipi di lampade per queste non esistono ancora norme di riferimento e quindi, in ottemperanza al criterio che ispira la presente "Guida", se ne consiglia l'uso solamente per impieghi particolari. Attualmente sono disponibili solamente delle "informazioni" per la costruzione degli alimentatori per lampade ed alogenuri metallici (bozza di tabella CEI - UNEL - comitato 34 C) . 2.1.2.1.4. Lampade a vapori di mercurio ad alta pressione a bulbo fluorescente Le lampade a vapori di mercurio a bulbo fluorescente sono costituite da un tubo di scarica in quarzo puro entro il quale è contenuto il mercurio; il tubo in quarzo a sua volta è racchiuso in un bulbo ellissoidale rivestito interamente da polveri fluorescenti. Queste lampade hanno raggiunto sino ad ora la massima diffusione ed impiego nell'illuminazione per esterni principalmente dovuta alla notevole affidabilità ed alla sufficiente resa del colore (grado 3). Hanno una durata di oltre 9.000 ore ed una efficienza luminosa pari a 30 - 60 lm/W. Per quanto riguarda la Norma di riferimento le lampade a vapori di mercurio a bulbo fluorescente sono normalizzate sin dal 1971 e le Norme attualmente in vigore sono: Lampade: Norma CEI 34-6 fascicolo 1163 (quarta edizione) Alimentatori: Norma CEI 34-7 fascicolo 769 (1986) Condensatori: Norma CEI 34-26 fascicolo 761 (1986) Esiste inoltre una variante alle lampade a bulbo fluorescente in cui la polvere fluorescente che riveste l'interno di detto bulbo converte la radiazione ultravioletta emessa dal mercurio in una luce più confortevole rispetto alla versione normale; in questo caso la temperatura di colore è intorno ai 3.300 - 3.500 K, l'indice di resa del colore è migliore (Ra=55-60). Queste lampade trovano il loro impiego nelle aree pedonali o residenziali ed anche per interni (industriali o commerciali). Caratteristiche principali

a) Vantaggi:

- buona efficienza luminosa (30-60 lm/W);

- piccole dimensioni;

- lunga durata (oltre 9.000 h);

- elevata affidabilità anche in condizioni ambientali o di rete difficili;