Innovativi led per lampioni stradali

Alcune delle carenze di un lampione tradizionale sono : l'inquinamento luminoso, l’abbagliamento, lo spreco di energia, e una illuminazione uniforme del terreno. Il disegno perfetto per un lampione eliminerebbe questi problemi. In un nuovo studio, un team di ricercatori riferisce dello sviluppo di un nuovo progetto di illuminazione stradale che sfrutta LED ad alta efficienza e garantisce che brillano solo dove sono necessari, riducono l'inquinamento luminoso, l'abbagliamento e consentono il risparmio energetico.

 I lampioni illuminano la notte, brillano su di strade e marciapiedi in tutto il mondo, ma questi elementi onnipresenti dell'ambiente urbano sono notoriamente inefficienti e importanti per l'inquinamento luminoso che impedisce di vedere il cielo notturno. Le recenti innovazioni in diodi emettitori di luce (LED) hanno migliorato l'efficienza energetica dei lampioni, ma, finora, il loro bagliore ancora irradia con dispendio al di là della zona prevista. Un team di ricercatori di Taiwan e Messico ha sviluppato un nuovo design del sistema di illuminazione che sfrutta LED ad alta efficienza e garantisce che brillano solo dove sono necessari, risparmiando le case circostanti e il cielo della sera da illuminazione indesiderata. Il team ha riferito oggi i suoi risultati                                       Una caratteristica unica del nuovo sistema a LED è la sua adattabilità a diversi disegni di lampione, "a tutti i tipi di strade e forniscono un'illuminazione uniforme con elevata efficienza energetica," dice Ching-Cherng Sole della National Central University di Taiwan . Ad esempio, alcune lampade moderne di una  linea usuale, propongono l'illuminazione della strada dall'alto e lo stesso sistema viene realizzato in una via o un marciapiede di periferia: in mezzo alla strada,. Ma più spesso, le lampade sono inviati ad un lato di una strada, o alternata in un "zig-zag"  da un lato all'altro - un sistema che può essere più efficiente per strade con alto traffico. Il nuovo disegno fornisce la flessibilità per essere utilizzato in diverse esigenze di illuminazione, pur mantenendo un alta efficienza.                                                                                                                                             La lampada proposta si basa su un apparecchio di illuminazione suddiviso in tre parti. La prima parte contiene un cluster di LED, ciascuno delle quali è dotata di una lente speciale, chiamata lente a riflessione totale (TIR) ​​, che focalizza la luce in modo che i raggi sono paralleli tra loro anziché intersecante: il processo è chiamato collimazione. Questi LED coperti dalla lente sono montati all'interno di una cavità riflettente, che "ricicla" la luce e assicura come possibile utilizzarla per illuminare il bersaglio. Infine, come la luce lascia la lampada passa attraverso un diffusore o filtro che taglia i riflessi indesiderati. La combinazione di collimazione e di filtraggio permette anche ai ricercatori di controllare la forma del fascio: un disegno produce un sistema di luce rettangolare ideale per l'illuminazione stradale, dicono i ricercatori.                                                                                Schema del nuovo lampione.                                                                                                                       Il team ha testato le prestazioni del progetto, analizzando quanto poco il raggio si sarebbe diffuso in quanto colpisce il suo bersaglio, una strada o un marciapiede a 10 metri o più di distanza dalla fonte di luce. Quantificate prestazioni della lampada usando qualcosa chiamato come fattore di utilizzo ottico (OUF),  numero che descrive la relazione tra la portata di luce verso il bersaglio e la portata della luce proveniente direttamente fuori dei LED. OUF  superiori indicano prestazioni migliori. Le simulazioni mostrano che il nuovo design raggiunge un OUF del 51-81 %, superando notevolmente un recente progetto "eccellente" che ha raggiunto il 45 per cento. Inoltre, il lampione proposto soddisfa grandi aspettative per il potere e la luminosità. E l'inquinamento luminoso è inoltre notevolmente ridotto: per lampioni tradizionali, fino a un quinto della loro energia totale è diretto orizzontalmente o verso l'alto  o verso il cielo. I migliori lampioni a LED riducono ad un decimo il loro totale di energia. Nel nuovo modello, solo il 2 % del totale di energia della lampada contribuirebbe all’ inquinamento luminoso.

Oltre a ridurre l'inquinamento luminoso e l'abbagliamento, il nuovo modello potrebbe anche risparmiare energia. "Una luce generale del LED potrebbe ridurre il consumo di energia dal 40 al 60 %", dice Sun, la maggiore efficienza della progettazione proposta permetterebbe probabilmente di risparmiare un ulteriore 10 o 50 %. Inoltre, aggiunge, il modulo sarebbe semplice da fabbricare, poiché è costituito da soli quattro parti, per un tipo di lampadina del LED comunemente utilizzata nel settore dell'illuminazione.Il team di Sun aspetta di definire un prototipo del loro progetto nei prossimi 3 ai 6 mesi, e  iniziare le installazioni pratiche del nuovo lampione già dal prossimo anno.