Nota Tecnica – Lumen, efficienze e flusso disperso

Approfondimento tecnico sui motivi per cui sia opportuno utilizzare il tipo di notazione già utilizzato dalla legge Lombardia per la definizione della quantità di luce che può essere dispersa verso il cielo.
Un apparecchio che avesse un emissione di 30 cd/klm sopra i 90 gradi in ogni direzione, invierebbe verso l’alto 30*2π = 188 lumen (una candela è pari ad un lumen per steradiante e ci sono 2π steradianti in una mezza sfera). Assumendo che l’apparecchio abbia un rendimento del 60%, uscirebbero dall’apparecchio 1000*0.60=600 lumen. Quindi la percentuale di flusso uscente verso l’alto rispetto il flusso totale uscente sarebbe 188/600*100=31%.

Questo significa che per ogni 100 lumen emessi dall’apparecchio, ne vanno in cielo 31. Dei restanti 69 lumen che vanno in basso circa uno su dieci viene riflesso verso l’alto dalla superficie illuminata (dipende dal cosiddetto coefficiente di utilizzazione dell’impianto ma come ordine di grandezza la quantità di luce riflessa da una strada con tipico asfalto scuro è circa il 10% del flusso inviato verso il basso). Utilizzando apparecchi perfettamente schermati vanno in cielo solo questi 7, che sono necessari perché la strada sia illuminata, mentre con gli apparecchi dell’esempio sopra ne vanno in cielo 31+7. Quindi avremmo come risultato 5 volte più inquinamento (38 invece di 7) .

Inoltre l’emissione delle superfici differisce da quella degli apparecchi per la sua direzione: quella degli apparecchi è molto più efficiente nel propagarsi ad elevate distanze (anche centinaia di chilometri) e contribuisce molto efficacemente alla produzione di elevati livelli di inquinamento luminoso per addizione dei contributi delle diverse sorgenti sul territorio.

La legge Lombardia pone anche per questi apparecchi un limite di 0cd/klm a 90 gradi ed oltre, mentre la Legge Lazio pone almeno un secondo limite di 0cd/klm a 95 gradi ed oltre.

Inoltre i lumen dovrebbero essere riferiti al flusso emesso dall’apparecchio e non al flusso emesso dalla lampada (la differenza è il rendimento dell’apparecchio). Nel primo caso il 31% di cui sopra diventerebbe un 19%.

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