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Ragione sociale
CAVALERA SISTEMI S.R.L.
 
Indirizzo
Via Toselli 23 73044 GalatoneLE
Riferimento
 
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Sito web
http://www.cavalerasistemi.it/
 

Scheda di controllo ibrida multicanale per lampade a led ed a scarica a vapori di sodio ad alta pressione

Descrizione progetto

Si propone di realizzare una scheda elettronica di controllo che implementi sia funzioni di controllo di potenza che di comunicazione. Tale scheda sarà infatti capace di pilotare fino a sei lampade a LED, oppure fino a cinque lampade LED più una lampada a scarica a vapori di sodio ad alta pressione (di seguito denominata “lampada a scarica” per abbreviazione). Questa versatilità sarà ottenuta per mezzo dell’implementazione di una uscita riconfigurabile capace di pilotare, a scelta dell’utente, una lampada a scarica oppure una lampada a LED. Inoltre la scheda proposta permetterà di comunicare, attraverso la linea di alimentazione, con il quadro elettrico in modo da programmare l’accensione o lo spegnimento delle lampade e la loro luminosità.

Azienda

Le costruzioni elettroniche Cavalera nascono nel 1958 (fondatore Sebastiano Cavalera padre di Giorgio) con la produzione di stabilizzatori ed antenne TV diffusi in Puglia con il marchio PERFECT. Nel 1979 inizia la produzione di Regolatori Semaforici elettronici a microprocessore e nel 1989 di generatori TELETEXT per le emittenti televisive private. L’azienda Cavalera Sistemi (socio fondatore Giorgio Cavalera) è stata costituita nell’anno 1998 con oggetto sociale la progettazione, la costruzione e la vendita di apparecchiature e sistemi elettronici ed informatici. E’ costituita dai due soci fondatori Cavalera Giorgio e dott.ssa Caramellino Piera. Sin dal 1998 l’azienda iniziò la produzione e commercializzazione con il proprio marchio di regolatori di flusso per l’illuminazione pubblica ECOFLUX distribuiti in Puglia-Molise e Basilicata da ACMEI SUD SPA di Bari. Inoltre produce diverse apparecchiature elettroniche commercializzate con i marchi dei propri clienti; ad esempio driver di potenza a 230 e 24 V, anemometri multicanale, generatori di potenza a 20kHz, piccoli PLC per l’automazione, combinatori telefonici ed altro. Assembla al suo interno piccoli lotti di schede elettroniche in tecnologia PTH e in tecnologia SMT mentre si appoggia all’esterno per la produzione di grandi lotti. Parallelamente all’attività di produzione l’azienda si occupa di progettazione elettronica conto terzi avvalendosi della competenza e della esperienza ventennale del suo socio fondatore, di un ingegnere interno e di tre ingegneri consulenti esterni. Dal 2005 l’azienda Cavalera Sistemi è associata CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano) e nel 2008 è entrata a far parte del programma europeo riguardante il risparmio energetico nella pubblica illuminazione GREENLIGHT come endorser. In questi ultimi anni ha progettato apparecchiature elettroniche hardware e firmware per i seguenti clienti più importanti:
LIGI ELETTROMEDICALI SPA Elettronica di comando e controllo per Pupillometro
SITI – B&T GROUP SPA Diverse schede elettroniche per l’automazione industriale 
OM PIMESPO SPA Software per la gestione dell’avvitamento a coppia certificata dei bulloni dei carrelli elevatori.
CASCADE SAS Piccolo PLC 4 in 8 out per l’automazione di impianti idrici Driver DMX 16 out 0-10V, 8 in digitale e un in 4-20 mA
MASI FERNANDO Set di schede a microprocessore per l’automazione civile degli accessi 
SIR SPA illuminatori a LED High Power.

Dominio riferimento
Energia Rinnovabile e Competitiva
Partner

Dipartimento di Ingegneria dell’ Innovazione - Università del Salento

Obiettivi

L’obiettivo del progetto è quello di realizzare una scheda elettronica di controllo che implementi sia funzioni di controllo di potenza che di comunicazione. Tale scheda dovrà pilotare un solido fotometrico a LED oppure una lampada a scarica  SAP     (vapori di sodio ad alta pressione). Tale scheda verrà realizzata sia a componenti discreti che mediante l’integrazione di più funzioni in un circuito integrato ASIC. Questa versatilità sarà ottenuta per mezzo dell’implementazione di una uscita riconfigurabile capace di pilotare, a scelta dell’utente, una lampada a scarica oppure una lampada a LED. Inoltre la scheda proposta permettera’ di comunicare, attraverso la linea di alimentazione, con il quadro elettrico in modo da programmare l’accensione o lo spegnimento delle lampade e la loro luminosità. La comunicazione attraverso la linea di alimentazione permettera’ di evitare ogni altro costo aggiuntivo di cablaggio

Risultati

I risultati ottenuti rispondono a pieno agli obiettivi prefissati, avendo realizzato sia il driver di potenza per SAP e LED e sia le due schede di controllo a componenti discreti e con il circuito integrato ASIC progettato che il sistema di comunicazione su linea di potenza brevettato.
Il sistema nel suo complesso richiede ulteriori approfondimenti riguardanti prevalentemente  l’affidabilità e una revisione del circuito ASIC al fine di eliminare alcune imperfezioni evidenziate

Soluzioni identificate

Il nostro progetto propone solo una soluzione tecnologica nuova per l’adeguamento degli impianti di illuminazione pubblica e non si occupa di aspetti metodologici e organizzativi rimandati alla fase successiva di industrializzazione del prodotto

Utilizzabilità dei risultati e dei brevetti

DRIVER DI POTENZA SAP LED - RICHIESTI ULTERIORI TEST IN CONDIZIONI DI STRESS
SCHEDA DI CONTROLLO A DISCRETI - PIENAMENTE UTILIZZABILE IN PRODUZIONE
SCHEDA DI CONTROLLO CON ASIC - ASIC DA REVISIONARE PER L’ELIMINAZIONE DI ALCUNI BUG
SCHEDA COMUNICAZIONE - RISULTATI BRILLANTI SU LINEE AC E DC IN LABORATORIO
RICHIESTI ULTERIORI TEST IN AMBIENTI ELETTRICAMENTE RUMOROSI
BREVETTO SISTEMA DI COMUNICAZIONE - LE2011A000012  DEL 23-08-2011

Mercato e ricadute industriali

Il mercato di riferimento nel quale il progetto si colloca è quello dei sistemi tecnologici per l’ottenimento di un risparmio energetico nella illuminazione pubblica. In questo campo i solidi fotometrici come lampade e led determinano la parte più rilevante in termini di consumo elettrico in secondo luogo vi sono i sistemi di alimentazione più o meno efficienti ed infine l’interconnessione tra gli organi illuminanti che permette la definizione di scenari di illuminazione conformi alle necessità del luogo e del particolare momento. La necessità di ridurre i consumi elettrici e di conseguenza l’inquinamento atmosferico e luminoso fanno di questo un mercato in continua evoluzione. Il prodotto sviluppato con questo progetto permette di fornire una soluzione tecnologica  avanzata di supporto alla sostituzione progressiva degli organi illuminanti dalle lampade Sodio Alta Pressione alle lampade LED senza la necessità di sostituire il sistema di alimentazione e il sistema di comunicazione.
Questo permette di adeguare gli impianti di illuminazione in due fasi:
Sostituzione sistema di alimentazione elettromagnetico con sistema elettronico con conseguente risparmio di almeno il 20% di energia ed introduzione di un sistema di comunicazione per incrementare il risparmio per mezzo di opportuni scenari di illuminazione.
Sostituzione del solido fotometrico da SAP a LED
Dopo la fase di industrializzazione del prodotto si prevede un avvio della produzione con lotti iniziali annui di alcune migliaia di pezzi per poi raggiungere a regime almeno 10k pezzi/anno. Le ricadute occupazionali conseguenti sono stimante nell’ordine di 15-20 unità lavorative a regime.