Viața noastră nu poate fi imaginată fără iluminare artificială. Pentru viață și muncă, oamenii au nevoie pur și simplu de iluminare folosind lămpi. Anterior, pentru aceasta se foloseau doar becuri obișnuite cu incandescență.
Principiul de funcționare al lămpilor incandescente se bazează pe conversia energiei electrice care trece prin filament în lumină. În lămpile cu incandescență, un filament de tungsten este încălzit până la o strălucire strălucitoare prin acțiunea unui curent electric. Temperatura filamentului încălzit ajunge la 2600-3000 grade C. Baloanele lămpilor incandescente sunt evacuate sau umplute cu un gaz inert, în care filamentul de wolfram nu este oxidat: azot; argon; cripton; amestec de azot, argon, xenon. Lămpile cu incandescență se încălzesc foarte mult în timpul funcționării.
În fiecare an, nevoile omenirii de energie electrică cresc din ce în ce mai mult. Ca urmare a analizei perspectivelor de dezvoltare a tehnologiilor de iluminat, experții au recunoscut că înlocuirea lămpilor cu incandescență învechite cu lămpi de economisire a energiei este cea mai progresivă direcție. Experții cred că motivul pentru aceasta este superioritatea semnificativă a ultimei generații de lămpi cu economie de energie față de lămpile „fierbinte”.
Lămpile de economisire a energiei sunt numite lămpi fluorescente, care sunt incluse în categoria largă a surselor de lumină cu descărcare în gaz. Lămpile cu descărcare, spre deosebire de lămpile incandescente, emit lumină datorită unei descărcări electrice care trece prin gazul care umple spațiul lămpii: strălucirea ultravioletă a descărcării de gaz este transformată în lumină vizibilă pentru noi.
Lămpile de economisire a energiei constau dintr-un balon umplut cu vapori de mercur și argon și un balast (starter). Pe suprafața interioară a balonului se aplică o substanță specială numită fosfor. Sub acțiunea tensiunii înalte în lampă, are loc mișcarea electronilor. Ciocnirea electronilor cu atomii de mercur produce radiații ultraviolete invizibile, care, trecând prin fosfor, sunt transformate în lumină vizibilă.
Пbeneficiile lămpilor economice
Principalul avantaj al lămpilor de economisire a energiei este eficiența lor luminoasă ridicată, care este de câteva ori mai mare decât cea a lămpilor cu incandescență. Componenta de economisire a energiei constă tocmai în faptul că maximul de energie electrică furnizată lampii de economisire a energiei se transformă în lumină, în timp ce în lămpile cu incandescență până la 90% din energie electrică este cheltuită pur și simplu pentru încălzirea firului de wolfram.
Un alt avantaj incontestabil al lămpilor de economisire a energiei este durata lor de viață, care este determinată de o perioadă de timp de la 6 la 15 mii de ore de ardere continuă. Această cifră depășește durata de viață a lămpilor cu incandescență convenționale de aproximativ 20 de ori. Cea mai frecventă cauză a defectării becului incandescent este un filament ars. Mecanismul lămpii de economisire a energiei evită această problemă, astfel încât acestea să aibă o durată de viață mai lungă.
Al treilea avantaj al lămpilor de economisire a energiei este abilitatea de a alege culoarea strălucirii. Poate fi de trei tipuri: de zi, natural și cald. Cu cât temperatura culorii este mai mică, cu atât culoarea este mai aproape de roșu; cu cât mai sus, cu atât mai aproape de albastru.
Un alt avantaj al lămpilor de economisire a energiei este emisia lor scăzută de căldură, care permite utilizarea lămpilor fluorescente compacte de mare putere în lămpi fragile de perete, lămpi și candelabre. Este imposibil să folosiți lămpi cu incandescență cu o temperatură ridicată de încălzire în ele, deoarece partea de plastic a cartuşului sau firul se pot topi.
Următorul avantaj al lămpilor de economisire a energiei este că lumina lor este distribuită mai moale, mai uniform decât cea a lămpilor cu incandescență. Acest lucru se datorează faptului că într-o lampă cu incandescență, lumina provine doar dintr-un filament de wolfram, în timp ce o lampă de economisire a energiei strălucește pe întreaga sa zonă. Datorită distribuției mai uniforme a luminii, lămpile de economisire a energiei reduc oboseala ochiului uman.
Dezavantajele lămpilor economice
Lămpile economice au și dezavantaje: faza lor de încălzire durează până la 2 minute, adică vor avea nevoie de ceva timp pentru a-și dezvolta luminozitatea maximă. De asemenea, lămpile cu economie de energie pâlpâie.
Un alt dezavantaj al lămpilor de economisire a energiei este că o persoană nu poate fi la mai puțin de 30 de centimetri distanță de ele. Datorită nivelului ridicat de radiații ultraviolete ale lămpilor de economisire a energiei, atunci când sunt plasate în apropierea acestora, persoanele cu sensibilitate excesivă a pielii și cele care sunt predispuse la boli dermatologice pot fi afectate. Cu toate acestea, dacă o persoană se află la o distanță nu mai mică de 30 de centimetri de lămpi, nu i se face niciun rău. De asemenea, nu se recomandă utilizarea lămpilor economice cu o putere mai mare de 22 de wați în spațiile rezidențiale, deoarece. acest lucru poate afecta negativ și persoanele a căror piele este foarte sensibilă.
Un alt dezavantaj este că lămpile de economisire a energiei nu sunt adaptate să funcționeze într-un interval de temperatură scăzută (-15-20ºC), iar la temperaturi ridicate, intensitatea emisiei lor de lumină scade. Durata de viață a lămpilor de economisire a energiei depinde în mod semnificativ de modul de funcționare, în special, nu le place pornirea și oprirea frecventă. Designul lămpilor de economisire a energiei nu permite utilizarea lor în corpurile de iluminat unde există controale ale nivelului de lumină. Când tensiunea rețelei scade cu mai mult de 10%, lămpile de economisire a energiei pur și simplu nu se aprind.
Dezavantajele includ conținutul de mercur și fosfor, care, deși în cantități foarte mici, sunt prezente în interiorul lămpilor de economisire a energiei. Acest lucru nu are importanță atunci când lampa funcționează, dar poate fi periculos dacă este spartă. Din același motiv, lămpile de economisire a energiei pot fi clasificate ca dăunătoare mediului și, prin urmare, necesită o eliminare specială (nu pot fi aruncate în toboganul de gunoi și containerele de gunoi stradale).
Un alt dezavantaj al lămpilor de economisire a energiei în comparație cu lămpile cu incandescență tradiționale este prețul lor ridicat.
Strategiile de economisire a energiei ale Uniunii Europene
În decembrie 2005, UE a emis o directivă prin care toate țările sale membre să dezvolte planuri naționale de acțiune în materie de eficiență energetică (EEAPs – Energie-Effizienz-Actions-Plane). În conformitate cu PAEE, în următorii 9 ani (din 2008 până în 2017), fiecare dintre cele 27 de țări UE trebuie să realizeze cel puțin 1% anual în economii de energie electrică în toate sectoarele de consum.
La instrucțiunile Comisiei Europene, schema de implementare a PAEE a fost dezvoltată de Institutul Wuppertal (Germania). Începând din 2011, toate țările UE sunt obligate să respecte cu strictețe aceste obligații. Elaborarea și monitorizarea implementării planurilor de îmbunătățire a eficienței energetice a sistemelor de iluminat artificial este încredințată unui grup de lucru special creat – ROMS (Roll out Member States). A fost înființată la începutul anului 2007 de către Uniunea Europeană a Producătorilor și Componentelor de Iluminat (CELMA) și Uniunea Europeană a Producătorilor de Surse de Lumină (ELC). Potrivit estimărilor experților din aceste uniuni, toate cele 27 de țări din UE, prin introducerea de echipamente și sisteme de iluminat eficiente energetic, au oportunități reale de reducere totală a emisiilor de CO2 cu aproape 40 de milioane de tone/an, din care: 20 milioane de tone/an de CO2 – în sectorul privat; 8,0 milioane tone/an de CO2 – în clădiri publice pentru diverse scopuri și în sectorul serviciilor; 8,0 milioane tone/an de CO2 – în clădirile industriale și industriile mici; 3,5 milioane de tone/an de CO2 – în instalațiile de iluminat exterior din orașe. Economiile de energie vor fi facilitate și de introducerea în practica proiectării instalațiilor de iluminat a noilor standarde europene de iluminat: EN 12464-1 (Iluminarea locurilor de muncă interioare); EN 12464-2 (Iluminarea locurilor de muncă în aer liber); EN 15193-1 (Evaluarea energetică a clădirilor – Cerințe energetice pentru iluminat – evaluarea cererii de energie pentru iluminat).
În conformitate cu articolul 12 din Directiva ESD (Directiva Servicii Energetice), Comisia Europeană a delegat Comitetului European de Standardizare în Inginerie Electrică (CENELEC) mandatul de a elabora standarde specifice de economisire a energiei. Aceste standarde ar trebui să prevadă metode armonizate pentru calcularea caracteristicilor de eficiență energetică atât ale clădirilor în ansamblu, cât și ale produselor, instalațiilor și sistemelor individuale dintr-un complex de echipamente inginerești.
Planul de acțiune pentru energie prezentat de Comisia Europeană în octombrie 2006 a stabilit standarde stricte de eficiență energetică pentru 14 grupe de produse. Lista acestor produse a fost majorată la 20 de poziții la începutul anului 2007. Dispozitivele de iluminat de uz stradal, de birou și casnic au fost clasificate ca bunuri supuse controlului special pentru economisirea energiei.
În iunie 2007, producătorii europeni de iluminat au dat publicității detalii privind eliminarea treptată a becurilor cu eficiență scăzută pentru uz casnic și retragerea lor completă de pe piața europeană până în 2015. Conform calculelor, această inițiativă va avea ca rezultat o reducere cu 60% a emisiilor de CO2. (cu 23 de megatone pe an) de la iluminatul casnic, economisind aproximativ 7 miliarde de euro sau 63 gigawați-oră de energie electrică pe an.
Comisarul UE pentru afaceri energetice, Andris Piebalgs, și-a exprimat satisfacția față de inițiativa prezentată de producătorii de echipamente de iluminat. În decembrie 2008, Comisia Europeană a decis să elimine treptat becurile cu incandescență. Conform rezoluției adoptate, sursele de lumină care consumă multă energie electrică vor fi înlocuite treptat cu cele economice:
Septembrie 2009 – sunt interzise lămpile cu incandescență mată și transparente de peste 100 W;
Septembrie 2010 – nu sunt permise lămpi transparente cu incandescență peste 75 W;
Septembrie 2011 – sunt interzise lămpile incandescente transparente peste 60 W;
Septembrie 2012 – este introdusă interdicția lămpilor cu incandescență transparente de peste 40 și 25 W;
Septembrie 2013 – sunt introduse cerințe stricte pentru lămpile fluorescente compacte și corpurile de iluminat LED;
Septembrie 2016 – sunt introduse cerințe stricte pentru lămpile cu halogen.
Potrivit experților, ca urmare a trecerii la becurile economice, consumul de energie electrică în țările europene va scădea cu 3-4%. Ministrul francez al Energiei, Jean-Louis Borlo, a estimat potențialul de economisire a energiei la 40 terawatt-oră pe an. Aproape aceeași sumă de economii va veni din decizia luată anterior de Comisia Europeană de a elimina treptat lămpile tradiționale cu incandescență în birouri, fabrici și pe străzi.
Strategii de economisire a energiei în Rusia
În 1996, în Rusia a fost adoptată Legea „Cu privire la economisirea energiei”, care, din mai multe motive, nu a funcționat. În noiembrie 2008, Duma de Stat a adoptat în primă lectură proiectul de lege „Cu privire la economisirea energiei și creșterea eficienței energetice”, care prevede introducerea standardelor de eficiență energetică pentru dispozitivele cu o putere mai mare de 3 kW.
Scopul introducerii normelor prevăzute de proiectul de lege este creșterea eficienței energetice și stimularea economisirii energiei în Federația Rusă. Potrivit proiectului de lege, măsurile de reglementare de stat în domeniul conservării energiei și al eficienței energetice sunt realizate prin stabilirea: a unei liste de indicatori pentru evaluarea eficienței activităților autorităților executive ale entităților constitutive ale Federației Ruse și ale guvernelor locale din domeniul economisirii energiei și eficienței energetice; cerințe pentru producerea și circulația dispozitivelor energetice; restricții (interdicție) în domeniul producției în scopul vânzării pe teritoriul Federației Ruse și circulației în Federația Rusă a dispozitivelor energetice care permit consumul neproductiv de resurse energetice; cerințe de contabilizare a producției, transportului și consumului de resurse energetice; cerințe de eficiență energetică pentru clădiri, structuri și structuri; cerințe privind conținutul și calendarul măsurilor de economisire a energiei în fondul de locuințe, inclusiv pentru cetățeni – proprietari de apartamente în blocuri de locuințe; cerințe pentru difuzarea obligatorie a informațiilor în domeniul conservării energiei și al eficienței energetice; cerințe pentru implementarea programelor de informare și educație în domeniul conservării energiei și al eficienței energetice.
La 2 iulie 2009, președintele rus Dmitri Medvedev, vorbind la o ședință a Prezidiului Consiliului de Stat privind îmbunătățirea eficienței energetice a economiei ruse, nu a exclus ca în Rusia, pentru a crește eficiența energetică, interzicerea s-ar introduce circulaţia lămpilor cu incandescenţă.
La rândul său, ministrul Dezvoltării Economice Elvira Nabiullina, în urma unei ședințe a Prezidiului Consiliului de Stat al Federației Ruse, a anunțat că ar putea fi introdusă din ianuarie interdicția producerii și circulației lămpilor cu incandescență cu o putere mai mare de 100 W. 1, 2011. Potrivit Nabiullinei, măsurile corespunzătoare sunt prevăzute de proiectul de lege privind eficiența energetică, care se pregătește pentru a doua lectură.