Mūsų gyvenimas neįsivaizduojamas be dirbtinio apšvietimo. Gyvenimui ir darbui žmonėms tiesiog reikia apšvietimo naudojant lempas. Anksčiau tam buvo naudojamos tik paprastos kaitrinės lemputės.
Kaitinamųjų lempų veikimo principas pagrįstas elektros energijos, einančios per kaitrinį siūlą, pavertimu šviesa. Kaitrinėse lempose, veikiant elektros srovei, volframo siūlas įkaista iki ryškios šviesos. Įkaitusio kaitinamojo siūlelio temperatūra siekia 2600-3000 laipsnių C. Kaitinamųjų lempų kolbos ištraukiamos arba pripildomos inertinėmis dujomis, kuriose volframo siūlelis nėra oksiduotas: azoto; argonas; kriptonas; azoto, argono, ksenono mišinys. Kaitinamosios lempos veikimo metu labai įkaista.
Kiekvienais metais žmonijos poreikiai elektros energijai didėja vis labiau. Analizuodami apšvietimo technologijų plėtros perspektyvas, pažangiausia kryptimi ekspertai pripažino pasenusių kaitrinių lempų keitimą energiją taupančiomis lempomis. Ekspertai mano, kad to priežastis yra didelis naujausios kartos energiją taupančių lempų pranašumas prieš „karštas“ lempas.
Energiją taupančios lempos vadinamos fluorescencinėmis lempomis, kurios yra įtrauktos į plačią dujų išlydžio šviesos šaltinių kategoriją. Išlydžio lempos, skirtingai nei kaitrinės lempos, skleidžia šviesą dėl elektros išlydžio, einančios pro dujas, užpildančias lempos erdvę: dujų išlydžio ultravioletinis švytėjimas paverčiamas mums matoma šviesa.
Energiją taupančios lempos susideda iš kolbos, užpildytos gyvsidabrio garais ir argonu, ir balasto (starterio). Ant kolbos vidinio paviršiaus užtepama speciali medžiaga, vadinama fosforu. Veikiant aukštai įtampai lempoje, vyksta elektronų judėjimas. Elektronams susidūrus su gyvsidabrio atomais susidaro nematoma ultravioletinė spinduliuotė, kuri, praeidama pro fosforą, paverčiama matoma šviesa.
Пenergiją taupančių lempų privalumai
Pagrindinis energiją taupančių lempų pranašumas yra didelis šviesos efektyvumas, kuris kelis kartus didesnis nei kaitrinių lempų. Energiją taupantis komponentas slypi būtent tame, kad į energiją taupančią lempą tiekiama didžiausia elektros energija virsta šviesa, o kaitrinėse lempose iki 90% elektros sunaudojama tiesiog volframo laidai šildyti.
Kitas neabejotinas energiją taupančių lempų pranašumas yra jų tarnavimo laikas, kurį lemia nepertraukiamo degimo laikas nuo 6 iki 15 tūkstančių valandų. Šis skaičius apie 20 kartų viršija įprastų kaitinamųjų lempų tarnavimo laiką. Dažniausia kaitinamosios lemputės gedimo priežastis yra perdegęs siūlas. Energiją taupančių lempų mechanizmas šios problemos išvengia, todėl jos tarnauja ilgiau.
Trečias energiją taupančių lempų privalumas – galimybė pasirinkti švytėjimo spalvą. Jis gali būti trijų tipų: dieninis, natūralus ir šiltas. Kuo žemesnė spalvos temperatūra, tuo spalva artimesnė raudonai; kuo aukščiau, tuo arčiau mėlynos spalvos.
Kitas energiją taupančių lempų privalumas – maža šilumos emisija, leidžianti naudoti didelės galios kompaktines fluorescencines lempas trapiose sieninėse lempose, lempose ir sietynuose. Jose negalima naudoti kaitinamųjų lempų su aukšta šildymo temperatūra, nes gali išsilydyti plastikinė kasetės dalis arba viela.
Kitas energiją taupančių lempų pranašumas yra tas, kad jų šviesa pasiskirsto švelniau, tolygiau nei kaitinamųjų lempų. Taip yra dėl to, kad kaitrinėje lempoje šviesa sklinda tik iš volframo siūlelio, o energiją taupanti lempa šviečia visame jos plote. Dėl tolygesnio šviesos pasiskirstymo energiją taupančios lempos mažina žmogaus akių nuovargį.
Energiją taupančių lempų trūkumai
Energiją taupančios lempos turi ir trūkumų: jų įšilimo fazė trunka iki 2 minučių, tai yra, prireiks šiek tiek laiko, kad išvystytų maksimalų ryškumą. Be to, mirksi energiją taupančios lempos.
Kitas taupiųjų lempų trūkumas – žmogus nuo jų gali būti ne arčiau kaip 30 centimetrų. Dėl didelio taupiųjų lempų ultravioletinės spinduliuotės lygio, jas pastačius arti, gali nukentėti žmonės, kurių oda yra pernelyg jautri, ir tie, kurie linkę sirgti dermatologinėmis ligomis. Tačiau jei žmogus nuo lempų yra ne arčiau kaip 30 centimetrų atstumu, jam jokios žalos nepadaroma. Taip pat nerekomenduojama gyvenamosiose patalpose naudoti energiją taupančias lempas, kurių galia didesnė nei 22 vatai, nes. tai taip pat gali neigiamai paveikti žmones, kurių oda labai jautri.
Kitas trūkumas – energiją taupančios lempos nepritaikytos veikti žemoje temperatūrų diapazone (-15-20ºC), o esant aukštesnei temperatūrai mažėja jų šviesos spinduliavimo intensyvumas. Energiją taupančių lempų tarnavimo laikas labai priklauso nuo veikimo režimo, ypač joms nepatinka dažnas įjungimas ir išjungimas. Energiją taupančių lempų konstrukcija neleidžia jų naudoti šviestuvuose, kuriuose yra šviesos lygio valdikliai. Kai tinklo įtampa nukrenta daugiau nei 10%, energiją taupančios lempos tiesiog neužsidega.
Trūkumai apima gyvsidabrio ir fosforo kiekį, kurių, nors ir labai mažais kiekiais, yra energiją taupančiose lempose. Tai nėra svarbu, kai lempa veikia, tačiau gali būti pavojinga, jei ji sugenda. Dėl tos pačios priežasties energiją taupančios lempos gali būti klasifikuojamos kaip aplinkai kenksmingos, todėl jas reikia išmesti specialiai (jų negalima mesti į šiukšliadėžę ir gatvės šiukšlių konteinerius).
Kitas energiją taupančių lempų trūkumas, palyginti su tradicinėmis kaitrinėmis lempomis, yra jų aukšta kaina.
Europos Sąjungos energijos taupymo strategijos
2005 m. gruodžio mėn. ES paskelbė direktyvą, įpareigojančią visas jos šalis nares parengti nacionalinius energijos vartojimo efektyvumo veiksmų planus (EEAP – Energie-Effizienz-Actions-Plane). Pagal EEVP per ateinančius 9 metus (nuo 2008 m. iki 2017 m.) kiekviena iš 27 ES šalių turi kasmet sutaupyti bent 1 % elektros energijos visuose vartojimo sektoriuose.
Europos Komisijos nurodymu EEVP įgyvendinimo schemą sukūrė Vupertalio institutas (Vokietija). Nuo 2011 m. visos ES šalys privalo griežtai laikytis šių įsipareigojimų. Dirbtinio apšvietimo sistemų energinio efektyvumo didinimo planų rengimas ir įgyvendinimo stebėsena patikėta specialiai sukurtai darbo grupei – ROMS (Roll out States). Ją 2007 m. pradžioje įkūrė Europos apšvietimo gamintojų ir komponentų sąjunga (CELMA) ir Europos šviesos šaltinių gamintojų sąjunga (ELC). Šių sąjungų ekspertų skaičiavimais, visos 27 ES šalys, įdiegus energiją taupančią apšvietimo įrangą ir sistemas, turi realias galimybes bendram CO2 išmetimui sumažinti beveik 40 mln. tonų per metus, iš kurių: 20 mln. t/metus CO2 – privačiame sektoriuje; 8,0 mln. t/metus CO2 – įvairios paskirties viešuosiuose pastatuose ir paslaugų sektoriuje; 8,0 mln. t/metus CO2 – pramoniniuose pastatuose ir smulkiojoje pramonėje; 3,5 mln. tonų CO2 per metus – lauko apšvietimo įrenginiuose miestuose. Energiją taupyti taip pat padės apšvietimo įrenginių projektavimo praktikoje įdiegus naujus Europos apšvietimo standartus: EN 12464-1 (Patalpų darbo vietų apšvietimas); EN 12464-2 (Lauko darbo vietų apšvietimas); EN 15193-1 (Pastatų energetinis įvertinimas – Apšvietimo energijos reikalavimai – Apšvietimo energijos poreikio įvertinimas).
Vadovaudamasi ESD direktyvos (Energijos paslaugų direktyva) 12 straipsniu, Europos Komisija Europos Elektros inžinerijos standartizacijos komitetui (CENELEC) suteikė įgaliojimą parengti konkrečius energijos taupymo standartus. Šiuose standartuose turėtų būti numatyti suderinti tiek pastatų visumos, tiek atskirų gaminių, įrenginių ir sistemų inžinerinės įrangos komplekso energinio naudingumo charakteristikų skaičiavimo metodai.
2006 m. spalio mėn. Europos Komisijos pateiktame Energetikos veiksmų plane nustatyti griežti energijos vartojimo efektyvumo standartai 14 produktų grupių. Šių gaminių sąrašas 20 m. pradžioje buvo padidintas iki 2007 pozicijų. Gatvių, biuro ir buities apšvietimo prietaisai buvo priskirti prie prekių, kurioms taikoma speciali energijos taupymo kontrolė.
2007 m. birželio mėn. Europos apšvietimo gamintojai paskelbė informaciją apie laipsnišką mažo efektyvumo lempučių, skirtų naudoti buityje, atsisakymą ir visišką jų pašalinimą iš Europos rinkos iki 2015 m. Remiantis skaičiavimais, dėl šios iniciatyvos CO60 emisija bus sumažinta 2 proc. (23 megatonomis per metus) iš namų apšvietimo, per metus sutaupoma apie 7 milijardus eurų arba 63 gigavatvalandes elektros energijos.
ES energetikos reikalų komisaras Andris Piebalgas išreiškė pasitenkinimą apšvietimo įrangos gamintojų iniciatyva. 2008 m. gruodžio mėn. Europos Komisija nusprendė palaipsniui atsisakyti kaitrinių lempučių. Pagal priimtą nutarimą daug elektros suvartojantys šviesos šaltiniai bus palaipsniui keičiami energiją taupančiais:
2009 m. rugsėjis – draudžiamos matinės ir skaidrios kaitrinės lempos, didesnės nei 100 W;
2010 m. rugsėjis – skaidrios kaitrinės lempos virš 75 W neleidžiamos;
2011 m. rugsėjis – draudžiamos skaidrios kaitrinės lempos, didesnės nei 60 W;
2012 m. rugsėjis – įvestas permatomų, virš 40 ir 25 W galių kaitrinių lempų draudimas;
2013 metų rugsėjis – įvedami griežti reikalavimai kompaktinėms fluorescencinėms lempoms ir LED šviestuvams;
2016 metų rugsėjis – įvedami griežti reikalavimai halogeninėms lempoms.
Ekspertų teigimu, dėl perėjimo prie taupiųjų lempučių elektros suvartojimas Europos šalyse sumažės 3-4 proc. Prancūzijos energetikos ministras Jeanas-Louisas Borlo apskaičiavo, kad energijos taupymo potencialas yra 40 teravatvalandžių per metus. Beveik tiek pat sutaupytų Europos Komisijos anksčiau priimtas sprendimas palaipsniui atsisakyti tradicinių kaitrinių lempų biuruose, gamyklose ir gatvėse.
Energijos taupymo strategijos Rusijoje
1996 m. Rusijoje buvo priimtas Energijos taupymo įstatymas, kuris dėl daugelio priežasčių neveikė. 2008 m. lapkritį Valstybės Dūma per pirmąjį svarstymą priėmė įstatymo projektą „Dėl energijos taupymo ir energijos vartojimo efektyvumo didinimo“, kuriame numatyta įvesti energijos vartojimo efektyvumo normas įrenginiams, kurių galia didesnė nei 3 kW.
Įstatymo projekte numatytų normų įvedimo tikslas – padidinti energijos vartojimo efektyvumą ir skatinti energijos taupymą Rusijos Federacijoje. Pagal įstatymo projektą valstybinio reguliavimo priemonės energijos taupymo ir energijos vartojimo efektyvumo srityje vykdomos nustatant: rodiklių sąrašą Rusijos Federaciją sudarančių subjektų vykdomosios valdžios institucijų ir vietos valdžios institucijų veiklos efektyvumui įvertinti. energijos taupymo ir energijos vartojimo efektyvumo srityje; energijos prietaisų gamybos ir apyvartos reikalavimai; apribojimai (draudimas) gamybos srityje, siekiant parduoti Rusijos Federacijos teritorijoje ir cirkuliuoti Rusijos Federacijoje energetikos prietaisus, leidžiančius neproduktyviai vartoti energijos išteklius; energijos išteklių gamybos, perdavimo ir vartojimo apskaitos reikalavimai; pastatų, konstrukcijų ir statinių energinio efektyvumo reikalavimai; Energijos taupymo priemonių būsto fonde turinio ir laiko reikalavimai, įskaitant piliečiams – daugiabučių namų butų savininkams; privalomos informacijos sklaidos energijos taupymo ir energijos vartojimo efektyvumo srityje reikalavimai; informacijos ir švietimo programų įgyvendinimo energijos taupymo ir energijos vartojimo efektyvumo srityje reikalavimai.
2 m. liepos 2009 d. Rusijos prezidentas Dmitrijus Medvedevas, kalbėdamas Valstybės tarybos prezidiumo posėdyje dėl Rusijos ekonomikos energinio efektyvumo didinimo, neatmetė, kad Rusijoje, siekiant padidinti energijos vartojimo efektyvumą, bus uždrausta XNUMX m. būtų įvesta kaitrinių lempų cirkuliacija.
Savo ruožtu ekonominės plėtros ministrė Elvira Nabiullina po Rusijos Federacijos Valstybės tarybos prezidiumo posėdžio paskelbė, kad nuo sausio gali būti įvestas draudimas gaminti ir apyvartoje gaminti didesnes nei 100 W galios lempas. 1, 2011. Nabiullinos teigimu, atitinkamas priemones numato antrajam svarstymui rengiamas Energijos vartojimo efektyvumo įstatymo projektas.