Non se pode imaxinar a nosa vida sen iluminación artificial. Para a vida e o traballo, a xente simplemente necesita iluminación mediante lámpadas. Anteriormente, só se usaban lámpadas incandescentes comúns para iso.
O principio de funcionamento das lámpadas incandescentes baséase na conversión da enerxía eléctrica que pasa a través do filamento en luz. Nas lámpadas incandescentes, un filamento de wolframio quéntase a un brillo brillante pola acción dunha corrente eléctrica. A temperatura do filamento quente alcanza os 2600-3000 graos C. Os frascos das lámpadas incandescentes evacúanse ou énchense cun gas inerte, no que o filamento de wolframio non se oxida: nitróxeno; argón; cripton; mestura de nitróxeno, argón, xenón. As lámpadas incandescentes quentan moito durante o funcionamento.
Cada ano, as necesidades de electricidade da humanidade aumentan cada vez máis. Como resultado da análise das perspectivas para o desenvolvemento das tecnoloxías de iluminación, os expertos recoñeceron a substitución de lámpadas incandescentes obsoletas por lámpadas de aforro enerxético como a dirección máis progresiva. Os expertos cren que a razón diso é a significativa superioridade da última xeración de lámpadas de aforro de enerxía sobre as lámpadas "quentes".
As lámpadas de aforro enerxético chámanse lámpadas fluorescentes, que se inclúen na ampla categoría de fontes de luz de descarga de gas. As lámpadas de descarga, a diferenza das incandescentes, emiten luz debido a unha descarga eléctrica que atravesa o gas que enche o espazo da lámpada: o brillo ultravioleta da descarga de gas convértese en luz visible para nós.
As lámpadas de aforro enerxético consisten nun matraz cheo de vapor de mercurio e argón e un lastre (iniciador). Unha substancia especial chamada fósforo aplícase á superficie interna do matraz. Baixo a acción da alta tensión na lámpada, prodúcese o movemento dos electróns. A colisión dos electróns cos átomos de mercurio produce radiación ultravioleta invisible que, ao atravesar o fósforo, convértese en luz visible.
Пbeneficios das lámpadas de aforro enerxético
A principal vantaxe das lámpadas de aforro enerxético é a súa alta eficiencia luminosa, que é varias veces superior á das lámpadas incandescentes. O compoñente de aforro de enerxía reside precisamente no feito de que o máximo da electricidade subministrada á lámpada de aforro enerxético convértese en luz, mentres que nas lámpadas incandescentes ata o 90% da electricidade gástase simplemente en quentar o fío de wolframio.
Outra vantaxe indubidable das lámpadas de aforro de enerxía é a súa vida útil, que está determinada por un período de tempo de 6 a 15 mil horas de combustión continua. Esta cifra supera a vida útil das lámpadas incandescentes convencionais unhas 20 veces. A causa máis común de falla da lámpada incandescente é un filamento queimado. O mecanismo da lámpada de aforro de enerxía evita este problema, polo que teñen unha vida útil máis longa.
A terceira vantaxe das lámpadas de aforro de enerxía é a posibilidade de escoller a cor do brillo. Pode ser de tres tipos: de día, natural e cálido. Canto máis baixa sexa a temperatura da cor, máis preto estará a cor do vermello; canto máis alto, máis preto do azul.
Outra vantaxe das lámpadas de aforro enerxético é a súa baixa emisión de calor, o que permite o uso de lámpadas fluorescentes compactas de alta potencia en lámpadas de parede, lámpadas e candelabros fráxiles. É imposible usar lámpadas incandescentes cunha alta temperatura de quecemento nelas, xa que a parte de plástico do cartucho ou o fío poden derreterse.
A seguinte vantaxe das lámpadas de aforro enerxético é que a súa luz distribúese de xeito máis suave, de xeito máis uniforme que a das lámpadas incandescentes. Isto débese ao feito de que nunha lámpada incandescente, a luz provén só dun filamento de wolframio, mentres que unha lámpada de aforro de enerxía brilla sobre toda a súa área. Debido á distribución máis uniforme da luz, as lámpadas de aforro enerxético reducen a fatiga do ollo humano.
Desvantaxes das lámpadas de aforro enerxético
As lámpadas de aforro enerxético tamén teñen inconvenientes: a súa fase de quecemento dura ata 2 minutos, é dicir, necesitarán un tempo para desenvolver o seu máximo brillo. Ademais, as lámpadas de aforro de enerxía parpadean.
Outra desvantaxe das lámpadas de aforro enerxético é que unha persoa non pode estar a menos de 30 centímetros delas. Debido ao alto nivel de radiación ultravioleta das lámpadas de aforro enerxético, cando se colocan preto delas, as persoas con excesiva sensibilidade cutánea e as que son propensas a enfermidades dermatolóxicas poden verse prexudicadas. Non obstante, se unha persoa está a unha distancia non inferior a 30 centímetros das lámpadas, non se lle fai dano. Tampouco se recomenda utilizar lámpadas de aforro enerxético cunha potencia superior a 22 watts en locais residenciais, porque. isto tamén pode afectar negativamente ás persoas cuxa pel é moi sensible.
Outra desvantaxe é que as lámpadas de aforro enerxético non están adaptadas para funcionar nun rango de baixa temperatura (-15-20ºC), e a temperaturas elevadas diminúe a intensidade da súa emisión luminosa. A vida útil das lámpadas de aforro de enerxía depende significativamente do modo de funcionamento, en particular, non lles gusta acenderse e apagar con frecuencia. O deseño das lámpadas de aforro enerxético non permite o seu uso en luminarias onde existan controis de nivel de luz. Cando a tensión da rede cae máis dun 10%, as lámpadas de aforro enerxética simplemente non se acenden.
As desvantaxes inclúen o contido de mercurio e fósforo, que aínda que en cantidades moi pequenas están presentes dentro das lámpadas de aforro enerxético. Isto non ten importancia cando a lámpada está funcionando, pero pode ser perigoso se está rota. Polo mesmo motivo, as lámpadas de aforro enerxético pódense clasificar como prexudiciais para o medio ambiente e, polo tanto, requiren unha eliminación especial (non se poden tirar ao colector do lixo nin aos contedores de lixo da rúa).
Outra desvantaxe das lámpadas de aforro enerxético en comparación coas lámpadas incandescentes tradicionais é o seu alto prezo.
Estratexias de aforro enerxético da Unión Europea
En decembro de 2005, a UE emitiu unha directiva que obrigaba a todos os seus países membros a desenvolver plans de acción nacionais de eficiencia enerxética (EEAPs – Energie-Effizienz-Actions-Plane). De acordo cos EEAP, nos próximos 9 anos (de 2008 a 2017), cada un dos 27 países da UE deberá acadar polo menos un 1% anual de aforro eléctrico en todos os sectores do seu consumo.
Por instrucións da Comisión Europea, o esquema de implementación dos EEAP foi desenvolvido polo Instituto Wuppertal (Alemaña). A partir de 2011, todos os países da UE están obrigados a cumprir rigorosamente estas obrigas. O desenvolvemento e seguimento da implantación de plans para mellorar a eficiencia enerxética dos sistemas de iluminación artificial encárgase a un grupo de traballo especialmente creado, ROMS (Roll out Member States). Foi formado a principios de 2007 pola Unión Europea de Fabricantes e Compoñentes de Iluminación (CELMA) e a Unión Europea de Fabricantes de Fontes de Luz (ELC). Segundo as estimacións de expertos destes sindicatos, os 27 países da UE, mediante a introdución de equipos e sistemas de iluminación eficientes enerxéticamente, teñen oportunidades reais para unha redución total das emisións de CO2 en case 40 millóns de toneladas/ano, das cales: 20 millóns de toneladas/ano de CO2 – no sector privado; 8,0 millóns de toneladas/ano de CO2 – en edificios públicos para diversos fins e no sector servizos; 8,0 millóns de toneladas/ano de CO2 – en naves industriais e pequenas industrias; 3,5 millóns de toneladas/ano de CO2 en instalacións de iluminación exterior nas cidades. Tamén se facilitará o aforro enerxético coa introdución na práctica do deseño de instalacións de iluminación das novas normas europeas de iluminación: EN 12464-1 (Iluminación de lugares de traballo interiores); EN 12464-2 (Iluminación de lugares de traballo ao aire libre); TS EN 15193-1 (Avaliación enerxética dos edificios - Requisitos enerxéticos para a iluminación - Avaliación da demanda de enerxía para a iluminación).
De conformidade co artigo 12 da Directiva ESD (Directiva de Servizos Enerxéticos), a Comisión Europea delegou no Comité Europeo de Normalización en Enxeñaría Eléctrica (CENELEC) o mandato de desenvolver normas específicas de aforro enerxético. Estas normas deberían prever métodos harmonizados para calcular as características de eficiencia enerxética tanto dos edificios no seu conxunto como dos produtos, instalacións e sistemas individuais nun complexo de equipos de enxeñería.
O Plan de Acción Enerxético presentado pola Comisión Europea en outubro de 2006 estableceu normas estritas de eficiencia enerxética para 14 grupos de produtos. A lista destes produtos aumentou a 20 postos a comezos de 2007. Os dispositivos de iluminación de uso urbano, oficina e doméstico foron clasificados como bens sometidos a control especial para o aforro enerxético.
En xuño de 2007, os fabricantes europeos de iluminación difundiron detalles sobre a eliminación progresiva das bombillas de baixa eficiencia para uso doméstico e a súa retirada total do mercado europeo ata 2015. Segundo os cálculos, esta iniciativa suporá unha redución do 60 % das emisións de CO2. (en 23 megatones ao ano) da iluminación doméstica, o que aforra uns 7 millóns de euros ou 63 gigavatios-hora de electricidade ao ano.
O comisario da UE para Asuntos Enerxéticos, Andris Piebalgs, mostrou a súa satisfacción pola iniciativa presentada polos fabricantes de equipos de iluminación. En decembro de 2008, a Comisión Europea decidiu eliminar gradualmente as lámpadas incandescentes. Segundo a resolución adoptada, as fontes de luz que consumen moito enerxía eléctrica iranse substituíndo por outras de aforro enerxético de forma gradual:
Setembro de 2009: prohíbense as lámpadas incandescentes xeadas e transparentes de máis de 100 W;
Setembro de 2010: non se permiten lámpadas incandescentes transparentes de máis de 75 W;
Setembro de 2011: prohíbense as lámpadas incandescentes transparentes de máis de 60 W;
Setembro de 2012: introdúcese a prohibición das lámpadas incandescentes transparentes de máis de 40 e 25 W;
Setembro de 2013: introdúcense requisitos estritos para lámpadas fluorescentes compactas e luminarias LED;
Setembro de 2016: introdúcense requisitos estritos para as lámpadas halóxenas.
Segundo os expertos, como resultado da transición ás lámpadas de aforro enerxético, o consumo de electricidade nos países europeos diminuirá nun 3-4%. O ministro francés de Enerxía, Jean-Louis Borlo, estimou o potencial de aforro enerxético en 40 teravatios-hora ao ano. Case a mesma cantidade de aforro procederá da decisión tomada anteriormente pola Comisión Europea de eliminar gradualmente as lámpadas incandescentes tradicionais nas oficinas, fábricas e nas rúas.
Estratexias de aforro de enerxía en Rusia
En 1996, a Lei "sobre aforro de enerxía" foi adoptada en Rusia, que, por varias razóns, non funcionou. En novembro de 2008, a Duma Estatal aprobou en primeira lectura o proxecto de lei "sobre o aforro enerxético e o aumento da eficiencia enerxética", que prevé a introdución de normas de eficiencia enerxética para dispositivos cunha potencia superior a 3 kW.
O obxectivo da introdución das normas previstas polo proxecto de lei é aumentar a eficiencia enerxética e estimular o aforro de enerxía na Federación Rusa. Segundo o proxecto de lei, as medidas de regulación estatal no ámbito da conservación da enerxía e da eficiencia enerxética lévanse a cabo establecendo: unha lista de indicadores para avaliar a eficacia das actividades das autoridades executivas das entidades constitutivas da Federación Rusa e dos gobernos locais en o ámbito do aforro enerxético e da eficiencia enerxética; requisitos para a produción e circulación de dispositivos de enerxía; restricións (prohibición) no campo da produción co fin de vender no territorio da Federación Rusa e circulación na Federación Rusa de dispositivos enerxéticos que permiten o consumo improdutivo de recursos enerxéticos; requisitos de contabilización da produción, transmisión e consumo de recursos enerxéticos; requisitos de eficiencia enerxética para edificios, estruturas e estruturas; requisitos para o contido e o momento das medidas de aforro enerxético no parque de vivendas, incluso para os cidadáns: propietarios de pisos en edificios de vivendas; requisitos para a difusión obrigatoria da información no ámbito da conservación da enerxía e da eficiencia enerxética; requisitos para a implantación de programas informativos e educativos en materia de conservación e eficiencia enerxética.
O 2 de xullo de 2009, o presidente ruso Dmitry Medvedev, falando nunha reunión do Presidium do Consello de Estado sobre a mellora da eficiencia enerxética da economía rusa, non descartou que en Rusia, para aumentar a eficiencia enerxética, a prohibición de introduciríase a circulación de lámpadas incandescentes.
Pola súa banda, a ministra de Desenvolvemento Económico Elvira Nabiullina, tras unha reunión do Presidium do Consello de Estado da Federación Rusa, anunciou que a partir de xaneiro podería introducirse a prohibición da produción e circulación de lámpadas incandescentes cunha potencia superior a 100 W. 1 de 2011. Segundo Nabiullina, as medidas correspondentes están previstas no anteproxecto de lei de eficiencia enerxética, que se está a preparar para a segunda lectura.