2020-05-21
45Экологические аспекты применения современных энергосберегающих источников света
Д.А. Чернова ОЗФЖ-24-19
ФГБОУ ВО «Чувашский государственный
университет имени И.Н. Ульянова» г. Чебоксары
Аннотация: в статье рассмотрено – внедрение энергосберегающих источников света для улучшения качества освещения и энергосбережения, основные проблемы внедрения и пути их решения, рассмотрены недостатки и достоинства каждого энергосберегающего источника света и области их применения, также рассмотрены общие характеристики влияния энергосберегающих источников света на человеческую деятельность в целом. Отдельно описан каждый энергосберегающий источник с пояснениями и проблемами характерными для данного типа ламп.
Ключевые слова: освещение, энергосбережение, электроэнергетика.
Environmental aspects of application of modern energy-saving light sources
D.A. Chernova, D.G. Osipov
The Federal State Education Establishment
of Higher Education “The Chuvash state university
named after I.N. Ulyanov”, Cheboksary (Russia)
Abstract: the article considers the introduction of energy-saving light sources to improve the quality of lighting and energy saving, the main problems of implementation and ways to solve them, the disadvantages and advantages of each energy-saving light source and their applications, as well as the General characteristics of the influence of energy-saving light sources on human activity in General. Each energy-saving source is described separately with explanations and problems typical for this type of lamps.
Key words: lighting, energy saving, electroenergetics.
В настоящее время энергосбережение - это одна из преимущественных задач во всем мире. Оно взаимосвязано с дефицитом центральных энергоресурсов, возрастающей стоимостью их добычи, а также с глобальными экологическими проблемами.
Энергосбережение – означает экономию энергии. Экономия энергии – это продуктивное использование энергоресурсов за счет употребления прогрессивных решений. Это понятие было сформулировано на МЭК ООН, посвященной проблемам энергоресурсов и экологии планеты. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261 - ФЗ «Об энергосбережении …» определяет основные пути и мероприятия по осуществлению политики энергосбережения в нашей стране [1].
По оценке экспертов, примерно 40% - 45 % потребления электроэнергии в России можно сэкономить [2]. В электроэнергетике энергосбережение осуществляется на всех этапах: при её производстве, при передаче и распределении, а также при потреблении электроэнергии.
В наше время жизнь немыслимо представить без искусственного освещения. Для работы и жизни людям просто нужно освещение с применением ламп обычных и энергосберегающих.
Широкое употребление источников света, которые экономят электроэнергию, началось сравнительно недавно в мире. Первыми появились люминесцентные газоразрядные лампы, которые обеспечивали, в отождествление с лампами накаливания, отличную освещенность при потреблении меленького количества энергии. Эти лампы были хорошими лишь для наружного освещения, но, как, оказалось, губительно влияли на зрение человека при использовании во внутреннем освещении. На зрение человека отрицательно подействовали спектр свечения и мерцание, вызываемое частотой в сети. Это выяснялось не сразу и их разрушительное воздействие на зрение широко не разглашалось. Настолько, что и сейчас газоразрядные люминесцентные лампы используются в совершенно неуместных помещениях - дошкольных учреждениях, школах, университетах и научно-исследовательских институтах.[3]
В большинстве случаев, любое энергосберегающее процедура влечет за собой положительные экологические эффекты. Поэтому при принятии решений о разумности затрат на эти процедуры и определении их преимуществ необходимо производить количественную оценку экологических эффектов. Значение энергосбережения для сохранения здоровья и среды обитания человека заключается в следующем:
первый эффект энергосбережения связан с возможностью не сооружать новые топливные базы, инфраструктуры топливообеспечения, энергопроизводящие источники, сети транспорта и распределения энергии;
вторым важнейшим эффектом энергосбережения является снижение антропогенных выбросов парниковых и загрязняющих газов за счет снижения объемов сжигания топлива, то есть сохранение чистоты атмосферы;
третьим эффектом энергосбережения является сохранение гидросферы.[4]
Экономия электроэнергии за счет использования рациональной системы освещения.
Добиться значительной экономии электроэнергии можно при логичном сочетании общего и местного освещения на рабочем столе, в гостиной для просмотра телевизионных программ, у зеркала в прихожей и др. Настольный светильник с лампочкой мощностью 30 Вт предоставляет добиться отличной освещенности на столе, чем потолочный светильник с 3-5 лампочками общей мощностью 180-300 Вт. В аспекте энергосбережения хороши приборы плавного набора мощности. Необходимо предвидеть возможность включения части ламп в светильниках, автоматического отключения освещения при выходе из комнаты. Желательная световая мощность ламп устанавливается площадью помещения и цветом поверхности стен, пола, потолка и т.д. Светлые стены станут постоянно отражать свет и усиливать освещённость, а тёмные поверхности, наоборот, будут поглощать свет. Коэффициент отражения составляет для белой краски 0,70-0,80, кремовой 0,70-0,74, светло-серой – 0,40-0,50, светло-зеленой – 0,42-0,47, темно-зеленой и коричневой – 0,12. Своевременная и систематическая очистка светильников, ламп и люстр даёт возможность сэкономить до 30 % электроэнергии, идущей на освещение.
В особенности общеизвестными источниками энергии в наших квартирах продолжают оставаться лампы накаливания. Основанием этому служит непосредственность конструкции, компактность, удобство в эксплуатации, дешевизна, большой выбор их мощности. При этом лампы накаливания имеют ряд недостатков. У них низкий кпд (1,8-2,2%); при повышении напряжения в сети на 2 % срок их службы сокращается на 15%. Однако их срок службы составляет не более 1000 часов. Взамен обычных ламп накаливания также выгодно использовать галогенные лампы, которые вместо с тем же срок службы потребляют в 2 – 2,5 раза меньше электроэнергии. В большей степени экономичными источниками света являются люминесцентные лампы. Они имеют благоприятные спектры излучения, что создает более комфортные условия для отдыха, снижает утомляемость, содействует увеличению производительности труда. По цветности излучения ЛЛ делятся на:
лампы белого света (ЛБ);
лампы дневного света (ЛД);
лампы дневного света с исправленной цветностью (ЛДЦ);
лампы холодно-белого света (ЛХБ);
лампы тепло-белого света (ЛТБ) – розовый оттенок;
Самыми универсальными и экономичными являются лампы белого света ЛБ. Они снабжают гораздо лучше цветопередачу, чем лампы накаливания и по цветности представляют в среднем солнечный свет, отраженный облаками. Использование ламп ЛБ рационально в детских комнатах для подготовки школьных заданий и при чертежных работах.
К ведущим характеристикам люминесцентных ламп нужно доставить то, что их световой поток в 3-4 раза больше, чем у ламп накаливания при равном энергопотреблении. Срок службы ЛЛ составляет около 5000 часов. Экономии электроэнергии также способствует установка в комнатах двойных включателей. Это позволит при надобности включать люстры полностью или частично.
Настольная лампа с лампочкой 30 Вт позволяет добиться отличной освещенности на столе, чем люстра с 3-5 лампочками мощностью 180-300 Вт. Двойной выигрыш зрения и энергии. С точки зрения энергосбережения хорош прибор плавного включения света. Лампы КЛЛ (компактные люминесцентные лампы) потребляют электроэнергии в 67 раз меньше в сопоставлении с лампами накаливания при одинаковой освещенности.[5]
С того момента как на рынках появились энергосберегающие лампы, обычные лампы накаливания стали быстро сдавать свои позиции. Предопределено это тем, что выходит из самого имени продукции – экономия энергии. Но самые свежие научные исследования шокировали покупателей заявлением, что энергосберегающие лампы опасны. Как выбрать «экономку», рассчитать все «за» и «против» и дойти к единому верному решению? Сначала давайте рассмотрим все достоинства и недостатки этих изделий.[6,c.98]
Преимущества энергосберегающих ламп:
Светоотдача. Основная часть электроэнергии, которая питает ЭСЛ, уходит на выработку света. У ламп накаливания большие энергетические траты уходят на тепловое излучение (до 90%). У энергосберегающих моделей данный параметр гораздо ниже.
Срок эксплуатации. Непрерывное горение ЭСЛ поддерживается 6-15 тыс. часов, что позволяет редко покупать и заменять изделие. Средний срок службы лампы накаливания составляет 1000 часов. Чаще всего, она выходит из строя из-за перегорания нити накала. У энергосберегающих моделей иная конструкция, которая более прочная, чем у стандартных изделий.
Выработка тепла. Некоторые осветительные устройства не способны выдерживать высокие температуры, из-за этого плавятся провода или пластмассовые элементы патронов. Для хрупких светильников подойдут энергосберегающие лампочки, потому что выработка тепла минимальна.
Распределение света. Все энергосберегающие модели матовые, что позволяет равномерно распределить освещение по комнате. При этом глаза не будут уставать после длительного нахождения в помещении. У ламп накаливания свет идет от вольфрамовой нити, которое дает неравномерное распределение.
Выбор. Цвет свечения зависит от типа помещения и модели светильника. Можно приобрести ЭСЛ, в зависимости от особенностей комнаты. Так при правильном выборе, глаза не будут уставать после длительной зрительной работы. И поэтому, подбор цоколя не составит проблем. Благодаря популярности энергосберегающих ламп, производители изготавливают разнообразные модели.
Экономия. Энергосберегающие изделия расходуют большое количество электричества на освещение, а не на выработку тепла, в отличие, от ламп накаливания. Экономия будет заметна через месяц после эксплуатации. Замена изделия проходит редко. Максимальная экономия составляет 75%.
Недостатки ЭСЛ:
Максимальный световой поток. В холодном помещении энергосберегающая лампочка достигает максимальной яркости через некоторое время. Период может длиться от 2 секунд до 2 минут.
Ультрафиолет. Устройство вырабатывает ультрафиолетовые лучи, которые вредны для людей с кожными заболеваниями. Не рекомендуется ставить источник света ближе чем на 30 см. При высокой мощности, увеличивается излучение ультрафиолета.
Перепады напряжения. Эксплуатация невозможна в устройствах с регулировкой освещения. Если снижается напряжение сети,то прибор самостоятельно выключается. При малой величине в 195 В, лампочка не загорится.
Устойчивость к холоду. У энергосберегающих моделей низкая морозоустойчивость. Эксплуатация невозможна при температуре -15 градусов.
Опасные вещества. Внутри изделия находится ртуть и фосфор. В процессе использования, они не вредны для живых организмов. Но, если разбить лампу, вещества вступят в реакцию с воздухом, и будут выделять опасные пары. После эксплуатации, необходима специальная утилизация. Запрещено выкидывать устаревшее изделие в мусорный контейнер или мусоропровод. Несмотря на то, что при производстве используется не чистая ртуть, а сплав «амальгам», опасность для здоровья есть.
Мерцание. Когда у изделия заканчивается срок использования, то свет начинает мерцать. Если такой эффект присутствует у новой лампочки, значит, выбрана некачественная модель.
Режим эксплуатации. ЭСЛ больше подходят для помещений, где необходимо постоянное освещение. Если свет постоянно включается и выключается, то придется установить прибор другого типа.
Стоимость. При полном переходе на энергосберегающее освещение, потребуется много денежных средств. Такие модели стоят дороже ламп накаливания. Однако высокая стоимость окупается экономией энергии.[7]
Список литературы:
1.Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации ".
2. «Рынок светотехники» - отраслевой журнал № 1 (14) 2013
3.Студенческая библиотека онлайн. Энергоэффективные источники света
4. Studfiles. Тема 5.Экологические аспекты энергетики и энергосбережения.
5. Studfiles. 8.4 Экономия электроэнергии. Экономия электроэнергии за счет использования рациональной системы освещения.
6. Литвак В.В.,Электроэнергетика. — Томск, 2011. – 314 с.
7. Плюсы и минусы > Техника > Основные плюсы и минусы энергосберегающих ламп.
