Náš život si nemožno predstaviť bez umelého osvetlenia. Pre život a prácu ľudia jednoducho potrebujú osvetlenie pomocou lámp. Predtým sa na to používali iba obyčajné žiarovky.
Princíp činnosti žiaroviek je založený na premene elektrickej energie prechádzajúcej vláknom na svetlo. V žiarovkách sa volfrámové vlákno zahrieva na jasnú žiaru pôsobením elektrického prúdu. Teplota vyhrievaného vlákna dosahuje 2600-3000 stupňov C. Banky žiaroviek sa odsajú alebo naplnia inertným plynom, v ktorom sa volfrámové vlákno neoxiduje: dusík; argón; kryptón; zmes dusíka, argónu, xenónu. Žiarovky sa počas prevádzky veľmi zahrievajú.
Potreba ľudstva po elektrickej energii sa každým rokom zvyšuje. V dôsledku analýzy vyhliadok rozvoja osvetľovacích technológií odborníci uznali nahradenie zastaraných žiaroviek energeticky úspornými žiarovkami ako najprogresívnejší smer. Odborníci sa domnievajú, že dôvodom je významná prevaha najnovšej generácie energeticky úsporných žiaroviek nad „horúcimi“ žiarovkami.
Úsporné žiarivky sa nazývajú žiarivky, ktoré patria do širokej kategórie svetelných zdrojov s plynovou výbojkou. Výbojky, na rozdiel od žiaroviek, vyžarujú svetlo v dôsledku elektrického výboja prechádzajúceho plynom, ktorý vypĺňa priestor lampy: ultrafialová žiara plynového výboja sa mení na svetlo viditeľné pre nás.
Energeticky úsporné žiarivky pozostávajú z banky naplnenej ortuťovými parami a argónom a predradníka (štartéra). Na vnútorný povrch banky sa nanesie špeciálna látka nazývaná fosfor. Pri pôsobení vysokého napätia v lampe dochádza k pohybu elektrónov. Zrážka elektrónov s atómami ortuti vytvára neviditeľné ultrafialové žiarenie, ktoré sa pri prechode cez fosfor premieňa na viditeľné svetlo.
Пvýhody úsporných žiariviek
Hlavnou výhodou energeticky úsporných lámp je ich vysoká svetelná účinnosť, ktorá je niekoľkonásobne vyššia ako u žiaroviek. Úsporná zložka spočíva práve v tom, že maximum elektriny dodanej do úspornej žiarovky sa premení na svetlo, zatiaľ čo v žiarovkách sa až 90 % elektriny minie len na ohrev volfrámového drôtu.
Ďalšou nepochybnou výhodou energeticky úsporných lámp je ich životnosť, ktorá je určená časom od 6 do 15 tisíc hodín nepretržitého horenia. Toto číslo prekračuje životnosť bežných žiaroviek asi 20-krát. Najčastejšou príčinou zlyhania žiarovky je spálené vlákno. Mechanizmus energeticky úsporných svietidiel týmto problémom predchádza, takže majú dlhšiu životnosť.
Treťou výhodou energeticky úsporných lámp je možnosť výberu farby žiary. Môže byť troch typov: denný, prirodzený a teplý. Čím nižšia je teplota farby, tým je farba bližšie k červenej; čím vyššie, tým bližšie k modrej.
Ďalšou výhodou energeticky úsporných žiariviek je ich nízke vyžarovanie tepla, čo umožňuje použitie vysokovýkonných kompaktných žiariviek v krehkých nástenných svietidlách, svietidlách a lustroch. V nich nie je možné použiť žiarovky s vysokou teplotou ohrevu, pretože sa môže roztaviť plastová časť kazety alebo drôt.
Ďalšou výhodou energeticky úsporných žiaroviek je, že ich svetlo je rozložené mäkšie a rovnomernejšie ako u žiaroviek. Je to spôsobené tým, že v žiarovke svetlo pochádza iba z volfrámového vlákna, zatiaľ čo energeticky úsporná žiarovka žiari po celej ploche. Vďaka rovnomernejšiemu rozloženiu svetla znižujú energeticky úsporné žiarivky únavu ľudského oka.
Nevýhody energeticky úsporných žiaroviek
Energeticky úsporné žiarivky majú aj nevýhody: ich zahrievacia fáza trvá až 2 minúty, to znamená, že budú potrebovať nejaký čas na dosiahnutie maximálneho jasu. Tiež blikajú energeticky úsporné žiarovky.
Ďalšou nevýhodou energeticky úsporných žiaroviek je to, že osoba od nich nemôže byť bližšie ako 30 centimetrov. Vzhľadom na vysokú úroveň ultrafialového žiarenia energeticky úsporných lámp, pri ich blízkom umiestnení, môžu byť poškodení ľudia s nadmernou citlivosťou pokožky a tí, ktorí sú náchylní na dermatologické ochorenia. Ak sa však človek nachádza vo vzdialenosti nie bližšej ako 30 centimetrov od lámp, nič mu nehrozí. V obytných priestoroch sa tiež neodporúča používať energeticky úsporné žiarovky s výkonom vyšším ako 22 wattov, pretože. to môže negatívne ovplyvniť aj ľudí, ktorých pokožka je veľmi citlivá.
Ďalšou nevýhodou je, že energeticky úsporné žiarivky nie sú prispôsobené na prevádzku v rozsahu nízkych teplôt (-15-20ºC) a pri zvýšených teplotách sa intenzita ich vyžarovania svetla znižuje. Životnosť energeticky úsporných žiaroviek výrazne závisí od režimu prevádzky, najmä nemajú radi časté zapínanie a vypínanie. Konštrukcia energeticky úsporných žiaroviek neumožňuje ich použitie v svietidlách s reguláciou úrovne osvetlenia. Keď napätie v sieti klesne o viac ako 10 %, úsporné žiarovky sa jednoducho nerozsvietia.
Medzi nevýhody patrí obsah ortuti a fosforu, ktoré sú síce vo veľmi malých množstvách prítomné vo vnútri energeticky úsporných žiariviek. Toto nie je dôležité, keď je lampa v prevádzke, ale môže byť nebezpečná, ak sa rozbije. Z rovnakého dôvodu môžu byť energeticky úsporné žiarivky klasifikované ako škodlivé pre životné prostredie, a preto vyžadujú špeciálnu likvidáciu (nemožno ich vyhadzovať do žľabu na odpadky a pouličných kontajnerov na odpadky).
Ďalšou nevýhodou energeticky úsporných lámp v porovnaní s klasickými žiarovkami je ich vysoká cena.
Stratégie úspory energie Európskej únie
V decembri 2005 vydala EÚ smernicu, ktorá zaväzuje všetky svoje členské krajiny k vypracovaniu národných akčných plánov energetickej účinnosti (EEAP – Energie-Effizienz-Actions-Plane). V súlade s EEAPs musí každá z 9 krajín EÚ v nasledujúcich 2008 rokoch (od roku 2017 do roku 27) dosiahnuť minimálne 1 % úspor elektriny ročne vo všetkých odvetviach svojej spotreby.
Na základe pokynov Európskej komisie bola implementačná schéma EEAP vyvinutý inštitútom Wuppertal (Nemecko). Od roku 2011 sú všetky krajiny EÚ povinné prísne dodržiavať tieto povinnosti. Vývojom a monitorovaním implementácie plánov na zlepšenie energetickej účinnosti systémov umelého osvetlenia je poverená špeciálne vytvorená pracovná skupina – ROMS (Roll out Member States). Založili ju začiatkom roku 2007 Európska únia výrobcov a komponentov osvetlenia (CELMA) a Európska únia výrobcov svetelných zdrojov (ELC). Podľa odhadovaných odhadov odborníkov z týchto zväzov má všetkých 27 krajín EÚ zavedením energeticky účinných osvetľovacích zariadení a systémov reálne príležitosti na celkové zníženie emisií CO2 o takmer 40 miliónov ton/rok, z toho: 20 miliónov ton/rok CO2 – v súkromnom sektore; 8,0 miliónov ton/rok CO2 – vo verejných budovách na rôzne účely a v sektore služieb; 8,0 miliónov ton/rok CO2 – v priemyselných budovách a malých priemyselných odvetviach; 3,5 milióna ton/rok CO2 – vo vonkajšom osvetlení v mestách. Úspory energie prispeje aj zavedením nových európskych noriem pre osvetlenie do praxe navrhovania osvetľovacích zariadení: EN 12464-1 (Osvetlenie vnútorných pracovísk); EN 12464-2 (Osvetlenie vonkajších pracovísk); EN 15193-1 (Energetické hodnotenie budov – Energetické požiadavky na osvetlenie – hodnotenie potreby energie na osvetlenie).
V súlade s článkom 12 smernice ESD (smernica o energetických službách) Európska komisia delegovala Európskemu výboru pre normalizáciu v elektrotechnike (CENELEC) mandát na vypracovanie špecifických noriem na úsporu energie. Tieto normy by mali zabezpečiť harmonizované metódy výpočtu charakteristík energetickej účinnosti budov ako celku a jednotlivých výrobkov, inštalácií a systémov v komplexe inžinierskych zariadení.
Energetický akčný plán predložený Európskou komisiou v októbri 2006 stanovil prísne normy energetickej účinnosti pre 14 skupín výrobkov. Zoznam týchto produktov bol začiatkom roka 20 rozšírený na 2007 pozícií. Osvetľovacie zariadenia pre pouličné, kancelárske a domáce použitie boli klasifikované ako tovar podliehajúci špeciálnej kontrole z hľadiska úspory energie.
V júni 2007 európski výrobcovia osvetlenia zverejnili podrobnosti týkajúce sa postupného vyraďovania nízkoúčinných žiaroviek pre domáce použitie a ich úplného stiahnutia z európskeho trhu do roku 2015. Podľa výpočtov táto iniciatíva povedie k 60 % zníženiu emisií CO2 (o 23 megaton ročne) z osvetlenia domácností, čím sa ušetrí približne 7 miliárd eur alebo 63 gigawatthodín elektriny ročne.
Komisár EÚ pre energetické záležitosti Andris Piebalgs vyjadril spokojnosť s iniciatívou výrobcov osvetľovacích zariadení. V decembri 2008 sa Európska komisia rozhodla postupne vyraďovať klasické žiarovky. Svetelné zdroje s vysokou spotrebou elektriny budú podľa prijatého uznesenia nahradené energeticky úspornými postupne:
September 2009 – matné a priehľadné žiarovky nad 100 W sú zakázané;
September 2010 – priehľadné žiarovky nad 75 W nie sú povolené;
September 2011 – zakázané priehľadné žiarovky nad 60 W;
September 2012 – zavedený zákaz priehľadných žiaroviek nad 40 a 25 W;
September 2013 – zavádzajú sa prísne požiadavky na kompaktné žiarivky a LED svietidlá;
September 2016 – zavádzajú sa prísne požiadavky na halogénové žiarovky.
Podľa odborníkov sa v dôsledku prechodu na energeticky úsporné žiarovky zníži spotreba elektriny v európskych krajinách o 3-4%. Francúzsky minister energetiky Jean-Louis Borlo odhadol potenciál úspory energie na 40 terawatthodín ročne. Takmer rovnaké množstvo úspor prinesie už skôr prijaté rozhodnutie Európskej komisie o postupnom vyraďovaní tradičných žiaroviek v kanceláriách, továrňach a na uliciach.
Stratégie úspory energie v Rusku
V roku 1996 bol v Rusku prijatý zákon „o úspore energie“, ktorý z viacerých dôvodov nefungoval. V novembri 2008 Štátna duma prijala v prvom čítaní návrh zákona „O úsporách energie a zvyšovaní energetickej účinnosti“, ktorý ustanovuje zavedenie noriem energetickej účinnosti pre zariadenia s výkonom nad 3 kW.
Účelom zavedenia noriem stanovených v návrhu zákona je zvýšiť energetickú účinnosť a stimulovať úspory energie v Ruskej federácii. Opatrenia štátnej regulácie v oblasti šetrenia energie a energetickej efektívnosti sa podľa návrhu zákona vykonávajú stanovením: zoznamu ukazovateľov na hodnotenie efektívnosti činnosti výkonných orgánov zakladajúcich subjektov Ruskej federácie a miestnych samospráv v r. oblasť úspory energie a energetickej účinnosti; požiadavky na výrobu a obeh energetických zariadení; obmedzenia (zákaz) v oblasti výroby na účely predaja na území Ruskej federácie a obehu v Ruskej federácii energetických zariadení, ktoré umožňujú neproduktívnu spotrebu energetických zdrojov; požiadavky na účtovanie o výrobe, prenose a spotrebe energetických zdrojov; požiadavky na energetickú hospodárnosť budov, konštrukcií a konštrukcií; požiadavky na obsah a načasovanie opatrení na úsporu energie v bytovom fonde, a to aj pre občanov – vlastníkov bytov v bytových domoch; požiadavky na povinné šírenie informácií v oblasti úspory energie a energetickej efektívnosti; požiadavky na realizáciu informačných a vzdelávacích programov v oblasti úspory energie a energetickej efektívnosti.
Ruský prezident Dmitrij Medvedev 2. júla 2009 v prejave na zasadnutí prezídia Štátnej rady o zlepšení energetickej efektívnosti ruskej ekonomiky nevylúčil, že v Rusku za účelom zvýšenia energetickej efektívnosti platí zákaz tzv. zaviedol by sa obeh žiaroviek.
Ministerka hospodárskeho rozvoja Elvira Nabiullina po stretnutí Prezídia Štátnej rady Ruskej federácie oznámila, že od januára by sa mohol zaviesť zákaz výroby a obehu žiaroviek s výkonom nad 100 W. 1, 2011. Príslušné opatrenia predpokladá podľa Nabiullina návrh zákona o energetickej efektívnosti, ktorý sa pripravuje do druhého čítania.