Осветление

Осветлението  в   едно   средностатистическо   домакинство   представлява около 10% от цялата консумация на енергия. Потенциалът за спестявания при осветлението е много голям. Енергийно спестяващи лампи могат да намалят консумацията от 200 КВтч, например, до 100 КВтч на година без загуба на комфорт.

Класове на ефективност:

Класовете на ефективност за лампи се определят от мощността и светлинния им поток.

Светлинният поток е количеството светлина, което една лампа произвежда. Измерва се в лумени (lm). Колкото по-голяма е стойността на лумените, произведени от една лампа, толкова по-ярка е тя.

 

Светлинна ефективност:

Светлинната ефективност на една лампа изразява количеството произведена светлина според изразходваната енергия. Пресмята се като пропорция на светлинния поток (в лумени) върху електрическата мощност (във ватове).

Светлинна ефективност = Лумени на ват

Колкото по-висока е стойността на „лумен на ват“ (lm/W) на една лампа, толкова по-добра е енергийната й ефективност. Следователно, тази стойност е мярка за ефективността на лампата.

Таблицата по-долу показва светлинната ефективност на различни лампи:

Светлинна ефективност на различни видове лампи

Цвят на светлината:

Цветът на светлината е резултат от спектралния състав на светлината, произведена от светлинен източник. Цветът на светлината може да се образува или от определени самостоятелни цветове с определена дължина на вълната, или от смесица от няколко дължини на вълни, или от региони от дължини на вълните в определен спектър.

Свещите, лампите с нажежаема жичка и слънцето са важните ни източници на светлина. Те имат едно общо нещо: цветът на светлината зависи от температурата. Затоплен предмет ще свети червено в началото, а като става по- горещ светлината ще преминава от жълта в бяла до синя.

 

Температурата на светлината се изразява в келвини (К).

 

Скала на цвета на светлината според различните температури

Таблицата по-долу  показва  цветовите  температури  на  различни  източници на светлина. Както се вижда, лампата с нажежаема жичка има по-малка цветова температура от флуоресцентната лампа. Колкото по-голяма е стойността на цветовата температура, толкова „по-студена“ е светлината.

Светлинна ефективност на различни източници на светлина

Различните цветови температури оказват влияние върху чувството ни за комфорт и върху работата ни. Следователно, е логично да се използват различни цветови температури в различните стаи според предназначението им: „студена“ или „синя“ светлина се възприема като освежаваща и подканяща. От друга страна, „топла“ светлина (червеникава) се възприема като отпускаща и приспиваща. Така, по- студена светлина (4 000K до 8 000K) е подходяща за работното място, а по- топла такава (≈ 2.700K) за всекидневни и преди всичко за спални.

Дневни лампи с пълен спектър осигуряват светлина, близка до тази, идваща от слънцето през деня ( 6 500K) и се препоръчват за добро здраве.

Видове лампи

 

Лампи с нажежаема жичка:

Лампата с нажежаема жичка е изобретена и патентована от Томас Едисон през 1879 г. Принципът, на който работи е следният: волфрамова жичка се затопля електрически до бяла топлина, като при процеса отдава видима светлина, но за жалост и топлина. 95% от произведената енергия от такава лампа е топлинна. Тези лампи са енергийно неефективни.

Лампите с нажежаема жичка имат светлинна ефективност около 12 до 15 lm/W (лумен на ват). Светлинната ефективност се покачва с повишаване на температурата. При това положение обаче се намалява живота на лампата.

 

За пестене на енергия и защита на климата, в някои държави (включително и в ЕС) е забранена продажбата на лампи с нажежаема жичка.

Халогенни лампи:

Халогенните лампи са по-нов вид лампи с нажежаема жичка. При тях около жичката се намира халогенен газ. С температура на работа около 3 000K, те достигат светлинна ефективност от близо 25lm/W (за сравнение, лампите с нажежаема жичка достигат светлинна ефективност около 15lm/W, а енергийно спестяващите лампи близо 60lm/W). Това ги прави около 20% до 30% по- ефективни от лампите с нажежаема жичка. Животът им е около 2 000 работни часа.

 

Важно: UV радиацията, която халогенните лампи излъчват е вредна за очната конюктива и може дори да предизвика изгаряне на кожата. Поради това, халогенните лампи винаги трябва да са предпазени със стъкло. По-високите температури на халогенните лампи създават и опасност от пожар, ако минималните дистанции до предметите не се спазват.

Флуоресцентни лампи:

Енергийно спестяващите лампи принадлежат към категорията на флуоресцентните лампи. Структурата на флуоресцентната лампа се състои от стъклена тръба пълна с газ и електрод на всеки край. Често стъклената  тръба се нарича неонова тръба, въпреки че използва живачни пари (инертен газ) и по-разпространения и евтин аргон, а не неон. За да се включи такава лампа е необходимо напрежение, което йонизира газа във флуоресцентната лампа. По този начин газът става проводник на   електричество   и   произвежда   светлина,   част   от   която   е   в   невидимия ултравиолетов спектър. За да повиши количеството на видимата светлина, вътрешността на тръбата е покрита с флуоресцентен материал (откъдето и името флуоресцентна лампа).

Флуоресцентната лампа се нуждае от съпротивление при включване, което да ограничи потока на електричество през лампата. Това съпротивление се нарича баласт и го има във всяка флуоресцентна лампа. Електронният баласт е този, който е разпространен днес. Той има по-голяма ефективност и лампите с такъв баласт не премигват при включване.

Според  дизайна  им,  светлинната  ефективност  на  флуоресцентните  лампи  е между 45 и 100 lm/W (за сравнение, лампа с нажежаема жичка има светлинна ефективност 10–15lm/W). Сравнени с лампите с нажежаема жичка, флуоресцентните лампи ползват около 70% до 80% по-малко енергия.

 

Стандартните флуоресцентни лампи с традиционен баласт имат работен живот около 8,000 часа. Модерните флуоресцентни лампи с електронен баласт имат работен живот между 25 000 и 80 000 часа.

Флуоресцентните лампи следва да се изхвърлят отделно от общия боклук.

Вероятно най-големият недостатък на флуоресцентните лампи е, че те не произвеждат светлина в непрекъснат светлинен спектър както лампите с нажежаема жичка.  Има  модерни флуоресцентни лампи,  които  намаляват  този проблем и правят светлината да изглежда близка до дневната.

Светлинни диоди (LED):

Светлинният диод (LED) е полупроводник на електричество. Когато електричеството минава през лампата, се излъчва светлина  според  материала  на  лампата.  Светлината  е едноцветна.

Много от LED лампите на пазара в момента имат светлинна ефективност от 30–60lm/W. Следователно, те са по- ефективни от лампите с нажежаема жичка и халогенните лампи,

но не и от флуоресцентните и енергийно спестяващите лампи.

 

Светлината на  LED  лампите  постепенно  отслабва,  а  не спира внезапно.  Животът  на  LED  лампите  е  около  10,000  часа,  а слаботоковите такива могат да работят дори 100 000 часа.  LED лампите са все още сравнително скъпи.

 

 

Енергoспестяващи лампи:

Почти навсякъде, където се използват лампи с нажежаема жичка, могат да се заменят с енергийно спестяващи такива. Издръжливостта, дизайна и характеристиките на енергийно спестяващите лампи са се подобрили значително и продължават да се подобряват.

Покупката на енергoспестяваща лампа е по-скъпа от лампа с нажежаема жичка. Ако се вземе под внимание обаче пълната цена по време на живота на една такава лампа (с включено спестяване на ел. енергия), то тогава енергоспестяващите лампи са икономически по-изгодни. В повечето случаи по-голямата начална цена се изплаща за една или две години чрез спестявания на енергия.