Mūsu dzīve nav iedomājama bez mākslīgā apgaismojuma. Dzīvei un darbam cilvēkiem vienkārši nepieciešams apgaismojums, izmantojot lampas. Iepriekš šim nolūkam tika izmantotas tikai parastās kvēlspuldzes.
Kvēlspuldžu darbības princips ir balstīts uz elektriskās enerģijas, kas iet caur kvēldiegu, pārvēršanu gaismā. Kvēlspuldzēs volframa kvēldiegs tiek uzkarsēts līdz spilgtam mirdzumam, iedarbojoties ar elektrisko strāvu. Uzkarsētā kvēldiega temperatūra sasniedz 2600-3000 grādus C. Kvēlspuldžu kolbas tiek evakuētas vai piepildītas ar inertu gāzi, kurā volframa kvēldiegs nav oksidēts: slāpeklis; argons; kriptons; slāpekļa, argona, ksenona maisījums. Darbības laikā kvēlspuldzes ļoti uzkarst.
Ar katru gadu cilvēces vajadzības pēc elektrības pieaug arvien vairāk. Apgaismojuma tehnoloģiju attīstības perspektīvu analīzes rezultātā eksperti par progresīvāko virzienu atzina novecojušo kvēlspuldžu nomaiņu pret energotaupības spuldzēm. Eksperti uzskata, ka iemesls tam ir jaunākās paaudzes enerģijas taupīšanas spuldžu ievērojamais pārākums pār “karstajām” lampām.
Enerģijas taupīšanas spuldzes sauc par dienasgaismas spuldzēm, kas ir iekļautas plašajā gāzizlādes gaismas avotu kategorijā. Izlādes spuldzes, atšķirībā no kvēlspuldzēm, izstaro gaismu elektriskās izlādes dēļ, kas iet cauri gāzei, kas aizpilda lampas telpu: gāzizlādes ultravioletais spīdums pārvēršas mums redzamā gaismā.
Enerģijas taupīšanas spuldzes sastāv no kolbas, kas piepildīta ar dzīvsudraba tvaikiem un argonu, un balasta (startera). Uz kolbas iekšējās virsmas tiek uzklāta īpaša viela, ko sauc par fosforu. Augsta sprieguma iedarbībā lampā notiek elektronu kustība. Elektronu sadursme ar dzīvsudraba atomiem rada neredzamu ultravioleto starojumu, kas, izejot cauri fosforam, pārvēršas redzamā gaismā.
Пenerģijas taupīšanas spuldžu priekšrocības
Enerģijas taupīšanas spuldžu galvenā priekšrocība ir to augstā gaismas efektivitāte, kas ir vairākas reizes augstāka nekā kvēlspuldzēm. Enerģijas taupīšanas komponents slēpjas tieši tajā, ka taupības spuldzei piegādātās elektrības maksimums pārvēršas gaismā, savukārt kvēlspuldzēs līdz 90% elektroenerģijas tiek iztērēti vienkārši volframa stieples sildīšanai.
Vēl viena neapšaubāma enerģijas taupīšanas spuldžu priekšrocība ir to kalpošanas laiks, ko nosaka laika periods no 6 līdz 15 tūkstošiem nepārtrauktas degšanas stundu. Šis rādītājs aptuveni 20 reizes pārsniedz parasto kvēlspuldžu kalpošanas laiku. Visbiežākais kvēlspuldžu atteices cēlonis ir sadedzis kvēldiegs. Enerģijas taupīšanas spuldžu mehānisms novērš šo problēmu, tādējādi nodrošinot ilgāku kalpošanas laiku.
Trešā enerģijas taupīšanas spuldžu priekšrocība ir iespēja izvēlēties spīduma krāsu. Tas var būt trīs veidu: dienas, dabīgs un silts. Jo zemāka krāsas temperatūra, jo tuvāk krāsa ir sarkanai; jo augstāk, jo tuvāk zilajam.
Vēl viena enerģijas taupīšanas spuldžu priekšrocība ir to zemā siltuma emisija, kas ļauj izmantot lielas jaudas kompaktās dienasgaismas spuldzes trauslās sienas lampās, lampās un lustās. Tajās nav iespējams izmantot kvēlspuldzes ar augstu sildīšanas temperatūru, jo kasetnes plastmasas daļa vai vads var izkust.
Nākamā enerģijas taupīšanas spuldžu priekšrocība ir tā, ka to gaisma tiek sadalīta maigāk, vienmērīgāk nekā kvēlspuldzēm. Tas ir saistīts ar faktu, ka kvēlspuldzē gaisma nāk tikai no volframa kvēldiega, savukārt enerģijas taupīšanas spuldze spīd visā tās laukumā. Pateicoties vienmērīgākam gaismas sadalījumam, enerģijas taupīšanas spuldzes samazina cilvēka acs nogurumu.
Enerģijas taupīšanas spuldžu trūkumi
Enerģijas taupīšanas lampām ir arī trūkumi: to iesildīšanās fāze ilgst līdz 2 minūtēm, tas ir, tām būs nepieciešams zināms laiks, lai attīstītu maksimālo spilgtumu. Tāpat mirgo enerģijas taupīšanas spuldzes.
Vēl viens enerģijas taupīšanas spuldžu trūkums ir tas, ka cilvēks var atrasties ne tuvāk par 30 centimetriem no tām. Sakarā ar energotaupības spuldžu augsto ultravioletā starojuma līmeni, novietojot to tuvumā, var tikt nodarīts kaitējums cilvēkiem ar pārmērīgu ādas jutīgumu un tiem, kuriem ir nosliece uz dermatoloģiskām slimībām. Taču, ja cilvēks atrodas ne tuvāk kā 30 centimetru attālumā no lampām, ļaunums viņam netiek nodarīts. Tāpat nav ieteicams dzīvojamās telpās izmantot energotaupības spuldzes ar jaudu lielāku par 22 vatiem, jo. tas var negatīvi ietekmēt arī cilvēkus, kuru āda ir ļoti jutīga.
Vēl viens trūkums ir tas, ka enerģijas taupīšanas spuldzes nav pielāgotas darbam zemā temperatūras diapazonā (-15-20ºC), un pie paaugstinātas temperatūras samazinās to gaismas emisijas intensitāte. Enerģijas taupīšanas spuldžu kalpošanas laiks būtiski ir atkarīgs no darbības režīma, jo īpaši tiem nepatīk bieža ieslēgšana un izslēgšana. Enerģijas taupīšanas spuldžu dizains neļauj tos izmantot gaismekļos, kur ir gaismas līmeņa vadības ierīces. Kad tīkla spriegums samazinās par vairāk nekā 10%, enerģijas taupīšanas spuldzes vienkārši neiedegas.
Trūkumi ietver dzīvsudraba un fosfora saturu, kas, kaut arī ļoti mazos daudzumos, atrodas energotaupības spuldžu iekšpusē. Tam nav nozīmes, kad lampa darbojas, taču var būt bīstami, ja tā ir salūzusi. Tā paša iemesla dēļ energotaupības spuldzes var klasificēt kā videi kaitīgas, un tāpēc tām nepieciešama īpaša utilizācija (tās nevar iemest atkritumu tvertnē un ielu atkritumu konteineros).
Vēl viens enerģijas taupīšanas spuldžu trūkums salīdzinājumā ar tradicionālajām kvēlspuldzēm ir to augstā cena.
Eiropas Savienības enerģijas taupīšanas stratēģijas
2005. gada decembrī ES izdeva direktīvu, uzliekot visām tās dalībvalstīm pienākumu izstrādāt nacionālos energoefektivitātes rīcības plānus (EEAP – Energie-Effizienz-Actions-Plane). Saskaņā ar EEAP turpmākajos 9 gados (no 2008. līdz 2017. gadam) katrai no 27 ES valstīm ik gadu jāsasniedz vismaz 1% elektroenerģijas ietaupījumu visās tās patēriņa nozarēs.
Pēc Eiropas Komisijas norādījumiem EEAP ieviešanas shēmu izstrādāja Vupertāles institūts (Vācija). Sākot ar 2011. gadu, visām ES valstīm šīs saistības ir stingri jāievēro. Mākslīgā apgaismojuma sistēmu energoefektivitātes uzlabošanas plānu izstrāde un īstenošanas uzraudzība uzticēta speciāli izveidotai darba grupai – ROMS (Roll out Member States). To 2007. gada sākumā izveidoja Eiropas Apgaismojuma ražotāju un komponentu savienība (CELMA) un Eiropas Gaismas avotu ražotāju savienība (ELC). Pēc šo arodbiedrību ekspertu aplēsēm, visām 27 ES valstīm, ieviešot energoefektīvas apgaismes iekārtas un sistēmas, ir reālas iespējas samazināt kopējo CO2 emisiju par gandrīz 40 miljoniem tonnu gadā, no kurām: 20 milj.t/gadā CO2 – privātajā sektorā; 8,0 milj.t/gadā CO2 – sabiedriskajās ēkās dažādām vajadzībām un pakalpojumu sektorā; 8,0 milj.t/gadā CO2 – rūpnieciskajās ēkās un mazajās rūpniecībās; 3,5 miljoni tonnu CO2 gadā – āra apgaismojuma iekārtās pilsētās. Enerģijas ietaupījumu veicinās arī jaunu Eiropas apgaismojuma standartu ieviešana apgaismojuma instalāciju projektēšanas praksē: EN 12464-1 (Iekštelpu darba vietu apgaismojums); EN 12464-2 (āra darba vietu apgaismojums); EN 15193-1 (Ēku energovērtējums – Enerģijas prasības apgaismojumam – Apgaismojuma enerģijas pieprasījuma novērtējums).
Saskaņā ar ESD direktīvas (Enerģētikas pakalpojumu direktīva) 12. pantu Eiropas Komisija deleģēja Eiropas Elektrotehnikas standartizācijas komitejai (CENELEC) pilnvaras izstrādāt īpašus enerģijas taupīšanas standartus. Šajos standartos būtu jāparedz saskaņotas metodes energoefektivitātes raksturlielumu aprēķināšanai gan ēkām kopumā, gan atsevišķiem ražojumiem, instalācijām un sistēmām inženiertehnisko iekārtu kompleksā.
Enerģētikas rīcības plānā, ko Eiropas Komisija prezentēja 2006. gada oktobrī, ir noteikti stingri energoefektivitātes standarti 14 produktu grupām. Šo produktu saraksts 20. gada sākumā tika palielināts līdz 2007 pozīcijām. Ielu, biroju un mājsaimniecības apgaismes ierīces tika klasificētas kā preces, kas pakļautas īpašai kontrolei enerģijas taupīšanas nolūkā.
2007. gada jūnijā Eiropas apgaismojuma ražotāji publiskoja detalizētu informāciju par zemas efektivitātes spuldžu izmantošanu mājsaimniecībā un to pilnīgu izņemšanu no Eiropas tirgus līdz 2015. gadam. Saskaņā ar aprēķiniem šīs iniciatīvas rezultātā CO60 emisijas samazināsies par 2%. (par 23 megatonnām gadā) no mājsaimniecības apgaismojuma, ietaupot aptuveni 7 miljardus eiro jeb 63 gigavatstundas elektroenerģijas gadā.
ES enerģētikas komisārs Andris Piebalgs pauda gandarījumu par apgaismes iekārtu ražotāju iniciatīvu. 2008. gada decembrī Eiropas Komisija nolēma pakāpeniski atteikties no kvēlspuldžu lietošanas. Saskaņā ar pieņemto rezolūciju gaismas avoti, kas patērē daudz elektroenerģijas, pakāpeniski tiks aizstāti ar enerģiju taupošiem:
2009.gada septembris – aizliegtas matētas un caurspīdīgas kvēlspuldzes virs 100 W;
2010. gada septembris – nav atļautas caurspīdīgas kvēlspuldzes ar jaudu virs 75 W;
2011. gada septembris – caurspīdīgas kvēlspuldzes virs 60 W ir aizliegtas;
2012. gada septembris – tiek ieviests aizliegums caurspīdīgām kvēlspuldzēm virs 40 un 25 W;
2013. gada septembris – tiek ieviestas stingras prasības kompaktajām dienasgaismas spuldzēm un LED gaismekļiem;
2016. gada septembris – tiek ieviestas stingras prasības halogēna lampām.
Pēc ekspertu domām, pārejas uz ekonomiskajām spuldzēm rezultātā elektroenerģijas patēriņš Eiropas valstīs samazināsies par 3-4%. Francijas enerģētikas ministrs Žans Luiss Borlo ir novērtējis enerģijas ietaupījuma potenciālu 40 teravatstundu gadā. Gandrīz tikpat daudz ietaupījumu radīs Eiropas Komisijas iepriekš pieņemtais lēmums pakāpeniski atteikties no tradicionālajām kvēlspuldzēm birojos, rūpnīcās un ielās.
Enerģijas taupīšanas stratēģijas Krievijā
1996. gadā Krievijā tika pieņemts likums “Par enerģijas taupīšanu”, kas vairāku iemeslu dēļ nedarbojās. 2008.gada novembrī Valsts dome pirmajā lasījumā pieņēma likumprojektu “Par enerģijas taupīšanu un energoefektivitātes paaugstināšanu”, kas paredz energoefektivitātes standartu ieviešanu ierīcēm, kuru jauda ir lielāka par 3 kW.
Likumprojektā paredzēto normu ieviešanas mērķis ir energoefektivitātes paaugstināšana un enerģijas taupīšanas stimulēšana Krievijas Federācijā. Saskaņā ar likumprojektu valsts regulēšanas pasākumi enerģijas taupīšanas un energoefektivitātes jomā tiek veikti, izveidojot: rādītāju sarakstu Krievijas Federācijas veidojošo vienību un pašvaldību izpildinstitūciju darbības efektivitātes novērtēšanai. energotaupības un energoefektivitātes jomā; prasības enerģijas ierīču ražošanai un apritei; ierobežojumi (aizliegums) ražošanas jomā, lai Krievijas Federācijas teritorijā pārdotu un Krievijas Federācijā apgrozītu energoierīces, kas ļauj neproduktīvi patērēt energoresursus; prasības energoresursu ražošanas, pārvades un patēriņa uzskaitei; energoefektivitātes prasības ēkām, būvēm un būvēm; prasības energotaupības pasākumu saturam un termiņiem dzīvojamā fondā, tai skaitā iedzīvotājiem – daudzdzīvokļu māju dzīvokļu īpašniekiem; prasības obligātai informācijas izplatīšanai enerģijas taupīšanas un energoefektivitātes jomā; prasības informācijas un izglītības programmu īstenošanai enerģijas taupīšanas un energoefektivitātes jomā.
2. gada 2009. jūlijā Krievijas prezidents Dmitrijs Medvedevs, uzstājoties Valsts padomes Prezidija sēdē par Krievijas ekonomikas energoefektivitātes uzlabošanu, neizslēdza, ka Krievijā energoefektivitātes paaugstināšanas nolūkos tiek noteikts aizliegums tiktu ieviesta kvēlspuldžu aprite.
Savukārt ekonomiskās attīstības ministre Elvīra Nabiuļina pēc Krievijas Federācijas Valsts padomes Prezidija sēdes paziņoja, ka no janvāra varētu tikt ieviests aizliegums ražot un apgrozīt kvēlspuldzes ar jaudu virs 100 W. 1, 2011. Pēc Nabiulļinas teiktā, atbilstošus pasākumus paredz energoefektivitātes likumprojekts, kas tiek gatavots otrajam lasījumam.