Cuộc sống của chúng ta không thể được tưởng tượng nếu không có ánh sáng nhân tạo. Đối với cuộc sống và công việc, mọi người chỉ cần sử dụng đèn chiếu sáng là đủ. Trước đây, chỉ có bóng đèn sợi đốt thông thường được sử dụng cho việc này.
Nguyên lý hoạt động của đèn sợi đốt dựa trên sự biến đổi năng lượng điện đi qua dây tóc thành ánh sáng. Trong đèn sợi đốt, một dây tóc bằng vonfram được đốt nóng để phát sáng do tác dụng của dòng điện. Nhiệt độ của dây tóc bị nung nóng đạt 2600-3000 độ C. Các bình của đèn sợi đốt được hút chân không hoặc chứa đầy khí trơ, trong đó dây tóc vonfram không bị oxi hóa: nitơ; argon; krypton; hỗn hợp nitơ, argon, xenon. Đèn sợi đốt rất nóng trong quá trình hoạt động.
Mỗi năm, nhu cầu sử dụng điện của nhân loại ngày càng nhiều hơn. Kết quả phân tích triển vọng phát triển công nghệ chiếu sáng, các chuyên gia nhận định việc thay thế đèn sợi đốt lạc hậu bằng đèn tiết kiệm điện là hướng đi tiến bộ nhất. Các chuyên gia cho rằng lý do của điều này là do tính ưu việt đáng kể của thế hệ đèn tiết kiệm năng lượng mới nhất so với đèn “nóng”.
Đèn tiết kiệm năng lượng được gọi là đèn huỳnh quang, được bao gồm trong danh mục rộng rãi của các nguồn sáng thải khí. Đèn phóng điện, không giống như đèn sợi đốt, phát ra ánh sáng do phóng điện đi qua chất khí làm đầy không gian đèn: tia cực tím của phóng điện được chuyển thành ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy được.
Đèn tiết kiệm năng lượng bao gồm một bình chứa đầy hơi thủy ngân và argon, và một chấn lưu (bộ khởi động). Một chất đặc biệt gọi là phosphor được bôi lên bề mặt bên trong của bình. Dưới tác dụng của điện áp cao trong đèn xảy ra sự chuyển động của các êlectron. Sự va chạm của các electron với các nguyên tử thủy ngân tạo ra bức xạ cực tím không nhìn thấy được, khi đi qua phosphor, được chuyển thành ánh sáng nhìn thấy được.
Пlợi ích của đèn tiết kiệm năng lượng
Ưu điểm chính của đèn tiết kiệm điện là hiệu suất phát sáng cao, gấp mấy lần đèn sợi đốt. Thành phần tiết kiệm năng lượng nằm ở chỗ tối đa điện năng cung cấp cho đèn tiết kiệm năng lượng biến thành ánh sáng, trong khi ở đèn sợi đốt, 90% điện năng được sử dụng đơn giản để đốt nóng dây vonfram.
Một ưu điểm chắc chắn khác của đèn tiết kiệm năng lượng là tuổi thọ của chúng, được xác định bằng khoảng thời gian từ 6 đến 15 nghìn giờ đốt liên tục. Con số này vượt quá tuổi thọ sử dụng của đèn sợi đốt thông thường khoảng 20 lần. Nguyên nhân phổ biến nhất của sự cố bóng đèn sợi đốt là do dây tóc bị cháy. Cơ chế của đèn tiết kiệm năng lượng tránh được vấn đề này, để chúng có tuổi thọ lâu hơn.
Ưu điểm thứ ba của đèn tiết kiệm điện là khả năng lựa chọn màu sắc phát sáng. Nó có thể có ba loại: ban ngày, tự nhiên và ấm áp. Nhiệt độ màu càng thấp, màu càng gần với màu đỏ; càng cao, càng gần với màu xanh lam.
Một ưu điểm khác của đèn tiết kiệm năng lượng là tỏa nhiệt thấp, cho phép sử dụng đèn huỳnh quang compact công suất cao trong các loại đèn tường, đèn hắt và đèn chùm mỏng manh. Không thể sử dụng đèn sợi đốt có nhiệt độ đốt nóng cao, vì phần nhựa của hộp mực hoặc dây điện có thể bị chảy.
Ưu điểm tiếp theo của đèn tiết kiệm điện là ánh sáng được phân bổ nhẹ nhàng, đồng đều hơn so với đèn sợi đốt. Điều này là do thực tế là trong đèn sợi đốt, ánh sáng chỉ phát ra từ dây tóc vonfram, trong khi đèn tiết kiệm năng lượng phát sáng trên toàn bộ diện tích của nó. Do sự phân bố ánh sáng đồng đều hơn, đèn tiết kiệm năng lượng làm giảm sự mệt mỏi của mắt người.
Nhược điểm của đèn tiết kiệm năng lượng
Đèn tiết kiệm năng lượng cũng có nhược điểm: giai đoạn khởi động của chúng kéo dài đến 2 phút, tức là chúng sẽ cần một thời gian để phát triển độ sáng tối đa. Ngoài ra, đèn tiết kiệm năng lượng nhấp nháy.
Một nhược điểm khác của đèn tiết kiệm năng lượng là một người có thể cách xa họ không quá 30 cm. Do mức độ bức xạ tia cực tím của đèn tiết kiệm cao nên khi đặt gần chúng có thể gây hại cho những người có làn da quá nhạy cảm và những người dễ mắc các bệnh da liễu. Tuy nhiên, nếu một người ở khoảng cách không quá 30 cm so với đèn, thì người đó sẽ không bị ảnh hưởng gì. Cũng không nên sử dụng đèn tiết kiệm năng lượng có công suất lớn hơn 22 watt trong các khu dân cư, bởi vì. điều này cũng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến những người có làn da rất nhạy cảm.
Một nhược điểm khác là đèn tiết kiệm năng lượng không thích ứng để hoạt động trong phạm vi nhiệt độ thấp (-15-20ºC), và ở nhiệt độ cao, cường độ phát xạ ánh sáng của chúng giảm. Tuổi thọ của đèn tiết kiệm năng lượng phụ thuộc đáng kể vào phương thức hoạt động, đặc biệt, chúng không thích bật và tắt thường xuyên. Thiết kế của đèn tiết kiệm năng lượng không cho phép sử dụng chúng trong các bộ đèn có bộ điều chỉnh mức độ ánh sáng. Khi điện áp nguồn giảm hơn 10%, đèn tiết kiệm năng lượng chỉ đơn giản là không sáng.
Những bất lợi bao gồm hàm lượng thủy ngân và phốt pho, mặc dù với số lượng rất nhỏ, có trong đèn tiết kiệm năng lượng. Điều này không quan trọng khi đèn đang hoạt động, nhưng có thể nguy hiểm nếu nó bị hỏng. Vì lý do tương tự, đèn tiết kiệm năng lượng có thể được phân loại là có hại cho môi trường và do đó chúng cần được xử lý đặc biệt (không thể vứt chúng vào máng đựng rác và thùng chứa rác đường phố).
Một nhược điểm khác của đèn tiết kiệm điện so với đèn sợi đốt truyền thống là giá thành khá cao.
Các chiến lược tiết kiệm năng lượng của Liên minh Châu Âu
Vào tháng 2005 năm 9, EU đã ban hành một chỉ thị bắt buộc tất cả các nước thành viên phải xây dựng các kế hoạch hành động sử dụng năng lượng hiệu quả quốc gia (EEAPs - Energie-Effizienz-Actions-Plane). Theo EEAPs, trong 2008 năm tới (từ 2017 đến 27), mỗi quốc gia trong số 1 quốc gia EU phải đạt được ít nhất XNUMX% hàng năm trong việc tiết kiệm điện trong tất cả các lĩnh vực tiêu dùng của mình.
Theo hướng dẫn của Ủy ban Châu Âu, kế hoạch thực hiện EEAPs được phát triển bởi Viện Wuppertal (Đức). Bắt đầu từ năm 2011, tất cả các nước EU có nghĩa vụ tuân thủ nghiêm ngặt các nghĩa vụ này. Việc phát triển và giám sát việc thực hiện các kế hoạch nâng cao hiệu quả năng lượng của hệ thống chiếu sáng nhân tạo được giao cho một nhóm làm việc được thành lập đặc biệt - ROMS (Triển khai các quốc gia thành viên). Nó được thành lập vào đầu năm 2007 bởi Liên minh các nhà sản xuất và linh kiện chiếu sáng Châu Âu (CELMA) và Liên minh các nhà sản xuất nguồn sáng Châu Âu (ELC). Theo ước tính ước tính của các chuyên gia từ các liên minh này, tất cả 27 quốc gia EU, thông qua việc giới thiệu hệ thống và thiết bị chiếu sáng tiết kiệm năng lượng, đều có cơ hội thực sự để giảm tổng lượng khí thải CO2 gần 40 triệu tấn / năm, trong đó: 20 triệu tấn CO2 / năm - trong khu vực tư nhân; 8,0 triệu tấn CO2 / năm - trong các tòa nhà công cộng cho các mục đích khác nhau và trong lĩnh vực dịch vụ; 8,0 triệu tấn CO2 / năm - trong các tòa nhà công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp; 3,5 triệu tấn / năm CO2 - trong hệ thống chiếu sáng ngoài trời ở các thành phố. Việc tiết kiệm năng lượng cũng sẽ được tạo điều kiện thuận lợi khi đưa vào thực hành thiết kế lắp đặt hệ thống chiếu sáng của các tiêu chuẩn chiếu sáng mới của Châu Âu: EN 12464-1 (Chiếu sáng nơi làm việc trong nhà); EN 12464-2 (Chiếu sáng nơi làm việc ngoài trời); EN 15193-1 (Đánh giá năng lượng của các tòa nhà - Yêu cầu năng lượng cho chiếu sáng - đánh giá nhu cầu năng lượng cho chiếu sáng).
Theo Điều 12 của Chỉ thị ESD (Chỉ thị về Dịch vụ Năng lượng), Ủy ban Châu Âu đã ủy quyền cho Ủy ban Châu Âu về Tiêu chuẩn hóa trong Kỹ thuật Điện (CENELEC) nhiệm vụ phát triển các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng cụ thể. Các tiêu chuẩn này phải cung cấp các phương pháp hài hòa để tính toán các đặc tính hiệu quả năng lượng của cả tòa nhà nói chung và các sản phẩm, hệ thống lắp đặt và riêng lẻ trong một tổ hợp thiết bị kỹ thuật.
Kế hoạch Hành động Năng lượng do Ủy ban Châu Âu trình bày vào tháng 2006 năm 14 đã đưa ra các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về hiệu quả năng lượng cho 20 nhóm sản phẩm. Danh mục các sản phẩm này được tăng lên 2007 vị trí vào đầu năm XNUMX. Các thiết bị chiếu sáng đường phố, văn phòng và sinh hoạt được xếp vào nhóm hàng hóa phải kiểm soát đặc biệt về tiết kiệm năng lượng.
Vào tháng 2007 năm 2015, các nhà sản xuất chiếu sáng châu Âu đã công bố thông tin chi tiết về việc loại bỏ dần bóng đèn hiệu suất thấp để sử dụng trong nước và rút khỏi thị trường châu Âu hoàn toàn vào năm 60. Theo tính toán, sáng kiến này sẽ giúp giảm 2% lượng khí thải CO23. (7 megaton mỗi năm) từ ánh sáng gia đình, tiết kiệm khoảng 63 tỷ euro hoặc XNUMX gigawatt-giờ điện mỗi năm.
Ủy viên phụ trách các vấn đề năng lượng của EU Andris Piebalgs bày tỏ sự hài lòng với sáng kiến do các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng đưa ra. Vào tháng 2008 năm XNUMX, Ủy ban Châu Âu đã quyết định loại bỏ bóng đèn sợi đốt. Theo nghị quyết đã được thông qua, các nguồn sáng tiêu thụ nhiều điện sẽ được thay thế dần bằng các nguồn tiết kiệm năng lượng:
Tháng 2009 năm 100 - đèn sợi đốt trong suốt và mờ hơn XNUMX W bị cấm;
Tháng 2010 năm 75 - không cho phép sử dụng đèn sợi đốt trong suốt trên XNUMX W;
Tháng 2011 năm 60 - đèn sợi đốt trong suốt trên XNUMX W bị cấm;
Tháng 2012 năm 40 - một lệnh cấm đối với đèn sợi đốt trong suốt trên 25 và XNUMX W được đưa ra;
Tháng 2013 năm XNUMX - đưa ra các yêu cầu nghiêm ngặt đối với đèn huỳnh quang compact và đèn LED;
Tháng 2016 năm XNUMX - yêu cầu nghiêm ngặt đối với đèn halogen được đưa ra.
Theo các chuyên gia, kết quả của việc chuyển đổi sang bóng đèn tiết kiệm năng lượng, mức tiêu thụ điện ở các nước châu Âu sẽ giảm khoảng 3-4%. Bộ trưởng Năng lượng Pháp Jean-Louis Borlo đã ước tính tiềm năng tiết kiệm năng lượng ở mức 40 terawatt giờ mỗi năm. Gần như số tiền tiết kiệm được sẽ đến từ quyết định trước đó của Ủy ban Châu Âu về việc loại bỏ đèn sợi đốt truyền thống trong các văn phòng, nhà máy và trên đường phố.
Các chiến lược tiết kiệm năng lượng ở Nga
Năm 1996, Luật “Tiết kiệm năng lượng” được thông qua ở Nga, vì một số lý do, đã không có hiệu lực. Vào tháng 2008 năm 3, Đuma Quốc gia đã thông qua trong lần đọc đầu tiên dự thảo luật “Tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả năng lượng”, trong đó đưa ra các tiêu chuẩn về hiệu suất năng lượng cho các thiết bị có công suất lớn hơn XNUMX kW.
Mục đích của việc đưa ra các định mức do dự thảo luật quy định là nhằm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng và kích thích tiết kiệm năng lượng ở Liên bang Nga. Theo dự thảo luật, các biện pháp quy định của nhà nước trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng hiệu quả được thực hiện bằng cách thiết lập: danh sách các chỉ số đánh giá hiệu quả hoạt động của các cơ quan hành pháp của các cơ quan cấu thành của Liên bang Nga và chính quyền địa phương tại lĩnh vực tiết kiệm năng lượng và hiệu quả năng lượng; yêu cầu đối với việc sản xuất và lưu thông các thiết bị năng lượng; hạn chế (cấm) trong lĩnh vực sản xuất với mục đích bán trên lãnh thổ Liên bang Nga và lưu thông trên lãnh thổ Liên bang Nga các thiết bị năng lượng cho phép tiêu thụ không hiệu quả các nguồn năng lượng; yêu cầu đối với việc sản xuất, truyền tải và tiêu thụ các nguồn năng lượng; các yêu cầu về hiệu quả năng lượng đối với các tòa nhà, công trình và cấu trúc; yêu cầu về nội dung và thời điểm thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong kho nhà ở, bao gồm cả đối với người dân - chủ sở hữu căn hộ trong nhà chung cư; yêu cầu bắt buộc phổ biến thông tin trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng hiệu quả; yêu cầu đối với việc thực hiện các chương trình thông tin và giáo dục trong lĩnh vực tiết kiệm năng lượng và sử dụng năng lượng hiệu quả.
Vào ngày 2 tháng 2009 năm XNUMX, Tổng thống Nga Dmitry Medvedev, phát biểu tại cuộc họp của Đoàn Chủ tịch Hội đồng Nhà nước về cải thiện hiệu quả năng lượng của nền kinh tế Nga, không loại trừ rằng ở Nga, để tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, một lệnh cấm sự lưu hành của đèn sợi đốt sẽ được giới thiệu.
Đổi lại, Bộ trưởng Bộ Phát triển Kinh tế Elvira Nabiullina, sau cuộc họp của Đoàn Chủ tịch Hội đồng Nhà nước Liên bang Nga, đã thông báo rằng lệnh cấm sản xuất và lưu hành đèn sợi đốt có công suất trên 100 W có thể được đưa ra từ tháng Giêng. 1, 2011. Theo Nabiullina, các biện pháp tương ứng được dự thảo trong dự thảo luật về hiệu quả năng lượng, đang được chuẩn bị cho lần đọc thứ hai.