Nuestra vida no se puede imaginar sin iluminación artificial. Para la vida y el trabajo, las personas simplemente necesitan iluminación con lámparas. Anteriormente, solo se usaban bombillas incandescentes ordinarias para esto.
El principio de funcionamiento de las lámparas incandescentes se basa en la conversión de la energía eléctrica que atraviesa el filamento en luz. En las lámparas incandescentes, un filamento de tungsteno se calienta hasta que brilla intensamente por la acción de una corriente eléctrica. La temperatura del filamento calentado alcanza los 2600-3000 grados C. Los matraces de las lámparas incandescentes se vacían o se llenan con un gas inerte, en el que el filamento de tungsteno no se oxida: nitrógeno; argón; criptón; mezcla de nitrógeno, argón, xenón. Las lámparas incandescentes se calientan mucho durante el funcionamiento.
Cada año, las necesidades de electricidad de la humanidad aumentan cada vez más. Como resultado del análisis de las perspectivas para el desarrollo de tecnologías de iluminación, los expertos reconocieron la sustitución de lámparas incandescentes obsoletas por lámparas de bajo consumo como la dirección más progresiva. Los expertos creen que la razón de esto es la superioridad significativa de la última generación de lámparas de bajo consumo sobre las lámparas "calientes".
Las lámparas de bajo consumo se denominan lámparas fluorescentes y se incluyen en la amplia categoría de fuentes de luz de descarga de gas. Las lámparas de descarga, a diferencia de las lámparas incandescentes, emiten luz debido a una descarga eléctrica que atraviesa el gas que llena el espacio de la lámpara: el brillo ultravioleta de la descarga de gas se convierte en luz visible para nosotros.
Las lámparas de bajo consumo constan de un matraz lleno de vapor de mercurio y argón, y un balasto (arrancador). Se aplica una sustancia especial llamada fósforo a la superficie interna del matraz. Bajo la acción de alto voltaje en la lámpara, se produce el movimiento de electrones. La colisión de electrones con átomos de mercurio produce una radiación ultravioleta invisible que, al atravesar el fósforo, se convierte en luz visible.
Пventajas de las lamparas de bajo consumo
La principal ventaja de las lámparas de bajo consumo es su alto rendimiento lumínico, varias veces superior al de las lámparas incandescentes. El componente de ahorro energético radica precisamente en que el máximo de la electricidad suministrada a la lámpara de bajo consumo se convierte en luz, mientras que en las lámparas incandescentes hasta el 90% de la electricidad se gasta simplemente en calentar el hilo de tungsteno.
Otra ventaja indudable de las lámparas de bajo consumo es su vida útil, que está determinada por un período de tiempo de 6 a 15 mil horas de funcionamiento continuo. Esta cifra supera en unas 20 veces la vida útil de las lámparas incandescentes convencionales. La causa más común de falla de la bombilla incandescente es un filamento quemado. El mecanismo de la lámpara de bajo consumo evita este problema, por lo que tienen una mayor vida útil.
La tercera ventaja de las lámparas de bajo consumo es la posibilidad de elegir el color del resplandor. Puede ser de tres tipos: diurno, natural y cálido. Cuanto más baja es la temperatura de color, más cerca está el color del rojo; cuanto más alto, más cerca del azul.
Otra ventaja de las lámparas de bajo consumo es su baja emisión de calor, lo que permite el uso de lámparas fluorescentes compactas de alta potencia en frágiles apliques, lámparas y candelabros. Es imposible usar lámparas incandescentes con una alta temperatura de calentamiento, ya que la parte plástica del cartucho o el cable pueden derretirse.
La siguiente ventaja de las lámparas de bajo consumo es que su luz se distribuye de forma más suave y uniforme que la de las lámparas incandescentes. Esto se debe al hecho de que en una lámpara incandescente, la luz proviene únicamente de un filamento de tungsteno, mientras que una lámpara de bajo consumo brilla en toda su área. Debido a la distribución más uniforme de la luz, las lámparas de bajo consumo reducen la fatiga del ojo humano.
Desventajas de las lámparas de bajo consumo
Las lámparas de bajo consumo también tienen inconvenientes: su fase de calentamiento dura hasta 2 minutos, es decir, necesitarán un tiempo para desarrollar su máxima luminosidad. Además, las lámparas de bajo consumo parpadean.
Otra desventaja de las lámparas de bajo consumo es que una persona no puede estar a menos de 30 centímetros de ellas. Debido al alto nivel de radiación ultravioleta de las lámparas de bajo consumo, cuando se colocan cerca de ellas, las personas con sensibilidad cutánea excesiva y las que son propensas a enfermedades dermatológicas pueden resultar perjudicadas. Sin embargo, si una persona está a una distancia no inferior a 30 centímetros de las lámparas, no se le hace ningún daño. Tampoco se recomienda el uso de lámparas de bajo consumo con una potencia de más de 22 vatios en locales residenciales, porque. esto también puede afectar negativamente a las personas cuya piel es muy sensible.
Otro inconveniente es que las lámparas de bajo consumo no están adaptadas para funcionar en un rango de temperatura bajo (-15-20ºC), ya temperaturas elevadas la intensidad de su emisión luminosa disminuye. La vida útil de las lámparas de bajo consumo depende en gran medida del modo de funcionamiento, en particular, no les gusta que se enciendan y apaguen con frecuencia. El diseño de las lámparas de bajo consumo no permite su uso en luminarias donde existan controles de nivel de luz. Cuando la tensión de la red cae más de un 10 %, las lámparas de bajo consumo simplemente no se encienden.
Las desventajas incluyen el contenido de mercurio y fósforo, que, aunque en cantidades muy pequeñas, están presentes en el interior de las lámparas de bajo consumo. Esto no tiene importancia cuando la lámpara está funcionando, pero puede ser peligroso si se rompe. Por la misma razón, las lámparas de bajo consumo pueden clasificarse como dañinas para el medio ambiente y, por lo tanto, requieren una eliminación especial (no se pueden tirar al vertedero de basura ni a los contenedores de basura de la calle).
Otra desventaja de las lámparas de bajo consumo en comparación con las lámparas incandescentes tradicionales es su alto precio.
Estrategias de ahorro energético de la Unión Europea
En diciembre de 2005, la UE emitió una directiva que obligaba a todos sus países miembros a desarrollar planes de acción nacionales de eficiencia energética (EEAP - Energie-Effizienz-Actions-Plane). De acuerdo con los EEAP, en los próximos 9 años (de 2008 a 2017), cada uno de los 27 países de la UE debe lograr al menos un 1% anual de ahorro de electricidad en todos los sectores de su consumo.
Siguiendo instrucciones de la Comisión Europea, el esquema de implementación de los EEAPs fue desarrollado por el Instituto Wuppertal (Alemania). A partir de 2011, todos los países de la UE están obligados a cumplir estrictamente con estas obligaciones. El desarrollo y seguimiento de la implementación de planes para mejorar la eficiencia energética de los sistemas de iluminación artificial se confía a un grupo de trabajo especialmente creado: ROMS (Roll out Member States). Fue formado a principios de 2007 por la Unión Europea de Fabricantes y Componentes de Iluminación (CELMA) y la Unión Europea de Fabricantes de Fuentes de Luz (ELC). Según las estimaciones estimadas de los expertos de estos sindicatos, los 27 países de la UE, mediante la introducción de equipos y sistemas de iluminación energéticamente eficientes, tienen oportunidades reales para una reducción total de las emisiones de CO2 de casi 40 millones de toneladas/año, de las cuales: 20 millones de toneladas/año de CO2 – en el sector privado; 8,0 millones de toneladas/año de CO2 – en edificios públicos para usos diversos y en el sector servicios; 8,0 millones de toneladas/año de CO2 – en naves industriales y pequeñas industrias; 3,5 millones de toneladas/año de CO2 – en instalaciones de alumbrado exterior en ciudades. El ahorro de energía también se verá facilitado por la introducción en la práctica del diseño de instalaciones de iluminación de los nuevos estándares de iluminación europeos: EN 12464-1 (Iluminación de lugares de trabajo interiores); EN 12464-2 (Iluminación de lugares de trabajo al aire libre); EN 15193-1 (Evaluación energética de edificios – Requisitos energéticos para iluminación – Evaluación de la demanda energética para iluminación).
De acuerdo con el Artículo 12 de la Directiva ESD (Directiva de Servicios Energéticos), la Comisión Europea delegó en el Comité Europeo de Normalización en Ingeniería Eléctrica (CENELEC) el mandato de desarrollar estándares específicos de ahorro de energía. Estas normas deben proporcionar métodos armonizados para calcular las características de eficiencia energética tanto de los edificios en su conjunto como de los productos, instalaciones y sistemas individuales en un complejo de equipos de ingeniería.
El Plan de Acción Energético presentado por la Comisión Europea en octubre de 2006 estableció estrictos estándares de eficiencia energética para 14 grupos de productos. La lista de estos productos se amplió a 20 posiciones a principios de 2007. Los aparatos de alumbrado público, de oficina y doméstico se clasificaron como bienes sujetos a control especial por ahorro energético.
En junio de 2007, los fabricantes de iluminación europeos dieron a conocer detalles sobre la eliminación progresiva de las bombillas de bajo consumo para uso doméstico y su retirada total del mercado europeo para 2015. Según los cálculos, esta iniciativa supondrá una reducción del 60% de las emisiones de CO2 (en 23 megatones por año) de la iluminación de los hogares, ahorrando alrededor de 7 mil millones de euros o 63 gigavatios-hora de electricidad por año.
El comisario de Asuntos Energéticos de la UE, Andris Piebalgs, expresó su satisfacción por la iniciativa presentada por los fabricantes de equipos de iluminación. En diciembre de 2008, la Comisión Europea decidió eliminar gradualmente las bombillas incandescentes. De acuerdo con la resolución adoptada, las fuentes de luz que consumen mucha energía eléctrica serán reemplazadas gradualmente por otras de bajo consumo:
Septiembre de 2009: se prohíben las lámparas incandescentes esmeriladas y transparentes de más de 100 W;
Septiembre de 2010: no se permiten lámparas incandescentes transparentes de más de 75 W;
Septiembre de 2011: se prohíben las lámparas incandescentes transparentes de más de 60 W;
Septiembre de 2012: se introduce la prohibición de las lámparas incandescentes transparentes de más de 40 y 25 W;
Septiembre de 2013: se introducen requisitos estrictos para lámparas fluorescentes compactas y luminarias LED;
Septiembre de 2016: se introducen requisitos estrictos para las lámparas halógenas.
Según los expertos, como resultado de la transición a las bombillas de bajo consumo, el consumo de electricidad en los países europeos se reducirá en un 3-4%. El ministro de Energía francés, Jean-Louis Borlo, ha estimado el potencial de ahorro de energía en 40 teravatios-hora por año. Casi la misma cantidad de ahorro provendrá de la decisión tomada anteriormente por la Comisión Europea de eliminar gradualmente las lámparas incandescentes tradicionales en oficinas, fábricas y en las calles.
Estrategias de ahorro de energía en Rusia
En 1996, se adoptó la Ley "Sobre el Ahorro de Energía" en Rusia, que, por varias razones, no funcionó. En noviembre de 2008, la Duma estatal adoptó en primera lectura el proyecto de ley "Sobre el ahorro de energía y el aumento de la eficiencia energética", que prevé la introducción de estándares de eficiencia energética para dispositivos con una potencia de más de 3 kW.
El propósito de introducir las normas previstas por el proyecto de ley es aumentar la eficiencia energética y estimular el ahorro de energía en la Federación Rusa. De acuerdo con el proyecto de ley, las medidas de regulación estatal en el campo de la conservación de la energía y la eficiencia energética se llevan a cabo mediante el establecimiento de: una lista de indicadores para evaluar la eficacia de las actividades de las autoridades ejecutivas de las entidades constitutivas de la Federación Rusa y los gobiernos locales en el ámbito del ahorro energético y la eficiencia energética; requisitos para la producción y circulación de dispositivos energéticos; restricciones (prohibición) en el campo de la producción con el fin de vender en el territorio de la Federación Rusa y circulación en la Federación Rusa de dispositivos energéticos que permiten el consumo improductivo de recursos energéticos; requisitos para contabilizar la producción, transmisión y consumo de recursos energéticos; requisitos de eficiencia energética para edificios, estructuras y estructuras; requisitos para el contenido y el momento de las medidas de ahorro de energía en el parque de viviendas, incluso para los ciudadanos, propietarios de apartamentos en edificios de apartamentos; requisitos para la difusión obligatoria de información en el campo de la conservación de la energía y la eficiencia energética; requisitos para la implementación de programas de información y educación en el campo de la conservación de la energía y la eficiencia energética.
El 2 de julio de 2009, el presidente ruso, Dmitry Medvedev, hablando en una reunión del Presidium del Consejo de Estado sobre la mejora de la eficiencia energética de la economía rusa, no descartó que en Rusia, para aumentar la eficiencia energética, la prohibición de se introduciría la circulación de lámparas incandescentes.
A su vez, la ministra de Desarrollo Económico, Elvira Nabiullina, tras una reunión del Presidium del Consejo de Estado de la Federación Rusa, anunció que a partir de enero podría introducirse una prohibición a la producción y circulación de lámparas incandescentes con una potencia superior a 100 W. 1, 2011. Según Nabiullina, las medidas correspondientes están previstas en el proyecto de ley sobre eficiencia energética, que se está preparando para la segunda lectura.