Nossa vida não pode ser imaginada sem iluminação artificial. Para a vida e o trabalho, as pessoas simplesmente precisam de iluminação usando lâmpadas. Anteriormente, apenas lâmpadas incandescentes comuns eram usadas para isso.
O princípio de funcionamento das lâmpadas incandescentes baseia-se na conversão da energia elétrica que passa pelo filamento em luz. Nas lâmpadas incandescentes, um filamento de tungstênio é aquecido a um brilho intenso pela ação de uma corrente elétrica. A temperatura do filamento aquecido atinge 2600-3000 graus C. Os frascos das lâmpadas incandescentes são evacuados ou preenchidos com um gás inerte, no qual o filamento de tungstênio não é oxidado: nitrogênio; argônio; criptônio; mistura de nitrogênio, argônio, xenônio. As lâmpadas incandescentes ficam muito quentes durante o funcionamento.
A cada ano, as necessidades da humanidade por eletricidade aumentam cada vez mais. Como resultado da análise das perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias de iluminação, os especialistas reconheceram a substituição de lâmpadas incandescentes obsoletas por lâmpadas economizadoras de energia como a direção mais progressiva. Especialistas acreditam que a razão para isso é a superioridade significativa da última geração de lâmpadas economizadoras de energia sobre as lâmpadas “quentes”.
As lâmpadas economizadoras de energia são chamadas de lâmpadas fluorescentes, que estão incluídas na ampla categoria de fontes de luz de descarga de gás. As lâmpadas de descarga, ao contrário das lâmpadas incandescentes, emitem luz devido a uma descarga elétrica que passa pelo gás que preenche o espaço da lâmpada: o brilho ultravioleta da descarga do gás é convertido em luz visível para nós.
As lâmpadas economizadoras de energia consistem em um frasco cheio de vapor de mercúrio e argônio e um reator (iniciador). Uma substância especial chamada fósforo é aplicada à superfície interna do frasco. Sob a ação de alta tensão na lâmpada, ocorre o movimento dos elétrons. A colisão de elétrons com átomos de mercúrio produz radiação ultravioleta invisível, que, ao passar pelo fósforo, é convertida em luz visível.
Пbenefícios das lâmpadas economizadoras de energia
A principal vantagem das lâmpadas economizadoras de energia é a sua alta eficiência luminosa, que é várias vezes superior à das lâmpadas incandescentes. O componente de economia de energia reside precisamente no fato de que o máximo da eletricidade fornecida à lâmpada economizadora de energia se transforma em luz, enquanto nas lâmpadas incandescentes até 90% da eletricidade é gasta simplesmente no aquecimento do fio de tungstênio.
Outra vantagem indiscutível das lâmpadas economizadoras de energia é sua vida útil, determinada por um período de 6 a 15 mil horas de queima contínua. Este número excede a vida útil das lâmpadas incandescentes convencionais em cerca de 20 vezes. A causa mais comum de falha da lâmpada incandescente é um filamento queimado. O mecanismo da lâmpada economizadora de energia evita este problema, para que tenham uma vida útil mais longa.
A terceira vantagem das lâmpadas economizadoras de energia é a capacidade de escolher a cor do brilho. Pode ser de três tipos: diurno, natural e quente. Quanto mais baixa a temperatura da cor, mais próxima a cor está do vermelho; quanto mais alto, mais próximo do azul.
Outra vantagem das lâmpadas economizadoras de energia é a sua baixa emissão de calor, o que permite o uso de lâmpadas fluorescentes compactas de alta potência em lâmpadas de parede frágeis, lâmpadas e lustres. É impossível usar lâmpadas incandescentes com alta temperatura de aquecimento, pois a parte plástica do cartucho ou o fio podem derreter.
A próxima vantagem das lâmpadas economizadoras de energia é que sua luz é distribuída de forma mais suave, mais uniforme do que a das lâmpadas incandescentes. Isso se deve ao fato de que em uma lâmpada incandescente, a luz vem apenas de um filamento de tungstênio, enquanto uma lâmpada economizadora de energia brilha em toda a sua área. Devido à distribuição mais uniforme da luz, as lâmpadas economizadoras de energia reduzem a fadiga do olho humano.
Desvantagens das lâmpadas economizadoras de energia
As lâmpadas economizadoras de energia também apresentam desvantagens: sua fase de aquecimento dura até 2 minutos, ou seja, precisarão de algum tempo para desenvolver seu brilho máximo. Além disso, as lâmpadas economizadoras de energia piscam.
Outra desvantagem das lâmpadas economizadoras de energia é que uma pessoa não pode estar a menos de 30 centímetros de distância delas. Devido ao alto nível de radiação ultravioleta das lâmpadas economizadoras de energia, quando colocadas próximas a elas, pessoas com sensibilidade excessiva da pele e propensas a doenças dermatológicas podem ser prejudicadas. No entanto, se uma pessoa estiver a uma distância não inferior a 30 centímetros das lâmpadas, nenhum dano será causado a ela. Também não é recomendado o uso de lâmpadas economizadoras de energia com potência superior a 22 watts em instalações residenciais, porque. isso também pode afetar negativamente as pessoas cuja pele é muito sensível.
Outra desvantagem é que as lâmpadas economizadoras de energia não são adaptadas para operar em uma faixa de baixa temperatura (-15-20ºC), e em temperaturas elevadas, a intensidade de sua emissão de luz diminui. A vida útil das lâmpadas economizadoras de energia depende significativamente do modo de operação, em particular, elas não gostam de ligar e desligar com frequência. O design das lâmpadas economizadoras de energia não permite a sua utilização em luminárias onde existam controlos de nível de luz. Quando a tensão da rede cai mais de 10%, as lâmpadas economizadoras de energia simplesmente não acendem.
As desvantagens incluem o teor de mercúrio e fósforo, que, embora em quantidades muito pequenas, estão presentes dentro das lâmpadas economizadoras de energia. Isso não tem importância quando a lâmpada está funcionando, mas pode ser perigoso se estiver quebrada. Pela mesma razão, as lâmpadas economizadoras de energia podem ser classificadas como prejudiciais ao meio ambiente e, portanto, requerem descarte especial (não podem ser jogadas na lixeira e nos contêineres de lixo da rua).
Outra desvantagem das lâmpadas economizadoras de energia em comparação com as lâmpadas incandescentes tradicionais é o seu alto preço.
Estratégias de economia de energia da União Europeia
Em dezembro de 2005, a UE emitiu uma diretiva obrigando todos os seus países membros a desenvolver planos de ação nacionais de eficiência energética (EEAPs – Energie-Effizienz-Actions-Plane). De acordo com os EEAPs, nos próximos 9 anos (de 2008 a 2017), cada um dos 27 países da UE deve atingir pelo menos 1% ao ano em economia de eletricidade em todos os setores de seu consumo.
Por instruções da Comissão Europeia, o esquema de implementação dos EEAPs foi desenvolvido pelo Wuppertal Institute (Alemanha). A partir de 2011, todos os países da UE são obrigados a cumprir rigorosamente essas obrigações. O desenvolvimento e acompanhamento da implementação dos planos de melhoria da eficiência energética dos sistemas de iluminação artificial está a cargo de um grupo de trabalho especialmente criado – ROMS (Roll out Member States). Foi formada no início de 2007 pela União Europeia de Fabricantes e Componentes de Iluminação (CELMA) e pela União Europeia de Fabricantes de Fontes de Luz (ELC). De acordo com as estimativas estimadas de especialistas desses sindicatos, todos os 27 países da UE, através da introdução de equipamentos e sistemas de iluminação energeticamente eficientes, têm oportunidades reais para uma redução total das emissões de CO2 em quase 40 milhões de toneladas/ano, das quais: 20 milhões de toneladas/ano de CO2 – no setor privado; 8,0 milhões de toneladas/ano de CO2 – em prédios públicos para fins diversos e no setor de serviços; 8,0 milhões de toneladas/ano de CO2 – em prédios industriais e pequenas indústrias; 3,5 milhões de toneladas/ano de CO2 – em instalações de iluminação exterior nas cidades. A poupança de energia será também facilitada pela introdução na prática de conceção de instalações de iluminação das novas normas europeias de iluminação: EN 12464-1 (Iluminação de locais de trabalho interiores); EN 12464-2 (Iluminação de locais de trabalho ao ar livre); EN 15193-1 (Avaliação energética de edifícios – Requisitos energéticos para iluminação – avaliação da procura de energia para iluminação).
De acordo com o Artigo 12 da Diretiva ESD (Diretiva de Serviços de Energia), a Comissão Européia delegou ao Comitê Europeu de Padronização em Engenharia Elétrica (CENELEC) o mandato para desenvolver padrões específicos de economia de energia. Estas normas devem prever métodos harmonizados para o cálculo das características de eficiência energética dos edifícios como um todo e dos produtos, instalações e sistemas individuais num complexo de equipamentos de engenharia.
O Plano de Ação de Energia apresentado pela Comissão Européia em outubro de 2006 estabeleceu padrões rígidos de eficiência energética para 14 grupos de produtos. A lista destes produtos aumentou para 20 posições no início de 2007. Os dispositivos de iluminação de rua, escritório e uso doméstico foram classificados como bens sujeitos a controlo especial para poupança de energia.
Em junho de 2007, fabricantes europeus de iluminação divulgaram detalhes sobre a eliminação progressiva das lâmpadas de baixo rendimento para uso doméstico e sua retirada total do mercado europeu até 2015. De acordo com os cálculos, esta iniciativa resultará em uma redução de 60% nas emissões de CO2 (em 23 megatons por ano) da iluminação doméstica, economizando cerca de 7 bilhões de euros ou 63 gigawatts-hora de eletricidade por ano.
O Comissário da UE para os Assuntos Energéticos, Andris Piebalgs, expressou satisfação com a iniciativa apresentada pelos fabricantes de equipamentos de iluminação. Em dezembro de 2008, a Comissão Europeia decidiu eliminar as lâmpadas incandescentes. De acordo com a resolução adotada, as fontes de luz que consomem muita energia elétrica serão substituídas gradualmente por outras que economizam energia:
Setembro 2009 – lâmpadas incandescentes foscas e transparentes acima de 100 W são proibidas;
Setembro 2010 – lâmpadas incandescentes transparentes acima de 75 W não são permitidas;
Setembro 2011 – lâmpadas incandescentes transparentes acima de 60 W são proibidas;
Setembro de 2012 – é introduzida a proibição de lâmpadas incandescentes transparentes acima de 40 e 25 W;
Setembro de 2013 – são introduzidos requisitos rigorosos para lâmpadas fluorescentes compactas e luminárias LED;
Setembro de 2016 – são introduzidos requisitos rigorosos para lâmpadas halógenas.
De acordo com especialistas, como resultado da transição para lâmpadas economizadoras de energia, o consumo de eletricidade nos países europeus diminuirá em 3-4%. O ministro francês da Energia, Jean-Louis Borlo, estimou o potencial de economia de energia em 40 terawatts-hora por ano. Quase a mesma quantidade de economia virá da decisão tomada anteriormente pela Comissão Européia de eliminar gradualmente as lâmpadas incandescentes tradicionais em escritórios, fábricas e nas ruas.
Estratégias de economia de energia na Rússia
Em 1996, a Lei “Sobre a Economia de Energia” foi adotada na Rússia, que, por vários motivos, não funcionou. Em novembro de 2008, a Duma do Estado adotou em primeira leitura o projeto de lei “Sobre a economia de energia e o aumento da eficiência energética”, que prevê a introdução de padrões de eficiência energética para dispositivos com potência superior a 3 kW.
O objetivo de introduzir as normas previstas no projeto de lei é aumentar a eficiência energética e estimular a economia de energia na Federação Russa. De acordo com o projeto de lei, as medidas de regulamentação do estado no campo da conservação de energia e eficiência energética são realizadas estabelecendo: uma lista de indicadores para avaliar a eficácia das atividades das autoridades executivas das entidades constituintes da Federação Russa e governos locais em o campo da economia de energia e eficiência energética; requisitos para a produção e circulação de dispositivos de energia; restrições (proibição) no campo da produção para fins de venda no território da Federação Russa e circulação na Federação Russa de dispositivos de energia que permitem o consumo improdutivo de recursos energéticos; requisitos para contabilização da produção, transmissão e consumo de recursos energéticos; requisitos de eficiência energética para edifícios, estruturas e estruturas; requisitos para o conteúdo e calendário das medidas de poupança de energia no parque habitacional, incluindo para os cidadãos – proprietários de apartamentos em edifícios de apartamentos; requisitos de divulgação obrigatória de informação no domínio da conservação de energia e eficiência energética; requisitos para a implementação de programas informativos e educacionais no campo da conservação de energia e eficiência energética.
Em 2 de julho de 2009, o presidente russo Dmitry Medvedev, falando em uma reunião do Presidium do Conselho de Estado sobre a melhoria da eficiência energética da economia russa, não descartou que na Rússia, para aumentar a eficiência energética, a proibição de seria introduzida a circulação de lâmpadas incandescentes.
Por sua vez, a Ministra do Desenvolvimento Econômico Elvira Nabiullina, após uma reunião do Presidium do Conselho de Estado da Federação Russa, anunciou que a proibição da produção e circulação de lâmpadas incandescentes com potência superior a 100 W poderia ser introduzida a partir de janeiro 1, 2011. Segundo Nabiullina, as medidas correspondentes estão previstas no projeto de lei de eficiência energética, que está sendo preparado para segunda leitura.