מנורות חיסכון באנרגיה: יתרונות וחסרונות

לא ניתן לדמיין את חיינו ללא תאורה מלאכותית. לחיים ולעבודה, אנשים פשוט צריכים תאורה באמצעות מנורות. בעבר שימשו לשם כך רק נורות ליבון רגילות.

עקרון הפעולה של מנורות ליבון מבוסס על המרה של אנרגיה חשמלית העוברת דרך חוט הלהט לאור. במנורות ליבון, חוט טונגסטן מחומם לזוהר בהיר על ידי פעולת זרם חשמלי. טמפרטורת החוט המחומם מגיעה ל-2600-3000 מעלות צלזיוס. הצלוחיות של מנורות ליבון מפונים או ממולאות בגז אינרטי, שבו חוט הטונגסטן אינו מחומצן: חנקן; אַרגוֹן; קריפטון; תערובת של חנקן, ארגון, קסנון. מנורות ליבון מתחממות מאוד במהלך הפעולה. 

מדי שנה, הצרכים של האנושות לחשמל גדלים יותר ויותר. כתוצאה מניתוח הסיכויים לפיתוח טכנולוגיות תאורה, המומחים הכירו בהחלפת מנורות ליבון מיושנות במנורות חיסכון באנרגיה ככיוון המתקדם ביותר. מומחים מאמינים כי הסיבה לכך היא העליונות המשמעותית של הדור האחרון של מנורות חיסכון באנרגיה על פני מנורות "חמות". 

מנורות חיסכון באנרגיה נקראות מנורות פלורסנט, הנכללות בקטגוריה הרחבה של מקורות אור לפריקת גז. מנורות פריקה, בשונה מנורות ליבון, פולטות אור עקב פריקה חשמלית העוברת דרך הגז הממלא את חלל המנורה: הזוהר האולטרה סגול של פריקת הגז הופך לאור הנראה לנו. 

מנורות חיסכון באנרגיה מורכבות מבקבוק מלא באדי כספית וארגון, ונטל (סטרטר). חומר מיוחד הנקרא זרחן מוחל על פני השטח הפנימיים של הבקבוק. תחת פעולת המתח הגבוה במנורה, מתרחשת תנועת אלקטרונים. ההתנגשות של אלקטרונים עם אטומי כספית מייצרת קרינה אולטרה סגולה בלתי נראית, אשר עוברת דרך הזרחן, הופכת לאור נראה.

Пהיתרונות של מנורות חיסכון באנרגיה

היתרון העיקרי של מנורות חיסכון באנרגיה הוא יעילות האור הגבוהה שלהן, הגבוהה פי כמה מזו של מנורות ליבון. מרכיב החיסכון באנרגיה טמון דווקא בעובדה שמקסימום החשמל המסופק למנורת החיסכון הופך לאור, בעוד שבמנורות ליבון מושקע עד 90% מהחשמל פשוט על חימום חוט הטונגסטן. 

יתרון נוסף ללא ספק של מנורות חיסכון באנרגיה הוא חיי השירות שלהם, שנקבעים על ידי פרק זמן של 6 עד 15 אלף שעות של שריפה רציפה. נתון זה עולה על חיי השירות של מנורות ליבון קונבנציונליות בכ-20 פעמים. הסיבה השכיחה ביותר לכשל של נורת הליבון היא חוט שרוף. המנגנון של המנורה החיסכון באנרגיה מונע בעיה זו, כך שיש להם חיי שירות ארוכים יותר. 

היתרון השלישי של מנורות חיסכון באנרגיה הוא היכולת לבחור את צבע הזוהר. זה יכול להיות משלושה סוגים: יום, טבעי וחם. ככל שטמפרטורת הצבע נמוכה יותר, הצבע קרוב יותר לאדום; ככל שיותר גבוה, כך קרוב יותר לכחול. 

יתרון נוסף של מנורות חיסכון באנרגיה הוא פליטת החום הנמוכה שלהן, המאפשרת שימוש במנורות פלורסנט קומפקטיות בעוצמה גבוהה במנורות קיר, מנורות ונברשות שבירות. אי אפשר להשתמש במנורות ליבון עם טמפרטורת חימום גבוהה בהן, מכיוון שחלק הפלסטיק של המחסנית או החוט עלולים להימס. 

היתרון הבא של מנורות חיסכון באנרגיה הוא שהאור שלהן מופץ רך יותר, באופן שווה יותר מזה של מנורות ליבון. זאת בשל העובדה שבמנורת ליבון האור מגיע רק מחוט טונגסטן, בעוד מנורה חסכונית זוהרת על כל שטחה. בשל הפיזור האחיד יותר של האור, מנורות חיסכון באנרגיה מפחיתות את עייפות העין האנושית. 

חסרונות של מנורות חיסכון באנרגיה

למנורות חיסכון באנרגיה יש גם חסרונות: שלב החימום שלהן נמשך עד 2 דקות, כלומר, הן יצטרכו זמן מה כדי לפתח את הבהירות המקסימלית שלהן. כמו כן, מנורות חיסכון באנרגיה מהבהבות.

חסרון נוסף של מנורות חיסכון באנרגיה הוא שאדם יכול להיות במרחק של לא יותר מ-30 ס"מ מהם. בשל הרמה הגבוהה של קרינה אולטרה סגולה של מנורות חסכונות באנרגיה, כאשר מניחים אותן בקרבתן, עלולים להיפגע אנשים עם רגישות עורית מוגזמת וכאלה הנוטים למחלות דרמטולוגיות. אולם אם אדם נמצא במרחק של לא יותר מ-30 סנטימטר מהמנורות, לא נגרם לו כל נזק. כמו כן, לא מומלץ להשתמש במנורות חיסכון באנרגיה בעלות הספק של יותר מ-22 וואט בחצרים למגורים, כי. זה יכול גם להשפיע לרעה על אנשים שהעור שלהם רגיש מאוד. 

חסרון נוסף הוא שמנורות חיסכון באנרגיה אינן מותאמות לפעול בטווח טמפרטורות נמוך (-15-20ºC), ובטמפרטורות גבוהות, עוצמת פליטת האור שלהן פוחתת. חיי השירות של מנורות חיסכון באנרגיה תלויים באופן משמעותי במצב הפעולה, בפרט, הם לא אוהבים הפעלה וכיבוי תכופים. העיצוב של מנורות חיסכון באנרגיה אינו מאפשר שימוש בהן בגופי תאורה שבהם יש בקרות רמת האור. כאשר מתח החשמל יורד ביותר מ-10%, מנורות חיסכון באנרגיה פשוט לא נדלקות. 

החסרונות כוללים את תכולת הכספית והזרחן, שלמרות שהם בכמויות קטנות מאוד, נמצאים בתוך מנורות חסכוניות. אין לכך חשיבות כאשר המנורה פועלת, אך עלול להיות מסוכן אם היא נשברת. מאותה סיבה, מנורות חסכוניות יכולות להיות מסווגות כמזיקות לסביבה, ולכן הן מצריכות סילוק מיוחד (לא ניתן לזרוק אותן למנחת האשפה ולמכלי האשפה ברחוב). 

חיסרון נוסף של מנורות חסכוניות בהשוואה למנורות ליבון מסורתיות הוא המחיר הגבוה שלהן.

אסטרטגיות חיסכון באנרגיה של האיחוד האירופי

בדצמבר 2005 הוציא האיחוד האירופי הנחיה המחייבת את כל המדינות החברות בו לפתח תוכניות פעולה לאומיות ליעילות אנרגטית (EEAPs – Energie-Effizienz-Actions-Plane). בהתאם ל-EEAPs, ב-9 השנים הבאות (מ-2008 עד 2017), כל אחת מ-27 מדינות האיחוד האירופי חייבות להשיג לפחות 1% בשנה בחיסכון בחשמל בכל מגזרי הצריכה שלה. 

בהוראת הנציבות האירופית, תוכנית היישום של EEAPs פותחה על ידי מכון וופרטל (גרמניה). החל משנת 2011, כל מדינות האיחוד האירופי מחויבות לעמוד בקפדנות בהתחייבויות אלו. הפיתוח והניטור של יישום תוכניות לשיפור היעילות האנרגטית של מערכות תאורה מלאכותיות מופקדת על קבוצת עבודה שנוצרה במיוחד - ROMS (Roll Out Member States). הוא הוקם בתחילת 2007 על ידי האיחוד האירופי של יצרני ורכיבי תאורה (CELMA) והאיחוד האירופי של יצרני מקורות האור (ELC). על פי הערכות של מומחים מאיגודים אלו, לכל 27 מדינות האיחוד האירופי, באמצעות הכנסת ציוד ומערכות תאורה חסכוניות באנרגיה, יש הזדמנויות אמיתיות להפחתה כוללת של פליטת CO2 בכמעט 40 מיליון טון לשנה, מתוכם: 20 מיליון טון לשנה של CO2 - במגזר הפרטי; 8,0 מיליון טון לשנה של CO2 - במבני ציבור למטרות שונות ובמגזר השירותים; 8,0 מיליון טון לשנה של CO2 - במבני תעשייה ובתעשיות קטנות; 3,5 מיליון טון לשנה של CO2 - במתקני תאורה חיצונית בערים. חיסכון באנרגיה יוקל גם על ידי הכנסה לפרקטיקה של תכנון מתקני תאורה של תקני תאורה אירופאים חדשים: EN 12464-1 (תאורה של מקומות עבודה פנימיים); EN 12464-2 (תאורה של מקומות עבודה חיצוניים); EN 15193-1 (הערכת אנרגיה של מבנים - דרישות אנרגיה לתאורה - הערכת הדרישה לאנרגיה לתאורה). 

בהתאם לסעיף 12 של הוראת ESD (הנחיית שירותי אנרגיה), הנציבות האירופית האצילה לוועדה האירופית לתקינה בהנדסת חשמל (CENELEC) את המנדט לפתח תקנים ספציפיים לחיסכון באנרגיה. תקנים אלה צריכים לספק שיטות הרמוניות לחישוב מאפייני היעילות האנרגטית הן של בניינים בכללותם והן של מוצרים בודדים, מתקנים ומערכות במכלול של ציוד הנדסי.

תוכנית הפעולה לאנרגיה שהוצגה על ידי הנציבות האירופית באוקטובר 2006 קבעה תקני יעילות אנרגטית מחמירים עבור 14 קבוצות מוצרים. רשימת המוצרים הללו הוגדלה ל-20 עמדות בתחילת שנת 2007. מכשירי תאורה לשימוש ברחוב, משרד וביתי סווגו כסחורות הכפופות לבקרה מיוחדת לחיסכון באנרגיה. 

ביוני 2007, יצרני תאורה אירופאים פרסמו פרטים בנוגע להפסקת ההדרגה של נורות בעלות יעילות נמוכה לשימוש ביתי והוצאתן המוחלטת מהשוק האירופי עד 2015. על פי החישובים, יוזמה זו תביא להפחתה של 60% בפליטת CO2 (ב-23 מגה-טון בשנה) מתאורה ביתית, חיסכון של כ-7 מיליארד יורו או 63 ג'יגה-וואט-שעה של חשמל בשנה. 

נציב האיחוד האירופי לענייני אנרגיה, אנדריס פיבלגס, הביע שביעות רצון מהיוזמה שהעלו יצרני ציוד התאורה. בדצמבר 2008 החליטה הנציבות האירופית להוציא בהדרגה את נורות הליבון. על פי ההחלטה שהתקבלה, מקורות אור שצורכים הרבה חשמל יוחלפו במקורות חוסכי אנרגיה בהדרגה:

ספטמבר 2009 – מנורות ליבון חלביות ושקופות מעל 100 W אסורות; 

ספטמבר 2010 – מנורות ליבון שקופות מעל 75 W אסורות;

ספטמבר 2011 – מנורות ליבון שקופות מעל 60 W אסורות;

ספטמבר 2012 - הוכנס איסור על מנורות ליבון שקופות מעל 40 ו-25 W;

ספטמבר 2013 - דרישות מחמירות עבור מנורות פלורסנט קומפקטיות וגופי LED מוצגות; 

ספטמבר 2016 - דרישות מחמירות למנורות הלוגן מוצגות. 

לדברי מומחים, כתוצאה מהמעבר לנורות חסכוניות, צריכת החשמל במדינות אירופה תקטן ב-3-4%. שר האנרגיה הצרפתי ז'אן לואי בורלו העריך את פוטנציאל החיסכון באנרגיה ב-40 טרה-וואט-שעה בשנה. כמעט אותה כמות של חיסכון תגיע מההחלטה שהתקבלה קודם לכן על ידי הנציבות האירופית לבטל בהדרגה את מנורות ליבון מסורתיות במשרדים, במפעלים וברחובות. 

אסטרטגיות חיסכון באנרגיה ברוסיה

בשנת 1996, החוק "על חיסכון באנרגיה" אומץ ברוסיה, אשר, ממספר סיבות, לא עבד. בנובמבר 2008 אימצה הדומא הממלכתית בקריאה ראשונה את טיוטת החוק "על חיסכון באנרגיה והגברת היעילות האנרגטית", המאפשרת הכנסת תקני יעילות אנרגטית למכשירים בעלי הספק של יותר מ-3 קילוואט. 

מטרת הצגת הנורמות שנקבעו בטיוטת החוק היא להגביר את יעילות האנרגיה ולעורר חיסכון באנרגיה בפדרציה הרוסית. על פי טיוטת החוק, צעדי רגולציה ממלכתיים בתחום שימור אנרגיה ויעילות אנרגטית מבוצעים על ידי קביעת: רשימת אינדיקטורים להערכת האפקטיביות של הפעילות של הרשויות המבצעות של הישויות המרכיבות את הפדרציה הרוסית והממשלות המקומיות ב. תחום החיסכון באנרגיה והתייעלות אנרגטית; דרישות לייצור ומחזור של מכשירי אנרגיה; הגבלות (איסור) בתחום הייצור למטרת מכירה בשטח הפדרציה הרוסית והפצה בפדרציה הרוסית של מכשירי אנרגיה המאפשרים צריכה לא פרודוקטיבית של משאבי אנרגיה; דרישות להתחשבנות בייצור, הולכה וצריכה של משאבי אנרגיה; דרישות להתייעלות אנרגטית למבנים, מבנים ומבנים; דרישות לתוכן ולתזמון של אמצעי חיסכון באנרגיה במלאי הדיור, לרבות לאזרחים – בעלי דירות בבנייני דירות; דרישות להפצת מידע חובה בתחום שימור האנרגיה והתייעלות אנרגטית; דרישות ליישום תוכניות מידע וחינוך בתחום חיסכון באנרגיה והתייעלות אנרגטית. 

ב-2 ביולי 2009, נשיא רוסיה דמיטרי מדבדב, שנשא דברים בישיבת נשיאות מועצת המדינה בנושא שיפור היעילות האנרגטית של הכלכלה הרוסית, לא שלל שברוסיה, על מנת להגביר את היעילות האנרגטית, איסור על תוצג מחזור של מנורות ליבון. 

בתורה, השרה לפיתוח כלכלי, אלווירה נביולינה, בעקבות ישיבת הנשיאות של מועצת המדינה של הפדרציה הרוסית, הודיעה כי ניתן להכניס איסור על ייצור והפצה של מנורות ליבון בעלות הספק של יותר מ-100 וואט מינואר. 1, 2011. לדברי נביולינה, הצעדים המקבילים צופים בטיוטת החוק להתייעלות אנרגטית, שהוכנה לקריאה שנייה.