Mūsų protėviai šimtus metų gyveno lydimi tų pačių dienos ir nakties, žiemos ir vasaros, rudens ir pavasario cikliškos kaitos. Smalsių akių iš žemės stebimi dangaus šviesuliai senoliams atstojo laikrodį, kelionėse tarnavo kelrodės žvaigždės, cikliškas jų judėjimas padėjo orientuotis aplinkoje – laike ir žemėje. Apie paslaptingus dangaus kūnus kurtos fantastinės istorijos, kurios galiausiai išsikristalizavo liaudies mene.
Ypatingas vaidmuo lietuvių liaudies tautosakoje, meno dirbiniuose, kaip ir daugelio tautų mitologijoje, teko Deivei Saulei – šviesos, šilumos, gyvybės, gėrio simboliui. Lietuviai Saulę ne tik labai mylėjo, kalbėjo jai maldas, bet ir jautė pagarbią baimę – buvo draudžiama į ją rodyti pirštu, rodyti liežuvį, pamėgdžioti, nes Saulė galinti užsirūstinti ir nubausti: sudeginti arba net pasiųsti žmogui mirtį. Patekėjus saulei – natūraliam šviesos ir šilumos šaltiniui, buvo atliekami patys svarbiausi darbai, nuotakoms pirštis išjodavo jaunikiai, būdavo skerdžiami gyvuliai, iki saulės nusileidimo žadinti ligoniai – jei išgyveno iki saulėlydžio, reiškė, sulauks ir saulėtekio. Šviesa buvo tapati gyvybei, gėriui, gerosioms dvasioms, netgi gerus žmones lygindavo su Saule.
Jau seniai nebepaisome gamtos ritmiškumo, gyvename nuolat kintančioje, pačių susikurtoje aplinkoje. Nesibaimindami piktųjų dvasių, nebaigtus darbus neretai atidedame nakties metui, o ne rytui, kaip darė mūsų protėviai. Saulę ir natūralią dienos šviesą atstojančiam dirbtiniam apšvietimui mūsų būstuose tenka nemažas vaidmuo. Nuo mus supančios šviesos kiekio ir kokybės priklauso ne tik mūsų dvasinė bei fizinė sveikata, bet ir darbo produktyvumas, komforto bei jaukumo pojūtis. Kokybiška šviesa namuose būtina darbui, poilsiui, žaidimui, bendravimui. Ar įmanoma mūsų dienomis išlaikyti šviesos kokybę, o kartu taupyti brangią elektros energiją, bei sumažinti dirbtinio apšvietimo poreikį?
Ar mažiau reiškia daugiau?
Dirbtiniam apšvietimui sunaudojama apie 10 proc. namų ūkių elektros energijos, o pasaulio mąstu didžiosios dalies energijos išteklių reikalauja pramonės įmonių, prekybos objektų, gatvių, viešųjų erdvių apšvietimas. Namų ūkyje vienam žmogui į metus vidutiniškai sunaudojma apie 400 kWh elektros energijos. Pastatuose apšvietimui tenka nuo 15 iki 50 proc. viso elektros suvartojimo. Naudojant pažangias apšvietimo technologijas energijos sąnaudas namuose galima sumažinti net iki 50 – 75 proc. Pasirodo, naudojant tą patį šviesos kiekį įmanoma taupyti energiją.
Šiandieną labiausiai paplitusiais energiją taupančiais apšvietimo šaltiniais išlieka halogeninės lempos, kompaktiškos fluorescencinės lempos ir sparčiai besivystančios apšvietimo technologijos – vadinamieji šviesos diodai LED (Light emitting diode). Praėjusio šimtmečio pradžioje plačiai išplitus elektros energijos panaudojimui imta masiškai iki tol vyravusį dujinį apšvietimą keisti kaitrinėmis lemputėmis. Jau tuomet, vykstant sparčiai technikos pažangai, buvo siekiama sumažinti elektrinio apšvietimo sąnaudas, ieškota naujų elektrinio apšvietimo technologinių sprendimų. Antai 1902 m. plačiajai visuomenei buvo pristatytos neoninės lempos sukurtos prancūzo Georges Claude, o fluorescencines lempas išradęs Nikola Tesla jas pristatė dar 1893 m. Pasaulinėje Kolumbo parodoje Čikagoje. Tačiau fluorescencinės lempos versiją naudojamą ir iki šių dienų išrado vokietis Edmund Germer, o išradimo patentą pardavė General Electric kompanijai.
Fluorescencinių lempų atsiradimas paveikė ir architektūros raidą – pasitelkdami vadinamąją dienos šviesą architektai galėjo projektuoti gilesnes bei žemesnes patalpas ir pastato konstrukcijoje numatyti daugiau aukštų nei iki tol. Lyginant su kaitrinėmis lemputėmis, fluorescencinis apšvietimas naudojo mažiau elektros energijos ir neskleidė tiek šilumos, bei itin pasitarnavo stiklinių pastatų įvaizdžio sukūrimui naktį – iš fluorescencinių lempų buvo sukurtos šviečiančios lubos.
Kompaktinės fluorescencinės lempos yra energetiškai efektyvios – jos sunaudoja 75-80 proc. mažiau elektros energijos nei paprastos kaitinimo kemputės, o jų gyvavimo laikas yra 8-10 kartų ilgesnis (iki 6-15 tūkst. valandų). Eksploatuoti kompaktines fluorescencines lemputes yra žymiai pigiau nei įprastines kaitinimo. Pakeitus kaitrinę 100 W lemputę fluorescencine 20 W, užtikrinančia tokį patį šviesos srautą, per jos gyvavimo laiką (1000 val.) galima sutaupyti apie 150 lt. priklauso ne tik mūsų dvasinė bei fizinė sveikata, bet ir darbo produktyvumas, komforto bei jaukumo pojūtis. Kokybiška šviesa namuose būtina darbui, poilsiui, žaidimui, bendravimui. Ar įmanoma mūsų dienomis išlaikyti šviesos kokybę, o kartu taupyti brangią elektros energiją, bei sumažinti dirbtinio apšvietimo poreikį?
Šio tipo lemputės suteikia platų apšvietimo spalvų pasirinkimą, taip pat galimas aukštas apšvietimo lygis, yra tiesiogiai kiečiamos vietoje kaitrinių lempučių. Dažniausiai naudojamos prekybiniuose ir viešuose pastatuose, gatvių bei būstų apšvietimui. Tačiau kompaktinės fluorescencinės lemputės, pasak specialistų, turi ir kitą medalio pusę. Jos įsižiebia ne iš karto, paprastesnės skleidžia nemalonią baltą šviesą. Įsižiebimo trukmė pailgėja, jei patalpoje tvyro šaltas oras. Senstančios tokios lemputės skleidžiamos šviesos stiprumas mažėja iki 30 proc. Be to, šios lemputės skleidžia ultravioletinius spindulius (UV), taip pat jose yra sveikatai pavojingo gyvsidabrio. Gyvsidabrio turinčių lempų negalima bet kur išmesti – jas būtina utilizuoti. Fluorescencinės lemputės su ženkleliu „Energy saving trust“ užtikrins, kad tokia lemputė skleidžia mažai UV spindulių. Kompaktinių fluorescencinių lempų alternatyvomis laikomos halogeninės lempos bei šviesos diodai (LED).
Halogeninės lempos yra kompaktiškos, skleidžia didelį šviesos srautą ir taupo iki 25 proc. energijos, tačiau tai tos pačios, tik patobulintos kaitrinės lemputės. Šios lempos viduje turi inertinių dujų kapsulę su nedidele halogeno priemaiša. Halogeninė lemputė efektyvesnė ir ilgaamžiškesnė nei įprasta kaitrinė, tačiau mažiau efektyvi ar ilgaamžė nei fluorescencinė ar šviesos diodo. Halogeninės lempos gali degti iki trijų kartų ilgiau nei kaitrinės, jų yra įvairių formų ir spalvų, lengvai instaliuojamos, jas galima naudoti su apšvietimo reguliatoriais. Daugelio halogeninių lempučių skleidžiamas šiltas, gelsvas šviesos spektras laikomas maloniu akiai.
Kaitinamųjų lempučių su volframo siūleliu, kurių išradėju laikomas Tomas Edisonas, pamažu atsisakoma kovojant su klimato kaita ir siekiant sumažinti elektros energijos sąnaudas. Svarbiausias šio ekologinio projekto tikslas – sumažinti šiltnamio efektą. Iki 2020 m. ES numatė CO2 emisiją sumažinti 20 proc. – iki 15 mln. tonų per metus. Kaitriąją 100 vatų lemputę pakeitus taupiąja 20 vatų lempute, per 10000 val. (tiek vidutiniškai šviečia taupioji lemputė) eilinis Lietuvos vartotojas galėtų sutaupyti iki 290 litų per metus. Kaitrinėse lemputėse elektros energija paverčiama ne tik šviesa, bet ir šiluma – apšvietimui skiriama vos 5 proc. suvartojamos energijos, likę 95 proc. energijos iššvaistoma šilumos pavidalu.
LED – raktas į šviesą
Šiuo metu vis labiau plinta apšvietimo šviesos diodais, kurie spinduliuoja visą matomos šviesos spektrą, technologijos. LED yra vienas labiausiai energiją taupančių ir sparčiai besivystančių ekologiškų apšvietimo tipų. Tai naujos kartos šviesos įrenginių projektavimas apimantis ne tik įprastą buitinį apšvietimą, bet ir galingus gatvių šviestuvus, švieslentes, ekranus, pastatų išorės, sodo ir kiemo, augalų šiltnamiuose, akvariumų apšvietimą.
Vidaus erdvėse LED šviestuvai naudojami sienoms, įsieniams, luboms, grindims apšviesti. Šviesos diodų technologijos plačiai naudojamos ne tik būstų apšvietimui, bet pritaikomos ir mūsų buityje bei laisvalaikio veikloje: nuskaityti kompaktinius ar DVD diskus kompiuteryje, kompiuterinių žaidimų konsolėse, ar tam, kad perduotų signalus iš dinstancinio valdymo pultelio elektroninei įrangai. Vis plačiau šviesos diodai naudojami ir automobilių pramonėje pritaikant juos stabdžių šviesose. Nors itin galingi ir ryškūs diodai pradėti gaminti neseniai (šiuo metu išgaunamas 100lm/W šviesinis našumas), tačiau diodo skleidžiamos šviesos atradimas siekia jau visą šimtmetį. Pirmasis apie diodo puslaidininkio skleidžiamą šviesą pranešimą padarė britų eksperimentatorius Henry Round iš Markoni Labs kompanijos. Kartu su H. Round, šio išradimo laurai priklauso ir pamirštam rusų genijui Olegui Losevui, neturėjusiam jokio oficialaus išsimokslinimo, savarankiškai išradusiam LED. Per savo trumpą tyrinėjimų karjerą O. Losevas publikavo dešimtis straipsnių rusų, britų ir vokiečių moksliniuose leidiniuose, bei užpatentavo 16 išradimų. 1920 m. viduryje O. Losevas tyrinėjo šviesos sklaidą iš cinko oksido ir silicio karbido kristalų rektifikatoriaus diodų. Pirmasis jaunojo mokslininko straipsnis apie šviesos emisiją iš silicio karbido diodų publikuotas 1927 m. viename Rusijos moksliniame žurnale, o netrukus sekė straipsniai britų ir vokiečių leidiniuose, konstatavusiuose LED išradimą. O. Losevas mirė per 1942 m. blokadą Leningrade, sulaukęs 39 m. amžiaus. Šiandieną O. Losevo įnašas į mokslą ir projektavimą yra primirš tas, o šviesos diodo „tėvu“ oficialiai laikomas Nick Holonyak iš kompanijos General Electric, 1962 m. pirmasis praktiškai pritaikęs šviesos diodą, veikiantį raudonos spalvos diapazone. Iki 1968 m. šviesos diodų kaina buvo labai aukšta, tad jų praktinis panaudojimas buvo gana ribotas. Pirmoji masiškai gaminti šviesos diodus ėmė kompanija „Monsanto“, o kompanija „Hewlet-packard“ ėmė naudoti šviesos diodus savo ansktyvuosiuose masinei gamybai skirtuose nešiojamuose skaitytuvuose.
Naujos kartos LED apšvietimas turi ne vieną privalumą prieš įprastines ir halogenines lempas: pasižymi ilgaamžiškumu, gabaritų įvairove (nuo nedidelės lemputės iki įprasto dydžio gatvės šviestuvo), tvirtumu ir atsparumu temperatūrų pokyčiams ir mechaniniam poveikiui, didžiuliu spalvų filtrų pasirinkimu, lengvu valdymu ir prigesinimu. LED technologijos šviestuvuose beveik visa energija paverčiama šviesa, tuo tarpu paprastos elektros lemputės didžiąją energijos dalį paverčia šiluma ir tik mažesnę dalį – šviesa. LED apšvietimas 90% efektyvesnis, nei tradicinis arba halogeninių lempų apšvietimas, bei žymiai ilga amžiškesnis: LED lemputės gali šviesti 20 metų po 8 valandas kasdieną (nuo 50 000 iki 100 000 valandų). Svarbus ir ekologinis aspektas: LED lempose, skirtingai nuo fluorescencinių lempų, nėra kenksmingų sveikatai medžiagų, pavyzdžiui gyvsidabrio ar kenksmingų dujų. Taip pat LED lempos nespinduliuoja regėjimui kenksmingų UV spindulių (skirtingai nuo taupiųjų fluorescencinių lempučių). Pirmuosius žingsnius žengia ir indukcinio apšvietimo technologijų raida, nors pasaulyje tokio tipo apšvietimas jau naudojamas keletą metų – ypač lauko ir vidaus apšvietimo sprendimams įgyvendinti. Naujosios indukcinės lempos sunaudoja nuo 2 iki 10 kartų mažiau elektros energijos ir yra alternatyva gyvsidarbrio, natrio ir metalo halidų lempoms, tačiau jų panaudojimas pasaulio praktikoje dar nėra labai plačiai paplitęs. Lietuvoje šiuos novatoriškus šviesos šaltinių sprendimus pristatė bendrovė UAB „JML GROUP“ šiųmetėje statybos ir remonto parodoje RESTA.
Taupome valydami dulkes
Gana aukšta LED apšvietimo įrenginių kaina, lyginant su kaitrinėmis ar liuminescensinėmis lemputėmis, verčia paprastus elektros vartotojus pasukti galvą, kaip dar būtų galima taupyti nepigios, tačiau taip reikalingos mūsų kadienybei ir buičiai energijos sąnaudas. Kasdieną galime padaryti dešimtis energiją taupančių sprendimų. Paprasčiausias – namuose esančias įprastas lemputes pakeisti energiją taupančiomis, kurios naudoja penkiskart mažiau energijos, bei išjungti šviesą ten, kur jos nereikia. Patalpose, kur elektra įžiebiama vos kelioms minutėms per dieną – sandėliuke ar vonioje, nebūtina įrengti specialių šviestuvų – užtenka ir nedidelių lempučių. Jei lemputė įžiebiama dažnai ir vos kelioms minutėms, ji gali tarnauti ne ilgiau už paprastą kaitrinę, tad ekonomiškai gali būti nenaudinga visas patalpas apšviesti taupiomis lemputėmis. Investuoti į taupiąsias verta ten, kur šviesa dega nuolat. Bendro naudojimosi laiptinėse, koridoriuose patartina naudoti mažesnio galingumo lemputes, o jun gikliai su apšvietimo reguliatoriumi ir automatiškai išsijungiantys jungikliai taip pat taupys elektros energiją. Namuose išjungus kad ir 5 lemputes kai jų nereikia, per metus susitaupytų keli šimtai litų, o aplinka išvengtų papildomų 400 kg CO2 (anglies dioksido). Įsukus bent vieną energiją taupančią lemputę, kiekvienas svariai prisidėtų prie to, kad į orą nepatektų 26 kg CO2. Tokios taupymo priemonės gali ženkliai sumažinti komunalinių paslaugų kainas ir padidinti būsto komfortiškumą.
Sutaupyti elektros apšvietimui padės ne tik kaitrinių lempučių pakeitimas taupiosiomis, bet ir švaros palaikymas namuose – nuolatinis dulkių nuo šviestuvų ir lempučių valymas pagerins apšvietimą iki 40 proc., nes storas dulkių sluoksnis net per pusę sumažina šviesos srautą. Sąnaudas gali lemti ne tik dulkės, bet ir patys šviestuvai. Kai kurie jų sugeria net pusę skleidžiamos šviesos, ypač tai būdinga šviestuvams matiniu stiklu. Su interjero dizaineriais verta pasikonsultuoti ne tik prieš įsigyjant šviestuvus, bet ir įrengiant apšvietimo zonas namuose. Planuojant būsimą apšvietimą patartina apgalvoti patalpų ir apšvietimo funkcijas. Naudoti vietinio apšvietimo šviestuvus yra žymiai taupiau, nei vienu galingu šviestuvu apšviesti visą patalpą. Būstą galima suskirstyti apšvietimo zonomis – skaitymo, vaikų žaidimų, televizoriaus, poilsio, bei įrengti atskirus reikalingo stiprumo šviestuvus.
Žiūrėti televizorių jauku ir patogu prie 50 liuksų (lx), skaitymui reikia 500 lx, o vaikų žadimams – 200 lx. Poilsis prieblandoje prie televizoriaus sukuria jaukią namų atmosferą, o skaitymui atskirą šviestuvą įsirengti tinka virš fotelio, lovos ar stalo. Pasitelkus apšvietimo gudrybes galima sukurti ne tik būsto interjero įspūdį, bet ir paslėpti ar išryškinti tam tikras detales. Interjero zonose, kur reikalinga kryptinė šviesa – skaitymui, pietų stalui, ar įdomių detalių apšvietimui, galima naudoti reflektorines lempas. Kambariuose galima įsirengti šviestuvų galingumo reguliatorius, nors daugelis taupiųjų lempučių su šviesos reguliatoriais neveiks. Pritemdyta šviesa sukurs ne tik jaukią atmosferą, bet ir taupys elektros energiją. Dirbtinio apšvietimo poreikį sumažina maksimalus natūralios dienos šviesos išnaudojimas. Svarbus vaidmuo tenka būsto langams ir stoglangiams. Kuo langai didesni, ypač darbo kambaryje, o stalas stovi arčiau lango, tuo ilgiau galima naudotis dienos šviesa.
