Kompaktinės fluorescencinės lemputės: mitai ir tikrovė (17)
Neseniai Vokietijos aplinkos apsaugos tarnyba paskelbė nustačiusi, kad kaitrines lemputes pakeitusios taupiosios kelia grėsmę žmonių sveikatai. Tyrimais išsiaiškinta, kad paslaptinga šalta spalva namus apšviečiančiose liuminescencinėse lemputėse yra gyvsidabrio, kurio kiekis leistinas saugumo normas viršija dvidešimt kartų. Vokietijoje siūloma nenaudoti šių lempučių kambariuose, kur gyvena vaikai ir nėščios moterys. Tuo tarpu europarlamentarai iš Vokietijos reikalauja, kad Europos Komisija kuo greičiau imtųsi priemonių – kol nebus atlikti išsamūs tyrimai, Europos Sąjungoje uždraustų naudoti šias lemputes, bent jau namų ūkiuose.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Ar tokie žiniasklaidoje nuskambėję nuogąstavimai yra pagrįsti? Žurnalas „Spectrum“ klausia Vilniaus universiteto Taikomųjų mokslų instituto direktoriaus profesoriaus habil. dr. Artūro Žukausko.
Kodėl atsiranda mitai apie energiją taupančias lemputes?
Kaip ir daugelis inovacijų (anksčiau – automobiliai, mobilieji telefonai, kompiuteriai), taupiosios kompaktinės fluorescencinės lemputės (angl. Compact Fluorescence Lamp, CFL) kelia tam tikrą pavojų, ypač nemokantiems jomis deramai naudotis. Tačiau tuo pačiu inovacijos apauga mitais dėl neišmanymo, įgimto nenoro ką nors keisti ir senų produktų gamintojų nenoro užleisti pozicijas rinkoje. Be to taupiosios lemputės yra labai neparankios elektros energijos tiekėjams ir energetinių žaliavų pardavėjams. Šiuo metu pasaulyje apie 20 proc. elektros energijos sunaudojama apšvietimui, o šalyse, kur menkai išvystyta pramonė, šis procentas siekia 90. Todėl bet kokių energiją taupančių technologijų diegimą lydi dirbtinai formuojamas neigiamas požiūris ir gąsdinimai. Norint išvengti galimų naujos technologijos pavojų, reikia tinkamai ja naudotis, remtis objektyviomis mokslinėmis žiniomis.
Kas ta „paslaptinga šalta“ spalva?
Fluorescencinių lempų – tiek įprastų, tiek kompaktinių – spalvą lemia naudojamo fosfóro cheminė sudėtis. Šios lempos, skirtingai nuo kaitinamųjų, pasižymi spalvine įvairove (balta spalva baltai spalvai nelygu), prie kurios buitiniai vartotojai nėra pratę. Dažniausiai naudojamos trijų spalvų fluorescencinės lempos – „dienos šviesos“ (angl. daylight), „šaltai baltos“ (angl. cool white) ir „šiltai baltos“ (angl. warm white). Apšvietimo technologijoje balta spalva apibūdinama vadinamąja spalvine temperatūra, kuri paprastai nurodoma ant lempos pakuotės. „Dienos šviesos“ lempų spalvinė temperatūra yra apie 6500 K, „šaltai baltų“ – 4000–4500 K, „šiltai baltų“ – 2700–3000. K. Kuo aukštesnė spalvinė temperatūra, tuo daugiau spektre yra mėlynos komponentės ir mažiau – raudonos. Olandų mokslininkas A. A. Kruithofas dar 1941 m. nustatė ryšį tarp spalvinės temperatūros ir regimojo komforto – kuo stipresnė apšvieta, tuo aukštesnės spalvinės temperatūros reikia, kad apšvietimas būtų malonus akiai, ir atvirkščiai. Todėl būsto apšvietimui, kur naudojama nedidelė apšvieta, reikia rinktis žemos spalvinės temperatūros (2700–3000 K) šaltinius (tokia spalvine temperatūra pasižymi ir įprastos kaitinamosios bei halogeninės lempos). Darbo vietos apšvietimui (biure, klasėje, auditorijoje) labiau tinka „šaltai balti“ šaltiniai (4000–4500 K), o stipriai apšviestose erdvėse (prekyvietėse, įstaigų fojė) – „dienos šviesos“ (6500 K) lempos. Pastarųjų spalva yra artima natūraliai saulės šviesai. Netinkamai pasirinkus spalvinę temperatūrą, pavyzdžiui, nuosaikiam būsto apšvietimui naudojant „šaltai baltus“ ar „dienos šviesos“ šaltinius, jaučiamas diskomfortas – šviesa atrodo melsva ir „paslaptingai šalta“. Priešingai, jei naudosime stiprią apšvietą „šiltai baltais“ šaltiniais, šviesa atrodys „paslaptingai“ geltona.
Kita vertus, netolygus fluorescencinių lempų spektras lemia tai, kad apšviečiamų daiktų spalvos atrodo ne visai natūraliai, t. y. šios lempos gali stokoti spalvų atgavos. Spalvų atgava matuojama bendruoju spalvų atgavos rodikliu, kuris dažnai nurodomas ant pakuotės (angl. Color Rendering Index; CRI, Ra). Aukštos kokybės spalvų atgava pasiekiama, kai CRI > 80. Jei lempos rodiklis yra didesnis nei 90, spalvų skirtumai apšviečiant tokia lempa ir tolygaus spektro šaltiniu praktiškai nebus jaučiami. - Koks yra gyvsidabrio, esančio fluorescencinėse lempose, pavojus? Tiek CFL, tiek įprastos fluorescencinės lempos viduje turi gyvsidabrio, kuris yra nuodingas. Lempai veikiant, gyvsidabris į aplinką nepatenka (jei taip atsitiktų, lempa bemat užgestų), o pavojus kyla tik lemputei sudužus. Didelėse įmonėse ir įstaigose perdegusios fluorescencinės lempos organizuotai surenkamos ir nugabenamos į specialias perdirbimo įmones, kuriose jos tinkamai utilizuojamos. Tačiau buitiniai vartotojai ir mažmeniniai prekiautojai ne visuomet pasirūpina deramu tokių lempų surinkimu. Europos Sąjungoje utilizuojama tik apie 70 proc. fluorescencinių lempų, o likusios nekontroliuojamai sudūžta ir teršia aplinką. Tačiau apskritai pasaulyje fluorescencinės lempos sukelia mažesnę taršą gyvsidabriu nei kaitinamosios, kadangi pastarosios suvartoja kelis kartus daugiau elektros energijos, kuriai gaminti sudeginama daug gyvsidabrio turinčios akmens anglies. Be to, naudojant nenašias kaitinamąsias lempas į atmosferą patenka daugiau anglies dvideginio, kuris sukelia klimato pokyčius. Energijos švaistymas ir visuminis poveikis aplinkai bei klimatui – pagrindinės priežastys, dėl kurių kaitinamosios lempos yra laipsniškai uždraudžiamos. - Ar lemputėje yra daug gyvsidabrio? Pagrindinis fluorescencinių lempų vamzdelių užpildas yra argonas ar kitos visiškai nežalingos inertinės dujos. Gyvsidabrio garų dalinis slėgis įprastose fluorescencinėse lempose tėra 0,5–0,8 Pa, t. y. nesiekia 0,001 proc. atmosferos slėgio. CFL lemputėje yra 1-5miligramai gyvsidabrio. Tai daug kartų mažiau nei, tarkim, seno modelio gyvsidabriniame termometre. Sudužus CFL lemputei, patalpoje esantis žmogus gali įkvėpti kelis mikrogramus gyvsidabrio. Palyginimui – leistina gyvsidabrio koncentracija vandenyno žuvyse yra 1,6 mkg/kg, t. y. per metus su žuvimis į organizmą gali patekti dešimtys mikrogramų gyvsidabrio (tačiau dėl to niekas neketina atsisakyti šio vertingo maisto produkto). CFL lempučių atveju saugos problemos dažniausiai gula ant vartotojo pečių. Kad CFL lemputė nesudužtų, su ja reikia elgtis atsargiau nei su kaitinamąja lempute – įsukant neimti rankomis už vamzdelio, nesaugoti ir nenaudoti tokių lempučių vaikams pasiekiamose vietose, išsaugoti pakuotę ir joje vėliau laikyti perdegusią lemputę, pasirūpinti jos utilizavimu (jokiu būdu nemesti į patalpoje esančią šiukšlių dėžę). Jei vis dėlto lemputė sudužtų, reikia skubiai išvėdinti patalpą. Tinkamai elgiantis, CFL lemputės sudūžta labai retai (skirtingai nei kaitinamajai, CFL lemputei nebūdinga savaime sprogti). Dauguma vartotojų nesusidurs su tokiu įvykiu per visą savo gyvenimą. - Ar pavojinga sveikatai CFL spinduliuotė? Lempos vamzdelis, esant pakankamai stiklo kokybei, visiškai sugeria gyvsidabrio ir fosfóro skleidžiamą ultravioletinę spinduliuotę. Lemputės, pagamintos iš nekokybiško stiklo, gali spinduliuoti šiek tiek ultravioletinių spindulių, žalingų odai ir akims, taip pat gali blukinti natūralius ir dirbtinius pigmentus. Tačiau net ir tokiu atveju pavojus kyla tada, kai žmonės ar daiktai yra keliolikos centimetrų atstumu nuo lemputės. Vis dėlto patartina rinktis sertifikuotus patikimų gamintojų gaminius, kuriuose naudojamos patikrintos stiklo rūšys (ant lemputės bent jau turi būti europinės atitikties žymuo „CE“, nors jis ir negarantuoja aukščiausios kokybės). Ypač saugios šiuo požiūriu yra CFL lemputės, kurių vamzdelis yra įvilktas į papildomą stiklinį apvalkalą. Ultravioletinė spinduliuotė stipriai sugeriama ir stikliniuose bei plastikiniuose šviestuvų gaubtuose. Beje, ultravioletinę spinduliuotę skleidžia ir visų mėgiamos halogeninės lemputės, jei jos neturi specialios dangos ar stiklinio gaubto. Kalbos apie mėlynos spektro komponentės žalą nėra moksliškai pagrįstos. Netgi „dienos šviesos“ lempose, kur mėlyna komponentė yra stipriausia, jos dalis nėra didesnė nei natūralioje saulės spinduliuotėje. „Šiltai baltose“ lemputėse, kurios rekomenduojamos būsto apšvietimui, mėlynos spektro komponentės dalis yra ne didesnė nei kaitinamosiose. Kita vertus, moksliniais tyrimais įrodyta, kad būtent mėlynos komponentės stoka dirbtinių šaltinių, tokių kaip kaitinamosios lempos, šviesoje sukelia sveikatos negalavimus – sezoninius sutrikimus („žiemos depresiją“) dėl melatonino („miego hormono“) pertekliaus. Todėl sezoniniams sutrikimams gydyti naudojama ryški „šaltai balta“ šviesa, kurios spektre yra stipri mėlyna komponentė, slopinanti melatonino išsiskyrimą kankorėžinėje liaukoje. - Ar taupiosios lemputės spinduliuoja pavojingas radijo bangas? Skleidžiami gandai, kad CFL lemputės spinduliuoja pavojingas radijo bangas. Iš tikrųjų tokiose lemputėse naudojami elektroniniai keitikliai (balastai), kadangi fluorescencinių vamzdelių negalima tiesiogiai jungti prie elektros tinklo. Keitikliuose naudojamos aukšto dažnio schemos, kurios yra mažesnių matmenų nei 50 Hz dažniu veikiantys transformatoriai ir droseliai, iki šiol naudojami įprastų fluorescencinių lempų maitinimo grandinėse. CFL lempučių keitikliuose naudojamas dažnis yra apie 40 KHz ir atitinka apie 7,5 km elektromagnetinių bangų ilgį. Tokios ilgos radijo bangos praktiškai neveikia gyvų organizmų, nors ir gali būti radijo tirkdžių priežastis. Be to, kadangi lempučių matmenys yra daug mažesni už bangos ilgį, tokių bangų išspindis yra labai silpnas ir jų poveikis gali būti jaučiamas tik kelių centimetrų atstumu nuo lemputės. Palyginimui – tūkstančius kartų pavojingesnės yra centimetrinės radijo bangos, plačiai naudojamos mobiliojo ir belaidžio ryšio sistemose. Pašnekėjus kelias minutes mobiliuoju telefonu, visam likusiam gyvenimui CFL lemputėms galima atleisti nuodėmes dėl radijo bangų spinduliavimo. - Kiek sutaupoma naudojant kompaktines fluorescencines lemputes? Fluorescencinių lempų ribinis spindulinis našumas yra 28 proc., tuo tarpu kaitinamųjų – viso labo 5–7 proc., nelygu elektrinė galia (didesnės elektrinės galios kaitinamosios lempos, taip pat halogeninės lempos yra našesnės). Todėl kaitinamųjų lempų pakeitimas fluorescencinėmis sumažina elektros energijos vartojimą 4–5,5 karto. Renkantis CFL lemputę kaitinamajai pakeisti, patarčiau taikyti elektrinės galios santykį 1:4, nors gamintojai reklaminiais tikslais dažnai jį nurodo didesnį. Tačiau būtina atsižvelgti, kad CFL lemputės našumas šiek tiek (iki 20 proc.) mažėja ją eksploatuojant, be to, vardinis našumas pasiekiamas tik tam tikroje aplinkos temperatūroje. CFL yra brangesnės nei kaitinamosios lemputės, todėl daug kas netiki, kad jos taupo lėšas. Iš tikrųjų taupymas yra ženklus ir norint tuo įsitikinti reikia išmokti skaičiuoti šviesos kainą. Šviesos kainoje yra dvi komponentės – turto (lemputės) kaina ir elektros energijos kaina, kurios apskaičiuojamos fiksuotai eksploatavimo trukmei, pavyzdžiui, 1000 val. Tarkime, kad 60 W elektrinės galios kaitinamoji lemputė kainuoja 2 Lt ir veikia 1000 val. Jūs ketinate ją pakeisti 15 W CFL lempute, kuri kainuoja 12 Lt, o jos numatoma veikimo trukmė yra 6000 val. Taigi turto kaina abiem atvejais yra vienoda ir sudaro 2 Lt/1000 val. Tačiau per 1000 val. kaitinamoji lemputė suvartos 60 kWh elektros energijos, kuri kainuos apie 24 Lt (esant vidutinei elektros energijos kainai 40 ct/kWh). Tuo tarpu CFL lemputė per tą patį laiką suvartos tik 15 kWh už 6 Lt. Per visą savo veikimo trukmę (6000 val.) CFL lemputė sutaupys jums 108 Lt. Netgi jei CFL lemputė numatytai perdegtų, jos pakeitimo išlaidos būtų daug mažesnės nei sutaupytos lėšos. - Kaip pasirinkti tinkamą CFL lemputę? Perkant CFL lemputę, reikia įdėmiai susipažinti su informacija, kuri pateikiama ant pakuotės. Kaip jau minėjau, labai svarbu pasirinkti tinkamą spalvinę temperatūrą ir patikrinti, ar lemputė turi žymenį „CE“. Būsto apšvietimui pageidautina, kad lemputė turėtų aukštą spalvų atgavos rodiklį. Vardinis šviesinis srautas, kuris matuojamas liumenais (lm), turėtų būti bent 20 proc. didesnis nei keičiamos kaitinamosios lemputės. Vertinti lemputės kainą reikėtų padalijus ją iš numatomos veikimo trukmės. Pavyzdžiui, 12 tūkst. valandų veikianti lemputė už 20 Lt yra vertesnė nei panašių parametrų lemputė už 12 Lt, kuri veiks tik 5 tūkst. val.Pasitaiko, kad CFL lemputės greitai perdega. Taip nutinka dėl gamintojo broko, arba didesnių nei leistinų elektros tinklo įtampos svyravimų. Todėl patartina ne iš karto keisti visas kaitinamąsias lemputes vieno gamintojo CFL lemputėmis, o pirma išbandyti po vieną. Jei perdega skirtingų gamintojų lemputės, reikia kreiptis į elektros energijos tiekėją.
Nepirkčiau lemputės iš pardavėjo, kuris neinformuoja kaip ir kur ją utilizuoti. Beje, valstybė turėtų drausti pardavinėti gyvsidabrio turinčius gaminius turgavietėse ir tiems, kurie nesirūpina jų utilizavimu.
Reikia turėti omenyje kad daugumai CFL lempučių būdingas lėtas, iki kelių minučių trunkantis įsidegimas (tiesa, jau yra sukurtos ir sparčiai įsižiebiančios CFL lemputės). Be to, dažnas junginėjimas mažina lempučių veikimo trukmę. Todėl ten, kur šviesą tenka junginėti dažnai, jos tinka mažiau. Kaip ir visų fluorescencinių lempų, CFL lempučių našumas yra optimizuotas darbui kambario temperatūroje (tai susiję su optimalia išlydžio temperatūra). Todėl, pavyzdžiui, šaltyje jos švies blausiau.
- Ar kompaktinės fluorescencinės lemputės yra pažangiausia technologija?
CFL lemputės toli gražu nėra tobulas šviesos šaltinis. Viena vertus, kaip visi įprastiniai šviesos šaltiniai jos didžiąją dalį elektros energijos verčia šiluma. Antra, joms būdingi įgimti trūkumai – gyvsidabrio naudojimas, nepageidaujama spinduliuotė, utilizavimo problemos, dužumas, ribotas aplinkos temperatūros intervalas, lėtas įsidegimas.
CFL lemputes jau pradeda keisti daug pažangesni, šių trūkumų neturintys bei našesni ir ilgaamžiškesni šviesos šaltiniai– šviesos diodai (šviestukai, angl. Light-Emitting Diode; LED). Bet apie tai – kitą kartą.
