Archiwum kategorii: Oświetlenie LED

Rewolucja energetyczna

Wraz z postępem technologicznym występujacym w elektronice następuje stałe zmniejszane się zużycia energii elektrycznej. Staje się to możliwe dzięki stałej miniaturyzacji elektroniki (aktualnie obecna jest technologia 45/32 nm to ponad 780 milionów tranzystorów, a na początku ery mikrokomputerów – początek lat 70 ubiegłego wieku – dominowała technologia 10 mikrometrów co odpowiadało ok. 3.500 tranzystorom).

Postęp technologiczny w elektronice

Dzięki miniaturyzacji maleje zużycie energii elektrycznej przez elektronikę, co wprost przekłada się na spadek zużycia energii urządzeń powszechnego użytku.
W praktyce postęp dotyczy wszystkich urządzeń i sprzętu elektronicznego występującego w gospodarstwie domowym. Przy czym z jednej strony oszczędności wynikają ze zmniejszonego zużycia energii elektrycznej przez elektronikę, ale z drugiej strony to właśnie dzięki elektronice jesteśmy w stanie dokładniej sterować pracą urządzeń powszechnego użytku (włączać, wyłączać, sterować elementami wykonawczymi urządzenia).

Postęp technologiczny w elektronice

Największy skok technologiczny w obszarze zużycia energii elektrycznej nastąpił w dziedzinie źródeł światła – wraz z rozwojem oświetlenia LED. Obecnie oświetlenie LED coraz szerzej wchodzi do naszych domów, a ponadto znajduje także coraz szersze zastosowanie w oświetleniu samochodów, ulic, czy bilbordów reklamowych. Oświetlenie LED przełożyło się również na spadek zapotrzebowania na energię odbiorników telewizyjnych (wcześniej pracowały one na lampach kineskopowych, obecnie to matryca diód LED, która do wyświetlenia obrazu potrzebuje zdecydowanie mniej energii elektrycznej).

Postęp technologiczny w elektronice

Również postęp w dziedzinie komputerów przynosi stały spadek zapotrzebowania na energię elektryczną. Pierwsze komputery stacjonarne to oprócz obudowy – w której znajdowała się jednostka centralna – również monitor z lampa kineskopową. Dzisiaj coraz mniej komputerów posiada tradycyjne dyski twarde, które również pobierają stosunkowo dużo energii podczas swojej pracy (generalnie unika się stosowania części mechanicznych). Dyski twarde zastępowane są przez miniaturowe pamięci półprzewodnikowe.
Najnowszą odmianą komputerów personalnych to tablety oraz smartfony, które dzięki swojej wielkości można mieć zawsze przy sobie – mogą one być ładowane przenośnymi ładowarkami solarnymi, które nie potrzebują dostępu do sieci elektroenergetycznej.

Korzystając z dobrodziejstw jakie niesie ze sobą postęp w dziedzinie elektroniki, przeciętna rodzina jest w stanie zaoszczędzić w ciągu roku ponad 50 % pierwotnej wartości zużycia energii elektrycznej (ponad 1 MWh w roku). Przy liczbie gospodarstw w Polsce wynoszącej 13.500.000 (dane za rok 2011), oszczędności energii elektrycznej mogą sięgnąć nawet 15.000 GWh w skali roku, co odpowiada 10% zużycia energii elektrycznej w Polsce (w ostatnich latach krajowe zużycie energii elektrycznej przekroczyło wartość 150.000 GWh).

Postęp energetyczny przyczynia się także do ciągłego spadku zużycia energii elektrycznej, który już w niedługiej przyszłości może się przełożyć na stopniowe zmniejszanie się globalnego zapotrzebowania na energię elektryczną w Polsce, w szczególności występującego wśród gospodarstw domowych. Podobne trendy obserwuje się również w krajach wysokorozwiniętych, jak chociażby w Niemczech, gdzie do kilku lat obserwuje się spadek zużycia energii elektrycznej (częściowo za ten spadek odpowiadają wzrosty cen energii elektrycznej). Mniejsze zużycie energii elektrycznej to jednocześnie niższe rachunki, co jest szczególnie istotne w krajach o wysokim udziale kosztów energii w budżecie domowym.

Postęp technologiczny w elektronice

W przyszłości wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną może wystąpić w sytuacji znaczących przyrostów liczby samochodów elektrycznych poruszających się po naszych drogach (doskonale wpisują się w rozwój energetyki prosumenckiej pochodzącej z odnawianych źródeł energii elektrycznej, takich jak fotowoltaika).

Oświetlenie uliczne za pomocą fotowoltaiki

Oświetlenie uliczne stanowi duży udział w kosztach funkcjonowania każdego miasta, gminy czy nawet wspólnoty mieszkaniowej. Tradycyjne żarówki sodowe lub rtęciowo-żarowe stosowane do oświetlenia ulicznego zużywają kilkakrotnie więcej energii od oświetlenia diodowego.

Oświetlenie uliczne z fotowoltaiką

Oczywiście wyjściowa inwestycja przy użyciu nowoczesnych technologii LED jest wyższa, jednakże stosunkowo szybko się zwraca.

Lampa rtęciowo-żarowa posiada moc znamionową 100 – 1000 W, dając oświetlenie 17-31 lm/W,
Sodówki wysokoprężne posiadają moc znamionową 35 – 1000 W, dając oświetlenie 40-150 lm/W,
Lampy LED posiada moc znamionową 0,2 – 70 W, dając oświetlenie rzędu 20-100 lm/W.

Przy zastosowaniu oświetlenia LED jesteśmy w stanie osiągnąć nawet 10-krotne oszczędności co w skali roku dla jednej lampy ulicznej daje energię elektryczną rzędu 1-2 MWh. Biorąc pod uwagę fakt, że nasze miasta oświetlają dziesiątki tysięcy lamp ulicznych, dlatego potencjał energetyczny jest olbrzymi.

Ponadto oświetlenie energooszczędne można łączyć z fotowoltaiką i/lub wiatrem. co ma szczególnie duże znaczenie w przypadku lokalizacji niekorzystnej z punktu widzenia dostępności zasilania energetycznego – w ten sposób możemy obniżyć koszty związane z doprowadzeniem zasilania energetycznego.

Oświetlenie uliczne z fotowoltaiką

Obecnie dzięki zewnętrznym programom wsparcia inwestycji związanych z wymianą oświetlenia ulicznego coraz więcej jednostek samorządu lokalnego decyduje się na tego typu inwestycje.

Jest to o tyle istotne, że dzięki tego typu inwestycjom jednostki samorządu lokalnego mają więcej środków w swojej kasie i tym samym poprawia się ich sytuacja finansowa na przestrzeni czasu.

Ponadto możliwe jest takie skonfigurowanie solarnych lamp ulicznych, że będziemy w stanie uniknąć dodatkowych inwestycji związanych z ich podłączeniem ich do systemu energetycznego wykorzystując autonomiczne zestawy fotowoltaiczne.

Oświetlenie uliczne z fotowoltaiką

Oświetlenie energooszczędne.

Wraz z opracowaniem technologii wytwarzania lasera niebieskiego otworzyły się możliwości produkcji diód krzemowych GaN święcących w kolorze niebieskim (diody święcące w kolorze czerwonym i zielonym znane były już od dłuższego czasu). Technologia produkcji diód LED świecących w kolorze białym (złożenie RGB, czyli Red-Green-Blue) jest stosunkowo nowa, gdyż jej początki sięgają ostatnich lat ubiegłego wieku i dały początki rozwoju oświetlenia bazującego na diodach LED.

Oświetlenie energooszczędne.

Tradycyjne żarówki z włóknem wolframowym większość energii elektrycznej przetwarzają na ciepło – tylko niewielka część energii elektrycznej wytwarza światło. Dlatego moc typowej żarówki wolframowej wynosi od 60 W w górę (można oczywiście spotkać żarówki o niższej mocy, ale uzyskiwany z nich efekt świetlny jest mizerny). Alternatywą dla żarówek z włóknem wolframowym mogą być kompaktowe świetlówki fluoroscencyjne (CFL), w których przepływający prąd elektryczny pobudza cząsteczki gazu do emisji światła. Przykładowo świetlówka fluoroscencyjna o mocy elektrycznej 14 W (moc elektryczna) może zastąpić 75-cio watową żarówkę wolframową (uzyskujemy ponad 4-krotną oszczędność zużycia energii elektrycznej).

Zwykłe żarówki wolframowe znaczną część energii elektrycznej przekształcają w energię cieplną, a tylko ułamek energii do wytworzenia światła.

Jeszcze większe oszczędności może przynieść zastosowanie źródeł światła opartych na technice LED. Żarówkę wolframową o mocy 75 W może zastąpić jej odpowiednik LED zużywający ok. 4 W (moc elektryczna) i jednocześnie dający porównywalny efekt świetlny.

Zakładając, że codziennie korzystamy z oświetlenia przez co najmniej 3 godziny to w ciągu roku – przechodząc z żarówek wolframowych na ledowe – jesteśmy w stanie zaoszczędzić około 78 kWh (przy obecnej cenie energii elektrycznej otrzymamy oszczędność wynoszącą 78 kWh x 0,6 PLN/kWh = 46,8 PLN).

Jedynym problemem w stosowaniu źródeł oświetlenia energooszczędnego może być cena, która jest kilkakrotnie wyższa od ceny zakupu tradycyjnej żarówki wolframowej. Jednakże nierzadko już po 6-12 miesiącach możliwe jest uzyskanie zwrotu poniesionych nakładów w formie niższych rachunków za energię elektryczną – potem to już jest nasz zysk. Warto również wspomnieć o korzyściach dla środowiska naturalnego (niższe zużycie energii elektrycznej to jednocześnie niższa emisja gazów i pyłów do środowiska).

Oświetlenie energooszczędne.

Solarne latarki przenośne

Solarne latarki przenośne mogą być wyposażone w akumulatorki i ogniwa fotowoltaiczne, co sprawia, że działają niemalże jak „perpetuum mobile”. Dzięki zastosowaniu ogniwa fotowoltaicznego są one ciągle podładowywane i tym samym działają bez konieczności wymiany baterii. Oczywiście akumulatorki również się zużyją, jednakże w przypadku częstego korzystania z latarki, ich okres użytkowania znacząco się wydłuża (w stosunku do tradycyjnych baterii). Jako źródło światła najczęściej stosuje się oświetlenie diodowe, które cechuje stosunkowo niewielki pobór energii.

Solarne latarki przenośne