Notre vie ne peut être imaginée sans éclairage artificiel. Pour la vie et le travail, les gens ont simplement besoin d'un éclairage à l'aide de lampes. Auparavant, seules des ampoules à incandescence ordinaires étaient utilisées pour cela.
Le principe de fonctionnement des lampes à incandescence repose sur la conversion de l'énergie électrique traversant le filament en lumière. Dans les lampes à incandescence, un filament de tungstène est chauffé à une lueur brillante par l'action d'un courant électrique. La température du filament chauffé atteint 2600-3000 degrés C. Les flacons de lampes à incandescence sont évacués ou remplis d'un gaz inerte dans lequel le filament de tungstène n'est pas oxydé: azote; argon; krypton; mélange d'azote, d'argon, de xénon. Les lampes à incandescence deviennent très chaudes pendant le fonctionnement.
Chaque année, les besoins de l'humanité en électricité augmentent de plus en plus. À la suite de l'analyse des perspectives de développement des technologies d'éclairage, les experts ont reconnu le remplacement des lampes à incandescence obsolètes par des lampes à économie d'énergie comme la direction la plus progressiste. Les experts estiment que la raison en est la supériorité significative de la dernière génération de lampes à économie d'énergie sur les lampes «chaudes».
Les lampes à économie d'énergie sont appelées lampes fluorescentes, qui sont incluses dans la vaste catégorie des sources lumineuses à décharge. Les lampes à décharge, contrairement aux lampes à incandescence, émettent de la lumière grâce à une décharge électrique traversant le gaz qui remplit l'espace de la lampe : la lueur ultraviolette de la décharge de gaz est convertie en lumière visible pour nous.
Les lampes à économie d'énergie se composent d'un ballon rempli de vapeur de mercure et d'argon, et d'un ballast (starter). Une substance spéciale appelée luminophore est appliquée sur la surface intérieure du flacon. Sous l'action de la haute tension dans la lampe, le mouvement des électrons se produit. La collision des électrons avec les atomes de mercure produit un rayonnement ultraviolet invisible qui, traversant le luminophore, est converti en lumière visible.
Пavantages des lampes à économie d'énergie
Le principal avantage des lampes à économie d'énergie est leur rendement lumineux élevé, qui est plusieurs fois supérieur à celui des lampes à incandescence. La composante d'économie d'énergie réside précisément dans le fait que le maximum d'électricité fournie à la lampe à économie d'énergie se transforme en lumière, tandis que dans les lampes à incandescence, jusqu'à 90% de l'électricité est dépensée simplement pour chauffer le fil de tungstène.
Un autre avantage incontestable des lampes à économie d'énergie est leur durée de vie, qui est déterminée par une période de temps de 6 à 15 20 heures de combustion continue. Ce chiffre dépasse la durée de vie des lampes à incandescence conventionnelles d'environ XNUMX fois. La cause la plus fréquente de panne d'une ampoule à incandescence est un filament brûlé. Le mécanisme de la lampe à économie d'énergie évite ce problème, de sorte qu'elle a une durée de vie plus longue.
Le troisième avantage des lampes à économie d'énergie est la possibilité de choisir la couleur de la lueur. Il peut être de trois types : diurne, naturel et chaud. Plus la température de couleur est basse, plus la couleur est proche du rouge ; le plus haut, le plus proche du bleu.
Un autre avantage des lampes à économie d'énergie est leur faible émission de chaleur, ce qui permet l'utilisation de lampes fluorescentes compactes à haute puissance dans des appliques, des lampes et des lustres fragiles. Il est impossible d'utiliser des lampes à incandescence avec une température de chauffage élevée, car la partie en plastique de la cartouche ou du fil peut fondre.
Le deuxième avantage des lampes à économie d'énergie est que leur lumière est distribuée plus douce, plus uniformément que celle des lampes à incandescence. Cela est dû au fait que dans une lampe à incandescence, la lumière provient uniquement d'un filament de tungstène, tandis qu'une lampe à économie d'énergie brille sur toute sa surface. En raison de la répartition plus uniforme de la lumière, les lampes à économie d'énergie réduisent la fatigue de l'œil humain.
Inconvénients des lampes à économie d'énergie
Les lampes à économie d'énergie présentent également des inconvénients : leur phase de préchauffage dure jusqu'à 2 minutes, c'est-à-dire qu'elles auront besoin d'un certain temps pour développer leur luminosité maximale. De plus, les lampes à économie d'énergie clignotent.
Un autre inconvénient des lampes à économie d'énergie est qu'une personne ne peut pas s'en approcher à moins de 30 centimètres. En raison du niveau élevé de rayonnement ultraviolet des lampes à économie d'énergie, lorsqu'elles sont placées à proximité, les personnes ayant une sensibilité cutanée excessive et celles qui sont sujettes aux maladies dermatologiques peuvent être blessées. Cependant, si une personne se trouve à une distance d'au moins 30 centimètres des lampes, aucun mal ne lui est fait. Il est également déconseillé d'utiliser des lampes à économie d'énergie d'une puissance supérieure à 22 watts dans les locaux résidentiels, car. cela peut également affecter négativement les personnes dont la peau est très sensible.
Un autre inconvénient est que les lampes à économie d'énergie ne sont pas adaptées pour fonctionner dans une plage de basses températures (-15-20ºC), et à des températures élevées, l'intensité de leur émission lumineuse diminue. La durée de vie des lampes à économie d'énergie dépend considérablement du mode de fonctionnement, en particulier, elles n'aiment pas les allumages et extinctions fréquents. La conception des lampes à économie d'énergie ne permet pas leur utilisation dans des luminaires où il y a des contrôles de niveau de lumière. Lorsque la tension secteur chute de plus de 10 %, les lampes à économie d'énergie ne s'allument tout simplement pas.
Les inconvénients comprennent la teneur en mercure et en phosphore, qui, bien qu'en très petites quantités, sont présents à l'intérieur des lampes à économie d'énergie. Ceci n'a aucune importance lorsque la lampe fonctionne, mais peut être dangereux si elle est cassée. Pour la même raison, les lampes à économie d'énergie peuvent être classées comme nocives pour l'environnement et nécessitent donc une élimination spéciale (elles ne peuvent pas être jetées dans la chute à ordures et les poubelles de rue).
Un autre inconvénient des lampes à économie d'énergie par rapport aux lampes à incandescence traditionnelles est leur prix élevé.
Stratégies d'économie d'énergie de l'Union européenne
En décembre 2005, l'UE a publié une directive obligeant tous ses pays membres à élaborer des plans d'action nationaux pour l'efficacité énergétique (EEAP - Energie-Effizienz-Actions-Plane). Conformément aux PAEE, au cours des 9 prochaines années (de 2008 à 2017), chacun des 27 pays de l'UE doit réaliser au moins 1 % par an d'économies d'électricité dans tous les secteurs de sa consommation.
Sur instruction de la Commission européenne, le schéma de mise en œuvre des EEAP a été développé par l'Institut de Wuppertal (Allemagne). Depuis 2011, tous les pays de l'UE sont tenus de se conformer strictement à ces obligations. L'élaboration et le suivi de la mise en œuvre des plans d'amélioration de l'efficacité énergétique des systèmes d'éclairage artificiel sont confiés à un groupe de travail spécialement créé – ROMS (Roll out Member States). Il a été créé début 2007 par l'Union européenne des fabricants et composants d'éclairage (CELMA) et l'Union européenne des fabricants de sources lumineuses (ELC). Selon les estimations des experts de ces syndicats, les 27 pays de l'UE, grâce à l'introduction d'équipements et de systèmes d'éclairage économes en énergie, ont de réelles opportunités de réduction totale des émissions de CO2 de près de 40 millions de tonnes/an, dont : 20 millions de tonnes/an de CO2 – dans le secteur privé ; 8,0 millions de tonnes/an de CO2 – dans les bâtiments publics à usages divers et dans le secteur tertiaire ; 8,0 millions de tonnes/an de CO2 – dans les bâtiments industriels et les petites industries ; 3,5 millions de tonnes/an de CO2 – dans les installations d'éclairage extérieur des villes. Les économies d'énergie seront également facilitées par l'introduction dans la pratique de la conception des installations d'éclairage de nouvelles normes européennes d'éclairage : EN 12464-1 (Eclairage des lieux de travail intérieurs) ; EN 12464-2 (Éclairage des lieux de travail extérieurs) ; EN 15193-1 (Évaluation énergétique des bâtiments – Besoins énergétiques pour l'éclairage – Évaluation de la demande énergétique pour l'éclairage).
Conformément à l'article 12 de la directive ESD (Energy Services Directive), la Commission européenne a délégué au Comité européen de normalisation en génie électrique (CENELEC) le mandat d'élaborer des normes spécifiques d'économie d'énergie. Ces normes devraient prévoir des méthodes harmonisées de calcul des caractéristiques d'efficacité énergétique des bâtiments dans leur ensemble et des produits, installations et systèmes individuels d'un complexe d'équipements techniques.
Le plan d'action pour l'énergie présenté par la Commission européenne en octobre 2006 définit des normes strictes d'efficacité énergétique pour 14 groupes de produits. La liste de ces produits a été portée à 20 positions début 2007. Les appareils d'éclairage à usage public, de bureau et domestique ont été classés comme biens soumis à un contrôle spécial pour les économies d'énergie.
En juin 2007, les fabricants d'éclairage européens ont publié des détails concernant l'élimination progressive des ampoules à faible rendement à usage domestique et leur retrait complet du marché européen d'ici 2015. Selon les calculs, cette initiative se traduira par une réduction de 60 % des émissions de CO2. (de 23 mégatonnes par an) de l'éclairage domestique, économisant environ 7 milliards d'euros ou 63 gigawattheures d'électricité par an.
Le commissaire européen aux affaires énergétiques, Andris Piebalgs, s'est félicité de l'initiative des fabricants d'équipements d'éclairage. En décembre 2008, la Commission européenne a décidé d'éliminer progressivement les ampoules à incandescence. Selon la résolution adoptée, les sources lumineuses qui consomment beaucoup d'électricité seront progressivement remplacées par des sources économes en énergie :
Septembre 2009 – les lampes à incandescence dépolies et transparentes de plus de 100 W sont interdites ;
Septembre 2010 – les lampes à incandescence transparentes de plus de 75 W ne sont pas autorisées ;
Septembre 2011 – les lampes à incandescence transparentes de plus de 60 W sont interdites ;
Septembre 2012 - une interdiction des lampes à incandescence transparentes de plus de 40 et 25 W est introduite ;
Septembre 2013 – des exigences strictes pour les lampes fluorescentes compactes et les luminaires à LED sont introduites ;
Septembre 2016 - Des exigences strictes pour les lampes halogènes sont introduites.
Selon les experts, à la suite de la transition vers les ampoules à économie d'énergie, la consommation d'électricité dans les pays européens diminuera de 3 à 4 %. Le ministre français de l'Energie, Jean-Louis Borlo, a estimé le potentiel d'économies d'énergie à 40 térawattheures par an. Presque le même montant d'économies proviendra de la décision prise plus tôt par la Commission européenne d'éliminer progressivement les lampes à incandescence traditionnelles dans les bureaux, les usines et dans les rues.
Stratégies d'économie d'énergie en Russie
En 1996, la loi «sur les économies d'énergie» a été adoptée en Russie, ce qui, pour un certain nombre de raisons, n'a pas fonctionné. En novembre 2008, la Douma d'État a adopté en première lecture le projet de loi «sur les économies d'énergie et l'augmentation de l'efficacité énergétique», qui prévoit l'introduction de normes d'efficacité énergétique pour les appareils d'une puissance supérieure à 3 kW.
Le but de l'introduction des normes prévues par le projet de loi est d'augmenter l'efficacité énergétique et de stimuler les économies d'énergie dans la Fédération de Russie. Selon le projet de loi, les mesures de réglementation de l'État dans le domaine de la conservation de l'énergie et de l'efficacité énergétique sont mises en œuvre en établissant: une liste d'indicateurs pour évaluer l'efficacité des activités des autorités exécutives des entités constitutives de la Fédération de Russie et des gouvernements locaux en le domaine des économies d'énergie et de l'efficacité énergétique; exigences pour la production et la circulation des dispositifs énergétiques ; restrictions (interdiction) dans le domaine de la production en vue de la vente sur le territoire de la Fédération de Russie et de la circulation dans la Fédération de Russie d'appareils énergétiques permettant une consommation improductive de ressources énergétiques ; les exigences de comptabilisation de la production, du transport et de la consommation des ressources énergétiques ; exigences d'efficacité énergétique pour les bâtiments, les structures et les structures; exigences relatives au contenu et au calendrier des mesures d'économie d'énergie dans le parc de logements, y compris pour les citoyens - propriétaires d'appartements dans des immeubles à appartements ; exigences de diffusion obligatoire d'informations dans le domaine de la conservation de l'énergie et de l'efficacité énergétique; exigences pour la mise en œuvre de programmes d'information et d'éducation dans le domaine de la conservation de l'énergie et de l'efficacité énergétique.
Le 2 juillet 2009, le président russe Dmitri Medvedev, s'exprimant lors d'une réunion du Présidium du Conseil d'État sur l'amélioration de l'efficacité énergétique de l'économie russe, n'a pas exclu qu'en Russie, afin d'accroître l'efficacité énergétique, l'interdiction de la circulation des lampes à incandescence serait introduite.
À son tour, la ministre du Développement économique Elvira Nabiullina, à la suite d'une réunion du Présidium du Conseil d'État de la Fédération de Russie, a annoncé qu'une interdiction de la production et de la circulation des lampes à incandescence d'une puissance supérieure à 100 W pourrait être introduite à partir de janvier 1, 2011. Selon Nabiullina, les mesures correspondantes sont prévues par le projet de loi sur l'efficacité énergétique, qui est en préparation pour la deuxième lecture.