Wybór wydajnego oświetlenia w domu

Zamiast próbować umieścić świetlówkę kompaktową w każdym gniazdku, doświadczeni właściciele domów zainteresowani efektywnością energetyczną coraz częściej stosują bardziej zniuansowaną strategię: Wybierają odpowiednią technologię dla każdego zastosowania, aby zapewnić optymalną wydajność i oszczędność energii.

Zrozumienie terminologii oświetlenia

Najbardziej znanym (ale być może najmniej użytecznym) sposobem porównywania żarówek ze sobą jest moc, która mówi o ilości zużywanej energii, ale nie mówi nic o tym, ile światła zapewnią żarówki - ani czy spodoba ci się ich jakość światła. Inne kluczowe terminy obejmują:

Ekwiwalent mocy

Większość żarówek energooszczędnych podaje ekwiwalent mocy, często w pogrubionym, kolorowym tekście na górze opakowania. Zignoruj to! Rząd federalny odmówił uregulowania sposobu, w jaki producenci obliczają i zgłaszają ekwiwalent mocy, więc twierdzenia produktów są bardzo zróżnicowane i często wprowadzają w błąd. Mądrzej jest dokonywać zakupów na podstawie zmierzonej mocy świetlnej.

Lumeny

Lumeny są miarą bezwzględnej ilości światła dostarczanego przez żarówkę. Jednym z używanych narzędzi pomiarowych jest kula całkująca. Najpierw rejestruje ona całkowity strumień świetlny żarówki we wszystkich kierunkach na wszystkich różnych długościach fal światła. Następnie waży uzyskane wartości, aby odzwierciedlić wrażliwość ludzkiego oka na każdą długość fali, sumując wszystkie ważone wartości, aby uzyskać ogólną miarę "użytecznego" strumienia świetlnego. Przyciemnione żarówki mogą dostarczać jedynie około 200 lumenów, podczas gdy naprawdę jasne mogą dostarczać 2500 lumenów lub więcej.

Wydajność

Jeśli jedna technologia oświetleniowa może dostarczyć więcej lumenów światła na wat zużytej energii, mówi się, że jest bardziej energooszczędna. Liczba lumenów na wat jest miarą wydajności, ale prawie nigdy nie pojawia się na etykietach lub opakowaniach produktów, więc trzeba ją obliczyć na podstawie wartości podanych osobno.

Dla przykładu, standardowa żarówka o mocy 60 W ma jasność 750 lumenów, co daje 12,5 lumena na wat. Porównajmy to ze świetlówką kompaktową o mocy 14 W i strumieniu świetlnym 900 lumenów, co daje 64,3 lumena na wat. Wydajność może wahać się od zaledwie 5 do ponad 100 lumenów na wat, w zależności od wybranej technologii i potrzebnej ilości światła.

Dożywotni

Żywotność jest obecnie podawana w latach na etykietach produktów i zakłada trzy godziny pracy dziennie (nieco więcej niż typowe zużycie według badań użyteczności publicznej). Należy również pamiętać, że różnica między przewidywaną żywotnością 20 lat i 25 lat dla dwóch produktów prawdopodobnie nie jest znacząca, biorąc pod uwagę niepewność w procesie przyspieszonego testowania żywotności i stopień, w jakim nowe produkty oświetleniowe będą nadal ulepszane od tego czasu. Z praktycznego punktu widzenia bardziej przydatna jest gwarancja oferowana przez producenta - produkty najwyższej jakości zwykle oferują 10-letnią gwarancję.

Współczynnik oddawania barw (CRI)

Współczynnik oddawania barw (CRI) informuje o tym, jak dokładnie żarówka oddaje określony podzbiór kolorów (głównie pastele). Współczynnik CRI na poziomie 80 lub wyższym jest zwykle zalecany przez ekspertów ds. oświetlenia, ale w społeczności oświetleniowej toczy się debata na temat zalet płacenia dodatkowych pieniędzy za produkty o współczynniku CRI wyższym niż 90 - większość użytkowników nie jest w stanie dostrzec różnicy w typowych warunkach oświetlenia domowego.

Skorelowana temperatura barwowa

Skorelowana temperatura barwowa (CCT; podawana w kelwinach, K) określa, jak "ciepłe" lub "chłodne" wydaje się światło żarówki. Użytkownicy domowi zazwyczaj preferują ciepłe (około 2700 K) CCT podobne do żarówek lub 3000 K (podobne do żarówek halogenowych). W zakresie od 4000 K do 6000 K uzyskane światło może wydawać się niebieskawe. Osoby mieszkające w bardzo słonecznych i tropikalnych miejscach często wybierają żarówki o wyższych wartościach CCT, biorąc pod uwagę ich większe podobieństwo do światła dziennego lub południowego słońca.

Etykieta Energy Star

Etykieta Energy Star pojawia się na energooszczędnych produktach, które zapewniają dobrą wydajność w większości atrybutów wymienionych powyżej. Jednak obecnie kwalifikują się do niego tysiące modeli, więc trzeba być bardziej selektywnym, aby znaleźć te najlepsze. Należy również pamiętać, że wiele nowych energooszczędnych produktów oświetleniowych jest wprowadzanych na rynek na kilka miesięcy przed ukończeniem wystarczającej liczby przyspieszonych testów żywotności, aby uzyskać etykietę Energy Star. Producent później zmienia opakowanie, aby odzwierciedlić otrzymanie tego certyfikatu, ale produkt wewnątrz opakowania może być często taki sam, jak ten sprzedawany kilka miesięcy wcześniej bez logo. Oznacza to, że ostatnio wprowadzone modele bez logo Energy Star mogą czasami być bardziej wydajne i przystępne cenowo niż starsze modele z etykietą.

Bardziej specjalistyczne informacje można często znaleźć na opakowaniach produktów lub stronach internetowych producentów, w tym kąt wiązki i moc środkowej wiązki dla lamp reflektorowych, kompatybilność z popularnymi ściemniaczami itp. Jeśli kupujesz dużą liczbę wydajnych żarówek, sprawdź recenzje online, aby znaleźć produkty, które cieszą się stałą popularnością wśród innych użytkowników, lub kupuj od sprzedawcy, który pozwoli Ci zwrócić produkty w celu uzyskania zwrotu pieniędzy, jeśli nie jesteś zadowolony z ich działania.

Technologie oświetleniowe

Żarówki

Żarówki żarowe wykorzystują cienki żarnik wolframowy, który przewodzi wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby świecić na biało. Chociaż technologia ta ma już ponad 100 lat, od czasu oryginalnego wynalazku Thomasa Edisona doczekała się zaledwie kilku ulepszeń. Jednak żarówki żarowe są nadal szeroko dostępne na rynku, ale większość z nich jest teraz wypełniona gazem halogenowym, aby umożliwić im spełnienie federalnych standardów efektywności energetycznej. Niestety, wielu producentów spełnia nowe limity mocy, przyciemniając swoje lampy. Tak więc, aby uzyskać prawdziwy zamiennik, należy uważnie przeczytać etykietę i dokonać zakupów porównawczych. Skorzystaj z tabeli "Zamienniki żarówek", aby upewnić się, że kupowane halogeny są tak samo jasne, jak stare żarówki, które wymieniasz.

Na przykład, jeśli nowa żarówka halogenowa, którą rozważasz, twierdzi, że zastępuje żarówkę 75 W, ale zapewnia tylko 900 lumenów, to tak naprawdę jest to raczej żarówka 60 W - i nie zapewni wystarczającej ilości światła. General Electric sprzedaje żarówkę halogenową Reveal, która twierdzi, że zastępuje standardową żarówkę 100 W, zużywając tylko 72 W, ale zapewnia tylko 1120 lumenów. Jest ledwie wystarczająco jasna, aby zastąpić standardową żarówkę 75 W, nie dając prawie żadnych oszczędności energii!

Wiele typów żarówek halogenowych zmniejsza zużycie energii o 25% do 30%, ale często również znacznie zmniejsza strumień świetlny, ledwo poprawiając wydajność. Halogeny o zmodyfikowanym spektrum (szkło żarówki ma niebiesko-fioletowy odcień) są najgorszymi przestępcami - unikaj ich. Kupując halogeny, szukaj modeli odbijających promieniowanie podczerwone (IR) ze specjalnymi powłokami niskoemisyjnymi, które odbijają ciepło z powrotem do żarnika, jednocześnie przepuszczając światło widzialne. Dzięki temu najlepsze żarówki zapewniają więcej lumenów na wat.

Staromodne żarówki, które nadal są legalnie sprzedawane bez gazu halogenowego, w dużej mierze należą do określonych niszowych kategorii produktów, takich jak trójdrożne, odporne na wibracje i wyjątkowo jasne (ponad 2600 lumenów). Unikaj również tych produktów, ponieważ istnieją bardziej wydajne opcje.

Nowa, obiecująca technologia żarowa potencjalnie podwaja wydajność i żywotność standardowych żarówek, wykorzystując powłoki IR do odbijania ciepła żarówki z powrotem do żarnika, co czyni ją jeszcze jaśniejszą. Żarówki te mogą osiągać od 32 do 37 lumenów na wat, w porównaniu do od 7 do 18 lumenów na wat w przypadku typowych żarówek. Świetlówki kompaktowe i diody LED są nadal bardziej wydajne niż nowe żarówki, ale mogą kosztować więcej i mają subtelne różnice w jakości kolorów.

Kompaktowe żarówki fluorescencyjne (CFL)

Świetlówki kompaktowe (CFL) są powszechnie dostępne w różnych rozmiarach, cenach i poziomach jasności. Zminiaturyzowały one technologię stosowaną w typowych świetlówkach liniowych, wyginając rurkę na niewielkiej przestrzeni. Tysiące modeli posiada obecnie certyfikat Energy Star, a wiele zakładów użyteczności publicznej udziela na nie rabatów.

Chociaż kiedyś były one jedyną przystępną cenowo opcją energooszczędnego oświetlenia, mają pewne zastrzeżenia. Świetlówki kompaktowe wykonują rozsądną pracę w zakresie odwzorowywania wielu kolorów, ale nie odwzorowują dobrze wszystkich kolorów, co jest łatwo zauważalne dla osób o szczególnie wrażliwym wzroku. Inni mają obawy dotyczące tego, jak uniknąć narażenia na rtęć w przypadku ich uszkodzenia i jak bezpiecznie się ich pozbyć. (Należy zauważyć, że większość analiz wykazała, że jest to kwestia drugorzędna w stosunku do innych korzyści dla środowiska, ponieważ ich oszczędność energii skutkuje ograniczeniem znacznie większych emisji rtęci z elektrowni zasilanych paliwami kopalnymi).

Świetlówki kompaktowe nie są również zazwyczaj ściemnialne i mogą przegrzewać się w zamkniętych oprawach. Pomaga to wyjaśnić, dlaczego są one szeroko stosowane w niektórych domach, ale rzadko we wszystkich oprawach oświetleniowych w domu.

Świetlówki kompaktowe zazwyczaj działają z mocą około 50-70 lumenów na wat i działają przez około 8 000 do 18 000 godzin, zanim się wypalą. Chociaż oferują one tani sposób na oszczędzanie energii oświetleniowej, są one coraz częściej wypierane przez swoich lepiej działających kuzynów - diody LED.

Diody elektroluminescencyjne (LED)

Diody elektroluminescencyjne (LED) szybko zyskują na popularności jako najbardziej energooszczędna technologia oświetleniowa. Chociaż wczesne modele LED były nieporęczne, drogie i niezbyt jasne, produkty te zostały zastąpione nową generacją wysokiej jakości produktów, które zużywają od 10% do 30% mniej energii niż świetlówki kompaktowe, są łatwiejsze do przyciemnienia i działają znacznie dłużej.

Diody LED działały kiedyś w podobnym zakresie wydajności co świetlówki kompaktowe, ale obecnie mogą osiągnąć 85 lumenów na wat w szerokim zakresie poziomów mocy świetlnej, a najlepsze w swojej klasie projekty LED zmierzają do 100 lumenów na wat i więcej.

Różnicę w jakości kolorów między żarówkami, świetlówkami kompaktowymi i diodami LED można zobaczyć na wykresie rozkładu widmowego, który pokazuje, ile światła z każdego źródła mieści się w każdej długości fali widma widzialnego i porównuje to z czułością ludzkiego oka na każdą z tych długości fal (krzywa kropkowana). Należy zauważyć, że zarówno żarówki (halogeny), jak i diody LED oferują ciągłe spektrum kolorów, ale żarówki mają tendencję do dominacji w czerwieniach i dość ograniczonej na niebieskim końcu spektrum. Diody LED są często odwrotne. Z drugiej strony, świetlówki kompaktowe emitują światło tylko w określonych częściach widzialnego spektrum, więc mogą rozczarować niektórych użytkowników, którzy są szczególnie wrażliwi na subtelne różnice w kolorach.

Dopasowanie żarówki do zastosowania

Większość zastosowań domowych wymaga wielokierunkowych źródeł światła. Żarówki "ogólnego użytku" sprawdzają się w wielu rodzajach lamp stołowych i podłogowych, zamkniętych kloszach, oprawach wiszących i innych rodzajach wąskich opraw oświetleniowych, które montuje się blisko sufitu lub ściany. Diody LED są świetną opcją, ale upewnij się, że są naprawdę wielokierunkowe. Wiele starszych modeli o wyglądzie stożka śnieżnego emituje większość światła w górę.

Większość lamp typu downlight została zaprojektowana z myślą o konkretnych kształtach i rozmiarach reflektorów. Lampy PAR (parabolic aluminized reflector) działają najlepiej w głębokich puszkach sufitowych, a lampy R (reflector) działają lepiej w płytkich. Średnica otworu wskazuje, jaki rozmiar żarówki należy kupić. Jeśli otwór ma średnicę nieco mniejszą niż 5 cali, dobrze sprawdzi się żarówka PAR 38 (38 oznacza 38 ósmych cala średnicy, czyli 4,75 cala). W mniejszych otworach lepiej sprawdzają się żarówki PAR 30 lub PAR 20. Wybrzuszone żarówki reflektorowe (BR) również pasują do tych samych puszek sufitowych, ale mają zwykle bardzo niską wydajność, częściowo dlatego, że ich odbłyśniki nie radzą sobie tak dobrze z gromadzeniem i kierowaniem światła. Wybrana technologia reflektorów jest również zależna od zastosowania. Ogólnie rzecz biorąc, odbłyśniki CFL nie są dobrym wyborem - ich światło jest zbyt rozproszone. Najbardziej wydajne technologie halogenowe mogą być dość dobrym wyborem, zwłaszcza halogeny IR. Diody LED są najbardziej wydajnym wyborem, choć nadal nieco drogim. Ich kierunkowość i możliwość ściemniania dają im pewne naturalne zalety w tym zastosowaniu, a ich długa żywotność (20 000 godzin lub więcej) może być zaletą, biorąc pod uwagę względną niedogodność związaną z dotarciem i wymianą wielu lamp typu downlight.

Szeroka gama specjalistycznych zastosowań oświetleniowych nie jest powszechnie obsługiwana przez trzy główne typy technologii oświetleniowej. Na przykład, jeśli chcesz równomiernie rozprowadzać światło na bardzo dużym obszarze, trudno jest pokonać liniowe lampy fluorescencyjne pod względem przystępnej ceny i równomiernego rozprowadzania światła. Niektórzy producenci zaczęli produkować liniowe "rury" LED, które można wstawić w miejsce tych świetlówek, ale większość z nich nadal ma trudności z konkurowaniem z równomiernością liniowego oświetlenia fluorescencyjnego przy rozsądnych kosztach. Liniowe lampy fluorescencyjne o średnicy 1,5 cala (T12) ustąpiły miejsca lampom o średnicy 1 cala (T8), a nawet lampom o średnicy 5/8 cala (T5), zapewniając lepszą wydajność i efektywność.

Wydajne oświetlenie dla wydajnych domów

Korzystanie z najbardziej wydajnych żarówek jest szczególnie ważne w domach o zerowym zużyciu energii netto (ZNE) lub domach poza siecią zasilanych przez systemy energii odnawialnej. Dodatkowa energia zaoszczędzona dzięki zastosowaniu diod LED w porównaniu ze świetlówkami kompaktowymi, na przykład, jest również opłacalna w porównaniu z większą liczbą modułów fotowoltaicznych i sprzętu do zaspokajania większych ogólnych obciążeń.

Diody LED oferują również szerszy wybór kolorów niż świetlówki kompaktowe, dzięki czemu można je łatwiej zintegrować z pasywnymi domami słonecznymi, które w dużej mierze opierają się na oświetleniu dziennym. Na przykład, użycie diod LED o CCT między 3000 K a 3500 K w pomieszczeniach z dobrym naturalnym światłem pomoże utrzymać bardziej zbliżoną barwę światła, gdy światła włączają się wieczorem. Podobnie, niektóre diody LED zmieniają swoją temperaturę barwową, gdy są ściemniane, dzięki czemu dobrze pasują do domów solarnych, które są zalewane światłem słonecznym o "ciepłej" temperaturze o wschodzie i zachodzie słońca.

Żywy przykład domu ZNE z celowym oświetleniem

Na przykład, dom ZNE wykorzystuje diody LED w prawie każdym urządzeniu, wewnątrz i na zewnątrz. Liniowe oświetlenie fluorescencyjne T5 jest używane w pralni i głównej szafie, a świetlówki kompaktowe CFL są używane w jednym wentylatorze sufitowym. Lampy żarowe są używane tylko w kilku zastosowaniach o krytycznym znaczeniu estetycznym, takich jak lampy wiszące z czerwonego szkła i mozaiki z muszli nad wyspą kuchenną, w pełni ściemnialna oprawa do jadalni oraz małe, montowane na ścianie lampy do czytania obok łóżka, gdzie dodatkowe ciepło wyglądu światła jest warte kompromisu w zakresie efektywności energetycznej. Ludzkie mózgi interpretują czerwone światło - podobne do światła płomienia lub zachodu słońca - jako sygnał do snu. W przeciwieństwie do tego, nasze mózgi interpretują niebieskie światło ze świetlówek kompaktowych lub większości diod LED - podobne do światła z telewizora, monitora komputerowego lub telefonu komórkowego - jako sygnał do przebudzenia.

Podczas gdy oświetlenie w większości domów może zużywać od 1200 do 1800 kWh rocznie lub około 15% całkowitego zużycia energii elektrycznej, szacowane zużycie energii przez oświetlenie wynosi tylko około 400 kWh rocznie. Źródłem światła najczęściej wykorzystywanym w domu były 800-lumenowe diody LED Cree, zakupione w cenie od $10 do $13 za sztukę. Właściciele w dużej mierze polegali również na nowym typie down-lightów LED Sylvania, które montuje się bezpośrednio do puszek elektrycznych w nowych konstrukcjach, eliminując potrzebę stosowania opraw down-light lub ich przenikania przez izolację. Te w pełni ściemnialne produkty kosztowały około $35 za sztukę i rozprowadzały światło bardzo równomiernie i dyskretnie w pomieszczeniu. Wysokiej jakości żarówki Soraa LED MR-16 są stosowane w niskonapięciowych oprawach oświetleniowych.

Oprócz oszczędności energii, ich energooszczędne oświetlenie wygląda ciepło i przytulnie. Podczas publicznej wycieczki po domu zeszłej wiosny, najczęstszą uwagą, jaką właściciele słyszeli od odwiedzających, było to, jak przyjemne i atrakcyjne było oświetlenie.

Nie zapomnij o czujnikach ruchu i przełącznikach

Czujniki ruchu i włączniki światła z czujnikiem ruchu mogą być świetnym sposobem na oszczędzanie energii na oświetleniu w domu. Urządzenia te wykrywają ruch w pomieszczeniu i automatycznie włączają światło, gdy ktoś do niego wchodzi, a wyłączają je, gdy pomieszczenie jest puste. Może to być szczególnie przydatne w pomieszczeniach, które nie są stale używane, takich jak łazienki, korytarze i pralnie.

Przełączniki światła z czujnikiem ruchu są łatwe w instalacji i mogą być używane z dowolnym typem żarówki, w tym z energooszczędnymi diodami LED. Ich działanie polega na wykorzystaniu technologii pasywnej podczerwieni (PIR) do wykrywania ciepła i ruchu w pomieszczeniu. Gdy czujnik wykryje ruch, wysyła sygnał do przełącznika, aby włączyć światła. Po określonym czasie bez wykrycia ruchu, przełącznik automatycznie wyłączy światła.

Korzystanie z włączników światła z czujnikiem ruchu może pomóc zmniejszyć straty energii wynikające z niepotrzebnego pozostawiania włączonych świateł. Mogą one również zwiększyć wygodę, ponieważ nie ma potrzeby ręcznego włączania i wyłączania świateł podczas wchodzenia lub wychodzenia z pomieszczenia. Ponadto mogą one zapewnić dodatkowe bezpieczeństwo, ponieważ światła włączą się automatycznie, gdy ktoś wejdzie do ciemnego pokoju lub na zewnątrz.

Istnieją również autonomiczne czujniki ruchu, które mogą być używane do sterowania oświetleniem. Czujniki te mogą być umieszczone w strategicznych miejscach w całym domu, takich jak w pobliżu wejść lub w pomieszczeniach, które nie są często używane. Można je podłączyć do systemu inteligentnego domu, umożliwiając zdalne sterowanie i automatyzację oświetlenia.

Nigdy nie powinniśmy zapominać, że głównym celem żarówki jest zapewnienie doskonałego światła. Bez względu na to, ile energii oszczędzają, nigdy nie zyskają powszechnej akceptacji, jeśli nie będą również atrakcyjnie oświetlać pomieszczenia.