přeskočit na hlavní obsah

Umělé světlo

/up/images/featured/images/umelesvetlo_0.png

V první části se ing. Leoš Fiiml věnoval historii umělého osvětlení, jeho významu pro vývoj společnosti. Rovněž jsme se dozvěděli, že světelným technikům dělá málo radosti jen průměrná účinnost přeměny elektrické energie na světlo.

Umělé světlo a náš zrak

Osvětlovací soustavy nám tedy dodnes stále hlavně topí a až na posledním místě svítí. Tento tragický závěr zasluhuje náležitou pozornost. Mohlo by se tedy zdát, že slavný Thomas Alva Edison neměl ve své žárovce z dnešního energeticky úsporného pohledu příliš šťastnou ruku. Co se ale stalo, nelze odestát a kritika slavného vynálezce by byla krajně nespravedlivá. Zavedení elektrického proudu přineslo ohromné efekty v mnoha jiných oborech a je přece také na nás, abychom s tím něco udělali.

Bohužel zde narážíme i na fyziologické základy lidského vidění. Citlivost lidského oka je nenulová jen v určitém vlnovém rozsahu zářivého spektra (viz obrázky ) od modrofialové do červené barvy. Člověk nevidí ultrafialové a z druhé strany spektra infračervené záření. Je velmi těžké vytvořit (zářivý) zdroj, který by zářil pouze v žádoucí oblasti, kde ho člověk může okem zachytit. Fyzika není bohužel všemocná a zejména teplotní zdroje vyzařují značnou část energie na vlnách, které naše oko nevidí. A to jsou z hlediska vnímání okem samozřejmě ztráty energie. Protože se žádná energie nemůže ztratit, přemění se zpravidla infrazáření po dopadu na překážku na energii tepelnou.

Chceme vidět barevně

Ještě jedna komplikace ztěžuje snahu o maximální využití dodané elektrické energie v technice osvětlování. Touto "komplikací" je barevné vidění lidského oka a požadavek pestrého vidění okolí. Barva je totiž vytvářena směsí záření o různých vlnových délkách. Chceme-li si dopřát barevné vjemy i při umělém osvětlení, musíme zajistit multispektrální složení zdrojového světla (podobně, jako tomu je u slunečního záření). Tato okolnost již bohužel způsobí, že účinnost využití tohoto světla okem nemůže být 100 %. Ale nakonec i světlo, vyrobené světelným zdrojem dorazí užitečně k oku jen z malé části. Ta pak umožní vjem vidění. Osvětlené předměty odrazí malou část světelného záření, které na ně dopadá od zdroje směrem k oku a způsobí tak, že je oko vnímá, že je člověk vidí. Je jen velké štěstí, že oko je velmi citlivý smysl člověka, a tak mu stačí i malé množství světla (= zářivé energie ve viditelné oblasti spektra), aby podalo příslušnou informaci do mozku.

Malý výlet do budoucna

Zde si dovolím malý science fiction s výletem do budoucna. Každý předmět nacházející se na povrchu země má určitou teplotu a jako takový vyzařuje elektromagnetické vlny (zářivou energii). Toto záření je bohužel pro lidské oko neviditelné, protože vlny jsou přílíš dlouhé (infra) a oko na ně nereaguje. Stačí si však vzít infračervený měnič, který nám převede záření do viditelné oblasti, a předměty, osoby i zvířata se stávají rázem viditelné i za nejčernější noci. Tak by nám mohly "infračervené brýle" ušetřit velmi mnoho energie, spotřebované na osvětlování předmětů v noci. Předměty, které naakumulují za dne teplo ze slunečního záření a v noci ho vydávají ve formě infrazáření, by se tak samy mohly stát viditelnými, vnímanými (lidmi) přes infrabrýle. Jistě by to nebylo žádné přepychové barevné vidění, ale pro mnoho činností člověka by to stačilo. Takže vynálezci, pomozte zkonstruovat praktické a levné "brýle nočního vidění'! Nyní ale zpět do reality. I když přeměna a využití elektrické energie na světlo světelnými zdroji je dosud nízká, je možné se zamyslet, jak užitečně využít vedlejší energetický produkt, vznikající při osvětlování, a to je teplo. Pokud zrovna není žhavé léto, zpravidla nikomu nevadí, že 100 W žárovka odevzdává do svého okolí (obvykle do místnosti) 95 W ve formě tepla a tedy vlastně přitápí místnost. O to méně si můžeme pustit radiátor topení a tudíž spotřebujeme méně tepla ze systému vytápění. Horší je však situace v létě a zejména při osvětlování venkovním, kde topíme "Pánubohu do oken" a tato tepelná část energie je nenávratně ztracena bez užitku pro člověka. Je tedy nezbytné používat zejména při venkovním osvětlování co nejúčinnější světelné zdroje a soustavy, protože každý watt tepelného výkonu venku nikomu neposlouží, spíše porušuje energetickou rovnováhu v přírodě.

Čidla hlídají osvětlení

Rovněž osvětlování venkovních i vnitřních prostor, kde nikdo nepobývá, je neúsporné a je to vyhozená energie a peníze. Zde se přimlouvám za masivní nasazení pohybových a infra čidel, které v zóně bez přítomnosti lidí světelnou soustavu vypnou a uvedou ji znovu do chodu při příchodu uživatele osvětlení. V tomto směru už technika značně pokročila a příslušná čidla jsou běžně k dispozici i na našem trhu. Dovedl bych si představit i sloupy veřejného osvětlení, které se rozsvítí jen tehdy, když se někdo nebo něco (auto) v jejich přiměřené blízkosti nachází, popřípadně pohybuje. Osvětlení musí ale fungovat i tehdy, když se v blízkosti ukrývá násilník (což infračidlo pozná). Technicky však není vše dořešeno tak, aby se tato teze dala rychle realizovat. Zejména moderní a účinné světelné zdroje, výbojky, používané dnes při osvětlování ulic, mají dlouhé doby náběhu (až 10 min) do plného světelného výkonu. Žárovky sice nabíhají ihned, ale jejich provoz je krajně neúčinný. Takže na technická řešení tohoto typu musíme teprve čekat, v zájmu energetických úspor je ovšem nutno je hledat.

Světlo je dobré usměrňovat

Při vnitřním a venkovním osvětlování je účelné co nejvíce usměrňovat světlo do užitečného směru. To, co je už masově využíváno při dopravě (viz reflektory automobilů apod.), by mělo být přiměřeně využíváno i při běžném osvětlování v domácnosti. Pro čtení stačí např. směrová žárovka 25 W, zatímco při čtení pod obyčejnou žárovkou potřebujeme obvykle až 60 W. Naštěstí jsou směrové obyčejné i halogenové žárovky běžně na trhu, takže záleží jen na našem uvědomění, abychom je začali ve větší míře používat. Ušetříme tím nejen energetické zdroje Země, ale i vlastní kapsu. V neposlední řadě je třeba dbát o správnou funkci osvětlovacích soustav. Co je platné, když světelný zdroj vyzáří světlo a poté ho pohltí špinavé stínidlo, popřípadě ho neodrazí do správného směru rozbitý nebo chybějící odražeč. Podle odhadů takto přichází nazmar až 30 % světla, což projektanti osvětlení musí započítat do návrhu osvětlovací soustavy. Tím stoupá zbytečně příkon soustavy a nechtěné ztráty tepelné energie. Pomoc není tak složitá: pravidelná údržba a čištění osvětlovacích soustav.

Závěr

Výše uvedené teze poslouží jako úvodní seznámení s problematikou úspor energie a alternativ při osvětlování. V budoucnu vás chceme podrobněji seznamovat s jejich jednotlivými aspekty. Jistě vás bude zajímat situace na trhu úsporných zdrojů světla, informace o svítidlech, stmívačích a dalších prvcích osvětlování, dovolíme si ale někdy i výlet do science fiction, která se jednou v dobách energetické nouze může stát skutečností. Uvítáme vynálezce s nápady, jak uspořit na osvětlení, rádi zodpovíme dotazy a připomínky. Prostor věnovaný úsporám popřípadě alternativám při osvětlení je přitom otevřen firmám a autorům, kteří chtějí svým článkem, informací nebo inzerátem přispět do diskuzí o racionálním přístupu k osvětlování.

Ing. Leoš Friml
je spoluautorem technického provedení krátkých kompaktních zářivek Teslamp Holešovice a.s. (dříve Tesla). V současné době je zodpovědný za příprávu technologického řešení těchto úsporných zdrojů světla.


Seriál: Úspory paliv, energie a vody, článek z r. 1998

zdroj: Alternativní energie

Líbil se vám článek?

ano: 209     ne: 202

Doporuč


 

Poslat známému


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Ochrana údajů –  Podmínky při poskytování služeb