Эрнст Вайцзеккер - Фактор четыре. Затрат — половина, отдача — двойная
Лампы накаливания
Примерно половина энергии, идущей на освещение в США, и еще более высокая доля в большинстве развивающихся и бывших социалистических стран потребляется обыкновенными лампами накаливания, которые с 30-х годов этого столетия мало изменились. Такие лампы по существу являются электронагревателями, излучающими лишь 10 % своей энергии в виде света. Почти все лампы накаливания можно без труда заменить миниатюрными люминесцентными лампами, впервые выпущенными в Голландии и Германии. На североамериканском рынке они появились в 1981 г., позже — в Восточной Европе и Китае. Сейчас во всем мире выпускается более 200 миллионов люминесцентных ламп в год, их выпуск ежегодно возрастает на 15–20 %. Те, что были проданы в 1994 г., сэкономят с учетом потребляемой ими электроэнергии на протяжении своего срока службы по меньшей мере пять миллиардов долларов.
Может показаться, что это не очень много, в мире ведь используется почти 10 миллиардов ламп накаливания в год. Но компактные люминесцентные лампы служат примерно в 10 раз дольше, поэтому 200 миллионов таких ламп, продаваемых ежегодно, эквивалентны примерно двум миллиардам ламп накаливания, что составляет одну пятую долю количества поставляемого света. Различие в сроке службы означает также, что если в половину патронов во всем мире ввернуть компактные лампы дневного света, то их продажа все равно составит только около 5 % от продажи ламп накаливания. Но по крайней мере на производстве, где люди считают затраты на замену ламп и труд по их установке (обычно под потолком), экономия ресурса более чем окупает компактные лампы дневного света, делая сбережения электроэнергии не просто бесплатными. Можно сказать так: вам дают не бесплатный обед, а обед, за который еще доплачивают.
Только с учетом подлежащих замене ламп, а не труда по их установке, компактная люминесцентная лампа многократно окупает затраты на протяжении своего срока службы.
Компактные люминесцентные лампы иллюстрируют также, как можно избежать загрязнения окружающей среды без каких-либо затрат и даже с выгодой, потому что дешевле экономить энергию, нежели ее производить. Одна 18-ваттная компактная люминесцентная лампа, заменяющая стандартную 75-ваттную лампу накаливания, способна на протяжении своего срока службы сэкономить (Ловинс, 1990):
• тонну двуокиси углерода, 4 кг окислов серы и 1 кг окислов азота, не считая других выбросов от работающей на угле станции;
• полкюри стронция-90 и цезия-137 (среди других высокоактивных отходов) и плутония в количестве, эквивалентном 0,4 тонны тринитротолуола, на атомной электростанции;
• по меньшей мере 200 литров нефти, потребляемой электростанцией, работающей на жидком топливе. (Этого достаточно, чтобы проехать 1600 км на серийном автомобиле или пять раз пересечь США на гиперавтомобиле.)
Топливная энергия, сэкономленная благодаря замене восьми ламп накаливания, работающих непрерывно, на компактные люминесцентные лампы, достаточна для обычной заправки топливом средней американской автомашины. Более того, завод стоимостью в 7,5 миллиона долларов производит до пяти тысяч компактных люминесцентных ламп в день. Электроэнергия, сберегаемая лампами, которые выпускает этот завод, позволяет обойтись без строительства электростанций, стоящих по меньшей мере в 40 раз больше. Экономится столько энергии, сколько поступает с морской нефтяной платформы, стоящей несколько сот миллионов долларов; либо столько, сколько используют 188 тысяч американских автомобилей, или шесть полностью загруженных, высокоэкономичных пассажирских реактивных самолетов «Боинг-757», выполняющих регулярные рейсы на дальние расстояния.
Компактные люминесцентные лампы могут, например, сократить пиковую нагрузку в Бомбее на одну треть, экономя скудные запасы энергии; или увеличить на одну четверть прибыль фермера в Северной Каролине, занимающегося разведением кур; или увеличить чистый доход в очень бедной стране, скажем, в Гаити, примерно на одну пятую. Неплохо для небольшого устройства, которое вы можете уместить у себя на ладони и сами ввернуть в патрон!
Компактные люминесцентные лампы — не единственный выбор. Крупные лампы накаливания лучше всего заменять металлогалоид-ными или натриевыми лампами высокого давления. Некоторые из них сейчас дают чистый белый свет, практически не отличимый от дневного. Там, где требуется концентрированный пучок света, например, на выставке товаров розничной торговли, можно использовать специально сконструированные лампы с отражением света от кварцевой галогенной капсулы; при этом применяются тонкие пленки, подобные пленкам в суперокнах, отражающие тепло обратно на нить накала, которой поэтому необходимо меньше электроэнергии, чтобы оставаться раскаленной добела. Эта конструкция расходует 60 ватт для создания такого света, на который раньше обычно требовалось 150 ватт.
Трубчатые люминесцентные лампы
Половина идущей на освещение энергии в США, или примерно 360 долларов на человека в год (а во многих других западных странах даже больше), потребляется трубчатыми люминесцентными лампами и балластными сопротивлениями, которые поджигают их и управляют ими. Но около 80–90 % этой энергии растрачивается впустую, а производимый свет совершенно неудовлетворителен. Основные необходимые усовершенствования таковы.
• Обеспечение гораздо большего выхода света из арматуры в помещение. При правильном выборе формы блестящие материалы внутри арматуры могут повысить эффективность почти вдвое. Нужное количество света подается в заданном направлении, улучшается видимость и уменьшается ослепительный блеск.
• Проектирование или доработка арматуры с целью достижения наилучшей температуры, при которой работают лампы и балластные сопротивления: обычно они сильно перегреваются, в результате чего теряют больше энергии и служат меньше.
• Использование ламп, испускающих нужные цветовые гаммы, ко-торые согласуются со зрительными рецепторами, воспринимающими красный, зеленый и синий цвета. Цвета становятся более определенными и привлекательными, а глаза лучше видят при меньшей освещенности.
• Использование более тонких ламп, испускающих на одну четверть больше света на ватт и облегчающих проектирование оптики для управления направленностью света.
• Эксплуатация ламп в высокочастотном режиме, что устраняет мерцание и шум, вызывающие у многих людей усталость и головную боль. Электронные балластные сопротивления, работающие с высокой частотой, также экономят по меньшей мере четверть энергии непосредственно и значительно больше, если учесть более трудноуловимые эффекты.
• Использование электронных регуляторов для уменьшения яркости освещения в зависимости от наличия дневного света, отключение светильников, когда его уже достаточно или в помещении никого нет, установление на нужную яркость освещения для определенной части помещения или для выполнения людьми своих задач, автоматическое увеличение яркости ламп по мере того, как они тускнеют в результате старения или загрязнения.
• Содержание ламп и арматуры в чистом состоянии и регулярная замена ламп до их потускнения или выхода из строя.
Проектирование освещения
В совокупности эти мероприятия по меньшей мере учетверят эффективность типичных люминесцентных систем освещения и окупят себя за несколько лет. Но улучшив использование света, можно достичь дополнительной очень крупной экономии даже с меньшими затратами.
• Облегчите себе чтение простым методом, подобным настройке фотокопировальной машины, дающей расплывчатые изображения.
• Выберите такое положение в помещении, чтобы свет, отражающийся прямо от страницы, не слепил вас: вам помогает видеть не свет, а контраст (например, между чернилами и бумагой), который яркий фон размывает. В обычном офисе гораздо важнее уменьшить этот фон, нежели добавить еще света.
• Продумайте, как рассеять свет, используя потолок или стены; свет должен поступать со многих различных направлений и тем самым практически устранять яркий фон. Подобное «косвенное» освещение позволит вам видеть лучше при наличии только одной пятой того освещения, которое чаще всего требуется.
• Обеспечьте нужное количество света. Оно зависит от зрения конкретного человека, его возраста, сложности и важности решаемой им задачи, времени дня, а также других факторов. Поэтому важно, чтобы люди могли регулировать уровень освещения в соответствии со своими текущими потребностями.
• Используйте при необходимости дополнительное «целевое» освещение. Например, направленное освещение поможет вам читать бумаги, лежащие рядом с компьютером без того, чтобы чрезмерно освещать экран, что мешает различать на нем детали. К тому же тем самым устраняется разница в яркости экрана и бумажного документа, из-за которой ваши глаза устают, переключаясь туда и обратно.
