LED-y coraz bardziej publiczne

Kiedy tradycyjne żarowe żarówki mocą unijnych nakazów zaczęły stopniowo znikać ze sklepowych półek, a następnie z naszych domów (od września 2012 r. obowiązuje na terenie UE definitywny zakaz ich produkcji - z wyjątkiem modeli specjalistycznych), początkowo wydawało się, że zamiast nich będziemy wkręcali w oprawki przede wszystkim nowoczesne żarówki energooszczędne, czyli tzw. świetlówki kompaktowe zintegrowane. Wprawdzie były nieco "leniwe" i trzeba było poczekać dobrych kilka minut, aż zaczną świecić pełną mocą, w dodatku zawierały rtęć, ale skłonni byliśmy przymknąć na to oko, bo przecież te cuda technologii miały nam świecić rewelacyjnie długo.

Z czasem jednak na prowadzenie zaczęły wychodzić lampy LED. Stopniowo stawały się coraz tańsze i zapewniały coraz mocniejsze oświetlenie, a także okazywały się znacznie żywotniejsze od modeli halogenowych. Z natury ich elektronicznej konstrukcji wynikało też, że były gotowe do działania od razu po włączeniu, no i nie zawierały żadnych poważnych zagrożeń "substancjalnych". Trafiły pod strzechy i do wielu zastosowań, od przemysłu motoryzacyjnego po laboratoryjny.

Jak "przepalić" mniej?

Sukces LED-ów szybko postawił pytanie o to, czy nie dałoby się ich wykorzystać również w obszarze miejskiego oświetlenia. To tu dosłownie "przepala się" nieustannie olbrzymie kwoty, więc każda próba znacznego ograniczenia energetycznych emisji i finansowych wydatków wydaje się warta podjęcia.

Zrozumiały to szybko zaawansowane technologicznie państwa Zachodu, rozpoczynając proces wymiany popularnych drogowych lamp sodowych wysokiego ciśnienia (HPS) na jednostki LED-owe. Od strony cyfr nie ma wątpliwości, że to korzystna inwestycja. Według opinii ekspertów sama zamiana tradycyjnych źródeł światła na LED-y powoduje blisko 50-procentową oszczędność energii. W dodatku znaczenie ma też barwa światła. Jest ona określana jako skorelowana temperatura barwowa (CCT) i choć dotyczy całego LED-owego spektrum, zaczynającego się od odcieni ciepłych – żółtawych lub czerwonawych (ok. 2700 K), to do oświetlania ulic, placów i otwartych przestrzeni użytku publicznego najbardziej nadaje się wyraziste, jasne światło białe (ok. 4000 K). Badania wykazały, że w porównaniu do żółtawego blasku lamp sodowych białe promienie o ok. 20% lepiej oświetlają dany teren – i właśnie o tyle możemy dzięki LED-om zmniejszyć ilość światła wymaganą do oświetlenia danej powierzchni.

Co więcej, oszczędności da się jeszcze zwiększyć o kolejne 20%, stosując inteligentne systemy zarządzania oświetleniem. W dobie nadciągających smart cities zapewne stanie się to rozwiązaniem standardowym, a więc takim, które można wpisać na stałe do przewidywanego bilansu przyszłych zysków.

Taniej, choć na początku drożej

LED-y pojawiają się w obszarze oświetlenia miejskiego nie tylko w Europie. Coraz śmielej sięga po nie np. większość aglomeracji w USA, a niektóre wprowadzają nawet specjalne programy mające na celu szybkie i całkowite przejście na nowoczesne rozwiązania. Przykładem – Portland, gdzie diody LED zamontowano w prawie wszystkich z 45 tys. lamp ulicznych, a także w oświetleniu dekoracyjnym, np. w parkach. Władze miejskie planują dzięki tej operacji aż 75-procentową redukcję kosztów konserwacji. Obniżą się też bieżące koszty energii – nowe lampy pobierają po 29 W, podczas gdy moc lamp sodowych wynosiła 118 W, a w dodatku służyły one przeciętnie ok. pięciu lat, podczas gdy dla nowych LED-ów czas ten określa się aż na 24 sezony.

W wielu innych miastach lampy sodowe wciąż trzymają się mocno. Jednym z głównych powodów są oczywiście koszty, bo cały czas zakup lampy sodowej HDS jest na tamtejszym rynku o ok. 100 dol. tańszy niż nadającego się do publicznych celów modelu LED. Szacuje się, że zamontowanie tego typu oświetlenia w 50 tys. latarni ulicznych oznacza wyłożenie na całe przedsięwzięcie dodatkowych 700 tys. dolarów w stosunku do tradycyjnych technologii, co stanowi duży wydatek nawet dla sporej wielkości metropolii, nie mówiąc o mniejszych miastach.

Oświecenie po polsku

Jak podaje Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, w Polsce działa ok. 3,3 mln lamp ulicznych, z czego ok. 60% to lampy sodowe, ok. 30% modele m.in. rtęciowe, żarowe i neonowe, a ledwie ok. 10% – LED-owe (z czego jedynie 2% jest sterowane przez inteligentne systemy). Oblicza się, że oświetlenie w miejscach publicznych odpowiada za roczną konsumpcję ponad 1500 GWh energii, generując też sporą emisję CO2. Samorządy gminne i miejskie zaczynają więc już od jakiegoś czasu wprowadzać w życie plany instalacji LED-ów w infrastrukturze publicznej na znacznie szerszą skalę. Tym tropem poszły już m.in. Gdańsk, Kielce, Kraków, Legnica i Szczecin. Ciekawym przykładem wdrażanej strategii są Gliwice. Od sześciu lat realizowany jest tam projekt "Eko-światło w Gliwicach – modernizacja i budowa oświetlenia ulicznego", współfinansowany przez UE. W jego ramach stare oprawy sodowe zastępuje się ekologicznymi i energooszczędnymi LED-ami, wymieniane są oprawy, słupy oświetleniowe i kable zasilające. To nie wszystko. W zależności od dzielnicy poszczególne lampy generują światło o różnej barwie – na obrzeżach miasta i głównych arteriach jest ona jaśniejsza, a w centrum cieplejsza, niemal pomarańczowa. Ma to stwarzać niepowtarzalny klimat i ułatwiać orientację w przestrzeni.

Hazard, ale o ograniczonym ryzyku

Przechodzenie na LED-y hamują niekiedy obawy o ich niekorzystny wpływ na zdrowie. W ciągu ostatnich lat pojawiło się kilka raportów i wypowiedzi jednostek badawczych, studzących nieco zapał do przeprowadzania technologicznej oświetleniowej rewolucji. W 2016 r. Amerykańskie Towarzystwo Medyczne (AMA) ostrzegło, że diody LED montowane jako oświetlenie ciągów komunikacyjnych mogą mieć zły wpływ na jazdę po zmierzchu i ludzkie zdrowie. Chodzi tu przede wszystkim o tzw. blue light hazard, czyli ryzyko uszkodzenia siatkówki światłem niebieskim emitowanym przez diody elektroluminescencyjne. Jego nadmiar może wywołać zarówno chwilowe oślepienie, jak i trwałe uszkodzenia wzroku – w dodatku długookresowo blokuje wytwarzanie melatoniny, czyli hormonu snu, co z kolei przekłada się na kłopoty z bezsennością, zmniejszoną wydajność w ciągu dnia, a nawet sprzyja otyłości. Podobne uwagi przedstawili specjaliści francuscy z Narodowej Agencji ds. Bezpieczeństwa Sanitarnego Żywności, Środowiska i Pracy (ANSES).

AMA zaleciło zminimalizowanie mocy wyjściowej lamp w niebieskiej części widma, w tym lepsze ekranowanie źródeł światła, tak by zmniejszyć ryzyko "dostania" po oczach niebezpieczną wiązką promieni. Zaleciło też obniżenie CCT lamp do maksimum 3 tys. K, z zalecanym zejściem poniżej tej wartości.

Wielu fachowców zauważa, że podstawą minimalizowania zagrożeń zdrowotnych jest zaopatrywanie się w lampy u sprawdzonych, renomowanych producentów, dbających o zgodność z normami technicznymi – w tym dotyczącymi bezpieczeństwa fotobiologicznego (PNEN 62471:2010), które chronią wzrok przed zbyt wysoką jaskrawością (luminancją) i ekspozycją na światło niebieskie. Istotne jest też stosowanie w lampach luminoforu o wysokiej sprawności, który blokuje wydobywanie się z diody zbyt dużej ilości światła niebieskiego.

Nie widać gwiazd

Szacuje się, że w wyniku globalnych działań polegających na montażu LED-ów w przestrzeni publicznej, na całym świecie do przyszłego roku na ok. 155 mln zainstalowanych opraw oświetlenia ulicznego 100 mln będą stanowić oprawy w technologii LED (w 2013 r. było to 19 mln lamp LED na 140 mln wszystkich działających). Przyniesie to realne oszczędności, ale nie tylko. Zwolennicy diod do zestawu plusów dodają jeszcze jeden: dobrze dobrane i mądrze zainstalowane w przestrzeni miejskiej LED-y znacznie zmniejszają zanieczyszczenie światłem, czyli emisję ponadmiarowego i tak naprawdę nikomu niepotrzebnego oświetlenia, co stanowi jedną z plag współczesnych aglomeracji, w których nocą bywa po prostu za jasno.

(wsk)