LED-pirnide võrdlus luminofoor- ja hõõgpirnidega

KARINA SEIN
MIINA HÄRMA GÜMNAASIUM
Klass: 11
Juhendajad: Erkki Tempel, Kalev Uiga, M. Sc

Euroopa Liidus on energia kokkuhoid aktuaalne teema, kuid ka Eesti Vabariigil on kohustus säästa energiat suurtes kogustes. Üheks energialiigiks on elektrienergia (Tamm, 2011). Meie laiuskraadil, eriti talvisel ajal, on tähtsal kohal valgustus. Umbes neljandik hoone energiakulust läheb valgustusele. Olenevalt elektripirni liigist tuleb valgustuse maksumus silmapaistvalt erinev. Valgusdiood- ehk LED-lampide tootmis- ja kasutustehnoloogia on niivõrd uus, et selle kohta pole palju uurimistöid Eestis avaldatud. Nende tootmiseks kasutatav tehnoloogia ka täieneb pidevalt ning seoses valgusdioodide hinna soodsamaks muutumisega ja energiasäästlikkusega kasvab nende kasutamise populaarsus. Seda teemat on lähemalt uurinud Tallinna Tehnikaülikooli õppejõud Tiiu Tamm, kes 2012. a ajakirjas „Keskkonnatehnika“ kirjutab, et LED-lambid ei ole oma kõrge hinna pärast Eestis eriti populaarsed ning 100 W hõõglampi LED-lambiga asendada ei saagi (Tamm, 2012).

Sellest ajast on toimunud LED-tehnoloogia tormiline areng ning 2014. a Nobeli füüsikapreemia said Jaapani ja Ameerika Ühendriikide teadlased tõhusa sinise valgusdioodi loomise eest. Sinine valgusdiood on üks olulisemaid valge valguse allika komponente. Valged valgusdioodid põhinevad sinistel, mis on ergastatud luminofooriga, nii et sinine valgus on muundatud valgeks valguseks. Selliste valgusdioodide kasutusiga ulatub 100 000 tunnini ning nende turuosa kasvab jõudsalt seoses lampide pideva odavnemisega. Vahetades hõõglambid ja luminofoorlambid LED-lampide vastu, vähendame oluliselt valgustuse elektritarbimist (Varjas ja Oorn, 2014).

Oma panuse LED-tehnoloogia arengusse annab ka Tartu Ülikooli füüsika instituut. 2014. a märtsis sõlmiti kokkulepe maailma juhtiva tehnoloogiafirmaga Samsung R&D Institute Japan, kellega koos arendatakse tõhusamaid materjale valgete valgusdioodide tarbeks. Tartu Ülikooli materjalide kompuuter-modelleerimise professor Mihhail Birk kommenteeris, et sinise valgusdioodi leiutamine muudab valgustitööstuse tulevikku ja sellel on tähtis roll inimkonna energianälja piiramisel („Tartu ülikooli füüsikud ja Samsung teevad koostööd valgusdiood-valgustite arendamisel“, 2015).

Käesolevas töös uuritakse ja võrreldakse erinevat tüüpi elektripirnide (nt hõõg-, luminofoor- ja valgusdioodpirn) kasutamisega kaasnevaid kulusid tarbijale ning üritatakse leida sellest tulenevaid kokkuhoiu võimalusi nii kodumajapidamistes kui ka avalikes hoonetes (nt klassiruumis). Töös vaadetakse, kui suur rahaline kokkuhoid reaalselt tekib, kui minna erinevatelt teistelt pirnitüüpidelt üle LED-pirnidele. Töö eesmärgiks on hinnata LED-pirnide kasutamisele üleminekuga saavutatavat rahalist kokkuhoidu, vaatamata nende suhteliselt kallimale müügihinnale võrreldes teiste elektripirni liikidega, mis tuleneb põhiliselt nende suuremast energiasäästlikkusest ja pikemast tööeast.