„SPECTRUM“ Nr. 15 - VU naujienos - Vilniaus universitetas

tyrinėjimaiKietakūnis gatvių apšvietimas:mada ar nauda?Prof. habil. dr. Artūras Žukauskas,dr. Pranciškus Vitta,VU Taikomųjų mokslų institutasPastaruoju metu (2008 m. duomenimis) gatvių apšvietimui kasmet vienEuropos Sąjungoje ir Jungtinėse Amerikos Valstijose yra suvartojama daugiaukaip 700 milijardų kilovatvalandžių elektros energijos per metus. Tai reiškia, kadmaždaug 80 branduolinių arba iškastinio kuro elektrinių blokų (vidutiniškai 1GW galios) nuolat dirba tik tam, kad patenkintų šį poreikį. Tokiomis sąlygomisnet santykinai nedidelis energijos taupymas tampa reikšmingas.Gatvių apšvietimas – tarp madosir taupumoPirmosios žinios apie gatvių ir aikščiųapšvietimą siekia IV a. Jeruzalę, tačiaumanoma, kad tuomet gatvės būdavo apšviečiamostik per šventes, taupant medinesbalanas. Plėtojantis šviesos šaltiniųtechnologijai, naujovės nedelsiant buvopritaikomos ir gatvių apšvietimui. Tokiemiestai kaip Londonas maždaug nuoXVII a. išgyveno žvakių, vėliau – dujinių,žibalinių ir pirmųjų elektrinių lempųepochas, o per pastaruosius 30 metųpasaulio gatvėse įsivyravo gelsvą šviesąskleidžiančios aukšto slėgio natrio garųišlydžio (HPS) lempos, pasižyminčiossantykinai prasta spalvine kokybe, betdideliu šviesiniu našumu (~120 lm/W)ir patenkinamu ilgaamžiškumu (20–24tūkst. val.). Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti,kad HPS lempos yra vienas išekonomiškiausių gatvių apšvietimuitinkamų šaltinių ir kad kol kas nevertajų keisti modernesniais kietakūniaisšaltiniais – puslaidininkiniais šviesosdiodais (šviestukais; angliškai – LED),kurie serijinėje gamyboje šiuo metu tikpradeda pasiekti 120–140 lm/W šviesinįnašumą (tiesa, laboratorinėmis sąlygomisjau viršyta 200 lm/W riba). Norintišlaikyti tą patį grindinio skaistį, dabartiniaišviestukai leistų taupyti ne daugiaukaip 10–15 proc. elektros energijos. Tuotarpu vienas didžiausių šviestukų privalumų– ilgaamžiškumas – šiuo atveju neteikiaekonominės naudos dėl jų didelės,palyginti su HPS lempomis, kainos. Tačiauar daugelio pasaulio miestų gatvėsepasirodę šie kietakūniai šviesos šaltiniaiteliks tik mados dalykas? Siekdami ištirtimodernaus kietakūnio gatvių apšvietimoekonominio naudingumo aspektus,Vilniaus universiteto Taikomųjų mokslųinstituto ir Filosofijos fakulteto Bendrosiospsichologijos katedros mokslininkaikartu su partneriais iš Kauno technologijosuniversiteto nuo 2010 m. vasarosvykdo nacionalinės mokslo programos„Ateities energetika“ projektą, finansuojamąLietuvos mokslo tarybos (sut. Nr.ATE-09/2010).Šviestukų spektro optimizavimas,pritaikant jį mezopineiregaiŠiuo metu naudojamus HPS šviestuvusgatvėse pakeisdami kietakūne apšvietimosistema, energijos taupymo galimetikėtis panaudodami tris vienas kitą papildančiusmetodus. Pirmas metodasgali būti įvardytas kaip šviestukų spektrooptimizavimas, pritaikant jį mezopineiregai. Nacionaliniai ir tarptautiniaistandartai, atsižvelgiant į gatvės klasę,reglamentuoja minimalų važiuojamosiosdalies skaistį nuo 0,3 iki 3 cd/m2. Tokioapšvietimo sąlygomis akies spektrinisjautris priklauso nuo aplinkos skaisčioir balansuoja tarp grynai fotopinio(vadinamojo „dieninio“, kuris vyraujaesant >10 cd/m2 skaisčiui) ir skotopinio(„naktinio“;