MANAGEMENTUL ENERGIEI ELECTRICE

MANAGEMENTUL ENERGIEI ELECTRICE

Managementul energiei electrice la consumatori urmăreşte, în general, minimizareacosturilor aferente energiei electrice consumate în desfăşurarea activităţii de cătreconsumatorul respectiv. Acest obiectiv poate fi obţinut pe mai multe căi:- reducerea efectivă a consumului de energie prin utilizarea unor tehnologii sauechipamente cu consum energetic redus;- implementarea unor măsuri de conservare a energiei (de ex. recuperarea energieipierdute în echipamentele electrotermice sau de alt tip şi utilizarea acesteia pentruîncălziri sau în procesele tehnologice; comanda instalaţiilor de iluminat, etc);- modificarea curbei de sarcină în sensul creşterii consumului în perioada în carepreţul energiei este mai mic;- compensarea factorului de putere.

1. Modificarea curbei de sarcină

Prin modificarea curbei de sarcină se înţelege un ansamblu de măsuri tehnice şiorganizatorice care urmăresc, pe de o parte, schimbarea formei acesteia, iar pe de altă parte,schimbarea valorilor caracteristice ale mărimilor electrice descrise de curba de sarcină.Principalele posibilităţi sunt:

a) Tăierea vârfurilorSe urmăreşte reducerea consumului în timpul orelor de vârf, şi este, in general,realizată prin controlul direct al consumatorului asupra echipamentelor şi fluxurilortehnologice. Pe de altă parte, limitarea consumului în orele de vârf poate fi asigurată şi decătre furnizor, prin telecomandă, în urma unor înţelegeri cu consumatorii. Astfel, în unele ţări,consumatorii casnici sau terţiari acceptă comanda de către furnizorul de energie electrică aunor receptoare cum ar fi sistemele de aer condiţionat, boylerele pentru prepararea apei caldemenajere sau pentru încălzirea locuinţelor sau spaţiilor comerciale, etc.

b) Umplerea golurilorConstă în cuplarea unor consumatori suplimentari în perioadele orare de consumredus; acţionându-se astfel, se poate asigura reducerea preţului mediu al energiei electrice.

c) Transferul de sarcină din zonele de vârf spre cele de gol de sarcinăAceastă acţiune satisface simultan cele metode discutate anterior şi constă îndeplasarea consumului de energie electrica dinspre orele de vârf de sarcină spre cele de gol.Un exemplu tipic pentru un consumator industrial îl reprezintă modificarea fluxurilortehnologice, astfel încât majoritatea operaţiilor să fie realizate în timpul nopţii.Activităţi similare pot fi implementate şi de către consumatorii casnici la care,montarea maşinilor automate de spălat permite creşterea consumului în timpul nopţii sau lasfârşit de săptămână.

d) Conservarea strategicăConstă în reducerea voluntară a consumului prin oprirea producţiei, pentru operioadă de timp determinată, a unor echipamente sau linii tehnologice. Un rezultat similar seobţine prin reorganizarea fluxurilor tehnologice sau a obiectului de activitate.

2. Creşterea eficienţei şi tehnologii performante pentru utilizarea energiei electrice

Structura consumului de energie a cunoscut mutaţii importante prin creştereaponderii energiei electrice în consumul total de energie. Acest lucru este determinat în primulrând, de implementarea largă a tehnologiilor electrice, mai puţin poluante şi care asigurărealizarea de produse de calitate superioară.Creşterea eficienţei în utilizarea energiei electrice şi dezvoltarea unor tehnologiiperformante pentru realizarea acestui scop poate fi realizată în principal pe două căi: (i)elaborarea şi implementarea unor politici energetice coerente în domeniul comercializăriidiferitelor categorii de produse şi servicii; (ii) cercetări teoretice şi tehnologice pentrurealizarea de noi produse care să satisfacă cerinţele unei reduceri semnificative a consumuluide energie electrică.

2.1. Politici mondiale în domeniul comercializării

Consumul specific de energie pentru realizarea unui produs este, de obicei, unindicator foarte sensibil privind eficienţa economică a tehnologiei adoptate şi in general,asupra nivelului tehnologic al produsului . In acest sens, pentru a aprecia eficienţa utilizăriienergiei poate fi folosit un indicator global numit intensitate energetică i (kWh/dolar),definit ca fiind energia consumată pentru producerea unei unităţi din PIB.Pe plan mondial eficienţa energetică este evaluată la diferite niveluri – Figura 1:• tehnologia medie utilizată (the average used technology - AUT);• tehnologia medie vândută (the average sold technology - AST);• cea mai bună tehnologie disponibilă (the best available technology - BAT);• tehnologie eficientă avansată (the efficient advanced technology - EAT);• tehnologie eficientă foarte avansată (the superior efficient advanced technology -EAT+).

Figura 1. Consumul anual de energie electrică pentru iluminat şi echipamente de mică putere

Pentru a asigura transparenţa necesară unei corecte informări a consumatorilor şisuportul necesar politicilor de deplasare a pieţei echipamentelor spre niveluri de eficienţă mairidicate, etichetarea şi standardele energetice s-au dovedit a fi instrumentele extreme de utile.

Acestea pot fi clasificate după trei criterii:• după categorie: etichete sau standarde;• după scop: adresează produse individuale sau categorii de produse;• după aspectul legal: obligatorii sau voluntare.

Standardele pot fi utilizate pentru eliminarea celor mai puţin eficiente modeleexistente în mod curent pe piaţă sau pentru armonizare cu standardele existente în alte ţări(pentru a evita importul unor produse ineficiente), respectiv pentru încurajarea importatorilorşi a producătorilor locali de a dezvolta cele mai eficiente produse din punct de vedereeconomic.

Etichetele energetice pot fi folosite singure sau în combinaţie cu standarde energetice.Ele asigură un punct de referinţă pentru facilitarea programelor de stimulare, eficacitatea lordepinzând de cantitatea de informaţie prezentată. Etichetele sprijină deplasarea pieţei către oeficienţă energetică mai ridicată. Etichetele comparative pot furniza o bază clară pentru alteprograme de transformare a pieţei, aşa cum sunt programele DSM implementate decompaniile de furnizare şi distribuţie.Etichetele de eficienţă energetică sunt etichete informative, puse pe produsele finite,care descriu performanţele energetice ale produsului (de obicei, tipul energiei utilizate,eficienţa sau costul energiei consummate) cu scopul de a furniza consumatorului datelenecesare unei achiziţii în cunoştinţă de cauză.

Etichetele pot fi clasificate în trei categorii:• etichete de clasificare: sunt certificate de garanţie corespunzător unor criterii date. Ingeneral, sunt bazate pe declaraţii “da/nu” şi oferă puţine informaţii suplimentare, unexemplu fiind eticheta “Energy Star” utilizată în SUA;• etichete comparative: permit consumatorului să compare performanţele mai multorproduse similare (în această categorie intră etichetele europene pentru aparateelectrocasnice);• etichete informative: furnizează informaţii doar despre performanţele produsului. Eleconţin informaţii pur tehnice şi nu sunt considerate foarte prietenoase cu potenţialulcumpărător (de exemplu, eticheta europeană pentru motoare electrice).

Standardele de eficienţă energetică sunt proceduri şi reglementări ce prescriuperformanţa energetică a produselor manufacturate; uneori, interzic vânzarea produselor cesunt mai puţin eficiente decât norma minimă impusă de standard. Ele pot fi de trei tipuri:• standarde prescriptive: impun ca toate produsele noi să aibă o anumită caracteristicăsau să conţină un anumit dispozitiv;• standarde de performanţă energetică minimă (MEPS): indică eficienţa minimă (sauconsumul energetic maxim) pe care producătorii trebuie să le obţină pentru fiecareprodus. Aceste standarde specifică performanţa energetică dar nu impugn detaliitehnologice sau de proiectare pentru produsul respective;• standarde medii de clasă: specifică eficienţa medie a unui produs, permiţând fiecăruiproducător să aleagă nivelul de eficienţă pentru fiecare model, astfel încât mediagenerală să fie obţinută.

In continuare sunt prezentate o serie de exemple privind modul de implementarepractică a schemelor discutate anterior.

a) Eliminarea celor mai proaste produse de pe piaţăNumeroase standarde de eficienţă energetică, obligatorii sau voluntare, urmăresceliminarea de pe piaţă a celor mai ineficiente produse, asigurând astfel îmbunătăţirea situaţieieconomice a majorităţii consumatorilor, fără a limita însă posibilitatea de alegere a acestora.De exemplu, acţiunea europeană de desemnare a claselor de eficienţă energeticăpentru motoarele de curent alternativ de joasă tensiune a început în anul 1999, fiind ocolaborare între Comitetul European al Producătorilor de Maşini Electrice şi Electronică dePutere (CEMEP) şi Comisia Europeană. Conform acesteia, motoarele sunt împărţite în treiclase de eficienţă energetică:• Eff3: aceste motoare oferă o foarte redusă eficienţă, în paralel cu o investiţieneeconomică în majoritatea situaţiilor (de aceea, nu sunt recomandate;• Eff2: o reducere medie a pierderilor de energie de 20%;• Eff1: o reducere medie a pierderilor de 40%.Acţiunea urmăreşte eliminarea de pe piaţă a celor mai proaste produse (clasa Eff3) şipromovarea celor mai bune produse (clasa Eff1). Schema a avut ca rezultat creştereasemnificativă a utilizării motoarelor din clasa Eff2, dar motoarele Eff1 ocupă doar câtevaprocente din piaţă. Aceste rezultate nesatisfăcătoare demonstrează limitele standardelorvoluntare.

b) Promovarea celei mai bune tehnolobii disponibile (BAT)Ca un exemplu de promovare a BAT, Premium-Efficiency Motors Initiative urmăreştepromovarea produselor ce satisfac condiţiile impuse de noile standarde rezultate ca urmare aimplementării Energy Policy Act (EPAct) din 1992. Conform acestui act, reglementărilefederale impun ca cele mai uzuale motoare electrice utilizate în industries au alte sectoare,produse sau importate în SUA după octombrie 1997, să satisfacă un nou standard de eficienţăenergetică minimă, mai exigent decât standardele anterioare.Scopul iniţiativei este de a încuraja disponibilitatea pe scară largă a motoarelor cedepăşesc cerinţele acestui standard. National ElectricalManufacturers Association (NEMA) este un grup voluntaryde producători de echipamente electrice, recunoscut caautoritatea SUA în domeniul motoarelor electrice. EtichetaNEMA Premium poate fi utilizată cu acele produse caresatisfac sau depăşesc cerinţele impuse de recomandărileasociaţiei, producătorii de motoare putîndu-se asocial în modvoluntary programului. Pe baza datelor furnizate deDepartamentul Energiei al SUA, se estimează ca acestprogram să economisească 5.800 GWh de energie electică în 10 ani şi să evite astfelgenerarea în atmosferă a aproximativ 80 milioane tone de CO2. Prevederile EPAct au condusla noi standarde şi pentru transformatoarele electrice, aşa cum se evidenţiază în Figura 2.

Figura 2. Reducerea pierderilor în transformatoare (în %) impusă de actualelestandarde NEMA (TSL1) şi de noile standarde

Potenţialul oferit de transformatoarele cu miez amorf este exemplificat în Figura 3 careprezintă variaţia randamentului pentru diferite grade de încărcare. Se remarcă creşterea semnificativă arandamentului pentru domeniile de încărcare frecvent întâlnite în exploatarea curentă din sistemele energetice.

Figura 3. Prezentarea comparativă a performanţelor transformatoarelor cu miezconvenţional (tablă laminată) şi cu miez amorf

c) Etichetarea energeticăAşa cum s-a specificat anterior, etichetele afişate pe produse furnizează informaţiiconsumatorilor, favorizând introducerea la producători a standardelor de performanţe minime.La nivel mondial, au fost introduse diferite tipuri de etichete – Figura 4.Un exemplu îl reprezintă eticheta europeană pentru aparatele electrocasnice(frigidere, congelatoare, maşini de spălat rufe sau vase, produse pentru iluminat, etc.),introduse şi în Romania; aceasta este o etichetă comparativă obligatorie pe produseleindividuale.Produsele sunt clasificate de la clasa A (performanţe energetice bune) la clasa G(ceamai proastă performanţă). Schema a fost foarte eficientă în deplasarea unei largi porţinuni dinpiaţă spre clasa A, în prezent fiind create extraclasele A+ şi A++. Depinzând de tipulprodusului, anumite caregorii sunt prohibite şi nu mai pot fi vândute pe piaţă. Producătorilor lis-a lăsat libertatea de a utiliza orice combinaţie de tehnologii pentru a satisface un anumitstandard; aceştia testează fiecare model pe care îl oferă şi se aşteaptă ca ei să implementeze unsistem de control al calităţii producţiei astfel încât fiecare produs să satisfacă standardul cu otoleranţă specificată.O testare de către un organism neutru este deseori utilizată, dar începând cu octombrie1997 un sistem de testare propriu a fost iniţiat printre producători de către CECED (EuropeanCommittee of Domestic Equipment Manufacturers).

Figura 4. Diferite etichete energetice

d) Directiva Europeană Eco-designDirectiva Europeană Eco-design pentru produsele ce consumă energie este odirectivă cadru pentru o varietate largă de grupe de produse. Ea stabileşte obiective obligatoriiprin directivele de implementare, luând în considerare impactul asupra mediului ambiant peîntregul ciclu de viaţă al produsului.Este de aşteptat ca eficienţa energetică să joace rolul dominant în cadrul Eco-design,dar alte impacturi asupra mediului trebuie considerate de asemenea. Directivele deimplementare ţintesc produse precum:

• Motoare electrice;• Echipamente de birou;• Produse pentru iluminat;• Produse electronice de larg consum;• Sisteme comerciale de climatizare;• Echipamente electrocasnice.

2.2. Politici energetice în RomaniaIntensitatea energetică în Romania este practic dublă faţă de aceea din ţăriledezvoltate economic, ceea ce impune implementarea unor măsuri pentru reducerea sa.Principalele direcţii pentru creşterea eficienţei energetice sunt:- standardizarea şi etichetarea energetică amintită anterior;- programe de stimulare a producătorilor;- programe de informare a beneficiarilor;- programe de dezvoltare tehnologică.

Programele de stimulare a producătorilor urmăresc dezvoltarea tehnologiilor şiproduselor cu eficienţă energetică ridicată prin scutiri de taxe şi impozite, ca şi prin altemijloace de stimulare; prin aceste mijloace, ele asigură menţinerea interesului producătorilorpentru inovarea permanentă.

Informarea beneficiarilor în scopul selectării celor mai eficiente soluţii energeticedintre tehnologiile disponibile are un rol important în creşterea eficienţei energetice atehnologiilor şi a produselor de pe piaţă; lipsa cererii va determina eliminarea produselor sautehnologiilor cu eficienţă energetică redusă.

Dezvoltarea tehnologică are o pondere majoră în reducerea consumului de energie,fiind un atribut esenţial al societăţii moderne.În principal pot fi identificate patru căi pentru creşterea eficienţei energetice. Pentru ale pune în evidenţă, se consideră că pe piaţă, pentru un anumit produs sau serviciu există maimulte oferte. Unele ieftine, dar cu consum energetic ridicat (cu eficienţă energetică redusădeterminată de tehnologia utilizată, izolaţie termică simplă, etc.), altele mai scumpe dar cu unconsum energetic mediu şi altele foarte scumpe, cu consum energetic foarte redus.Probabilitatea prezenţei pe piaţă a acestor produse, tehnologii, servicii depinde evident decerere, astfel încât cele mai probabile sunt cele cu preţ mediu şi consum energetic mediu.Prima şi cea mai importantă soluţie pentru creşterea eficienţei energetice constă îninterzicerea, prin lege, a produselor, tehnologiilor, serviciilor care au o eficienţă energeticăsub o valoare minimă emin. În acest sens, prin lege, produsele, tehnologiile şi serviciile începsă fie etichetate în funcţie de nivelul de eficienţă energetică. Ca exemplu, în figura 5 esteindicată forma etichetei energetice pentru maşinile de spălat. Clasificarea în 7 clase deconsum energetic oferă cumpărătorului informaţiile necesare pentru o alegere conştientă aprodusului, în funcţie de capacitatea de investiţie dar şi în funcţie de costurile pe care le poateacoperi pe durata de utilizare.

Următoarea soluţie constă în informarea şi conştientizarea beneficarilor privindrelaţia dintre eficienţa energetică şi costuri. Ca exemplu, în figura 2 este indicat cazul simplual analizei pe care un cumpărător trebuie o facă la înlocuirea unei lămpi electrice arse dininstalaţia sa de iluminat.Se consideră două lămpi electrice cu acelaşi flux luminos (1500 lm), dar realizate cutehnologii diferite (prima este o lampă cu incandescenţă, iar a doua este o lampă cu

fluorescenţă compactă) şi cu preţuri diferite (lampa cu incandescenţă costă circa 5000 leivechi − 0,15 € − iar lampa compactă costă circa 350 000 lei vechi (10 € ). Prima lampă are odurată de viaţă de circa 1000 ore şi are o putere de 80 W, iar cea de a doua lampă are o duratăde viaţă de peste 10 000 ore şi o putere de 20 W.

Analiza financiară pe durata a 10.000 ore pune în evidenţă următoarele:− costurile pentru lămpile cu incandescenţă (cele 10 lămpi necesar a fi utilizate)

C1 = 10⋅0,15 + 0,1⋅0,08⋅10000 = 95 €− costurile pentru lămpa compactă

C2 = 1⋅10 + 0,1⋅0,02⋅10000 = 30 €În calculele efectuate s-a considerat tariful de 0,1 €/kWh pentru energia electrică. Se

observă faptul că, lampa compactă este mult mai „ieftină” . Desigur că rezultatele sunt alteleîn cazul în care cumpărătorul doreşte să obţină produsul respectiv pentru o perioadă limitatăde timp.

Calculul simplu indicat mai sus, efectuat de orice cumpărător, conduce la creştereacererii de produse eficiente şi deci creşterea în ansamblu a eficienţei energetice. Desigur cănivelul de pregătire al beneficiarilor are un rol important. În fond beneficiarul nu este interesatde eficienţa energetică ci de factura plătită pentru un anumit serviciu. Deşi se consideră faptulcă o creştere adecvată a tarifului la energie stimulează beneficiarii pentru creşterea eficienţeienergetice în instalaţiile proprii, în multe cazuri este mai simplu de a cere menţinerea unortarife coborâte, cu conservarea ineficienţei utilizării energiei în instalaţiile proprii.Cea de a treia soluţie constă în stimularea prezenţei pe piaţă a produseloreficiente energetic. Pentru a limita impactul investiţiei iniţiale ridicate pentru produseleeficiente, legislatorul poate acorda unele facilităţi producătorilor pentru reducerea preţuriloracestor produse (scutire de TVA, reducerea taxelor etc.). În prezent, în multe ţări există astfelde mijloace pentru creşterea ponderii pe piaţă a produselor eficiente energetic.Cea de a patra soluţie corespunde unui progres natural al societăţii, prindescoperire şi inovare. Independent de aspectele legate de eficienţa energetică, vor apărea noisoluţii şi noi descoperiri în acest domeniu, care nu pot fi viabile decât dacă conduc la oeficienţă mai ridicată a proceselor.Deşi este dificil de a stabili ponderea celor patru direcţii în creşterea eficienţeienergetice, se poate aprecia că informarea şi conştientizarea beneficiarilor este unul dintresoluţiile cele mai eficiente.

2.3. Tehnologii electrice modernePrincipalele domenii în care realizările tehnice actuale permit introducerea înpractica curentă a unor tehnologii electrice eficiente energetic sunt:- iluminatul electric:- electrotermia;- acţionările electrice;- tracţiunea electrică.

2.3.1. Tehnologii noi în iluminatul electric

Deşi iluminatul electric este un consumator cu pondere redusă, atenţia ce i se acordăse justifică prin:- influenţă deosebită asupra nivelului de civilizaţie al unei societăţi;- ponderea importantă în factura energetică a consumatorilor casnici şi terţiari.Realizarea lămpii cu incandescenţă de către Edison în anul 1879 a reprezentat unfoarte important salt în progresul civilizaţiei umane. S-a realizat astfel o sursă de luminăartificială care a permis desfăşurarea eficientă a activităţilor şi în lipsa luminii solare. Înprezent, pe plan mondial, circa 5% din energia electrică generată este consumată în instalaţiide iluminat electric. Pe de altă parte, un aspect particular pentru ţara noastră îl constituieexistenţa masivă în iluminatul casnic a surselor incandescente de lumină. Dacă în ţăriledezvoltate peste 80% din fluxul luminos necesar este obţinut cu surse bazate pe descărcări îngaze şi vapori metalici, în iluminatul electric casnic din Romania sub 10% din fluxul luminosnecesar este realizat cu surse fluorescente.

Se cunoaşte că iluminatul electric este un consumator de energie electrică cu eficienţăredusă: cea mai eficientă sursă de lumină ajunge în prezent la 200 lm/W faţă de 682 lm/W câts-ar obţine la o transformare integrală a energiei electrice în lumină. Ca urmare, acestconsumator are un important potenţial de economisire, oferit de introducerea tehnologiilor noide realizare a luminii artificiale. În acest sens, se consideră că, până în anul 2015, este posibilăo reducere cu 30% a consumului actual de energie electrică pentru iluminat, iar până în 2025cu 50%, fără a scădea fluxul luminos necesar desfăşurării activităţilor în absenţa luminiinaturale.

Eficienţa luminoasă extrem de mică a lămpilor cu incandescenţă (8···20 lm/W) astimulat numeroase căutări pentru realizarea unor sisteme noi de iluminat artificial. Surseleactuale cu eficienţă ridicată (până la 120 lm/W) se bazează pe descărcarea electrică la înaltăfrecvenţă, în vapori metalici de joasă presiune (tuburi) fluorescente) sau de înaltă presiune(lămpi de înaltă presiune) - Tabelul 1. Analiza performanţelor surselor electrice de luminăcare se produc în prezent evidenţiază că noile generaţii de produse asigură, pentru acelaşinivel de iluminare pe suprafaţa de lucru, economii energetice de 10 - 35%.Una dintre soluţiile care ar putea să deschidă noi direcţii de dezvoltare în acestdomeniu este utilizarea diodelor luminiscente – LED. O caracteristică deosebită a surselorbazate pe LED este durata de viaţă foarte ridicată (peste 25 ani) ceea ce le face deosebit deatractive, mai ales acolo unde costurile de înlocuire şi mentenanţă are importanţă.Eficienţa energetică bună, estimată pentru sistemele de iluminat cu diodeluminiscente, va asigura reducerea consumurilor de energie electrică. Deşi, în prezent,eficienţa luminoasă a LED este încă mică, se consideră că, până în anul 2020, ea va puteaatinge 180 lm/W. Potenţialul important al acestor categorii de surse permite să se considerecă, în viitor, ele vor înlocui cu succes lămpile cu descărcări în vapori metalici.În Figura 5 este prezentată schema unei lămpi cu puterea normată de 40 W,cuprinzând 30 LED-uri cu curentul nominal de 350 mA şi o tensiune de 4V. Sursa D includeun transformator coborâtor 230/18 V şi un redresor.

Figura 5 .Schema de principiu a unei lămpi electrice cu LED-uri

Limitarea deformării curbei curentului electric absorbit din circuit şi problemele decompatibilitate electromagnetică sunt rezolvate cu ajutorul circuitului de corecţie a formeicurentului electric, a factorului de putere PFC (Power Factor Corrector) şi a circuitului EMC(Electromagnetic Compatibility). Se asigură astfel realizarea unui factor de putere practicunitar (λ > 0,95) şi o redusă deformare a curentului electric absorbit din circuit (THDI < 7%).În general, eficienţa luminoasă şi energetică a sistemului de iluminat depinde, în bunămăsură, de calitatea energiei electrice în circuitul de alimentare. Pe de altă parte, sistemele deiluminat conduc, ele însele, la apariţia de perturbaţii electromagnetice în reţeaua electrică dealimentare şi, deci, pot afecta calitatea energiei electrice livrată altor consumatori din zonă.

Tabelul 1 . Surse de lumină

Variaţia tensiunii de alimentare U faţă de tensiunea normată (Ur = 230 V) are, maiales în cazul lămpilor cu incandescenţă, o influenţă importantă asupra parametrilor defuncţionare ai lămpii. Creşterea tensiunii de alimentare conduce la o drastică reducere aduratei de viaţă, iar reducerea tensiunii conduce la reducerea temperaturii filamentului şi areca efect modificarea compoziţiei spectrale a luminii emise - creşte ponderea componentelorroşu şi galben - afectând calitatea iluminatului. De asemenea, sunt influenţate fluxul luminosemis Φ, eficienţa luminoasă η şi puterea absorbită P. Trebuie remarcat faptul că, în cazullămpilor fluorescente, variaţia tensiunii de alimentare are, în general, o influenţă mai redusădecât în cazul lămpilor cu incandescenţă.

Realizarea unor parametri superiori ai sistemului de iluminat interior impunecontrolul tensiunii de alimentare pentru a se încadra în limitele impuse de ± 2,5% faţă detensiunea nominală. Întreruperile şi golurile de tensiune determină inconfort vizual în cazullămpilor cu incandescenţă şi a celor fluorescente, la care sistemul de iluminat răspunde practicimediat la revenirea tensiunii la parametrii nominali.În cazul lămpilor cu descărcare în vapori metalici de înaltă presiune, întreruperifoarte scurte ale tensiunii de alimentare produc întreruperi de durată mare (5 - 10 minute) dincauza timpului de relansare. La utilizarea acestui tip de lampă este necesară adoptarea unormăsuri speciale pentru asigurarea unui iluminat de siguranţă - dacă este necesar - pe duratatimpului de relansare.

Conectarea sistemelor de iluminat în instalaţii de alimentare în care tensiuneaprezintă variaţii relativ dese – fluctuaţii - determină efect de flicker (variaţii ale fluxuluiluminos emis) cu efecte importante asupra calităţii iluminatului realizat. În cazurile practice seconsideră că variaţiile de tensiune sunt acceptabile dacă sunt inferioare curbei de iritabilitate.Conform normelor actuale, îi revine furnizorului de energie electrică obligaţia de a asigura încircuitul de alimentare un nivel de fluctuaţii ale tensiunii de alimentare care să producă unflicker inferior curbei de iritabilitate.

Pe de altă parte, instalaţiile de iluminat pot introduce în reţeaua electrică dealimentare importante perturbaţii electromagnetice:• armonici ale tensiunii de alimentare, determinate de caracteristica neliniară adescărcării electrice;• nesimetrii, datorate faptului că lămpile electrice sunt conectate pe fază;• perturbaţii de înaltă frecvenţă, în cazul balasturilor electronice;• căderi de tensiune datorate necesarului de putere reactivă (prezenţa balastuluiinductiv la lămpile cu descărcare electrică).

Perturbaţiile determinate de iluminatul electric trebuie reduse sub limitele acceptateşi, în acest sens, furnizorul de energie electrică are posibilitatea monitorizării acestorperturbaţii şi adoptarea, împreună cu consumatorul, a măsurilor necesare pentru limitareanivelului acestora.Nesimetriile determinate de sistemele de iluminat pot fi rezolvate, în cazul general,printr-o judicioasă conectare a surselor de lumină pe cele trei faze în cazul în care racordul laconsumator este trifazat. În cazul racordurilor monofazate, obligaţia de a rezolva problemelede nesimetrie revine furnizorului de energie electrică.

Este cunoscut faptul că lumina naturală este cea mai confortabilă sursă de iluminatambiental. Potenţialul de utilizare a luminii naturale trebuie determinat încă din faza deproiectare a unui spaţiu, printr-o atentă studiere a gradului de vitrare. De asemenea, iluminatulpe cale naturală poate fi realizat şi cu ajutorul unor soluţii moderne care folosesc tuburi de

lumină. Acestea permit transferul luminii naturale de pe acoperiş sau din spaţiile deschise îninteriorul clădirilor.

Pentru obţinerea unui confort vizual şi termic optim trebuie luată în considerarelumina solară directă care pătrunde prin ferestre, precum şi aportul de căldură vara saupierderea de căldură pe durata iernii, realizată prin ferestrele insuficient izolante termic.Utilizarea unor sisteme „inteligente” de reglaj continuu al iluminatului artificial înfuncţie de iluminatul natural, conduce la economii importante de energie, reducereapierderilor în sistemele de iluminat şi un confort sporit al utilizatorilor.

Managementul inteligent al sistemelor de iluminat electric, cu utilizarea eficientă ailuminatului natural şi limitarea iluminatului artificial la durata strict necesară realizăriifuncţiilor sale, permite reducerea importantă a consumului de energie electrică şi, înconsecinţă, a pierderilor de energie. Nivelul economiilor realizate prin utilizarea de sistemeadaptate la nivelul de iluminare necesar este indicat în Figura 6.

Figura 6 . Nivelul economiilor realizate prin controlul iluminatului interior

Un potenţial important de economisire a energiei electrice îl are iluminatul public prinfolosirea completă a iluminatului natural şi gestionarea adecvată a iluminatului artificial.Nivelul iluminatului public reprezintă unul dintre criteriile de calitate ale civilizaţiei moderne.Realizarea unui iluminat corespunzător determină, în special, reducerea cheltuielilor indirecte,reducerea riscului de accidente rutiere, reducerea numărului de agresiuni contra persoanelor,reducerea numărului de accidente pe timp de noapte, îmbunătăţirea climatului social şicultural prin creşterea siguranţei activităţilor pe durata serii.Iluminatul public trebuie să îndeplinescă o serie de condiţii luminotehnice, fiziologice,de norme tehnice, de siguranţă a circulaţiei şi de estetică arhitectonică în condiţiile reduceriicostului investiţiilor, a cheltuielilor anuale de exploatare a instalaţiilor şi a utilizării raţionale aenergiei electrice. Se apreciază că pentru un oraş mediu consumul de energie electrică pentruiluminat se repartizează astfel: 86% reprezintă iluminat stradal, 11% semnalizări rutiere şi 3%iluminat arhitectural şi publicitate.

Experienţa arată că, pe durata nopţii, riscul de accidente este de 1,6 ori mai mare faţăde zi şi cu o gravitate mult mai mare (numărul de morţi de 5,4 iar numărul de răniţi de 2,1 orimai mare faţă de lumina naturală). Creşterea luminanţei în intervalul 0,5 ··· 2 cd/m2 cu 1cd/m2 determină reducerea cu 35 % a numărului de accidente. Se consideră că asigurarea unuiiluminat corespunzător poate conduce la o reducere cu circa 40% a numărului de accidente.În vederea reducerii consumurilor de energie electrică în iluminatul public pot fi luateîn consideraţie următoarele două aspecte principale:• utilizarea surselor noi şi cu eficienţă luminoasă ridicată, în special a lămpilor cu vaporide sodiu de joasă şi înaltă presiune, în locul celor cu vapori de mercur de înaltăpresiune (pentru zone cu cerinţe reduse de redare a culorilor -parcări, tunele subterane- se utilizează, din ce în ce mai frecvent, lampa cu vapori cu sodiu de joasă presiune;pentru sistemele uniform distribuite, lampa cu vapori de sodiu şi balon opal asigurăcea mai bună repartiţie a intensităţilor luminoase, iar pentru sistemele concentrate,lampa cu vapori de sodiu tubulară (cu flux luminos mai mare decât cea cu balon opal)constituie o soluţie eficientă;• reproiectarea sistemelor de iluminat pe baze moderne, folosind surse eficiente şi unmanagement performant al sistemelor de iluminat, care poate conduce la reducereaconsumului de energie electrică, fără a afecta confortul vizual (realizarea unui sistemde iluminat secţionat poate determina reduceri importante ale consumurilor de energieelectrică); reducerea nivelului de luminanţă (iluminare) odată cu scăderea traficuluieste o soluţie care trebuie avută în vedere încă din faza de proiectare, astfel încât să seasigure condiţii acceptabile în cazul unui trafic redus.În concluzie, se poate considera că realizarea unui mediu luminos confortabil, cu unconsum minim de energie, cu utilizarea cât mai intensă a iluminatului natural şi cu o investiţieminimă reprezintă grila de apreciere a unui sistem de iluminat modern şi eficient. Utilizareaeficientă a iluminatului natural este principalul mijloc prin care se poate face o importantăeconomie de energie electrică pentru iluminatul artificial.