ENERJİ BUNALIMI KARŞISINDA AYDINLATMA ALANINDA ALINMASI GEREKEN ÖNLEMLER

o)h(o enerji bunalımı karşısında aydınlatma alanında alınması gereken önlemler moîz eskenazi

UDK: 628.9:620.9

1. GÎRÎŞ Anımsanacağı gibi bir kaç yıl önce, enerji buna lımı karşısında, bir Bakanımız üç lambadan biri sinin söndürülmesini önermiştir.* Bu öneri, kuş kusuz enerjide yapılması gereken artırımın (ta sarrufun) somut olarak kavranılması için psikolo jik bir aşılama (telkin) olarak kabul edilebilir. Gerçekten, lambaların üçte biri sönünce, aydınlık düzeylerinin düşmesi nedeniyle enerjinin kısılmış olduğu belirgin olarak görülecek ve bunun en eko nomik biçimde kullanılması gereği hemen her an hatırda tutulacaktır. Bu biçimde oluşacak artırım düşüncesi, yaşamımızın tüm alanlarını, dolaylı bir yoldaa, olumlu biçimde etkileyecektir. Ancak, lambaların üçte birinin sönmesiyle nesnel olarak ekonomiye doğrudan doğruya ne gibi bir etkinin yapıldığını anlayabilmek için iki öğenin belir lenmesine gerek vardır. Birincisi, aydınlatmada . yapılacak artırımın düzeyi, yani artırılacak ener jinin tüketilen tüm yıllık enerjiye göre büyüklü

* Diğer ülkelerde de buna benzer öneriler yapıl mış ve uygulanmıştır; örneğin İngiltere'de, enerji bunalımı nedeniyle birçok yollarda ay dınlatma lambaları yalnız biri aşırı olmak üze re yakılmış ve böylece kamu aydınlatması yollar da yarı yarıya indirilmiştir. Bu yöntemle İngil tere'de; tüketilen tüm elektrik enerjisine göre ancak % 0,4 kadar bir artırım sağlanabilmiştir.

Moiz Eskenazi, Prof., İTÜ Elk.Fak.

ğüdür. İkincisi, bu artırımın yan etkileridir, yani artırım nedeniyle aydınlık düzeyinin düşme sinden doğacak üretkenlikteki ve yaşantımızdaki değişikliklerdir.

Eğer artırım oranı savsanacak derecede küçükse, bunun nesnel bakımdan anılması b i l e gereksizdir. Ayrıca, bu artırım üretkenliği ve yaşantımızı olumsuz biçimce etkileyecekse bundan sakınmak ge rekir.

Konuya bu iki öğeyi inceledikten sonra, başka bir yönden yaklaşılabilir. Aydınlatmada tüketilen enerji yalnız lamba sayısına yada aydınlık düze yine bağlı değildir; burada enerjinin ışığa dönü şümünü sağlayan ışık kaynağının n i t e l i ğ i n i n çok büyük bir önemi vardır. Kuramsal olarak 1 VJatt'lık güçle 680 lümen ü r e t i l e b i l i r ; oysaki, konutlarda kullanılan normal akkor lambalar, yaklaşık olarak 1 Watt'a karşılık yalnız 12 lümen vermektedirler, yani verimleri ancak 12/680 x100=X 1,76'dır. Gö rülüyor ki, verimleri % 2'den az olan bu lambalar ışık kaynağı olmaktan çok ı s ı kaynağıdırlar ve bu yüzden bu kaynaklara lamba yerine soba demek daha doğru olur.

Üzüntüyle belirtmeliyiz ki yurdumuzda çoğunlukla bu "soba"larla aydınlanıyoruz. Bunların yerine verimleri çok daha yüksek olan f l ü o r ı ş ı l , cıva ve sodyum buharlı lambalardan daha geniş oranda yararlanırsak, hem daha yüksek aydınlık düzeyleri elde etmiş, hem de akkor lambalardan üçte birini söndürmekle kazanılacak enerjiden daha büyük de ğerde olan bir enerji artırımını sağlamış oluruz.

artırım, tüm enerjiye göre % l ' i n çok altında bu lunacaktır. Buna karşılık aydınlık düzeyinin düş mesiyle endüstrideki üretimin n i t e l i ğ i ve n i c e l i ği düşeceği gibi, kazaların oranı yükselecek ve özellikle çevre koşullarının en önemlisi olan gör sel ortam bozulacaktır.

Oysaki aydınlatma alanındaki kısıtlamalarla yapıl ması öngörülen artırım, diğer alanlarda, örneğin ısıtmada, çevre konfor koşullarında büyük değişik liklere neden olmadan kat kat sağlanabilir. Bundan başka, ışık kaynakları teknolojisinin gelişimi i l e yeni yapılan lambalar yardımıyla, aydınlık düzey lerini düşürmeden, yani kurulu lambalardan bir bö lümünü söndürme yöntemi uygulamadan enerji artırı mında çok daha e t k i l i sonuçlar alınabilir.

2 . 2 . Yurdumuzdaki Durum

Yurdumuzda henüz tam gelişmiş bir ülkenin koşul ları yoktur. Her ne kadar bu koşullar er geç ger çekleşecekse de geçiş devri için, ö z e l l i k l e bugün için yukarıda b e l i r t i l e n enerji oranları geçerli değildir. Hiçbir araştırma yapılmadan, yurdumuzda aydınlatma enerjisinin tüm enerjiye göre gelişmiş ülkelerdekinden daha yüksek bir oranda olduğu söy lenebilir, çünkü bizde gelişmiş ülkelere göre en düstrinin tükettiği enerji daha küçüktür.

Türkiye Elektrik Kurumu'nun aylık i s t a t i s t i k bül tenlerine göre (3) son beş yılda brüt elektrik enerjisi üretimleri Çizelge l'de gösterildiği gi bidir. Şekil l'de bu üretimlerin aylara göre da ğılımı gösterilmiştir.

2. AYDINLATMA İÇİN TÜKETİLEN ENERJİ

2.1. Gelişmiş ülkelerdeki Durum

CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) Uluslararası Aydınlatma Komisyonuna göre ( 1 ) , ge lişmiş ülkelerde elektrik enerjisi üretimi için tüketilen enerji, petrol (gazyağı), doğal gaz, kömür, nükleer ve hidrolik enerji kaynaklarından sağlanan tüm enerjiye, yani b i r i n c i l enerjiye göre X 15 25 oranındadır. Bu elektrik enerjisi nin ancak 1/5'i yani X 2 0 ' s i aydınlatmada kulla nılmaktadır. Demek ki, aydınlatmada tüketilen enerji, tüm enerjinin % 3'ü i l e X 5 ' i arasında dır. Avrupa'da, örneğin Fransa'da ( 2 ) , aydınlatma da tüketilen enerji, üretilen elektrik enerjisi nin X 10'unu ve tüm enerjinin X 2 ' s i n i oluştur maktadır. Yine Fransa'da kamu aydınlatması tüm aydınlatmanın % 5 ' i olup, tüm enerjiye göre X 0,3 (binde üç) oranındadır. Bu oran en gelişmiş ül keler için de geçerlidir. İstatistiklere göre, Fransa'da aydınlatmada tüm y ı l l ı k enerji tüketi mi yaklaşık olarak 25 günlük otomobil yakıt ener j i s i eşdeğerindedir. Bu son enerji ise ısıtmada sıcaklığın 22° C'dan 20° C'a kadar indirilmesiyle sağlanabilecek enerji artırımının 1/3'üdür. Görü lüyor ki, gelişmiş ülkelerde, aydınlatma için tü ketilen enerji diğer alanlardakine oranla hemen hemen savsanabilecek düzeydedir. Bu nedenledir ki bu ülkelerde aydınlatmada yapılacak herhanşi bir azalma, örneğin konut, tecimevleri ve fabrikalar daki lambaların bir bölümünün söndürülmesi yada kamu aydınlatmasında kurulu lambaların ancak ya rısının yakılması gibi kısıtlamalarla sağlanacak

Yıl 1970 1971 1972 1973 1974 (GWhf 8623 9 7 0 1 1 1 2 4 1 12360 13477 çizelge 1. Türkiye'de 1970 1974 yıllarında üretilen brüt elektrik enerjisi

\

*—~ 1 97S

LSZ

^< •^ « ^ '

pm • * w ' — — — " . — "

— «' X

1 9 7 3 ^^ 1 '

397?

\— ™"

197]

<

K~

K • —— — •

'

^

U^

1970 '~

"" 1" ~

___—

11 12

Şekil 1. Türkiye'nin son beş yıllık brüt elektrik enerjisi üretiminin aylara göre dağılımı (3).

Sözü geçen bültenlerde aydınlatmada tüketilen enerjiye değgin bir bilgiye rasianmamıştır.

Bu tüketimi saptamak için önce İstanbul kentinin durumunu inceleyip sonuçları benzer kentlere yay dık, sonra küçük kentlerle köyler ve ayrıca bele diyelerden enerji almayan büyük endüstri merkez leri üzerine birtakım oranlamalar (tahminler) yaptık.

İstanbul kentine ilişkin, bir öğrencimizin İETT' nin arşiv ve dosyalarında yaptığı özel bir çalış maya dayanarak düzenlediğimiz Çizelge 2'de, bu kent belediyesinin yıllık enerji tüketiminin çe şitli alanlardaki dağılımını belirttik.

Bu çizelgeye göre brüt elektrik enerjisinin yüz desi olarak belli başlı kollardaki dağılım hesap lanabilir. Aydınlatma tüketiminin yüksek olduğu 1973 yılı ile 1974 yılına göre yaptığımız hesap ların sonuçları Çizelge 3'de görülmektedir.

Bu çizelgelerden aydınlatma enerjisine değgin çı karılacak birtakım önemli sonuçlar şu şekilde özetlenebilir:

1. 1974 yılında 1973 yılına göre Elektrik İdare sine bağlı alıcıların toplam enerji tüketimi % 1,5 azalmıştır; buna karşılık, aydınlatma ve elektrikli ev aygıtlarında elektrik enerjisi tüketimi % 1,5, şebeke kayıpları % 50 artmış tır (her halde bu kayıplar kaçak olarak alınan enerjiyi de kapsamaktadır). Buna göre, enerji kısıtlamaları tüketimin artmasını önleyebil miştir.

2. Aydınlatma ve elektrikli ev aygıtlarında elek trik enerjisi tüketim oranı, İstanbul'da yak laşık % 33'dür. Endüstride ortalama % 54'dür. İstanbul'daki aydınlatma tüketimi Belediyenin brüt şebeke enerjisinin yaklaşık olarak % 36' sidir.

Bu sonuçların, İstanbul gibi endüstri merkezi olan Ankara, İzmir gibi diğer kentlerimizin Be lediyeleri içinde geçerli olduğu varsayılabilir. Yurdumuzun diğer yerlerinde, yani küçük kentler de, ilçe ve köylerde durum başkadır; burada ay dınlatma tüketim oranı daha büyüktür. Bu oran küçük kentlerle kasabalarda yukarıdaki değerin en az iki katıdır.

Bunu % 75 olarak kabul edebiliriz. Köylerdeki oranı % 90 hatta % 95 olarak alabiliriz. Büyük endüstri kuruluşlarında ise, aydınlatma tüketimi İstanbul'da olduğu gibi % 15 olarak oranlanabi lir.

Diğer taraftan, belediyeler ve bunların besleme diği büyük endüstri kuruluşları ile köylerin 1973 ve 1974 yıllarına değgin enerji satışları TEK1in bir raporuna göre (4) saptanabilir.

Çizelge 4'de özetleyerek gösterdiğimiz bu satış lar gerçek yararlı tüketimden farklıdır. Aradaki fark santrallerin ve dönüştürme merkezlerinin öz gereksinmelerinden ileri gelmektedir. Çizelge 1' deki üretim değerlerinden Çizelge 3'deki % 10 şe beke kayıplarını çıkararak toplam yararlı tüketi mi bulduktan sonra, Çizelge 4'deki değerler aynı toplamı elde edecek şekilde belirli bir artırma katsayısı ile çarpacak olursak, olasıl gerçek ya rarlı tüketimin dağılımını buluruz (buna öz gerek sinmeler de dahildir). Çizelge 5'de bu katsayının ortalama değerinin hesabı gösterilmiştir.

AYDINLATMA ve ELEKTRİKLİ EV AYGITLARI Konutlar Tecımevleri ve Bürolar Resmi D a i r e l e r ve Kurumlar Yol ve Sokak Aydınlatması

EN00STR1 Küçük E n d ü s t r i Büyük E n d ü s t r i (P 60 ku)

TAŞITLAR Troleybüs

Elektrikli Tren Tünel

Şebeke K a y ı p l a r ı Şebeke Brüt E n e r j i s i

588 987 370 97 156 742 49 415 678 32 420 007

767 979 797

648 227 807 634 517 986

1 282 745 793

12 325 29 967

2 703

44 996 192 2 095 721 782

232 751 646 2 328 473 428

ooco

507 712 278 188 977 284

51 229 808 30 610 306

778 529 676

632 139 556 607 856 834

1 239 996 390

12 133 448 28 739 000

2 430 879

43 303 327 2 061 829 393

347 296 875 2 409 126 268

ART 15 i 13,8 +S 80,5 +! 3,67

* 5,58

*'. 1,37

% 2,48 •. 4,20

% 3,33

% 1 ,56 * 4.10 * 10,1 S 3,76

% 1 ,62

*% 49,2 +1 3,46

çizelge 2. 1973 1974 yıllarında İstanbul Elektrik İdaresine bağlı alıcıların elektrik enerjisi tüketimi (kwh)

Aydınlatma ve e l e k t r i k l i ev aygıtları Endüstri

Taşıtlar Şebeke kayıpları

t T?

% 55 ,1 % 1,9

% 10

% 51,5 % 1,8 % 14,4

Çizelge 3. 1973 1974 yıllarında İstanbul Elektrik İdaresine bağlı alıcıların şebeke brüt enerjisine göre tüketimleri

BOYOK BELEDİYELER İstanbul Ankara İzmir Konya Bursa Eskişehir Gaziantep

DİĞER BELEDİYELER

BELEDİYELER TOPLAMI

KÖYLER TOPLAMI

BOYOK ENDÜSTRİ TOPLAMI

1973 2351 685

541 103 97 91 67

1974 2407

702 562 105 102

96 69

10239

ARTIŞ % 2,38 % 2,48 % 3,88 % 1,94 % 5,15 % 5,49 % 2,98

1 2,74

%28,0

% 9,23

£32,3

% 9,34

% 9,58

Çizelge 4. 1973 1974 yıllarında Türkiye'de enerj. satışı dağılımı (10* kWh)

Verim

V i /*

1— !

100 200 400 600 800 1000(lux)

Yorgunluk

1ı

H• —

——

100 200 400 600

Hatalar 10

800 1000 (lux)

1 0 0 2 0 0 ~ 4 0 0 ~~6 0 0

Kazalar 5

» « * — •• •

8 0~Ö

fÖOO ( i u x )

.

100 200 400 600 800 1000 (lux)

Şekil 2. Aydınlık düzeyinin endüstri etkenlerine etkisi (S).

GWh

Toplam Liretim (Çizelge 1) 12360 13477

Şebeke kayıpları (Çizelge 3) 1236

Toplam y a r a r l ı tüketim

11124 12129

Toplam satış (Çizelge 4)

9344 10239

Artırma katsayısı =

Toplam yararl ı tüketim Toplan: satış

1,1905 1,1846

Artırma katsayısı ortalaması

1,188

1974 yılına değgin kayıplar oranındaki yükse lişin kaçak enerji tüketiminden ileri geldiği kabul edilmiş ve hesaplar 1973 yılındaki % 10 oranına göre yapılmıştır.

Çizelge 5. Enerji satışından yararlı enerji tüketimine geçmeyi sağlayan artırma katsayısının saptanması

Toplam Tüketim (GWh)

Aydınlatma Enerjisi Oranı

Aydınlatma Enerjisi (GWh)

Büyük Belediyeler

* 36

Diğer Belediyeler

% 75

Köyler

% 95

BUyük Endüstri

% 15

12164

* 34,6

Not: Hesaplar, ortalama artırma katsayısına göre yapıldığından toplam tüketimin Çizelge 5 'deki değerden * 0,28 kadar f a r k l ı olması doğaldır.

Çizelge 6. 1974 yılında Türkiye'de aydınlatma enerjisi tüketimi

Seçme (teşhis) süresi (S)

\ 60

\ 50 •65

50 KJ

t 30

OM

•^—»

0 500 1000 2000 3000 4000 5000 (lux)

Şekil 3. Aydınlık düzeyinin yaş sınıflarına göre seçme süresine etkisi (5).

Yukarıdaki kabuller çerçevesinde, aydınlatma ener jisinin payını bulmak için, söz konusu tüketim da ğılımını daha önce belirtmiş olduğumuz aydınlatma tüketim oranlarına göre (üç sınıf) Çizelge 6'yı düzenledik, sonra aydınlatma oranlarıyla çarptık. Bu biçimde yurdumuzun yıllık aydınlatma enerjisi tüketiminin 4215 GWb olduğunu saptamış olduk. Bu na göre aydınlatma tüketiminin toplam elektrik enerjisi tüketimine oranı % 34,6, toplam elektrik enerjisi üretimine oranı 4215 / 13477 • 100 = % 31* dir. Gelişmiş ülkelerde ise bu son oran % 1 0 2 0 arasındadır. Görülüyor ki yurdumuzda aydınlatma büyük bir tüketime neden olmaktadır ve bu yüzden bu alanda yapılacak olan artırım diğer gelişmiş ülkelerinkine göre çok daha önemli bir düzeyde bulunmaktadır.

Ancak, artırımın yalnız aydınlatmayı kesmekle ya pılmaması gerektiğini, bunun büyük sakıncaları olduğunu ve aydınlatmayı azaltmadan çok dafıa et kin önlemlerin alınabileceğini göreceğiz.

3. AYDINLATMAYI KISMANIN SAKINCALARI

Enerji bunalımı karşısında, göze belirgin olarak çarpan ışıkta bir kısıntı yapmak akla ilk gelen çarelerden biridir. Yurdumuzda, önerildiği gibi, tüketilen tüm enerjinin % 34,6'sını oluşturan ay dınlatmada üçte bir kadar bir kısıntı yapılırsa enerji artırımı yalnız % 11,5 oranında olacaktır. Buna karşılık hemen akla gelmeyen, ancak aydınlık düzeyinin düşmesiyle, oranlanan artırımdan çok daha önemli olan birçok yan etkiler ortaya çıka caktır. Bunları Şekil 2'deki gibi sıralayabiliriz.

Kazalar çoğalacak, hataların artışıyla işlerin niteliği bozulacak, yorgunluk artacak ve bunun sonucu olarak nitel ve nicel verim düşecektir. Kısaca, üretkenlik azalacak ve ekonomideki olum suz etkisi % 11,5'lik enerji artırımının yararını yok edecektir. Bundan başka uygar yaşam koşulla rından birini oluşturan konfor azalacak ve yaşan tı düzeyi düşecektir, bunun doğuracağı psikolojik tepki yine üretkenliğe yansıyacaktır.

Genel olarak birçok ülkelerde aydınlatma örgütle rinin salık verdikleri aydınlık düzeyleri, yaşla rı 30'dan küçük olan kişiler için geçerlidir. Weston'un belirttiği gibi (5), belirli bir ayrın tının seçilmesi için gerekli süre aydınlık düze yine olduğu kadar, gözlemcinin yaşına da bağlıdır (Şekil 3 ) . Bu yüzden orta yaşlılar için aydınlık düzeylerini düşürmek şöyle dursun, aksine artır mak gerekir. Lemaigre Voreaux'ya 8 ° r e (6), bir büro için kabul edilen 400 lx'lük aydınlık düzeyi ancak 25 yaşından genç olanlara yeterlidir; daha yaşlı kişilerin çalıştıkları bürolarda verimin nitel ve nicel olarak düşmemesi için, aydınlığın yaşla orantılı olarak artırılması gerekir (Şe kil 4 ) .

Görülüyor ki, esasen üretkenlik ve yaşam düzeyi yönünden, orta ve ileri yaşlılar için yetersiz olan aydınlatmayı kısmakla doğrudan sağlanacak olan enerji artırımı, dolaylı olarak yitirilecek ve ayrıca yaşamı renklendiren ışıksal ortamın kötüleşmesine yol açılmış olacaktır.

Aydınlatmayı kısma önerisinin sakıncalı olması, aydınlatma alanında bir enerji artırımının yapı lamayacağı anlamına gelmemelidir. Konu bilimsel olarak ele alınırsa, sözü geçen önerinin sakınca larına meydan verilmeden ve bu önerinin sağlaya bileceği % 11,5 oranından daha yüksek olan bir enerji artırımı yapmaya olanak vardır.

«00 700 fino 500

Şekil 4. Bürolarda yaşa göre uygulanması gereken aydınlık düzeyleri (6).

Etkinlik (lm/W) 200

h AlçaJt "B.Sodyum

150 125

Yüksek

B.Soduum

halogenli

tüp

A\

'Flüorışıl

r~

balonlu

Icıva

MM

^Akkor

3C

o ;D Cn c

t Csi <r ı0

n 'D P n cn o

(yıl)

1880 1890 1900 1980

Şekil 5. 1880 den beri, ışık kaynaklarının etkinliklerinin gelişimi {7).

(M/1000 İm) 100

4. AYDINLATMA ENERJİSİNİN ARTIRIMINI SAĞLAYACAK BİLİMSEL ÖNLEMLER

4.1. Verimli Kaynak Kullanmak

Çağdaş yapay ışık kaynaklarında, elektrik enerjisi ışığa dönüştürülerek gerekli ışık akısı üretilir. Eğer enerji akısı yada güç, kayıpsız olarak ve gö zün en duyarlı olduğu 5550 & dalga uzunluğundaki ışığa dönüştürülebilseydi 1 Watt ile 680 lümen üretilebilecekti. Elektrik enerjisi doğrudan doğ ruya ışığa dönüştürülemediğinden ve ışık tek renk li 5550 X luk işinim olarak üretilemediğinden 1 VJatt'a karşılık 680 lümen\en çok daha az bir

Akkor Karma Flüorışıl

Sodyum

Şekil 6. 1000 lümenlik ışık akısı üretimi için, çeşitli lambaların güç tüketimi (7).

(u/m ')

Flüorışıl balonlu cıva Yüksek etkinlikli flüorışıl tüp ) Normal flüorışıl tun

^ Yüksek k

B.Sody um

I C C 12= 2 5 0 b O C 1 0 0 0 2 0 0 0 (iux)

Bu lambalarla kurulacak aydınlatma döşemlerinin (tesisatının) gerektireceği güçler (Şekil 7) bir birinden farklı olacaktır (5). En az güç gerekti ren lamba ile, her zaman en uygun kuruluş gerçek leştirilemez. Bunun iki önemli koşulu vardır:

4.1.1. Ekonomik koşul

Lamba veriminin yüksek olması ancak işletme ener jisinin az olmasını sağlar. Kuruluşun ekonomik olması için, işletme enerjisinden başka, lamba ve aydınlatma aygıtı ile döşemin bakımına ilişkin tüketimlerin tümünün küçük olması gereklidir. Bu ise ışık miktarı biriminin, yani lümensaniye yada megalümensaat (Mlmh) maliyetinin küçük olmasıyla sağlanır. Bu maliyet Elektroteknik Mecmuasında belirttiğimiz yöntemle, faiz savsanarak, hesapla nabilir (8). Lambanın donatımı ile birlikte gücü P Watt, ışık akısı <£ lümen, lamba fiyatı L TL, yaşam süresi T saat, günlük yakılma süresi y saat, başlatıcının (starter) fiyatı s TL, yaşam süresi Ts saat ve kVh'ın fiyatı f kuruş ise, bir Mlmh'ın fiyatı

Şekil 7. Belirli bir düzende, aydınlık düzeyine

göre, çeşitli lambalarla gerekli özgül

(D

güç (5).

yada

F=A+B f

(2)

ışık akısı elde edilmekte ve birim güce karşılık olan bu ışık akısı kaynağın ışıksal etkinliğini göstermektedir. Kaynaklarda ışık, başlıca iki yol dan oluşur.

1. Akkorluk yoluyla ışık üretilirken,, elektrik enerjisi önce ısıya dönüştürülür ve bu ısı bir cismin sıcaklığını yükseltir. Sıcaklık 1000°K üzerinde ise, sıcaklığın işlevi olarak cisim ışık yayımlar. Bu biçimde ışık üreten akkor lambaların ışıksal etkinliği ve verimi düşük tür.

2. Işıl (yada lüminesan) yoluyla üretilen ışıkta ışınlama uyarılmış atomlarla sağlanır. Atomla rın uyarılması çeşitli yöntemlerle yapılır.

2.1. Boşalmalı (deşarj) lambalarda, gazlı yada buharlı bir ortamdan geçirilen elektrik akı mı ortamın atomlarını uyarır. Neon, cıva ve sodyum buharlı lambalar bu ilkeye dayanmak tadır.

2.2. Flüorışıl lambalarda bir yada birkaç flüorı şıl madde morötesi bir ışınlamayla uyarılır; morötesi ışınlama ise cıva buharından bir elektrik akımının geçirilmesi ile, yani bir boşalma ile sağlanır. Flüorışıl tüpler, flü orışıl balonlu cıva buharlı lambalar bu il keye göre ışık üretirler.

Gerek boşalmalı lambaların, gerekse flüorışıl lam baların ışıksal etkinlikleri akkor lambalarınkine göre çok daha yüksektir.

Şekil 5'de, çeşitli lambaların ışıksal etkinlik lerinin 1880 yılından beri gelişimi gösterilmiş tir (7).

Şekil 6'da ise, 1000 lümenlik ışık akısı üretimi için çeşitli lambaların tükettikleri güçler ve rilmiştir (7).

şeklinde yazılabilir. Bu bir doğrunun denklemidir. Burada A, özellikle aygıtın fiyatına bağlı olan başlangıç ordinatıdır. B, doğrunun eğimi olup, e = <t>/P ışık etkinliği ile ters orantılıdır.

Genel olarak akkor lambalar için A küçük, B büyük tür. Diğer lambalar için ise A büyük, B küçüktür.

örnek olarakt evlerde kullanılmaya özgü sıcak be yaz renkte ışık veren 40 W'lık flüorışıl tüplü Sİ tipinde bir ışıklıkla (armatür) yaklaşık ola rak aynı ışık akısı veren 200 W'lık akkor lambalı Bl tipinde bir ışıklığı gözönüne alalım (10). Buo

BUyüklükler

Lamba ve durultucunun gücü, P Lambanın ışık a k ı s ı , $ Lambanın yaşam süresi, T Başlatıcının yaşam süresi, Ts Lambanın f i y a t ı , L Başlatıcının fiyatı, s Günlük yakılma süresi, y Aygıtın fiyatı (Bl, Sİ), a Aygıtın amortisman süresi, t

Deflerler

200 W

40 W+ 10 W

3150 İra

32001' İm

1000 saat 60002' saat

2000 saat

8,70 TL

16,20 TL

3,50 TL

70 TL

406 TL

Parlak sıcak beyaz f l ü o r ı ş ı l tüp. Tüpün rengi f a r k l ı ise ışık akısı değişir.

Uygun durultucu i l e kullanılan k a l i t e l i tüpler için T = 6000 + 9000 s a a t t i r . Durultucu uygun değilse T, 3000 saatten aşağıya b i l e düşebilir.

çizelge 7. 200 Wlık bir akkor lamba ile 40 ff'lık flüorışıl bir tüpün ekonomik karşılaş tırılmasına ilişkin veriler

24 7

lara değgin verileri, Bayındırlık Bakanlığı 1975 yılı Birim Fiyat Listesi ile fabrika liste ve ka taloglarından alabiliriz. Ayrıca, 6 saatlik bir ortalama günlük yakılma süresini kabul ederek iki lamba türüne ilişkin sayısal değerleri bir çizelge biçiminde düzenleyebiliriz (Çizelge 7 ) .

Çizelgeden yararlanarak (1) nolu denklemle akkor ve flüorışıl ışık kaynakları ile üretilen bir Mlmh'ın F ve Ff maliyetlerini saptayabiliriz:

F = 344 + 63,5 f a

(3)

Ff = 525 + 15,6 f

(4)

Bu denklemlerin grafikleri Şekil 8'de gösterilmiş t i r . Doğruların K kesişme noktası için kritik kWh'ın fiyatı:

fk= 3,78 krş/kWh dır. Şekilden görüldüğü üzere, f< fk için akkor lamba daha ekonomiktir; f > f^ için ise flüorışıl lamba daha ekonomiktir.

Yurdumuzda f = 50 krş/kWh olduğuna göre, flüorışıl tüpler hem daha az enerji tüketir, hem de (aydın latma aygıtı pahalı olmasına karşın) daha ucuza ışık üretirler.

örneğimizde akkor lambaya göre, flüorışıl lamba nın tükettiği enerji 4 kez daha az, ürettiği ışı ğın maliyeti ise 2,7 kezden daha ucuzdur.

4.1.2. Işık bileşimi koşulu

Ekonomik koşul da kendi başına yeterli değildir. Gerçekten en ekonomik lambanın ışık rengi aydın latılacak yere uygun olmayabilir, örneğin, yüksek verimli alçak basınçlı sodyum lambalarının sarı turuncu ışığı ile iç aydınlatma yapılamaz. Doğal ışığa yakın olmakla beraber, çeşitli tonlarda ya da renklerde ışık veren flüorışıl tüpler bile ge lişigüzel kullanılamaz. Bazı insanların bu flüorı şıl lambalara karşı alerjik derecede olumsuz dav ranmaları, bu renklerin gerektiği gibi kullanıl mamalarından ileri gelmektedir. Psikolojik bakım dan, sıcak, içtenli bir ortamda ve alçak aydınlık düzeylerinde, ışığın bileşiminde bol kırmızı ışı nımların bulunması gerekir. Aydınlık düzeylerine ve yaratılmak istenen psikolojik ortama uygun olarak, flüorışıl tüpler, Şekil 9'da (9) gösteri len tayfsal (spektral) enerji dağılımlarına göre üç ana bölüme ayrılmışlardır.

1. Sıcak beyaz tüpler, özellikle evlerde kulla nılmağa özgü olup 100 200 lx düzeyinde bir aydınlığın sağlanmasına elverişlidir.

2. Beyaz tüpler, bürolar ve 500 lx'lük aydınlık düzeyleri için uygundur.

3. Gün ışığı tüpler ise, dükkanlara ve 1000 lx' den yüksek aydınlık düzeylerine uygundur.

Son zamanlarda, yüzey renklerini daha sadık bir şekilde gösteren ve aynı ana bölümlere karşılık olan "lüks" tüpler (Şekil 10) yapılmıştır (9). Ancak bu yeni tüplerin ışık etkinlikleri eskile rinkinden daha düşüktür. Flüorışıl tüpler her türlü iç aydınlatmaya uygundur. Aydınlatılacak yere göre seçilmesi bilinirse, büyük bir enerji artırımına olanak veren bu tüpler, her yerde ak kor lambalara yeğ tutulacaklardır. Aksi halde,

(krş/Mlmh)

F 900 800 700 600 500 100 300 200 100,

! f 3,78 \^

f

52r+15,b f

(krş/kUhl

Şekil 8. Akkor ve flüorışıl lambaların ürettikleri ışık miktarının maliyet grafikleri.

2 5T) 200 İSO 100

°3 V

200 150 100

Sıcak Beyaz Ti = 2950 K

n

R

AÂ 1| \\ V

5 10

6C 0

70C

Beyaz

T i = 42(10 K

W

A J

In

v\

s»

Gün ışığı

Tz = 65C 0 K

\ X

Yi^ n

— (nm)

Şekil 9. Normal flüorışıl tüplerin renk sıcaklıkları ve tayfsal enerji dağılımları (9).

"Lüks" Sıcak Beyaz 250

Tl = . 950

150 100

1 \ 5 0 0 El _

\ J

^00 150 100

UOO

"Lüks"Gün Işığı

Tr = 6300 K

S

Şekil 10. "Lüks" flüorışıl tüplerin renk sıcaklıkları ve tayf sal enerji dağılımları (9).

(nm) (nm) (nm)

bunlara karşı duyulacak olumsuz alerjiden dolayı akkor lambaları kullanmak alışkanlığı sürecektir.

4.2. Kaliteli Durultucu Kullanmak

Ekonomik lambalarla ışık üretilirken boşalmalı (deşarj) lambaların durultucularında (balast) fazla enerji tüketmemek gerekir. Bu amaçla durul tucu kayıpları küçük tutulmalıdır. Ayrıca durul tucunun çekeceği akım lambayı zamanından önce yıpratmamalıdır, yoksa Mlmh'ün maliyeti artar.

4.3. Verimli Aygıt Kullanmak

Yüzeylerin yansıtma çarpanları (faktörleri) ile cam yada plastik yayıcıların geçirme çarpanları yüksek olmalı ve döşem düzeninin engelleme yolu ile ışığın aygıtta yitirilmesine neden olmamalı dır (Şekil 11). Yoksa aygıtın verimi düşeceğinden özenilerek üretilen ışığın önemli bir bölümü yi tirilmiş olur.

4.4. Enerjinin "Geri AlınTını (Reküperasyonunu) Sağlamak

Büyük kuruluşlarda, tümleşik (entegre) türden ay gıt kullanılarak (Şekil 12) ısıya dönüşüp yitiri len enerjiyi kazanmak olanaklıdır.

4.5. iyi Bir Bakım Yapmak

Işık etkinlik] iri düşen lambaları değiştirmek ve aygıtları peryodik olarak temizlemek % 30 hatta % 50 oranında düşebilecek ışık akısının sakımını sağlar.

4.6. Aydınlatma Kuruluşlarını iyi Tasarlamak

Kaynakların ve aygıtların seçilmesi, bunların yer leştirilmesi ve tavanla duvar renklerinin saptan ması gibi konular ışığın üretilme ve dağıtılma ve rimlerine sıkıca bağlı olduğundan, enerji artırı mında projelendirmenin önemi büyüktür. Ayrıca pro jelendirme, sağlığa uygun bir ışıksal ortamı amaç lamakla, verimliliği bu yönden de etkiler. Ayrıca, lamba devrelerindeki denetim biçimlerinin iyi pro jelendirilmiş olması gereksiz enerji tüketimlerini önler.

O\7O

Şekil 11

Aydınlatma aygıtında flüorışıl tüplerin döşem düzeninin aygıt verimine etkisi I = yayımlanan ışık y=engelleme yolu ile yutulan ışık

Şekil 12. Tümleşik (entegre) aydınlatma aygıtı

[si emen s]

5. ÖNLEMLERİN SAĞLAYABİLECEĞİ ENERJETİK VE PARASAL ARTIRIM

İstanbul'da, yol ve sokak aydınlatması toplam ay. dınlatmanın % 4'ünü oluşturmaktadır (Çizelge 2). Tüm Türkiye için bu oran daha küçük olduğundan, aydınlatma tüketiminin s a l t iç aydınlatmadan i l e ri geldiği kabul e d i l e b i l i r . Buna göre iç aydın latma, akkor lambalar yerine, f l ü o r ı ş ı l lambalar la g e r ç e k l e ş t i r i l i r s e , tüm aydınlatmanın enerji tüketimi, yukarıdaki örneğe göre (4.1.1), bugün kü değerin 1/4'üne düşecektir, yani a r t ı r ı m 3/4 oranında olacaktır. Ancak, yurdumuzda az da olsa f l ü o r ı ş ı l lambalar kullanılmaktadır; öte yandan, herhangi bir güçteki akkor lambanın dörtte b i r gücünde olan b i r ' f l ü o r ı ş ı l lamba bulmak olanak s ı z d ı r . Bu yüzden enerji a r t ı r ı m ı , yukarıda öngö rülen 3/4 oranından aşağı olacaktır.

Lamba türü

Lamba gücü P (W)

Lamba s a t ı ş oranı r (%)

Enerji Tüketim katsayısı ') k«P r T/g

Enerji tüketimi (GHh)

25 40 60 7£ 100 150 200 300 500 1000

10 16 24

15 20

3 1

1500 2500 6400 1440C 11250 20000 4500 2000 2000 5000

AKKOR TOPLAMI

F l ü o r ı ş ı l Tüp+Durul tucu 20 + 5 40 + 10

3.8 15,2

69550

1900 15200

3363^

FLÜORIŞIL TOPLAMI

17100

832S)

GCNEL TOPLAM

86650

') T= lambanın gercel yaşam süresi olup. akkor lambalar i ç i n Ta = 1000 saat f l ü o r ı ş ı l tüpler için Tf 3000 saat alınmıştır (uygun durultuculu ve k a l i t e l i tüpler için normal yasam ( T f ) n 6000 9000 saattir. g = aydın latma kuruluşları gelişme oranı olup, akkor için g a » 1 , flüorışıl için gf . 1,5 kabul edilmiştir.

2) Enerji tüketimleri. Çizelge 6'daki toplam aydınlatma enerjisi tüketimi ne göre ve tüketim katsayıları oranında hesaplanmıştır. Bu hesapta kamu aydınlatması savsanmıştır

çizelge 8. Türkiye'de 1974 yılına değgin lamba satışları ve bunların enerji tüketimleri

Lambanın gücü

Pa(«)

ra ') (î)

Tüketim oram

Va

2.5

6,40

14,40

11,25

20,00

4,50

2.00

300 500 1000

0 ,5 • 0,5

2,00 5,00

69.55

ı ) Lamba s a t ı ş Dram *) Bak. Çizelge 8 ') (3383/69,55) • 20,75 = 1009

FLOORISIL

Eşgörev güc (tüp+durultucu)

Pf («)

Tüketim oranı Pfi ,

—

3,75

340 33B32)

__

ENERJİ ARTIRIMI (3383 1009 19 = 1839 GHh

20,75 340) GUtf

1009')

Çizelge 9. Akkor lambalar yerine eşit yada daha büyük ışık akısı veren flüorışıl lambaların olasıl enerji tüketimi

Çizelge 8'de özet olarak verdiğimiz bir inceleme mizin sonuçlarına göre, akkor lambaların tükettik l e r i y ı l l ı k enerji 3383 GWh olup flüorışıl lamba larınki 832 GWh'dır. 40 W'tan küçük ve 200 W'tan büyük olan lambalar dışında, standart güçte bir akkor lamba yerine, en alçak standart güçle en az bunun kadar ışık akısı veren bir flüorışıl lamba (eşgörev lamba) kullanıldığı varsayılırsa, akkor lambaların enerji tüketiminde yapılabilecek artırım hesaplanabilir. Sözü geçen incelememizde yaptığımız bu hesabın sonuçlarını Çizelge 9'da özetledik! Buna göre, y ı l l ı k enerji artırımı 1839 GWh, yani toplam aydınlatma enerjisinin % 44'üdür. Kilovatsaatın fiyatı 50 krş. olarak kabul edilirse enerji artırımına karşılık olan parasal artırımın 920 milyon, yani yaklaşık ola rak bir milyar liraya yükseldiği saptanmış olur.

6 . SONUÇ

Lambalardan üçte biri söndürülürse aydınlatma ar tırımı 1/3 yani % 33 olur. Yasaklama niteliğinde olan bu kolay ve çok sakıncalı yöntem yerine, bi limsel önlemlerle, yurt ekonomisine ve yurttaş ların sağlığına zarar verilmeden % 44 oranına ulaşan bir artırım yapma olanağı vardır. Ancak, bu amaçla lamba, durultucu, aygıt, proje ve çeşit li uygulamaların sürekli olarak denetlenmesi zo runludur.

Teşekkür: Bu tebliğin şekillerini çizen teknisyen mühendis adayı H.Durmaz'a ve ÎETT'nin enerji tüketim istatistik bilgilerini toplayan öğrencilerimden mühendis adayı O.Tangür'e içten teşekkürlerimi sunarım

KAYNAKLAR (1) Declaration de la CIE sur les economies d'energie en relation avec l'Eclairage, Revue LUX, Haziran 1975.

(2) Syndicats des Fabricantes Français de Lampes Electriques, Revue LUX, Nisan 1975.

(3) TEK, Elektrik Enerjisi Aylık İstatistik Bülteni, Yıl 1972, C.2, Yıl 1973, C.3, Yıl 1975, C.4 ve C.5 .

(4) TEK, 1974 Yılı Yük Tevzi ve Satış Faaliyet leri Raporu.

(5) Weston, H.C., Transactions of the Illumina ting Engineering Society, T.14, N.281, London 1969.

(6) Lemaigre Voreaux, P.Influence de l'age sur la performance et la preference visuelles, Revue LUX, Şubat 1975.

(7) Fisher, D.Lighting Manual, Eindhoven 1974 .

(8) Eskenazi, M., Flüoresan ve Akkor Telli Lambaların Ekonomik Bakımdan Karşılaştırıl ması, Elektroteknik Mecmuası, Yıl 1, Sayı 1, İstanbul 1954.

(9) La Toison, M.Nouveaux tubes Fluorescents, Revue LUX, Şubat 1975.

(10) Bayındırlık Bakanlığı, Yapı İşleri Kuvvetli Akım İç Tesisat Birim Fiyat Tarifeleri ve Şartnamesi, Ankara 1975.