Hiilidioksidipäästöjen muodostuminen valaistusprosessissa

Abstract

Tässä insinöörityössä tutkittiin ja vertailtiin kotivalaistuksessa käytettävien eri lampputyyppien hiilijalanjälkiä toisiinsa. Työ sisältää case-tutkimuksen, joka on osa University of Tennessee USA:n projektia UT Zero Energy House. Työ on tehty Julle Oksanen Lighting Design Oy:n tilauksesta.

Työ aloitettiin perehtymällä hehku-, halogeeni-, loiste-, ja LED-lamppujen elinkaariin ja niiden hiilijalanjälkien muodostumiseen. Työ toteutettiin desk research -tutkimusmenetelmällä, jonka tuotoksia sovellettiin case-tutkimukseen. Tutkimustulosten perusteella mietittiin uuden voimaan astuneen EuP-direktiivin järkevyyttä. Direktiivi tulee poistamaan energiatehottomimmat lamput markkinoilta.

Case-tutkimuksessa UT Zero Energy House -projektiin laadittiin kaksi erillistä valaistussuunnitelmaa käyttäen valaistussuunnitteluohjelmaa nimeltä Dialux. Toisessa suunnitelmassa käytettiin yleisesti kodin sisävalaistuksessa käytettyjä energiatehottomampia hehku-, halogeeni- ja kylmäsädehalogeenilamppuja ja toisessa energiaa vähemmän käyttäviä LED-valonlähteitä. Molemmista valaistussuunnitelmista muodostettiin hiilijalanjäljet, joita vertailtiin toisiinsa.

Case-tutkimuksen tulos oli, että korvaamalla hehkulamput ja halogeenilamput LEDlampuilla valaistuksen hiilijalanjälki pienenee puoleen. Lamppujen hiilijalanjälkien tutkimustulos osoitti, että hehkulampun hiilijalanjälki on 82 % suurempi energiaa säästävämmän loistelampun hiilijalanjälkeen verrattuna ja 68 % suurempi LED-lamppuun verrattuna. Vertailussa lamppujen antamat valovirrat olivat suhteutettu samansuuruisiksi. Työn tulosten pohjalta ajateltuna EuP-direktiivi vaikuttaa järkevältä sen tuottamista kustannuksista ja vaivasta huolimatta.

Työssä todettiin myös, että lampun hiilijalanjälki on pääosin sen käytössä kuluttaman energian tuotannosta aiheutuva hiilidioksidipäästö. Muut tekijät, kuten lampun tuotanto ja kierrätys ovat vain murto-osa lampun hiilijalanjäljestä.

This graduate study explores and compares Carbon Footprints of the lamps commonly used in indoor lighting. The study is part of a project made in the University of Tennessee, USA. The project is about designing a house called UT Zero Energy House whose purpose is to consume as little energy as possible. The study was commissioned by Julle Oksanen Lighting Design Oy.

First, the life cycles of different lamps and their Carbon Footprints were examined. The Carbon Footprint of incandescent, halogen, fluorescent and LED-lamp were studied. The study was carried out as a desk research, after which the research material was applied to the case study in question. Based on the study results, the sensibility of the new effective EuP-directive was considered. The aim of the directive is to remove the most energy inefficient lamps from the market.

The case study was made to the UT Zero Energy House. Two different kinds of lighting plans were designed to the house by using a lighting design program called Dialux. The one lighting plan was made by using an older and more energy consuming incandescent, halogen, and cool beam halogen lamps while the other was made by using more energy efficient LED-lamps. Carbon Footprints were calculated from both of the plans and compared to each others.

The result of the study was that when using more energy effective LED-lamps at indoor lighting, the Carbon Footprint was two times smaller than when using more energy consuming halogen and incandescent lamps. An outcome from the Carbon Footprint studies of lamps was that Carbon Footprint of an incandescent lamp was five times bigger than the Carbon Footprint of a fluorescent lamp. And the Carbon Footprint of a LED-lamp was three times smaller than the Carbon Footprint of a incandescent lamp. Comparisons were made by using equal lumen packages.

Results of the study also indicated that almost 100% of the Carbon Footprint of a lamp was formed while it was used. Other phases of the life cycle of a lamp had a minor role as to its Footprint. According to the results gained, the new EuP-directive seemed sensible.