Оцінка енергоефективності та екологічних показників світлодіодних джерел світла методами екодизайну

Автор(и)

  • Василь Іванович Назаренко Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України», Україна https://orcid.org/0000-0002-5238-4312
  • Віктор Михайлович Сорокін Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова Національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1499-1357
  • Демид Володимирович Пекур Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова Національної академії наук України, Україна https://orcid.org/0000-0002-4342-5717
  • Світлана Василівна Шпак Державне підприємство «Полтавській регіональний науково-технічний центр стандартизації, метрології та сертифікації», Україна https://orcid.org/0000-0002-1417-3944
  • Юлія Олександрівна Басова Полтавський державний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4057-7712
  • Sabir Baghirov Azerbaijan Technical University, Азербайджан https://orcid.org/0000-0001-9411-1374
  • Григорій Мефодійович Кожушко Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка», Україна https://orcid.org/0000-0002-7306-4529

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.348864

Ключові слова:

джерела світла, систем освітлення, джерел світла, світлодіодні системи освітлення, світлове забруднення, навколишнє середовище

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси та фактори, що визначають енергоефективність та екологічність світлодіодних джерел світла і сприяють зниженню негативних впливів на навколишнє середовище та здоров’я людей.

В роботі досліджували рівні енергоефективності та екологічності комерційних зразків світлодіодних світильників на відповідність вимогам Регламентів Комісії ЄС з енергетичного маркування № 2019/2015 та з екодизайну № 2019/2020. За критерій енергоефективності було прийнято коефіцієнт корисної дії мережі hTM (лм/Вт). Основні критерії екологічності: граничний рівень мерехтіння яскравості PstLM та видимість стробоскопічного ефекту SVM встановлені Регламентом Комісії ЄС № 2019/2020; граничний рівень небезпеки синього світла не повинен перевищувати групу ризику RG1 за EN 62471:2018; граничні рівні узагальненого показника дискомфорту UGR за ISO 8995-1:2025.

Світлодіодні світильники з використанням світлодіодів великої потужності мають коефіцієнт hTM 135–170 лм/Вт і відповідають класам енергоефективності D і C за Регламентом Комісії ЄС № 2019/2015. Коефіцієнт hTM світильників з малопотужними світлодіодами – 100 лм/Вт, клас енергоефективності F.

Світильники з малопотужними світлодіодами, відповідають за рівнем безпечності синього світла групі ризику RG0, а світильники з потужними світлодіодами – групі ризику RG1. Всі досліджені світильники відповідають вимогам Регламенту Комісії ЄС № 2019/2020 за рівнем мерехтіння яскравості та видимості стробоскопічного ефекту (PstLM < 1, SVM < 0,4). Світло, що перевищує встановлені граничні норми за цими показниками, негативно впливає на здоров’я та може класифікуватись, як світлове забруднення.

Джерела світла найбільший вплив на навколишня середовище здійснюють в результаті споживання електричної енергії

Біографії авторів

Василь Іванович Назаренко, Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України»

Доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, завідувач лабораторією

Лабораторія по вивченню і нормуванню фізичних факторів виробничого середовища

Віктор Михайлович Сорокін, Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова Національної академії наук України

Доктор технічних наук, професор, член кореспондент Національної академії наук України, головний науковий співробітник

Відділ оптоелектроніки

Демид Володимирович Пекур, Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова Національної академії наук України

Доктор філософії (PhD), старший дослідник, заступник завідувача відділу

Відділ оптоелектроніки

Світлана Василівна Шпак, Державне підприємство «Полтавській регіональний науково-технічний центр стандартизації, метрології та сертифікації»

Кандидат технічних наук, заступник генерального директора із стандартизації оцінки відповідності та наукової роботи

Оцінка відповідності продукції

Юлія Олександрівна Басова, Полтавський державний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра механічної та електричної інженерії

Sabir Baghirov, Azerbaijan Technical University

PhD, Associate Professor

Department of Electrical Engineering

Григорій Мефодійович Кожушко, Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»

Доктор технічних наук, професор

Кафедра автоматики, електроніки та телекомунікацій

Посилання

  1. Foster, G. (2020). Circular economy strategies for adaptive reuse of cultural heritage buildings to reduce environmental impacts. Resources, Conservation and Recycling, 152, 104507. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.104507
  2. Sompolska-Rzechuła, A., Bąk, I., Becker, A., Marjak, H., Perzyńska, J. (2024). The Use of Renewable Energy Sources and Environmental Degradation in EU Countries. Sustainability, 16 (23), 10416. https://doi.org/10.3390/su162310416
  3. Document 32009L0125. Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council of 21 October 2009 establishing a framework for the setting of ecodesign requirements for energy-related products (recast). Available at: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2009/125/oj/eng
  4. Document 32024R1781. Regulation (EU) 2024/1781 of the European Parliament and of the Council of 13 June 2024 establishing a framework for the setting of ecodesign requirements for sustainable products, amending Directive (EU) 2020/1828 and Regulation (EU) 2023/1542 and repealing Directive 2009/125/EC. Available at: https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2024/1781/oj/eng
  5. Wu, Y., Su, D. (2021). LCA of an industrial luminaire using product environmental footprint method. Journal of Cleaner Production, 305, 127159. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127159
  6. Lozano-Miralles, J. A., Hermoso-Orzáez, M. J., Gago-Calderón, A., Brito, P. (2019). LCA Case Study to LED Outdoor Luminaries as a Circular Economy Solution to Local Scale. Sustainability, 12 (1), 190. https://doi.org/10.3390/su12010190
  7. Franz, M., Wenzl, F. P. (2017). Critical review on life cycle inventories and environmental assessments of LED-lamps. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 47 (21), 2017–2078. https://doi.org/10.1080/10643389.2017.1370989
  8. Hölker, F., Jechow, A., Schroer, S., Tockner, K., Gessner, M. O. (2023). Light pollution of freshwater ecosystems: principles, ecological impacts and remedies. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 378 (1892). https://doi.org/10.1098/rstb.2022.0360
  9. Widmer, K., Beloconi, A., Marnane, I., Vounatsou, P. (2022). Review and Assessment of Available Information on Light Pollution in Europe. ETC HE Report 2022/8. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.7314224
  10. Document 32019R2020. Commission Regulation (EU) 2019/2020 of 1 October 2019 laying down ecodesign requirements for light sources and separate control gears pursuant to Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council and repealing Commission Regulations (EC) No 244/2009, (EC) No 245/2009 and (EU) No 1194/2012. Available at: https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2019/2020/oj/eng
  11. Document 32019R2015. Commission Delegated Regulation (EU) 2019/2015 of 11 March 2019 supplementing Regulation (EU) 2017/1369 of the European Parliament and of the Council with regard to energy labelling of light sources and repealing Commission Delegated Regulation (EU) No 874/2012. Available at: https://eur-lex.europa.eu/eli/reg_del/2019/2015/oj/eng
  12. Baghirov, S., Kharchenko, V., Shpak, S., Pitiakov, O., Kyslytsia, S., Sakhno, Т., Kozhushko, H. (2025). Influence of Eco-Design Policy and Energy Labeling on the Level of Energy Efficiency and Functionality of Led Lamps. Latvian Journal of Physics and Technical Sciences, 62 (2), 42–59. https://doi.org/10.2478/lpts-2025-0012
  13. Shang, Y.-M., Wang, G.-S., Sliney, D. H., Yang, C.-H., Lee, L.-L. (2017). Light-emitting-diode induced retinal damage and its wavelength dependency in vivo. International Journal of Ophthalmology, 10 (2), 191–202. https://doi.org/10.18240/ijo.2017.02.03
  14. Krigel, A., Berdugo, M., Picard, E., Levy-Boukris, R., Jaadane, I., Jonet, L. et al. (2016). Light-induced retinal damage using different light sources, protocols and rat strains reveals LED phototoxicity. Neuroscience, 339, 296–307. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2016.10.015
  15. Ratnayake, K., Payton, J. L., Lakmal, O. H., Karunarathne, A. (2018). Blue light excited retinal intercepts cellular signaling. Scientific Reports, 8 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-018-28254-8
  16. Batra, S., Pandav, C. S., Ahuja, S. (2019). Light Emitting Diode Lighting Flicker, its Impact on Health and the Need to Minimise it. Journal of Clinical and Diagnostic Research. https://doi.org/10.7860/jcdr/2019/41491.12880
  17. Baghirov, S. Pitiakov, O., Shpak, S., Kyslytsia, S., Sakhno, T., Kozhushko, H. (2023). Research of Problems Flicker Level of LED Lamps and Luminaires for General Lighting. Przegląd Elektrotechniczny, 1 (12), 121–125. https://doi.org/10.15199/48.2023.12.22
  18. Gaston, K. J., Ackermann, S., Bennie, J., Cox, D. T. C., Phillips, B. B., Sánchez de Miguel, A., Sanders, D. (2021). Pervasiveness of Biological Impacts of Artificial Light at Night. Integrative and Comparative Biology, 61 (3), 1098–1110. https://doi.org/10.1093/icb/icab145
  19. climate & energy framework (2020). European Commission. Available at: https://build-up.ec.europa.eu/en/resources-and-tools/links/2030-climate-energy-framework
  20. Baghirov, S., Kharchenko, V., Shpak, S., Kyslytsia, S., Shefer, O., Kozhushko, H. (2024) Investigation of discomfort and dazzling glare from led lighting systems. International Journal on “Technical and Physical Problems of Engineering” (IJTPE), 16 (4 (61)). Available at: https://www.researchgate.net/publication/391209156
  21. Kohko, S., Ayama, M., Iwata, M., Kyoto, N., Toyota, T. (2015). Study on Evaluation of LED Lighting Glare in Pedestrian Zones. Journal of Light & Visual Environment, 39, 15–25. https://doi.org/10.2150/jlve.ieij150000566
  22. Abboushi, B., Miller, N. (2022). What to measure and report in studies of discomfort from glare for pedestrian applications. Lighting Research & Technology, 56 (3), 250–259. https://doi.org/10.1177/14771535221087133
  23. Cougnard-Gregoire, A., Merle, B. M. J., Aslam, T., Seddon, J. M., Aknin, I., Klaver, C. C. W. et al. (2023). Blue Light Exposure: Ocular Hazards and Prevention – A Narrative Review. Ophthalmology and Therapy, 12 (2), 755–788. https://doi.org/10.1007/s40123-023-00675-3
  24. Position Statement on the Blue Light Hazard (April 23, 2019). Vienna. Available at: https://cie.co.at/publications/position-statement-blue-light-hazard-april-23-2019
  25. Lo Verso, V. R. M., Pellegrino, A. (2019). Energy Saving Generated Through Automatic Lighting Control Systems According to the Estimation Method of the Standard EN 15193-1. Journal of Daylighting, 6 (2), 131–147. https://doi.org/10.15627/jd.2019.13
  26. Sakhno, T. V., Kozhushko, G. M., Nazarenko, V. I. (2024). Light pollution from led lighting systems and ways of reducing its environmental consequences. Ukrainian Journal of Occupational Health, 20 (2), 138–147. https://doi.org/10.33573/ujoh2024.02.138
Оцінка енергоефективності та екологічних показників світлодіодних джерел світла методами екодизайну

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-31

Як цитувати

Назаренко, В. І., Сорокін, В. М., Пекур, Д. В., Шпак, С. В., Басова, Ю. О., Baghirov, S., & Кожушко, Г. М. (2025). Оцінка енергоефективності та екологічних показників світлодіодних джерел світла методами екодизайну. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (138), 48–59. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.348864

Номер

Том 6 № 10 (138) (2025): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Vasyl Nazarenko, Viktor Sorokin, Demyd Pekur, Svitlana Shpak, Iuliia Basova, Sabir Baghirov, Gregory Kozhushko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.