Развитие идей энергоресурсосбережения в образовательной системе
МОУ «Ныробская СОШ»
Внедрение энергосберегающих ламп и полная замена ими ламп накаливания
10 б класс
Руководитель:
Ныроб-2010
Содержание
Введение……………………………………………………………………..…….3
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Глава 1. История лампы накаливания……………………………………….…..4
Глава 2. Характеристика ламп…………………………………………………....6
Глава 3. Методика сравнения………………………………………..…………...7
Результаты………………………………………………………………………....9
Список используемой литературы……………………………..………………...9
Введение
С давних пор человек мечтал об источниках света, свет которого равен дневному свету.
Сначала человек использовал для освещения костер. Это не только источник света, но и источник тепла. К тому же костер – отличное средство для защиты первобытного человека.
Время шло. Источники света менялись. Изобретение факела позволило уже организованному человеку освещать большие помещения. Именно факел является предком свечи.
Изобретение свечи приблизило человека к намеченной цели. Свет от свечи был лучше, чем от костра., он требовал меньших затрат, был практичен и удобен.
XIX век – золотой век не только искусства, но физики. Изобретения регистрируются одним за другим. Тогда и была изобретена лампа накаливания – лампа Лодыгина.
На сегодняшний день ламп неимоверное количество. Их используют в фонариках, в светильниках, прожекторах. При этом человек не задавался вопросом: как сберегать и экономить энергию. Которую затрачивают эти лампы.
Так появились энергосберегающие лампы. И чем же эти лампы лучше?
Для ответа на данный вопрос я поставил цель:
· Сравнить работу энергосберегающей лампы и обыкновенной лампы накаливания.
Из цели вытекли задачи:
· Получить характеристики ламп;
· Сравнить их работу;
· Подсчитать количество энергии, затрачиваемой каждой лампой по отдельности;
· Сравнить полученные результаты и сделать выводы;
Для выполнения работы я использовал следующий инструментарий:
Лампы (энергосберегающая и накаливания), их морфологические характеристики.
Работа является актуальной для сегодняшнего дня. В современном мире большое внимание уделяется информационным технологиям. Повсюду ставят фонари, лампочки используют в быту повсеместно, а энергию, которую они затрачивают, никто не экономит.
Обзор литературы по теме исследования
В основу работы положены научные статьи из учебников физики для основной школы. Также я использовал краткие характеристики ламп, взятые с упаковок.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Глава 1
История лампы накаливания
Лампа накаливания была изобретена в 1872 году русским ученым-электротехником Лодыгиным элементом первой лампы был тонкий угольный стерженек, нагреваемый током до температуры, при которой он начинал светиться. Стерженек размещался под стеклянным колпаком.
Срок службы ламп Лодыгина составлял всего лишь 30-40 минут. Однако путем совершенствования конструкции (откачивание воздуха из колбы, использование нескольких стерженьков, поочередно сгорающих в лампе) Лодыгину удалось существенно увеличить продолжительность их работы.
В 1877 году о работах Лодыгина узнал американский изобретатель Он решил усовершенствовать новый источник света. чтобы как можно сильнее замедлить процесс горения угольного стержня в лампе, Эдисон с помощью сконструированного им же насоса добился разрежения в лампе, что давление воздуха в ней оказалось в миллион раз меньше атмосферного.
Несколько месяцев у него ушло на поиски нового материала для тела накаливания. Он пробовал все, что попадалось ему на глаза. Более шести тысяч веществ было проверено Эдисоном в поисках того материала, который мог не перегорать в лампе дольше всего. Когда выяснилось, что в качестве такового можно использовать бамбук, агенты Эдисона стали искать нужное растение в Японии, на Кубе, Ямайке, в Китае, Бразилии, Индии и Эквадоре. В конечном итоге материал для ламп был найден. Обуглив и обработав волокна бамбука специальным химическим раствором, Эдисон получил тонкую нить, дававшую под действием тока яркий и ровный свет. Попутно усовершенствовал систему ввода проводов в лампу, изобрел очень удобную подставку для нее и сконструировал выключатель, с помощью которого можно было включать и выключать свет. Продолжительность работы лампы достигла 800 часов, и она стала удобной и практичной.
В ночь на 1 января 1880 года 700 эдисоновских ламп осветили здание с лабораторией, где работал Эдисон, а также двор, ворота и окружающий забор. Сотни людей с изумлением наблюдали этот чудесный свет, озаривший все вокруг в эту новогоднюю ночь. Весть об эдисоновском свете быстро распространилась по всей Америке. А еще через некоторое время первая партия лама (1800 штук) была отправлена в Европу.
Тем временем Лодыгин тоже не переставал думать над улучшением лампы. В 1890 году он внес существенное усовершенствование в ее конструкцию: вместо угольной нити он применил вольфрамовую. Которая и используется поныне. Вольфрам является самым тугоплавким металлом (tпл = 3400°), и сделанная из него нить оказалась очень долговечной. Через несколько лет этой нити придали зигзагообразную, а затем спиральную форму, и лампа приобрела современный вид.
Глава 2
Характеристики ламп
Характеристика энергосберегающей лампы фирмы «Navigator»:
1. Р (мощность) лампы равна 15Вт. Это значит, что за 1с лампа расходует 15дж энергии.
2. Потребление и светоотдача:
1 энергосберегающая лампа расходует столько же энергии, сколько расходуют 8 обычных ламп накаливания.
Время работы лампы равняется работе восьми ламп накаливания, т. е. 8000 часов.
Энергосберегающая лампа предназначена для освещения в жилых домах, офисных помещениях. Использовать открыто для уличного освещения нельзя.
Характеристика лампы накаливания.
1. Р лампы равна 75 Вт
2. Потребление и светоотдача:
Время работы лампы – 1000ч, что в 8 раз меньше работы энергосберегающей лампы.
Данные результаты я сравнил в таблице.
Критерии | Энергосберегающая лампа | Лампа накаливания |
Р (мощность), Вт | 15 Вт | 75 Вт |
Время работы, ч | 8000ч | 1000ч |
Тип света | Холодный ровный белый свет. Равный дневному | Неровный красно-желтый свет |
U (напряжении), В | 220-240В | 230-240В |
Лампа накаливания предназначена для жилых домов, уличного освещения, но не для освещения офисов и школ, т. к. ее свет вызывает утомляемость, усталость. Также лампа легко перегорает, что укорачивает ее работу, когда энергосберегающая лампа защищена от этого.
Глава 3.
Методика сравнения
Для исследования всех параметров ламп (работа, затрата энергии, стоимость)
Р (мощность)энергосберегающей лампы равна 15Вт, что равняется 0,015 кВт. Стоимость и затрата энергии измеряется в кВтч.
За 1 ч работы энергосберегающая лампа затратит:
0,015кВт х 1ч = 0,015кВтч
Исследую затрату энергии за 1000 часов.
0,015кВт х1000ч=15 кВтч – для энергосберегающей лампы
Для 8000 часов затрата энергии будет равняться:
15кВтч х 8 = 120 кВтч
Стоимость 1 кВт энергии – 2,05 руб.
Вычисляю стоимость для 8000ч работы:
120кВтч х 2,05руб = 246 руб. – стоимость энергии за 8000ч работы энергосберегающей лампы.
Для исследования лампы накаливания.
Р лампы накаливания равна 75 Вт, что равняется 0,075кВт
За 1 ч работы лампа накаливания затратит:
0,075кВт х 1ч = 0,075 кВтч
За 1000ч – 0,075кВт х 1000ч = 75 кВтч
За 8000ч – 75кВт х 8 = 600кВтч
Для 8000ч стоимость энергии будет равняться:
600кВтч х 2,05руб. = 1230руб.
*75 кВтч х 2,05руб = 154 руб. – за 1000ч работы затратит лампа накаливания, т. к. 1 лампа накаливания работает в среднем 1000ч
Одна лампа (и энергосберегающая и накаливания) работают в среднем 5ч в день.
Значит, 1 энергосберегающей лампы хватит на 1600 дней (8000ч/5ч)
1600/365(дней в году) = 4,4 года, т. е. 4 года 3 месяца или 51 месяц.
Одной лампы накаливания в среднем хватит на 200 дней (1000ч/5ч)
200 /365 = 0,6 года, а это равно 7,2 месяца или 216 дней
Энергосберегающая лампа служит в 8 раз дольше лампы накаливания, за все время работы затрачивает 246 руб.
А лампа накаливания за все свое время работы – 154 руб (1000ч), за 8000ч – 1230 руб.
Экономия в 5раз, на 984 руб.
Если установить в две комнаты энергосберегающую и лампу и лампу накаливания, то за 6 месяцев работа каждая из них затратит:
Энергосберегающая:
0,015 кВтч х 2,05 руб = 0,03 руб – за 1 кВт работы
За 5 часов работы – 0,03 руб х 5 = 0,15 руб.
В году 8760 часов, в 6-ти месяцах – 4380 часов
За 6 месяцев энергосберегающая лампа затратит:
4380ч х 0,015кВтч = 65,7 кВтч
65,7кВтч х 2,05 руб. = 134,7 руб. – столько затратит лампа за время работы равное 6-ти месяцам
Лампа накаливания:
0,075 кВтч х 2,05 руб. = 0,15 руб. – за 1 кВт работы
За 5часов – 0,15руб. х 5 = 0,3 руб.
За 6 месяцев работы лампа затратит:
4380ч х 0,075кВтч = 328,5 кВтч
328,5кВтч х 2,05руб. = 673,4 руб. – столько затратит лампа за время работы равное 6-ти месяцам [1]
Стоимость ламп
1 энергосберегающая лампа в среднем стоит 100 руб., а лампа накаливания – 10 руб.
На 1 энергосберегающую лампу – 10 ламп накаливания. Но 1 одна энергосберегающая лампа затрачивает 134,7 руб. за 6 месяцев, а 10 ламп накаливания 6734 руб.
Экономия в 50раз, на 6599руб.
Результаты
В сравнении было показано, что энергосберегающая лампа во всех параметрах превосходит лампу накаливания. Она практичней, удобней, экономичней, этой лампы. При этом ее свет благоприятен для бытового освещения. Использование такой лампы может значительно сократить расходы на электроэнергию.
Список используемой литературы
1. Физика. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений. , // Москва изд. «Просвещение», 2000г.
2. Инструкция по применению энергосберегающей лампы фирмы «Navigator»
[1] Я сравнивал работу ламп за 6 месяцев, т. к. 1 лампа накаливания служит 7,2 месяца, т. е. меньше 1 года. за год придется сменить 2 лампы накаливания
