Энергосберегающие лампы - Ямникская средняя школа
реклама
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа деревня Ямник Демянского муниципального района Новгородской области. Тема работы: Интегрированы предметы - физика, математика и экология. Вид работы: Проблемно – реферативная. Автор: Стуколкина Анна и Круглова Анна ученицы 10 класса МАОУ СОШ д.Ямник Демянского района Новгородской области. Руководитель: Васильева Светлана Николаевна учитель математики и физики МАОУ СОШ д.Ямник Демянского района Новгородской области. 2011 0 Оглавление Введение……………………………………………………………………..2 Глава 1. Теоретическая часть………………………………………………..6 1.1. Устройство и механизм действия ламп накаливания и энергосберегающих ламп. 1.2. Экономия электроэнергии и материальных затрат………………….11 1.3. Экологические показатели при использовании ламп накаливания и энергосберегающих ламп…………………………………………………….18 Глава 2. Практическая часть…………………………………………………20 2.1. Анализ уровня осведомленности учащихся, учителей и родителей школы о проблемах использования энергосберегающих ламп. 2.2. Анализ расчёта энергетических затрат и оплаты при использовании ламп накаливания и инновационных источников света…………………….21 Заключение……………………………………………………………………..23 Список использованной литературы………………………………………….24 Приложения…………………………………………………………………….25 . 1 Введение. В течение последних десятилетий стало очевидно, что человеческая деятельность оказывает существенное негативное влияние на природу. Ключевую роль в предотвращении экологической катастрофы играет энергосбережение. Проблема разумного использования энергии является одной из наиболее острых проблем человечества. Современная экономика основана на использовании ископаемых энергетических ресурсов, запасы которых истощаются, не возобновляясь. Современные способы производства энергии наносят непоправимый ущерб природе и человеку. Использование невозобновляемых источников энергии усугубляет уже заметное глобальное изменение климата. Необходимо что-то делать уже сейчас для предотвращения экологической катастрофы. Эффективное использование энергии — ключ к успешному решению этой проблемы! Тенденция к энергосбережению, захватившая внимание всего мира, не обошла стороной и Россию. Отчасти этим можно объяснить возрастающую популярность использования энергосберегающих ламп в нашей стране. Много споров на сегодняшний день вызывает вопрос о запрете на оборот ламп накаливания в целях повышения энергоэффективности. Населению России предлагается полностью перейти на применение энергосберегающих источников света. Очевидно, характеристикой, что экономия которая электроэнергии отличает является энергосберегающие важной лампы от традиционных ламп. Но существует и ряд проблем. История вопроса отражена в документах различных областей деятельности человека, так недавно Всемирная организация здравоохранения, со ссылкой на министерства здравоохранения Канады и Великобритании, заявила, что столь популярные энергосберегающие лампы вовсе не безопасны: в них 2 содержится высокотоксичная ртуть, а радиационный фон и электромагнитное излучение равны тем, что возникают при свете ультрафиолета. В Европе, например, отработавшие своё энергосберегающие лампы собирают в специальные контейнеры для токсичных отходов. А у нас производители не считают своим долгом даже проинформировать покупателя о такой необходимости. На различных сайтах Интернета, блогах идёт широкое обсуждение использования ламп нового поколения. При выборе темы исследования мы руководствовались её актуальностью. По данным статистики средняя российская семья тратит на оплату жилищно-коммунальных услуг около 10 % своих доходов. Немалую долю этих затрат составляет оплата за электроэнергию. Прежде всего, за счет увеличения количества используемых нами бытовых приборов. Почти в каждой семье есть холодильник, телевизор, стиральная машина. Все чаще в наших квартирах «прописываются» компьютеры, посудомоечные машины, кухонные комбайны, электрочайники и другие приборы. Изрядное количество электроэнергии расходуется на освещение. Электроэнергия поступает в наши дома с электростанций различного типа и для ее производства сжигаются уголь, нефть, газ. Экономное использование электроэнергии позволит сократить объемы использования этих энергетических ресурсов, а значит снизить выбросы вредных веществ в атмосферу, сохранить чистоту водоемов. Тем самым каждый из нас может внести свой посильный вклад в общее дело сохранения природы. Кроме того, увеличение эффективности использования электроэнергии - это и реальный способ снизить затраты на оплату счетов за электричество. Ведь стоимость электроэнергии напрямую связана со стоимостью топлива, запасы которого ограничены и цены на которое постоянно растут. Отказаться от использования освещения и бытовых электроприборов в современном мире невозможно. Но существуют простые способы снижения потребления электроэнергии в быту доступные каждому. Так, по оценкам 3 специалистов около от 50 до 60% экономии электроэнергии в жилищнобытовом секторе достигается за счет экономии на освещении. Около 7 млрд. руб. в год - таков потенциал экономии электроэнергии в России на бытовом и производственном уровне. Не так давно президент РФ Дмитрий Медведев выступил с любопытной инициативой - прекратить использование традиционных ламп накаливания. По мнению главы государства, лампочки Ильича слишком энергонеэффективны, тогда как в стране уже давно появились альтернативные источники света, более экономичные и совершенные. Актуальность экономия коснулась и нашей школы. На основании федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» и в целях исполнения областной целевой программы «Энергосбережение в Новгородской области на 2010-2014 годы», утвержденной постановлением Администрации Новгородской области от 15.12.2009 № 459 и муниципальной долгосрочной целевой программы «Энергосбережение на территории Демянского муниципального района на 2010-2014 годы» издан приказ Комитета по образованию Администрации Демянского Новгородской области от 17.02.2011 муниципального района № 61/од «Об усилении мер по энергосбережению». В приказе руководителям необходимо принять меры по снижению объемов потребления электроэнергии; заменить в срок до 25 декабря 2011 года все лампы накаливания на энергосберегающие. В своей работе мы решили выяснить, действительно ли компактные люминесцентные лампы являются на сегодняшний день альтернативой для освещения как высокоэффективные, энергосберегающие лампы и рассчитать затраты на электроэнергию. В связи с этим, в своем проекте мы попытаемся разобраться в неоднозначной ситуации, связанной с переходом на энергосберегающие источники света. 4 Какова цена вопроса? Что лучше: традиционная лампа накаливания или энергосберегающая лампа? Какие проблемы сопровождают массовое использование энергосберегающих источников света? Цель проекта раскрыть круг проблем, связанных с переходом на энергосберегающие источники и сформулировать собственный взгляд на переход к новым альтернативным источникам света. Методика исследования: 1.Обобщение информации по теории вопроса. 2.Сбор различных фактов из СМИ о преимуществах и недостатках энергосберегающих ламп. 3.Анализ энергосбережения при условии использования ламп накаливания и ламп нового поколения. 4. Изучение информации об экологии использования различных источников света. 5. Опрос учащихся, учителей и родителей. 6. Анализ полученных результатов. 7. Систематизация знаний и оформление работы. Задачи: 1. Изучить круг проблем, связанных с переходом на энергозатрат и энергосберегающие источники света. 2. Произвести материальных средств, математический при расчёт использовании ламп накаливания и энергосберегающих ламп. 3. Проанализировать экологическую составляющую, влияние на здоровье обычных ламп и инновационных. 4. родителей Исследовать уровень осведомленности учащихся, учителей и школы о проблемах использования энергосберегающих источников света. 5. Разработать информационный энергосбережения. 5 буклет по вопросам Глава 1. Теоретическая часть. 1.1. Устройство и механизм действия ламп накаливания и энергосберегающих ламп. Человек 80% информации воспринимает глазами. Органы зрения позволяют воспринимать окружающий нас мир только при определенной освещенности. Свет - это важный элемент в жизни человека. Необходимость заставила человека искать решения в разработке более сильного (яркого) освещения. Как нам раньше казалось, с изобретением лампочки накаливания мы получили все. Лампочки создают комфорт, просты в обслуживании. Но прогресс не стоит на месте. Поиск более экономичных и комфортных с большим сроком службы осветительных приборов стал наиважнейшей задачей. С приходом новых технологий и материалов появляются все более совершенные источники света. Для освещения жилых помещений используют четыре вида ламп: лампы накаливания, галогенные лампы, люминесцентные лампы и светодиодные лампы. И если первый вид известен уже давно, то три других появились сравнительно недавно, и к ним, как и к любому новшеству, отношение до конца не определилось… Лампа накаливания знакома всем. Это стеклянная колба с излучателем из проволоки (обычно вольфрамовой) в виде нити или спирали, накаливаемой электрическим током. Различают лампы накаливания вакуумные (из колбы удален воздух) и наполненные газом (например, криптоном). Срок службы лампы накаливания достигает 1000 часов. Она была изобретена в 1872 году русским электротехником Александром Лодыгиным и усовершенствована в 1879 году американским изобретателем Томасом Эдисоном. 6 Рисунок 1. Лампа накаливания. Рисунок 2. Лодыгин А.Н. 12 декабря 1876 года русский инженер Павел Яблочков открыл так называемую "электрическую свечу", в которой две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой, служили проводником электричества, накалявшего дугу, и служившую источником света. Лампа Яблочкова нашла широчайшее применение при освещении улиц крупных городов. Рисунок 3. Яблочков П.Н. Рисунок 4. «Электрическая свеча» Точку в разработке ламп накаливания поставил американский изобретатель Томас Альва Эдиссон. В его лампах использовался тот же принцип, что и у Яблочкова, однако все устройство находилось в вакуумной оболочке, которая предотвращала быстрое окисление дуги, и поэтому лампа Эдиссона могла использоваться достаточно продолжительное время. 7 Рисунок 5. Эдиссон Т.А. Лампа накаливания, использующаяся без плафона, в разговорной речи традиционно называется лампочкой Ильича. Это словосочетание появилось после поездки Владимира Ленина в деревню Кашино в 1920 году – там запускалась электростанция с разводной сетью. Первоначально понятие «лампочка Ильича» относилось к электрификации России, особенно в сельской местности. Позже понятие начало приобретать негативно-иронический оттенок, особенно в связи с тем, что даже в 1980-х многие населенные пункты в сельской местности не были электрифицированы. Также название «лампочка Ильича» распространилось на все примеры наскоро решенной проблемы освещения в складских, производственных и тому подобных помещениях. В лампе накаливания используется эффект нагревания и свечения металлической нити при протекании через нее электрического тока. Главным параметром такой лампы является мощность, которую она потребляет. На первый взгляд, при одинаковой конструкции и разных значениях мощности лампы будут отличаться только количеством излучаемого света. Рисунок 7. Рисунок 6 Схема лампы. . Но дополнительно будут различаться и цвет света, и долговечность, и экономичность. Для домашнего освещения, наиболее оптимальны лампы мощностью 40 Вт, 60 Вт, 75 Вт, 100 Вт – они обладают средней 8 экономичностью и надежностью. Лампы 15 Вт и 25 Вт неэффективны, светят слабовато, но долго не перегорают. Эти лампы рекомендуется использовать в качестве дежурного или аварийного освещения. Лампы 150 Вт и 200 Вт обладают прекрасными световыми и экономическими характеристиками, но быстро выходят из строя. Поэтому как источник постоянного освещения они не применяются. Разработка и производство люминесцентных ламп связано с именем Сергея Ивановича Вавилова, под руководством которого был разработан люминофор, преобразующий ультрафиолетовое излучение в видимое. В 1951 году за разработку люминесцентных ламп С.И. Вавилов, В.Л. Левшин, В.А. Фабрикант, М.А. Константинов-Шлезингер, Ф.А. Бутаев, В.И. Долгополов были награждены Государственной премией. Кстати, Сергей Иванович Вавилов был также одним из первых, кто положил начало светотехнике в СССР. Он первым в МВТУ прочитал лекции по светотехнике, написал ряд книг по истории света и его физиологическом воздействии на человека. Компактная люминесцентная лампа или энергосберегающая лампа (ЭСЛЛ) состоит из 3 основных компонентов: цоколя, люминесцентной лампы и электронного блока. Цоколь предназначен для подключения лампы к сети. Электронный блок (ЭПРА: электронный пускорегулирующий аппарат) обеспечивает зажигание (пуск) люминесцентной лампы. ЭПРУ – это и дальнейшее горение электронный преобразователь напряжения. Благодаря ЭПРА энергосберегающая лампа зажигается без мерцания и работает без мигания свойственного обычным люминесцентным лампам. Сама люминесцентная лампа представляет собой колбу с рабочим газом. Люминесцентная лампа наполнена парами ртути и инертным газом (аргоном), а её внутренние стенки покрыты люминофорным покрытием. Внутренние стенки колбы покрыты лю9 минофором, который светится при прохождении тока через газ. В колбу вмонтировано два электрода, представляющие собой нити накала. ЭСЛЛ различаются: 1. По мощности: 15—55 ватт (эквивалентно 60—220 ватт); 2. По оттенку: более теплый оттенок — более холодный; 3. По цоколю: обычный цоколь или миниатюрный; 4. По фигуре колбы: линейная — спиралевидная; 5. По размерам: чем мощнее — тем больше. Галогенные лампы – это те же лампы накаливания, но усовершенствованные. Добавление галогенов (брома или йода) в колбу лампы обеспечивает самовосстановление нити накаливания, которое происходит за счет химических реакций. Галогенным лампам не страшны высокие температуры до 3 000 С. Недостаток галогенных ламп – это продолжение их достоинств: высокая температура, которая предъявляет дополнительные требования к светильникам. Непросто сделать красивый и термоустойчивый светильник – ведь далеко не все материалы хорошо переносят сильный нагрев. Галогенные лампы рекомендуется применять в тех случаях, когда требуется солнечное освещение, в том числе и в домашней обстановке. Но при этом необходимо учитывать температурные особенности ламп. Рисунок 8. Галогенные и люминесцентные лампы. 10 1.2. Экономия электроэнергии и материальных затрат. Благодаря механизму действия люминесцентных энергосберегающих ламп снижется потребление электроэнергии на 80% в сравнении с обычными лампами накаливания. Так они и получили сове название – энергосберегающие. Кроме потребления меньшей энергии, энергосберегающие лампы выделяют меньше тепла. Это позволяет использовать их в светильниках, люстрах, бра, которые сделаны из хрупких материалов или в которых присутствуют пластмассовые части. Обычные лампы накаливания нагревают эти части, а это уже может привезти к возгоранию. Зато энергосберегающие лампы можно спокойно использовать в светильниках, сделанных из ткани. Существующие в настоящее время энергосберегающие светильники обеспечивают наилучшие характеристики параметры цветопередачи. энергосбережения Предназначены и хорошие энергосберегающие светильники для создания общего освещения в офисах, гипермаркетах, выставочных центрах, салонах и других общественных и жилых помещениях. Разнообразие форм и конструкций энергосберегающих светильников даёт широкие возможности для самых смелых и необычных дизайнерских решений. В современных люминесцентных светильниках используются люминесцентные лампы различной формы: прямые трубчатые (линейные), фигурные и компактные (КЛЛ) с различным сечением трубки. Современные модели светильников значительно отличаются от светильников предыдущего поколения, используя в основном для своего запуска электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА). Люминесцентные светильники с ЭПРА обеспечивают комфортное, щадящее для зрения освещение, создают абсолютно бесшумную и ненапряженную атмосферу работы. 11 Рисунок 9. Энергосберегающий светильник. Рисунок 10. Люминесцентные лампы. Люминесцентные экономичных светильники источников света. являются Отношение одним из светового наиболее потока к истребляемой электроэнергии в 10 раз лучше, чем у ламп накаливания. Срок службы лампы превышает срок службы лампы накаливания в 8-12 раз. Люминесцентные светильники имеют ряд особенностей: рабочий диапазон температуры окружающей среды ограничен. Яркость лампы зависит от её габаритных размеров. Для работы светильника с люминесцентной лампой необходима пускорегулирующая аппаратура (ПРА). При работе с электромагнитными ПРА, при частоте электросети 50 Герц, лампа успевает погаснуть 50 раз в минуту, для человеческого глаза это незаметно, но может оказывать негативное влияние при совместной работе с некоторыми приборами (например, монитором компьютера). Этот недостаток полностью компенсируется использованием электронной пускорегулирующей аппаратуры (ЭПРА). Люминесцентные светильники оптимально применять в качестве светильников общего освещения. Люминесцентные лампы обеспечивают высокую светоотдачу и большой срок службы благодаря генерированию излучения за счёт газового разряда. Люминесцентные лампы представляют собой газоразрядные ртутные лампы низкого давления. В них под воздействием электричества в парах 12 ртути образуется невидимое ультрафиолетовое излучение. Нанесённый на внутреннюю сторону колбы лампы люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Подбирая тип люминофора можно изменять цвет свечения люминесцентных ламп. Линейные люминесцентные лампы обеспечивают высокую светоотдачу, снижают потребление электроэнергии и имеют сверхдолгий срок службы (до 18 раз превышающий срок службы лампы накаливания). Линейные люминесцентные лампы широко применяются для освещения промышленных и производственных помещений, а так же в бытовых и домашних условиях. Люминесцентные лампы имеют больший КПД, спектр излучения света у них наиболее приближен к естественному освещению. Поэтому часто люминесцентные лампы называют «лампами дневного света». Кольцевые люминесцентные лампы отличаются от линейных более высоким КПД при более равномерном распределении света. Кольцевые люминесцентные лампы применяются в квадратных и круглых светильниках со специальным патроном G10q. Рисунок 11.Виды люминесцентных ламп. Лампа накаливания, работает на принципе теплового излучения. В лампах накаливания телом накала является вольфрамовая нить, свитая в спираль и нагреваемая до высокой температуры электрическим током. При продолжительной работе лампы, нить накала, постепенно испаряясь, 13 уменьшается в диаметре, пока не перегорит. Наиболее частая причина выхода из строя лампы накаливания – перегорание нити накала. Электронный блок лампы преобразует сетевое напряжение 220В в напряжение, необходимое для работы люминесцентной лампы. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение электронов. Столкновение электронов ультрафиолетовое с атомами ртути образует излучение, которое, проходя через невидимое люминофор, преобразуется в видимый свет. Более теплый или более холодный оттенок света определяется видом люминофора. Механизм работы энергосберегающей лампы позволяет избежать проблемы перегорания нити накала, благодаря чему она имеет более длительный срок службы. Срок службы энергосберегающей лампы колеблется от 6000 до 12000 часов (как правило, длительность срока службы указывается производителем на упаковке товара) и превышает срок использования лампы накаливания в 6 - 15 раз. Помимо пониженного энергосберегающие лампы потребления выделяют меньше световой тепла, энергии чем лампы накаливания. Люминесцентные лампы – отличаются от ламп накаливания по принципу работы. Основные преимущества таких ламп – высокая экономическая эффективность, длительный срок службы и низкие рабочие температуры. Люминесцентная лампа в восемь раз дольше служит по сравнению с лампой накаливания той же мощности. Но здесь есть и свои «минусы». Во-первых, свет люминесцентных ламп воспринимается человеком как искусственный. Во-вторых, внутри колбы находится ядовитое вещество (ртуть), поэтому эксплуатация и утилизация энергосберегающих ламп должна проводиться с соответствующими мерами безопасности. Еще одним ограничением является режим использования ламп: частые включения и выключения снижают срок службы гораздо сильнее, чем у ламп накаливания. Применяются люминесцентные лампы в 14 основном для длительного экономичного освещения рабочих помещений. Сравнительные характеристики ламп накаливания и энергосберегающих компактных люминесцентных ламп приведены в Таблице 2. Лампа накаливания Энергосберегающая лампа Цена Срок службы Световая отдача Низкая 10-20 руб за Высокая 150-200 руб за лампу лампу Низкий, около 1000 ч Высокий, 8000-15000 ч непрерывного горения непрерывного горения Крайне низкая Высокая, приближается (10-15 лм/Вт),85-90% примерно к 100лм/Вт электроэнергии превращается не в свет, а в тепло Спектр Существенно Возможность отличается от создавать свет разного естественного спектрального состава: (дневного) света, теплый, естественный, преимущественно белый теплый тон излучения Наличие вредных Нет веществ Есть. Используется ртуть, поэтому лампы требуют особой утилизации Таблица 2. Сравнительные характеристики ламп накаливания и компактных люминесцентных ламп 15 Из таблицы видно, что наиболее серьезный недостаток КЛЛ – это использование ртути в их производстве. Ртуть – токсичное вещество, поэтому содержащие ее приборы требуют специальной утилизации. Что делать, если энергосберегающая лампа перегорела? Во-первых, сразу стоит отметить, что энергосберегающие лампы перегорают гораздо реже ламп накаливания. Вопросы экономии мы рассмотрим с двух позиций: первая - экономия электроэнергии как таковой и вторая позиция – экономия материальных затрат. Известно, что лампы накаливания лишь 10% энергии преобразуют в свет, остальные 90% превращаются в тепло и «пускаются на ветер». Выход мы видим в следующем : более экономичны лампы, баллоны которых наполнены инертным газом (криптоном, аргоном в смеси с азотом, ксеноном, в среде которых вольфрамовая нить не окисляется); чем короче и большего диаметра следовательно, и нить, тем выше экономичность. температура Поэтому её нагрева, беспиральные а, лампы экономичнее ламп с простой спиралью. При использовании ламп накаливания экономию энергии могут дать такие мероприятия: 1. Замена двух ламп меньшей мощности на одну сравнительно большей мощности. 2. Периодическая чистка ламп, плафонов и осветительной арматуры от пыли и грязи; снижение уровня освещенности в подсобных помещениях, коридорах и т. п. 3. Применение светорегуляторов, позволяющих в широких пределах плавно изменять уровень освещенности. 4. Использование автоматических выключателей и таймеров. Благодаря механизму действия энергосберегающих ламп удаётся добиться снижения потребления электроэнергии на 80% по сравнению с лампами накаливания при аналогичном световом потоке. ЭСЛЛ потребляют 16 в 3-10 раз меньше энергии. То есть, в свет преобразуется более 70% потребляемой электроэнергии. Один из самых важных вопросов, вытекающих из постоянного повышения тарифов на коммунальные услуги: свет, газ, воду, обслуживание зданий, следующий: а нельзя ли как-то снизить величину затрат на оказываемые коммунальные услуги? Если заменить хотя бы часть ламп накаливания и люминесцентных ламп, используемых для освещения дома, на ЭСЛЛ (энергосберегающие люминесцентные лампы), то, возможно, эти действия позволят снизить величину затрат на оказываемые услуги. Используя ЭСЛЛ, можно экономить деньги. Заменив все лампочки в квартире на ЭСЛЛ, вы платите за освещение в 5 раз меньше. Например, за электроэнергию, то есть за все электроприборы (в том числе чайник, утюг т.д.), можно платить в 2 раза меньше. Платили 300, теперь — 150 руб. С учетом экономии 150 руб. в месяц все лампы окупятся за два года. После чего они в течение более шести лет станут приносить эти 150 руб. как чистую прибыль. Между тем лампы накаливания уже через год придется менять. При повышении цен на энергию срок окупаемости сокращается. Приведем еще один простой расчет. Ресурс энергосберегающей лампы в 10 раз превышает ресурс обыкновенных лампочек, цена которых составляет около 20 руб. за 1 шт. Таким образом, только на покупке ламп можно выиграть 200 руб. Кроме того, за срок своей службы 11-ваттная экономичная лампа сэкономит 490 кВт-ч электроэнергии, что по современному тарифу для бытовых потребителей (1,94 руб. за 1 кВт-ч) составит 950 руб. Итого, суммарные «предотвращенные затраты» на каждую лампочку ценой в 100 руб. составят около 1000 руб.! Если же принять во внимание неизбежный дальнейший рост тарифов на электроэнергию, то экономия будет возрастать пропорционально ему. При ежедневном «нагаре» в 5 часов энергосберегающая лампа мощностью 11 Вт окупит себя менее чем за 2 года. 17 1.3. Экологические показатели при использовании ламп накаливания и энергосберегающих ламп. Энергосберегающие лампы никак не утомляют зрение, не раздражают глаза, тем самым не влияют на нервную систему человека. Новые лампы не вызывают стробоскопического эффекта. Надо твердо энергосберегающие запомнить, лампы в что мусоропровод НЕЛЬЗЯ и выбрасывать уличные мусорные контейнеры. Материалы, применяемые при изготовлении ламп накаливания, в основной массе натуральные, природные (стекло и металлы). При правильной утилизации эти лампы не наносят вреда окружающей среде. Однако! Способы получения энергии, для того, что бы зажечь эту лампу наносят вред природе. Известно, что для получения электрической энергии тоннами сжигается ископаемое топливо. Не секрет, что изменение климата на нашей планете многие ученые связывают с выбросом в атмосферу огромного количества углекислого газа, создающего парниковый эффект. Урон, наносимый окружающей среде современной энергетикой, столь велик, что угрожает прекратить существование человеческой цивилизации гораздо раньше, чем будут исчерпаны запасы ископаемого топлива. При эксплуатации энергосберегающих ламп используется меньшее количество электрической энергии, а значит и меньшее количество ископаемого топлива для его получения. Используя меньше ископаемого топлива для получения энергии, мы уменьшаем количество вредных выбросов в атмосферу. Сэкономленную энергию можно использовать взамен вновь производимой, и за счет этого тоже снизить загрязнение окружающей среды. Однако! Компактные люминесцентные лампы содержат 3-5 мг ртути. Энергосберегающие лампы, идущие на смену традиционным лампам накаливания, имеют целый ряд недостатков, но главный - они содержат ртуть. Экологичная утилизация таких изделий 18 весьма серьезная проблема. Разрушенная или повреждённая колба лампы может высвободить пары ртути, что может вызвать отравление ртутью. В Москве перегоревшие люминесцентные лампы бесплатно принимаются для дальнейшей переработки в районных ДЕЗ или РЭУ, где установлены специальные контейнеры. Но как обстоит дело с утилизацией в Новгородской области? Ответ мы нашли на официальном сайте news.novgorod.ru: «…в новгородской компании «Меркурий» занимающейся утилизацией различных приборов, в том числе и энергосберегающих ламп, новгородцы не сдают использованные световые приборы, содержащие ртуть, в утиль. - За утилизацией отработанных ламп к нам в основном обращаются организации, а вот сами жители – нет. С одной стороны у нас нет культуры, когда человек добросовестно относится к опасным отходам, с другой стороны их понять можно – это услуга платная. Утилизация одной лампы стоит 22 рубля 43 копейки, - прокомментировали в компании. Напомним, на днях российское правительство объявило о том, что с 2014 года намерено полностью запретить «лампочки Ильича» и перейти на энергосберегающие технологии. Замена всех ламп накаливания в стране, по прогнозам, обойдется в 100 млрд рублей. Раскошелиться придется не только бизнесу, но и простым гражданам: офисы, учреждения и квартиры оснастят счетчиками света, воды, тепла и газа. У кого не хватит денег, чиновники предлагают воспользоваться рассрочками и кредитами, в том числе, от государства. - Уже в ближайшее время в Великом Новгороде может возникнуть сложность с утилизацией энергосберегающих ламп. Например, у нас и у второй фирмы в городе, занимающейся этим видом услуг, заканчивается лицензия, и у нас есть опасения, что нам частникам, ее могут не продлить, - комментирует источник в компании. Сегодня стоимость одной энергосберегающей лампы в магазинах Великого Новгорода колеблется от 79 до 156 рублей. Зачастую на проблему утилизации 19 компактных люминесцентных ламп обычно не обращают внимания, и лампы часто выбрасываются вместе с обычным мусором» Поэтому, следует вести разъяснительную работу среди населения Новгородской области об опасностях применения новых и ламп и важности правильной их утилизации. Глава 2. Практическая часть. 2.1. Анализ уровня осведомленности учащихся, учителей и родителей школы о проблемах использования энергосберегающих ламп. В данной практической части мы проанализировали уровень осведомленности учащихся, учителей и родителей Ямникской школы по заявленной в теме проекта проблеме. Для анализа использовались данные анкетирования. Мы выясняли следующие моменты: 1. Знания о принципе работы источника света. 2. Знания об устройстве источника света. 3. Знания о преимуществе энергосберегающих ламп над обычными лампами. Знания о причинах энергосбережения. 4. В анкетировании участвовало 79 человек: 10 учителей, 54 ученика, 15 родителей. Вопросы анкеты: 1. Знаете ли Вы что такое энергосберегающая лампа ЭСЛ? 2. Знаете ли Вы о вреде ЭСЛ? 3. Знаете ли Вы о пользе ЭСЛ? 4. В чём преимущество ЭСЛ? 5. В чём недостаток ЭСЛ? (перечислить) 6. Используете ли Вы дома ЭСЛ? 20 7. Хотели бы Вы подробнее узнать об ЭСЛ? Полученные результаты оформлены в виде диаграмм – приложение к реферату. Выводы: 1. Недостаточная осведомленность в вопросах энергосбережения и экологической грамотности при использовании ЭСЛ. 2. Приоритет выбора энергосберегающих ламп несет личную материальную выгоду и в малой степени связан с глобальными экологическими проблемами. 2.2. Анализ расчёта энергетических затрат и оплаты при использовании ламп накаливания и инновационных источников света. В таблице № 3 показан расчет экономии электроэнергии и денежных затрат при использовании энергосберегающих ламп. Расчет ведется исходя из того, что лампа включена 6 часов в день. Также считается, что 1 энергосберегающая лампа в 20 Вт по светоотдаче соответствует лампе накаливания в 100 Вт. Средний срок службы компактной люминесцентной энергосберегающей лампы около 12000 часов. В продаже можно встретить энергосберегающие лампы по цене от 80 до 200 рублей, в наших расчетах мы намеренно берём самую высокую цену, чтобы показать, что и в этом случае энергосберегающая лампа экономичнее дешевой лампы накаливания. Итак, примерно за 6 лет мы используем 12 ламп накаливания (12x10 руб. = 120 руб.) или 1 компактную люминесцентную лампу (200 руб.) Общий расход при применении ламп накаливания с учетом стоимости лампы составит: 2328 руб. + 120 руб. =2448 руб. В случае использования КЛЛ: 465,6 руб. + 200 руб. = 865,6 руб. 21 Наименование Срок службы Затраты на электроэнергию из расчета 1 кВт час =1,94руб. Срок службы 12 000 часов. Лампа накаливания 1000 (100 Вт), цена 10 руб. часов 100 Вт = 0,1 кВт; (1000/6=166 дней, т. е. около полугода) 0,1 кВт * 12000 часов * 1,94 руб./кВтч = 2328 руб. 12 тыс. часов Лампа компактная 20 Вт = 0,02 кВт; (12000/6 = 2000 дней, люминесцентная (20 Вт), т. е. 5,5 лет) цена 200 руб. 0,02 кВт * 12000 часов *1,94 руб./кВтч = 465,6 руб. Подсчитано, что стандартная лампа накаливания в 100 Ватт потребляет 100 Ватт в час. Энергосберегающая лампа, дающая освещенность такую же, как и лампа накаливания в 100 Ватт, потребляет 25 Ватт в час. Таким образом, экономия составляет 75 Ватт в час. Правда, стоимость энергосберегающей лампы гораздо выше обычной. Эксперты утверждают, что она довольно быстро окупается. Так, например, зная экономию электроэнергии энергосберегающей лампы по сравнению с лампой накаливания, можно быстро подсчитать срок её окупаемости. 22 Часовая экономия составляет 75 Ватт, или 0,2 рубля. Предположим, ориентировочная стоимость лампы 130 рублей. Делю 130 на 0,2 рубля (часовая экономия при ее использовании вместо лампы накаливания) – получаю 650 часов. Таким образом, получается, что энергосберегающая лампа, несмотря на высокую стоимость, экономичнее в 3раза (!), чем дешевая лампа накаливания. Заключение. В результате работы над темой проекта мы сформировали собственное представление об энергосбережении. Мы считаем, что самый простой способ уменьшить загрязнение окружающей среды — беречь энергию, или, другими словами, расходовать энергию более разумно. Одним словом это называется «энергосбережение». Экономить энергию должно все человечество и каждый человек в отдельности. Мы все должны научиться использовать новые технологии и знания, чтобы использовать энергию более эффективно, чтобы сделать больше работы, получить больше услуг, полностью удовлетворить свои потребности, но при этом потребить как можно меньше энергии. В решении таких глобальных проблем, как предотвращение всемирной экологической катастрофы, ни один человек не может сделать всё, но каждый может сделать хотя бы что-то. Выводы по проделанной работе: 1. Эффективное использование энергии — ключ к успешному решению экологической проблемы сохранение - невозобновляемых источников энергии. 2. Люминесцентные лампы являются одним из наиболее экономичных источников света. Отношение светового потока к истребляемой электроэнергии в 10 раз лучше, чем у ламп накаливания. 23 3. Срок службы энергосберегающей лампы колеблется от 6000 до 12000 часов (как правило, длительность срока службы указывается производителем на упаковке товара) и превышает срок использования лампы накаливания в 6 - 15 раз. 4. Энергосберегающая лампа, несмотря на высокую стоимость, экономичнее в 3раза, чем дешевая лампа накаливания. 5. Серьезный недостаток энергосберегающих ламп – это использование ртути в их производстве. Ртуть – токсичное вещество, поэтому содержащие ее приборы требуют специальной утилизации. Перспектива дальнейшей работы с проектом: 1. Проведение разъяснительной работы среди населения Ямника. 2. Опубликование статьи в районной газете «Авангард». 3. Опубликование буклета, плаката и результатов работы на сайте школы. Список использованной литературы. 1. ФЗ от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» 2. http://ru.wikipedia.org/wiki/. 3. Дягилев Ф.М. "Из истории физики и жизни ее творцов", М. Просвещение, 1996г. 4. Данилов Н.И., Тимофеева Ю.Н., Щелоков Я.М. «Энергосбережение для начинающих» Екатеринбург,2004г. стр54-63 5. Малинин Г. Изобретатель "русского света". – Саратов: Приволжское кн.изд-во, 1999г. 6. Незнанов Г. П., Янсон Ю. А., Незнанова Е. В. «Энергосбережение в школе, дом, на работе» Кемерово 2006г., стр. 14-25 7. Перышкин А. В. Учебник физики 7-9 кл.- Москва: Просвещение, 2007 24 Приложение №1. «Результаты анкетирования» Знаете ли Вы что такое энергосберегающая лампа ЭСЛ? 100 100 100 100 80 60 % 40 20 0 Учителя Учащиеся Родители Знаете ли Вы о вреде ЭСЛ? 80 80 70 50 60 50 30 % 40 30 20 10 0 Учителя Учащиеся 25 Родители Знаете ли Вы о пользе ЭСЛ? 100 100 100 90 60 80 70 60 % 50 40 30 20 10 0 Учителя Учащиеся Родители В чём преимущество ЭСЛ? 100 90 100 90 80 70 60 % 50 40 30 20 10 0 50 меньше затрат энергии ярче светят 26 холодные Используете ли Вы дома ЭСЛ? 100 100 100 100 90 80 70 60 % 50 40 30 20 10 0 Учителя Учащиеся Родители В чём недостаток ЭСЛ? 100 100 90 70 80 70 60 % 50 20 40 30 20 10 0 Дорогая стоимость чаще бьются 27 вредный газ Хотели бы Вы подробнее узнать об ЭСЛ? 100 100 100 100 90 80 70 60 % 50 40 30 20 10 0 Учителя Учащиеся Родители Приложение № 2 Буклет «Энергосберегающие лампы. Вы должны знать о них всё!» 28 Приложение № 3 Плакат «Преимущества энергосберегающих ламп» 29