§ 18. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ШКОЛЕ И ДОМА

Работая над энергосбережением, мы рассматриваем различные виды применения энергии в полезных целях и исследуем возможности получения того же результата с меньшими расходами энергии, с применением источников энергии минимально необходимого качества, и при оптимальном использовании возобновляемых источников энергии. Здесь скорее можно дать не исчерпывающий список рекомендаций, а привести ряд практических примеров. В каждом конкретном случае меры по энергосбережению следует выбирать индивидуально.

И помните: сберечь одну единицу энергии гораздо лучше, чем произвести новую. Сберегая энергию дома, вы также уменьшаете потери энергии при ее производстве и транспортировке. Наконец, вы также снижаете воздействие на окружающую среду.

Удачи вам в вашей важной работе!

Упражнение:

Посетите магазин, торгующий холодильниками, и узнайте у продавца об энергопотреблении различных моделей. Вычислите ежегодную экономию и общую экономию, исходя из срока эксплуатации холодильника.

Во многих ситуациях энергосбережение - это вопрос не только индивидуального решения. Многие системы и технические решения уже зафиксированы, и необходимо принятие коллективного решения, чтобы их заменить. Во многих домах отопление квартиры производится централизованно из районной теплосети. Часто действительно необходимо улучшение системы, но для его осуществления необходимо вовлечение многих семей, коммунальных энергетических служб, технических специалистов из муниципалитета, производителей оборудования и т. д.

Современные энергосистемы обладают сложной структурой, и во многих случаях результаты усилий по энергосбережению зависят от участия экспертов и крупных организаций. Но, тем не менее, все мы каждый день имеем дело с энергией, и, участвуя в образовании и в практических действиях на личном уровне, все могут стать частью процесса усовершенствования.

Все вместе это составляет огромный потенциал для сбережения энергии и снижения воздействия на окружающую среду как результат нашей деятельности. Сравнивая общепринятый уровень потребления энергии с примерами ее наиболее эффективного использования, некоторые специалисты по энергетике предложили термин «фактор 4 ». В долгосрочной перспективе целью должно быть получение в четыре раза больше полезной работы от каждой единицы первичной энергии. Это позволит как снизить энергопотребление и воздействие на окружающую среду, так и повысить уровень жизни.

Обогрев помещений

Возможно, для тех, кто живет в тропическом лесу, обогрев помещений не представляет проблемы. Для нас, живущих в холодном климате, необходимо придумывать искусственные методы сохранения тепла. Нам необходима достаточно теплая одежда. Хорошая одежда делает возможным выживание в условиях сибирской зимы. Но практичнее и комфортнее иметь возможность снять с себя меховую шапку в школе или дома. Российские стандарты определяют комфортную температуру внутри помещений не ниже +18 °С. Обогрев помещений стал очень энергоемким и дорогим. Обогревательные системы были построены, когда цены на энергию были низкими, и эффективности не придавали значения. Неэффективность теплосетей часто приводит к нехватке топлива, экономические или технические проблемы затрудняют поддержание комфортной температуры.

В энергосбережении проблема не в том, как доставить достаточно тепла. Наша проблема в том, как сохранить это тепло. Например, помещение было однажды нагрето. Теперь оно стало холодным. Куда ушло тепло?

Использование горячей воды

Для нагрева воды необходимо много энергии. В большинстве многоквартирных домов в России пользование горячей водой было почти «бесплатным», и уровень потребления стал выше, чем в других европейских странах. Измерения, проведенные в Апатитах (Мурманская область) в 2000 г., показали, что один человек расходовал там больше энергии на горячую воду, чем целая семья в Норвегии (3600 кВт ·час). В Норвегии в каждой квартире установлены счетчики потребления горячей воды, за которую каждая семья платит отдельно.

Снижение потребления является вопросом не столько технологии, сколько осведомленности и мотивации снижения напрасного расхода энергии.

Способы энергосбережения

Наши сегодняшние дома построены без особых соображений о том, сколько энергии будет необходимо для поддержания удовлетворительной температуры внутри. Утепление стен, полов и крыш недостаточно. Их либо делают из материалов, хорошо проводящих тепло, либо утепляющие слои недостаточно толстые. Зачастую в стенах зданий образуются «мосты холода» - плохо утепленные места, через которые тепло уходит наружу.

Добавить утепление к существующему строению - большая и, как правило, очень дорогая работа. Но было бы отличной идеей добавить новое утепление при капитальном ремонте стен и крыши. Если ваша комната очень холодная, утеплить ее помогут даже просто ковры на самых холодных стенах и на полу, и плотные шторы на окнах. Но шторы не должны покрывать отопительные батареи, препятствовать обогреву комнат! Эффективнее и легче всего самостоятельно повысить энергосбережение, устранив сквозняки из щелей, окон и дверей. В старые дома поступает гораздо больше холодного воздуха, чем требуется для вентиляции. Если сквозняк ощущается рукой, то это явно слишком много! Холодные сквозняки идут из щелей, неплотно закрывающихся окон и дверей. Хорошей привычкой является подготовка дома к зиме, в процессе которой отыскиваются и заделываются щели.

Лучше всего начать с окон. Треснувшие стекла нужно заменить, а щели заизолировать прокладками и/или специальной лентой. Также слабым местом является пространство между оконными рамами и стеной, и по углам или в других местах, где соединяются различные элементы.

С холодильником ситуация такая же, как и с квартирой, в нем необходимо поддерживать нужную нам температуру. У холодильника есть соответствующее оборудование, которое «выкачивает» тепло изнутри наружу. Для поддержания эффективности процесса нам необходимо убедиться, что внутри не слишком много льда, а сам холодильник лучше всего расположить в наиболее холодном месте квартиры, чтобы разница температур внутри и снаружи холодильника была минимальна.

Упражнение:

• Покажите, что разные материалы имеют различную теплопроводность. Возьмите чашку с горячим чаем. Опустите металлическую ложку в чашку, и она нагреется. Повторите тот же опыт с деревянной ложкой, и вы увидите, что она проводит тепло очень слабо.

• Неподвижный воздух является плохим проводником тепла и может использоваться в качестве изолятора между стеклами или в стенах. В сауне вы можете находиться при температуре воздуха 90°C, но вода при той же самой температурой будет вас обжигать. Вы почувствуете это, плеснув воды на печь, потому что воздух станет более влажным...

Теоретически, можно создать абсолютно непроницаемое помещение, как консервная банка. Если помещение хорошо изолировано, или расположено в открытом космосе, энергия или температура будет сохраняться там очень долго, но оно вряд ли будет годиться для жилья. В помещении для жилья есть окна и двери. Нам необходима вентиляция для доступа свежего воздуха. Все это позволяет выходить теплому воздуху, а теплу передаваться через поверхности помещения. Необходима постоянная подача дополнительного тепла для компенсации его потерь.

В нашем классе и домах тепло уходит двумя способами:

• Сквозняк или вентиляция, в результате чего теплый воздух уходит, а поступает холодный.

• Передача тепла от теплых внутренних поверхностей помещения к холодным наружным. Существует множество способов предотвратить потери тепла из дома. Многие примеры показывают, что в новых домах можно существенно снизить потребность в отоплении. Основным правилом является применение утепления, которое затрудняет проникновение тепла

через поверхности. К тому же необходимо избегать сквозняков. Свежий воздух, поступающий в вентиляцию, должен нагреваться старым воздухом, выходящим из дома. Потери тепла не должны быть гораздо выше, чем «тепловые отходы» от разнообразных процессов в доме. Источниками таких «тепловых отходов» являются люди, осветительные приборы, а также различное оборудование.

Упражнение: Нарисуйте дом своей мечты вместе со своими одноклассниками. После этого вам нужно «продать» дома друг другу. Обратите внимание покупателей на низкий расход энергии на эксплуатацию и содержание дома, чтобы получить хорошую цену задом.

Упражнение:

Измерьте расход горячей воды в своей семье и подсчитайте количество энергии, необходимое для нагрева этого объема воды. Вы можете легко измерить расход воды в минуту, измерив время наполнения ведра (например, 1 или 10 литров). Для подсчета расхода энергии вам также необходимо измерить температуру воды. Вы можете использовать форму, приведенную выше.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

• из-за низкой теплопроводности кожи ступней люди способны, не обжигаясь, ходить по раскаленным углям?

• Россия является одним из крупнейших регионов мира, в котором широко распространены ТЭЦ (теплоэлектростанции)? При повышенной эффективности они могли бы стать лучшими и наиболее гибкими энергосистемами в Европе. Кроме использования горячей воды из крана, мы греем воду при приготовлении пищи.

Большинство посудомоечных и стиральных машин обычно самостоятельно нагревает воду с помощью электронагревателей. Этот процесс также часто можно усовершенствовать с точки зрения энергопотребления.

ЧТО ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ САМИ:

1. Утеплить окна для устранения сквозняков.
2. Найти и устранить холодные сквозняки из дверей, щелей и других мест.
3. Покрыть наиболее холодные поверхности в комнате коврами и другими теплоизолирующими материалами.
4. Предпочтительно осуществлять вентиляцию, открывая ненадолго все окна, чем незначительно приоткрывая их на длительный период.

ЧТО ЕЩЕ МОЖНО СДЕЛАТЬ

• Установить индивидуальные и автоматизированные регуляторы на радиаторах отопления в каждой комнате (если это позволяет система отопления в вашем доме).
• Использовать механическую вентиляцию с возвратом тепла.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

• вам холодно даже при высокой температуре воздуха, если комнатные поверхности холодные?
• шерстяной свитер и хорошие тапочки создадут ощущение тепла без повышения температуры в комнате?
• из-за низкой теплопроводности кожи ступней люди способны, не обжигаясь, ходить по

раскаленным углям?

• даже низкое зимнее солнце способно нагреть комнату через окна? Поэтому раздвигайте занавески в солнечные дни, если вам необходимо дополнительное тепло.
• Россия является одним из крупнейших регионов мира, в котором широко распространены ТЭЦ (теплоэлектростанции)? При повышенной эффективности они могли бы стать лучшими и наиболее гибкими энергосистемами в Европе.

Кроме использования горячей воды из крана, мы греем воду при приготовлении пищи. Большинство посудомоечных и стиральных машин обычно самостоятельно нагревает воду с помощью электронагревателей. Этот процесс также часто можно усовершенствовать с точки зрения энергопотребления.

Советы по сохранению хорошего микроклимата в классе:

• Проветривайте класс 2–3 минуты. Это позволяет воздуху поменяться, не остывая. Это намного более эффективно, чем сидеть с открытым окном весь урок.
• Проветривайте класс после каждого урока.
• Отодвиньте парты от батарей отопления.
• Одевайтесь соответственно погоде и температуре. Помните, что некоторые люди справляются с жарой или холодом лучше, чем другие.
• Поменяйтесь местами, так как некоторые учащиеся плохо переносят холод, а другие - жару.
• Проверьте, все ли выходят из класса на переменах.

ПРИМЕРЫ

Экодом в Новосибирске

В Новосибирске уже несколько лет находится в эксплуатации экодом, рассчитанный на одну семью. В нем отопительный сезон, в течение которого требуется обогрев, уменьшился с 230 дней до 90 дней. В этом доме есть также и другие элементы экодома, такие как компостирование домашних отходов и локальная переработка сточных вод.

Детский сад в Кировске

Кировский детский сад № 12 в Мурманской области используется для демонстрации возможностей повышения энергоэффективности в существующих зданиях. Кроме утепления окон и возвращения тепла в вентиляции из кухни, была перестроена система отопления. Новое распределительноe устройство, установленное в подвале, позволяет автоматически регулировать отопление. Это повышает комфорт и снижает энергопотребление.

Все эти меры снизили энергопотребление вдвое. Новая система потребовала более сознательного использования горячей воды, что привело к дополнительному снижению энергопотребления.

Дом без отопления

В Швеции, в Гетеборге, было построено 20 новых квартир вообще без какой-либо системы отопления. Хорошо утепленный дом сочетает в себе приятный внутренний микроклимат и низкое энергопотребление. Для обогрева дома в течение зимы оказывается достаточно тепла, производимого жителями дома, осветительными приборами и другим оборудованием. В доме нет сквозняков, а в вентиляционной системе старый теплый воздух нагревает свежий, прежде чем он поступит в дом. Солнечный коллектор на крыше удовлетворяет половину потребности в горячей воде. Стоимость дома не выше, чем стоимость обычного дома, а дополнительное оборудование быстро окупается за счет уменьшения оплаты счетов за энергию.

Способы энергосбережения

Горячая вода в основном используется для умывания, принятия душа и ванны, мытья посуды, пола, а также стирки. Будьте внимательны и не используйте больше горячей воды, чем необходимо для этих целей. Часто тяжело менять старые привычки, но вам необходимо оценить потребление горячей воды и выяснить, есть ли возможность его уменьшить. Вы можете экономить горячую воду, уменьшая либо струю воды, либо ее температуру. Будьте внимательны, не допускайте того, чтобы вода лилась понапрасну, и почините протекающие краны. При мытье большого количества посуды под струей горячей воды расходуется очень много энергии.

Не оставляйте воду включенной, пока вы чистите зубы. Для короткого душа расходуется гораздо меньше воды, чем для наполнения ванны. Но и душ может быть усовершенствован. Специальные энергосберегающие душевые насадки потребляют менее 10 л/мин, предоставляя при этом комфортный душ.

Возможно, вам следует измерить расход воды в вашем душе?

При приготовлении пищи размер кастрюли должен соответствовать размерам источника тепла и количеству приготовляемой пищи. Кроме того, важно не использовать больше воды, чем необходимо, и уменьшать потери энергии, закрывая кастрюлю крышкой.

Что можете сделать сами

• Не мойте посуду под струей воды, используйте затычку в кухонной раковине.
• Если вы чувствуете, что вода в душе или кране слишком холодная, вы можете уменьшить подачу холодной воды.
• Принимайте душ, а не ванну. Для недолгого душа расходуется меньше воды, чем для наполнения ванной.
• Душ должен быть комфортен при расходе воды не больше чем 10 л/мин. Измерьте расход воды в своем душе и поищите новую насадку для душа, если расход слишком высок.
• Отремонтируйте протекающие краны горячей воды.
• При приготовлении пищи используйте крышки и не используйте больше воды, чем требуется.
• Наполните стиральную машину перед началом стирки, проверьте программу машины и метки на одежде, чтобы не использовать чрезмерно высокую температуру.

ЧТО ЕЩЕ МОЖНО СДЕЛАТЬ

• Снизить потери тепла в теплосетях.
• Удостоверится, что давление и температура в теплосетях не слишком высоки.

Примеры

В С.-Петербурге и Ленинградской области, начиная с 2000 года, многие жители установили в квартирах счетчики горячей и холодной воды. Суммы счетов за воду значительно снизились после того, как люди стали сберегать воду и платить за реальное потребление, а не по общим нормативам. Покупка и установка счетчиков стоит около 2500–3000 рублей. При экономном потреблении воды суммарная ежемесячная плата за горячую и холодную воду уменьшается по сравнению с нормативами на 300–400 рублей. Таким образом, установка счетчиков окупиться менее, чем через год.

Используя современный энергосберегающий душ и относясь сознательно к энергосбережению, вы можете значительно сократить потребление горячей воды. Если мы сравнмиспользование одной семьей в С.-Петербурге обычного душа и душа с современной энергосберегающей насадкой, то мы получим следующие результаты:

Душ обычного типа расходовал 26 л/мин при полном напоре воды и 10 л/мин при обычном комфортном использовании душа. Энергосберегающую душевую насадку было просто установить и при ее использовании расходовалось только 10 л/мин при полном напоре и 7,5 л/мин при обычном комфортном душе. Новую насадку можно было устанавливать на несколько позиций, используя простой переключатель. Кроме обычной позиции душ можно было переключить на массажный режим (7,5 л/мин), на режим редуцированного, легкого душа (4 л/мин) и в позицию полного отключения.

Обычное 20 минутное использование насадки дает следующие результаты:

1. потребление воды при массаже (5 мин) - 50 литров;
2. при намыливании (7 мин) - 0 литров;
3. при смывании мыла (5 мин) - 32 литра.

Всего израсходовано 80 литров воды, тогда как при использовании старого оборудования и следуя прежним привычкам, расходовалось 200 литров воды.

Энергосбережение составило более 4 кВт/ч! Если вы хотите подсчитать ваше собственное потребление, используйте задания в конце данной главы.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

• за год из крана вытечет 2000 литров, если из него вытекает 10 капель в минуту?
• пища становится готовой независимо от того, кипит ли она на большом огне или на маленьком, поскольку температура кипения не превышает 100°С.

Освещение

Людям для работы нужен свет. Изначально мы приспособлены для того, чтобы вести активную жизнь в светлое время дня и спать ночью. В современном обществе деятельность продолжается 24 часа в сутки, и мы проводим много времени внутри зданий, куда не попадает дневной свет. Особенно велика необходимость в дополнительном искусственном освещении в течение коротких зимних дней в северных районах.

Развитие человеческого общества неразрывно связано с использованием природных ресурсов нашей планеты, с употреблением энергии во все возрастающих масштабах. Но большинство ресурсов не возобновляется. Это повышает ответственность людей перед грядущими поколениями за бережное и рациональное использование ресурсов планеты, возможно меньшее загрязнение ее всевозможными отходами. В своей работе мы рассматриваем способы экономии электроэнергии в нашей школе Развитие человеческого общества неразрывно связано с использованием природных ресурсов нашей планеты, с употреблением энергии во все возрастающих масштабах. Но большинство ресурсов не возобновляется. Это повышает ответственность людей перед грядущими поколениями за бережное и рациональное использование ресурсов планеты, возможно меньшее загрязнение ее всевозможными отходами. В своей работе мы рассматриваем способы экономии электроэнергии в нашей школе

Задания практической работы 1.Определить,сколько средств можно сэкономить благодаря ежедневной экономии электроэнергии. 1.Определить,сколько средств можно сэкономить благодаря ежедневной экономии электроэнергии. 2. Создать эффективные правила энергосбережения для учащихся и учителей школы, памятку «Экономь электроэнергию». 2. Создать эффективные правила энергосбережения для учащихся и учителей школы, памятку «Экономь электроэнергию».

Экономия электроэнергии в школе начинается с осознания такой необходимости. Да и показания электросчетчика проголосовавшего рублем в вашу сторону при возрастающих тарифах на электроэнергию вам четко скажут – экономия электроэнергии в школе – необходимость. Первое. Самым простым решением, которое можно осуществить прямо сейчас, это приобрести энергосберегающие лампы. В нашем классе были заменены лампы накаливания на люминесцентные лампы Вот простой пример такой экономии.

В классе использовалась раньше 6 ламп накаливания Потребляемая энергия за час 6 * 50 Вт = 800 Вт За три часа в день 800 Вт*3 = 2400 Вт Потребляемая энергия за неделю 2400 Вт*6= Вт Потребляемая энергия за месяц 2400 Вт*24 = Вт За период с октября по март Вт*6 = Вт

Теперь в классе используются 24 люминесцентные лампы Потребляемая энергия за час 24 * 20 Вт = 480 Вт За три часа 480 Вт*3 = Вт Потребляемая энергия за неделю 1440 Вт*6=8 640 Вт Потребляемая энергия за месяц 1440 Вт*24 = Вт За период с октября по март Вт*6 = Вт Экономия потребление электрической энергии в классе в течении года составляет Вт

Проанализировав потребление и экономию электрической энергии в классе нас заинтересовала, а сколько же электрической энергии мы потребляем и экономим в школе, во всех учебных кабинетах В нашей школе для обучения используется 12 учебных кабинетов: -Потребляем энергии в течении года 12* Вт = Вт -Экономия потребляемой энергии при использовании люминесцентных ламп 12* Вт = Вт Вопрос: а сколько денег мы экономим? Вт = 552, 96 к Вт*ч Сегодня тарифная ставка за 1 к Вт*ч составляет 295 рублей 552,96 * 295 = рубля

Мы провели расчеты по экономии электроэнергии используя только один способ экономии (замена ламп накаливания энергосберегающими лампами). Если учесть все способы экономии электрической энергии (срок службы ламп, световое излучение, естественное освещение, рациональное использования освещения и потребление электрической энергии в течении рабочего времени), то экономия электрической энергии и денежных средств будет гораздо больше. С этой целью были разработаны и используются рекомендации по экономии электрической энергии в школе

Выходя из класса на перемену, выключайте освещение в классной комнате; выходя из класса на перемену, выключайте освещение в классной комнате; выключайте освещение в классной комнате, когда достаточно солнечного света; выключайте освещение в классной комнате, когда достаточно солнечного света; при оформлении классной комнаты не ставьте на подоконники большие цветы – они закроют доступ части света; при оформлении классной комнаты не ставьте на подоконники большие цветы – они закроют доступ части света; при оформлении классной комнаты не завешивайте окна длинным тюлем – он тоже поглощает часть световой энергии; при оформлении классной комнаты не завешивайте окна длинным тюлем – он тоже поглощает часть световой энергии; закончив работу на компьютере, не забудьте его выключить; закончив работу на компьютере, не забудьте его выключить; не включайте лабораторное оборудование без разрешения учителя и без надобности, выключайте его сразу после окончания работы. не включайте лабораторное оборудование без разрешения учителя и без надобности, выключайте его сразу после окончания работы. Уважаемые учащиеся школы, не забудьте, пожалуйста:

Можно экономить до 20% энергии, используя крышки на кастрюлях и сковородах; можно экономить до 20% энергии, используя крышки на кастрюлях и сковородах; включайте только те конфорки плиты, на которые будете ставить посуду; включайте только те конфорки плиты, на которые будете ставить посуду; дверцу духовки открывайте только по необходимости; дверцу духовки открывайте только по необходимости; в процессе приготовления используйте минимальное количество воды; в процессе приготовления используйте минимальное количество воды; подогревайте только необходимое вам количество воды; подогревайте только необходимое вам количество воды; размер разогреваемой посуды должен соответствовать размеру «блина» электроплиты; размер разогреваемой посуды должен соответствовать размеру «блина» электроплиты; можно экономить электроэнергию, доводя блюда до готовности на выключенной плите, которая еще долго сохраняет тепло. можно экономить электроэнергию, доводя блюда до готовности на выключенной плите, которая еще долго сохраняет тепло. Уважаемые работники кухни, не забудьте, пожалуйста:

Наши достижения разъяснительная работа с учащихся и педагогами принесла положительные результаты. разъяснительная работа с учащихся и педагогами принесла положительные результаты. Экономия электроэнергии за осенний период 2012 года по сравнению с 2011 годом на 17 %. Экономия электроэнергии за осенний период 2012 года по сравнению с 2011 годом на 17 %.

МБОУ «Краснопольская основная общеобразовательная школа»

Исследовательская работа

по физике

«Экономия электроэнергии в школе и дома».

учащиеся 8 класса

Ермачков Андрейи и Киржаев Василий

Руководитель:

учитель физики Зюзина Т.А.

Введение.

Проблема энергосбережения стала на сегодняшний день одной из самых актуальных проблем во всем мире. Многие государства начали приводить меры по экономии электроэнергии. В Российской Федерации тоже принято решение о переходе на энергосберегающие технологии.

Сегодня экономией электроэнергии занимаются государство, коммерческие организации, частные лица. Постепенно эта работа становится неотъемлемой частью жизни человека, т. к. источники энергии иссякают, а новые источники электроэнергии еще не используются в полную меру.

На наш взгляд задуматься об экономии электроэнергии необходимо на школьной скамье. Совсем недавно на уроке физики мы узнали об источниках освещения, способах получения электроэнергии. Мы решили глубже изучить эту тему и определить цель своего исследования – нахождение путей экономии электроэнергии в селе, школе, дома.

Задачами работы стали:

Изучение по различным источникам информации историю применения электроэнергии для улучшения условий жизни человека

Анализ положения дел с экономией электроэнергии в стране, селе, школе и дома.

Подготовка предложений по экономии электроэнергии через внедрение ресурсосберегающих технологий.

Пропаганда экономии электроэнергии через средства информации в нашей школе.

Мы считаем нашу работу актуальной, так как с помощью исследования мы хотим помочь жителям села, ученикам школ, своим семьям сэкономить электричество.

Методами исследования стали:

Изучение законодательной базы по данному вопросу

Изучение газетных публикаций по теме исследования

Изучение истории применения электричества во всем мире и в России

Источником информации были сайты интернета, беседа с членами наших семей.

Мы считаем тему исследования очень интересной и важной, особенно в современных условиях.

Основная часть

История источников освещения

Приступая к исследовательской работе, мы решили изучить историю источников освещения. Познакомившись с учебной литературой, сайтами в интернете мы узнали, что первая лампочка накаливания появилась в 1878 году. Ее изобрел Томас Эдисон.

Томас Эдисон жил и работал в Соединенных Штатах Америки всю свою жизнь. Он был самым продуктивным изобретателем из всех. За свою жизнь он запатентовал 1093 разнообразных изобретений, включая электрическую лампу накаливания. В 1876г. он открыл первую в мире научно-исследовательскую лабораторию и назвал ее "фабрикой изобретений". Однако некоторые изобретатели обвиняли его в том, что он присваивал их открытия. В 1877г. Эдисон создал фонограф - одно из знаменитых своих изобретений. Этот аппарат записывал и воспроизводил звук. Поначалу фонограф продавали как забавную игрушку. Но затем Эдисон и другие изобретатели так его усовершенствовали, что появилась возможность записывать даже музыку.

В 1878г. английский ученый Джозеф Сван (1828-1914) изобрел электрическую лампочку. Это была стеклянная колба, внутри которой находилась угольная нить накаливания. Чтобы нить не перегорала, Сван удалил из колбы воздух. В следующем году знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847-1931) также изобрел лампочку. После опытов с нитями из различных веществ он остановил свой выбор на обугленных волокнах бамбука. В 1880г. Эдисон начал выпуск безопасных лампочек, продавая их по 2,5 доллара. В последствии, Эдисон и Сван создали совместную компанию "Эдисон энд Сван Юнайтед Электрик Лайт компани".

2. Лампа накаливания

После изобретения лампы накаливания прошло много лет. Современная лампа – это новые технологии и изобретатели. Лампа накаливания – это источник искусственного свет, преобразовывающий электрическую энергию в световую за счет нагревания металлической спирали, так называемого тела накала. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из вольфрама и сплавов на его основе. Конструкции ламп накаливания весьма разнообразны и зависят от назначения. Однако общими являются тело накала, колба и токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции, лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы. Срок службы лампы накаливания составляет примерно 1000 часов. При увеличение напряжения срок службы снижается. Старая добрая «лампочка-груша» с ее теплым приятным светом и сегодня для многих продолжает оставаться символом искусственного света. Такие ее качества, как простота, доступность и универсальность объясняют ее большую популярность.

Проанализировав имеющуюся информацию, мы выделили преимущества и недостатки ламп накаливания.

Преимущества лампы накаливания:

Налаженность в массовом производстве

Доступная стоимость

Небольшие размеры

Быстрый вход на рабочий режим

Отсутствие токсичных компонентов, и как следует отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации

Непрерывный спектр излучения

Приятный и привычный в быту спектр

Морозостойкость.

Недостатки лампы накаливания:

Низкая световая отдача

Относительно малый срок службы

Хрупкость и чувствительность к удару

Представляют пожарную опасность.

Энергосберегающие лампы

Мы продолжили исследование и познакомились с другими источниками освещения – энергосберегающими лампами.

Для тех, кто хочет сэкономить деньги на электричестве и не хочет мириться с расточительством ламп накаливания, была придумана так называемая люминесцентная (или энергосберегающая) лампа – КЛЛ.

Как и в обычной люминесцентной лампе, в КЛЛ есть газоразрядная трубка, заполненная аргоном, и пускорегулирующее устройство (стартер). Вся эта конструкция усажена в стандартный цоколь диаметром 27 или 14 мм, что позволяет вкручивать ее в патрон любой люстры, бра или светильника.

Сама лампа, как и следует из названия, выглядит довольно компактной и аккуратной. Из-за того, что между U-образной (или спиралевидной) колбой и цоколем находится электронный стартер, высота лампы немного больше обычной. Но чаще всего она не превышает 15 – 16 см.

Если в лампе накаливания светит раскаленная вольфрамовая нить, в КЛЛ свет образуется совершенно иначе. Вначале внутри лампы появляется невидимое ультрафиолетовое излучение. Нанесенные же на внутренние стенки колбы специальные вещества – люминофоры – преобразуют ультрафиолет в видимый свет.

До недавнего времени люминесцентные лампы мало использовались в жилых комнатах, поскольку были только трубчатыми и давали холодный бестеневой свет. Сегодня же благодаря изобретению компактных ламп и новых люминофоров появился боле широкий выбор ламп.

Энергосберегающие лампы при одинаковой яркости цвета потребляют в 5-6 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания. Другими словами, обычная элекролампочка в 60Вт соответствует по яркости КЛЛ мощностью 11 Вт. Экономия электричества при такой замене составит более 80%. Кроме этого, они намного более долговечны. Если ресурс ламп накаливания в среднем не превышает 800-1.000 часов, то у их энергосберегающих конкурентов он колеблется от 6.000 (у самых дешевых образцов) до 15.000 часов.

Мы нашли сравнительную таблицу КЛЛ и ламп накаливания.

КЛЛ, Вт

Лампа накаливания, Вт

5

25

7

35

9

45

11

60

14

75

16

85

20

100

Данные таблицы убедительно показывает преимущество энергосберегающих ламп.

Президентская комиссия по модернизации намерена обсудить в Ханты-Мансийске переход России с ламп накаливания на светодиодные лампы.

От внедрения энергосберегающих ламп комиссия отказалась по той причине, что эта технология не будет развиваться дальше. Правильнее будет перейти на более перспективные технологии, которыми и являются светодиоды.

На данный момент светодиодные лампы – самые дорогие и эффективные из существующих источников домашнего освещения. Продолжительность горения светодиодной лампы в 30 раз выше, чем у лампы накаливания, а потребление электроэнергии в 10 раз ниже. При этом стоимость "лампочки Ильича" составляет 15-20 рублей, тогда как светодиодная лампа может обойтись в 1500 рублей.

История электрификации России

Узнав историю появления источников освещения, мы решили узнать историю электрификации нашей страны.

Первые электрические лампочки появились в России в конце XIX века. К началу XX века в России уже существовало электроэнергетическое хозяйство, которое позволяло вырабатывать незначительное количество электроэнергии для крупных городов. В годы I Мировой войны (1914 – 1918) и Гражданской войны (1918 – 1920) электросистема страны была практически разрушена. В декабре 1918 – июне 1918 электростанции, существовавшие в нашей стране, были восстановлены и из частных рук были переданы государству. Одновременно началось строительство ГЭС в районах ТЭС.

Годы

Производство электроэнергии, млрд. квт·ч

Установленная мощность, ГВт

всего

в том числе на ТЭС

всего

в том числе на ТЭС

1921

0,5

0,5

1,2

1,2

1930

8,4

7,8

2,9

2,7

1940

48,6

43,2

11,2

8,6

1950

91,2

78,5

19,6

16,4

1960

292,3

241,4

66,7

51,9

1970

740,9

616,5

166,2

134,8

1977

1150,0

968,2

237,8

185,5

В послевоенные годы Электрификация страны развивалась быстрыми темпами. К 1947 СССР вышел на 2-е место в мире (после США) по производству электроэнергии, а в 1975 производил электроэнергии больше, чем ФРГ, Великобритания, Италия, Швеция и Австрия вместе взятые. Увеличился среднегодовой прирост производства электроэнергии. Если в 1966-70 он составлял в среднем за год 46,9 млрд. кВт ·ч, то в 1971-77 - 58,4 млрд. кВт ·ч. Установленная мощность электростанций выросла за 1966-77 почти в 2 раза, а доля СССР в мировом производстве электроэнергии в 1977 увеличилась до 16% против 9,2% в 1950. Данные о динамике производства электроэнергии в СССР приведены в таблице, которую мы составили, используя данные интернета.

Изучив, имеющуюся информацию, мы убедились, что выработка электроэнергии способствует хозяйственной деятельности страны, улучшает бытовые условия населения. Но на сегодняшний день речь идет не только о выработке электроэнергии, но и о её экономии.

Проблемы экономии электроэнергии.

Познакомившись с публикациями в районной газете, мы узнали, что в нашем районе обсуждалась проблема экономии электроэнергии. Согласно Федеральному закону «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности, внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» в Торбеевском районе была разработана муниципальная программа энергосбережения. Программа включает в себя план информирования населения о проводимой работе, план работы с ресурсосберегающими и снабжающими организациями. Разработчики программы считают, что для экономии электроэнергии в подъездах можно установить лампы с датчиками движения. В муниципальных учреждениях произвести замену обычных ламп на энергосберегающие.

Эта работа в районе уже проводится. Например, в подъездах некоторых домов установлены лампочка с датчиками движения. При входе в подъезд лампочки выключаются после того, как закроется входная дверь.

Организация экономии электроэнергии в школе.

В нашей школе проводятся роботы по экономии электроэнергии. Так, например мы, ученики 8 класса, занимаемся реализацией социального проекта «Бережем каждый киловатт». Мы с одноклассниками изучили вопрос экономии электроэнергии в школе и пытаются экономить ее, выключается свет в тех помещениях, где нет в нем необходимости.

Мы проводим агитационную работу среди учителей и учеников нашей школы, предлагаем выключать свет в кабинетах, когда естественная освещенность в пределах нормы. Нами разработали информационный плакат об экономии электроэнергии, который размещен во всех классах.

В беседе с директором школы Сайгашевым М.И. мы выяснили, что в 2013 году школа израсходовала 31755 кВт, а в 2014 – 29930 кВт. В результате бережного отношения к потреблению электричества школа сэкономила 1825 кВт энергии. Работа по экономии электроэнергии продолжается и в этом году.

Экономия электричества в семье

Способы сокращения расхода электроэнергии в домашних условиях:

Возьмите за правило выключать свет, когда выходите из комнаты даже на несколько минут;

При покупке электротоваров обращайте внимание на класс энергосбережения, предпочтение отдайте классу А, самым неэкономичным считается класс G .;

Телевизоры и прочие приборы, работающие в режиме ожидания, лучше выключать из розетки;

Не оставляйте в розетке и зарядное устройство, даже без телефона оно продолжает «вытягивать» энергию;

Используйте режим энергосбережения компьютера. Такая экономия сохранит до 50 % энергии, потребляемой компьютером;

Не забывайте чистить фильтры и мешки для мусора в пылесосе. Загрязненные, они уменьшают тягу воздуха и увеличивают потребление энергии;

Избегайте неполной загрузки стиральной машины и не перегружайте барабан. Правильно выбирайте программу. Перед стиркой белье можно замочить, а затем постирать без предварительной стирки, при которой тратится до 30 % энергии;

Не ставьте холодильник рядом с плитой или батареей - при температуре воздуха около 30° агрегат увеличивает количество затрачиваемой на охлаждение энергии. По этой причине не помещайте в холодильник теплые блюда;

Чистота окон тоже помогает сэкономить - грязные стекла пропускают меньше света. Пыль на плафонах отнимает еще 10 - 20% света;

Светлые материалы в отделке квартиры отражают до 70 - 80% света, а темные лишь 10 - 15%;

Если вы пользуетесь электрической плитой, готовьте на конфорке, соответствующей диаметру сковороды или кастрюли;

Готовить еду лучше под крышкой, что позволит сэкономить до 20% времени, а значит, и энергии;

Своевременно очищайте и накипь в электрическом чайнике. Из-за уменьшения теплопроводности увеличивается время нагрева воды.

Думаем, что эта информация пригодится каждой семье. На основании материалов газеты мы разработали памятку и раздали ее всем ученикам нашего класса, разместили на информационном стенде.

Работая над исследованием, мы провели расчет количества, потребляемой электроэнергии на освещение 2-х комнатной квартиры, в которой проживает 4 человека.

1) определим мощность ламп в помещениях и время их включения:

Коридор Р=100 Вт – 5ч;

Туалет Р=80 Вт – 2 ч;

Ванная Р=120 Вт – 5 ч;

Кухня Р=160 Вт – 6ч;

Комната Р=180Вт – 5 ч;

Комната Р=340 Вт – 5 ч.

2) вычислим работу, которую совершают лампы:

А=Р кВт × t ч

А= 0,1 кВт × 5 ч + 0,08 кВт × 2 ч + 0,12 кВт × 3 ч + 0,16 кВт × 6 ч + 0,18 кВт × 5 ч + 340 кВт × 5 ч = 137,4 кВт ч

3) определим стоимость потребляемой электроэнергии:

Стоимость руб. = А кВтч х тариф

Тариф = 2,04 руб./кВт ч.

Стоимость = 137,4 кВтч × 2.04 руб./кВт ч = 280,30 руб.

При применении энергосберегающих ламп расход семьи значительно снижается.

Заключение

Наше исследование завершено. Мы попытались найти пути экономии электроэнергии в школе, дома. На наш взгляд, они эффективны и могут привести к значительной экономии средств школьного и семейного бюджета.

Думаем, что каждый ученик, семья должны определить свою программу экономии, во всяком случае, серьезно задуматься об этом. Чем серьезнее подойти к этому вопросу, тем весомее будет результат. В условиях повышения государственных затрат на выработку энергии, каждый из нас должен внести свою часть в экономию государственных средств.

Наше исследование помогло нам понять значимость темы, определить жизненную позицию. Мы согласны, что сегодня необходимо беречь каждый киловатт. Это личная, семейная и государственная задача.

Тезисы проекта

Секция «Математика и экономика»

« Снижение потребления электроэнергии в школе».

Выполнил: Петренко Дарья,

Ученица 9 класса МОУ СОШ № 47

Руководитель: ,

учитель физики МОУ СОШ № 47

Введение

В условиях экономического кризиса, школе необходимо экономить все денежные средства , выделяемые на её содержание, в том числе и расходов на оплату электроэнергии. Экономия электроэнергии не помогает снизить её потребление! Значит нужно искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы или электроприборы, техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе. Была выдвинута гипотеза о том, что большую долю потребления электроэнергии в школе составляют: плиты в столовой и люминесцентные лампы для освещения учебных кабинетов и коридоров школы, а также лампы накаливания в учебных кабинетах. Цель проектно-исследовательской работы: Эффективно снизить потребление электроэнергии в школе без привлечения дополнительных денежных средств, достижение цели возможно при решении следующих задач: подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности); с помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника; рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами; определить основные статьи расходов (большая доля электропотребления от общего по школе); подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств. Работа велась в течение 4 месяцев. Работа имеет практическую значимость, результаты исследования могут быть использованы для снижения потребления электроэнергии для других школ, детских садов, промышленных предприятий.

Основное содержание работы

Было посчитано общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записала их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, и другой оргтехники и других используемых электроприборов (столовая, домоводство, мастерские музыкальный кабинет, актовый зал и другое). По результатам анкетирования учителей, вахтеров , уборщиц и работников столовой было определено общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за неделю, и рассчитано среднее значение ежедневного энергопотребления каждого вида потребителя. По моим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в нашей школе составляет 414,418 кВт*ч. Мои расчетные данные отличаются от реальных данных незначительно на 6 %, значит можно считать, что оценка ежедневного потребления электроэнергии проведена, верно. Тогда стало возможно выделить основные потребители: плиты в столовой, затем люминесцентные лампы, используемые для освещения кабинетов и коридоров школы, лампы накаливания. Гипотеза подтвердилась. Снизить электропотребление плит в столовой, без замены плит на новые, т. е. без серьезных вложений денег невозможно. Значит, чтобы снизить расходы школы на оплату электроэнергии необходимо снизить потребление электроэнергии на освещение кабинетов и коридоров школы.

Снизить потребление электроэнергии можно за счет изменения мощности ламп. Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно не­сколькими способами. Во-первых, возможно несколько сни­зить световой поток (и, как результат, мощность) ламп в начальный период их эксплуатации, когда отдаваемый новыми лампами световой поток превосходит не­обходимое значение. Bo-вторых, нередко количество све­тильников превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единствен­ный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может состав­лять от 15 до 25%. В-третьих, если принять во внимание наличие в помещениях естественного осве­щения в светлое время суток, даже сниженная за счет компенсации указанных избыт­ков освещенности мощность светильников окажется завышенной по сравнению с не­обходимой. Рациональным использовани­ем дневного освещения удается добиться наиболее значи­тельной экономии энергии, так как во мно­гие моменты времени суток светильники могут быть включены на минимальную мощность (1-10% от номинальной). Экономия элект­роэнергии при этом составит 25-40%.

Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор в школе.

Лампы накаливания целесообразнее всего заменить энергосберегающими лампами, три лампы свечки по 60 Вт, можно заменить одной энергосберегающей лампой 36 Вт, уровень освещенности при этом не изменится, экономия при этом составит 80%. Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза, так как ламп будет не 182, а 60. Энергопотребление составит 0,036*370/3= 4,44 кВт·ч за один день, это в 5 раз меньше.

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: в условиях экономического кризиса, школе необходимо экономить все денежные средства, выделяемые на её содержание. В течение нескольких месяцев в школе наблюдается перерасход электроэнергии. В школе была принята программа экономии электроэнергии, вахтеры следили за светом в коридорах, на лестнице, подсобных помещениях, учителя за экономией электроэнергии у себя в кабинетах, однако существенного снижения потребления электроэнергии не произошло (всего 1,5 %). Экономия электроэнергии не помогает снизить её потребление! Значит нужно искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы или электроприборы, техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе.

Гипотеза: Большую долю потребления электроэнергии в школе составляют: плиты в столовой и люминесцентные лампы для освещения учебных кабинетов и коридоров школы, а также лампы накаливания в учебных кабинетах.

Цель: Эффективно снизить потребление электроэнергии в школе без привлечения дополнительных денежных средств.

Подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности). С помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника. Рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами. Определить основные статьи расходов (большая доля электропотребления от общего по школе). Подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЖЕДНЕВНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

В сентябре я посчитала общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записала их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, и другой оргтехники и других используемых электроприборов (столовая, домоводство, мастерские музыкальный кабинет, актовый зал и другое). Составила анкеты для учителей и вахтеров, уборщиц школы, по которым можно было оценить в течении какого времени ежедневно используется тот или иное прибор, лампа освещения. Учителя для заполнения анкеты в течение недели записывали, сколько было проведено уроков со светом, выключали ли они свет во время перемен, открывали ли жалюзи в кабинете для поступления естественного света, в течение какого времени они использовали технические средства. Вахтеры и уборщицы и работники столовой были опрошены один раз по тем же вопросам только еще про коридоры, лестницы и подсобные помещения. Я сосчитала общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за неделю и разделила на шесть для нахождения среднего значения ежедневного энергопотребления каждого вида потребителя. (Воскресенье я решила не учитывать, т. к. энергопотребление в этот день недели незначительно).

В течение октября месяца я проводила наблюдения за кабинетами в школе, приходила в школу пораньше и записывала время, в которое был включен свет в каждом кабинете, каждую перемену проходила по всем кабинетам и коридорам и фиксировала наличие света, чтобы скорректировать информацию, собранную от учителей и вахтеров методом анкетирования. Оказалось, что в действительность общая продолжительность горения света оказалась даже немного меньше, чем по оценке с помощью анкетирования, т. к. некоторые кабинеты используются непостоянно (учителя уходили на курсы, уроков в кабинете не было и другое). Сильных отличий в среднем значении времени работы обнаружено не было.

Для определения энергопотребления необходимо мощность прибора умножить на продолжительность его работы. Отдельно для каждого вида ламп и бытовых приборов я сосчитала общее время их работы, например всего в школе длинных люминесцентных ламп – 62 штуки, я сложила время рабы каждой лампы и получила общее время их работы. Общее время работы для удобства округлила до целого числа, причем во всех случаях до большего, чтобы не занизить результаты. Энергопотребление численно равно физической величине работе тока. В учебнике Пурышевой, Важеевской «Физика 8 класс » я нашла формулу, по которой можно рассчитать работу: А=P *t , где A – работа, P – мощность, t время. Чтобы сразу получить работу в КВт*ч, я мощность всех ламп и электроприборов перевела в кВт, для этого нужно значение в Вт разделить на 1000, а время сосчитала в часах. Для определения стоимости нужно количество потребленной энергии в кВт·ч умножить на цену за 1 кВт·ч. Все произведенные расчеты я свела в таблицу 1.

По моим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в нашей школе составляет 414,418 кВт*ч. Можно ли считать, что этот результат достоверным? Да, если он совпадает с реальным значением потреблением электроэнергии в день.

Таблица 1.

Чтобы рассчитать реальное электропотребление в день я воспользовалась показаниями электросчетчика за четыре месяца, сложила их и разделила на количество рабочих дней за этот период. Все данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Мои расчетные данные отличаются от реальных данных незначительно на 6 %, значит можно считать, что оценка ежедневного потребления электроэнергии проведена, верно. Тогда по таблице 1 видно, что основную долю потребления электроэнергии составляют плиты в столовой, затем люминесцентные лампы, используемые для освещения кабинетов и коридоров школы, лампы накаливания, работа которых в часах более чем в десять раз меньше, чем работа люминесцентных ламп, однако энергопотребление меньше лишь в три раза. Гипотеза подтвердилась. Снизить электропотребление плит в столовой, без замены плит на новые, т. е. без серьезных вложений денег невозможно.

Значит, чтобы снизить расходы школы на оплату электроэнергии необходимо снизить потребление электроэнергии на освещение кабинетов и коридоров школы. Решению этой задачи посвящена вторая глава моего исследования, в которой представлены способы снижения потребления электроэнергии на освещение, которые мне удалось найти в литературе.

СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Энергопотребление осветительной ус­тановки за некоторый период определяет­ся мощностью осветительного оборудова­ния и его суммарной наработкой за этот период. Значит, снизить потребление элек­троэнергии возможно двумя основными способами: снижением номинальной (либо текущей) мощности освещения и уменьше­нием времени работы. Причем это не должно приводить к снижению качества освещения.

Снижение номинальной (установлен­ной) мощности освещения в первую оче­редь означает переход к более эффективным источникам света, дающим нужные световые потоки при существенно мень­шем энергопотреблении. Однако снижение номинальной мощности освещения все же имеет ограниченный потенциал энергосбережения. Например, лучшие из источников света, применяемых в настоящее время для внутреннего осве­щения, по характеристикам световой отда­чи практически достигли предела в 96-104 лм/Вт при одновременном сниже­нии относительных потерь в пускорегулирующей аппаратуре до 10% и менее. Ста­бильность этого значения также высока и в конце срока службы ламп составляет 80-95% от начального. Это относится и к современным типам светильников, реальные значения, КПД кото­рых составляют 70-80%, а их снижение во времени незначительно.

На долговременную же перспективу можно изыскать, более существенные воз­можности. Эти возможности связаны с внедрением современных систем управле­ния, регулирования и контроля освети­тельных установок. Применение регулиру­емых люминесцентных светильников поз­воляет эксплуатировать их при сниженной (по сравнению с номинальной) мощности. А это значит, что при неизменной установ­ленной мощности освещения снижается те­кущая (фактически потребляемая) мощ­ность и энергопотребление.

Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно не­сколькими способами.

Во-первых, возможно несколько сни­зить световой поток (и, как результат, мощность) ламп в начальный период их эксплуатации, когда отдаваемый новыми лампами световой поток превосходит не­обходимое значение. По мере старения ламп он может быть плавно увеличен, что, помимо экономии электроэнергии, обеспечивает и повышенную стабильность освещения во времени.

Bo-вторых, нередко количество све­тильников по строительно-конструктивным, архитектурным или другим сообра­жениям превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единствен­ный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. По оцен­кам, приведенным в статье «Мероприятия по снижению электропотребления и рациональному использованию электроэнергии» Бедретдинов Рафик http://www. technolux. info/ Светотехника на портале ЭкспертЮнион , потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может состав­лять от 15 до 25%.

В-третьих, если принять во внимание наличие в помещениях естественного осве­щения в светлое время суток, даже сниженная за счет компенсации указанных избыт­ков освещенности мощность светильников окажется завышенной по сравнению с не­обходимой. Рациональным использовани­ем дневного освещения (переходом от ис­кусственного освещения к комбинирован­ному) удается добиться наиболее значи­тельной экономии энергии, так как во мно­гие моменты времени суток светильники могут быть вообще отключены либо включены на минимальную мощность (1-10% от номинальной). Экономия элект­роэнергии при этом составит 25-40%.

Итак, все перечисленное сводится к тому, что снизить потребление электроэнергии можно за счет изменения мощности ламп, а как регулировать мощность?

Диммером (от англ. dim - "затемнять") называют регулятор электрической мощности нагрузки, включаемый последовательно с ней. Диммер позволяет плавно или ступенчато изменять напряжение, подаваемое на осветительный прибор, регулируя тем самым яркость его свечения , Википедия.

Диммеры для люминесцентных ламп. Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. Процесс управления люминесцентной лампой весьма непрост с технической точки зрения, и в его подробностях я еще не разобралась. Но поняла, что ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. Лампа при этом плавно изменяет свою яркость, но срок ее службы не сокращается. Управляемые ЭПРА в соответствии с существующими в стандартами делятся на два класса: аналоговые и цифровые.

В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор.

Экономия электроэнергии доходит до 25% в стандартом включении, т. е. тратится меньше электричества для создания определенного уровня освещенности. А по мере увеличения естественного света можно уменьшать яркость люминесцентных ламп и тем самым потреблять гораздо меньше электроэнергии.

В литературе я обнаружила еще одно достоинство использования ЭПРА - обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект "усталости глаз" при работе за компьютером. Согласно гигиеническим нормам уровень пульсаций светового потока должен быть
- в помещениях, оборудованных компьютерами не более 5% (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)
- в учреждениях общего образования, начального, среднего и высшего специального образования – 10% (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03). Таким образом, использование диммеров в школе приводит к выполнению требований СанПиН.

Лампы накаливания целесообразнее всего заменить энергосберегающими лампами, три лампы свечки по 60 Вт, можно заменить одной энергосберегающей лампой 36 Вт, уровень освещенности при этом не изменится, экономия при этом составит 80%.

Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза, так как ламп будет не 182, а 60. Энергопотребление составит 0,036*370/3= 4,44 кВт·ч за один день , это в 5 раз меньше.

ОЦЕНКА ЗАТРАТ НА ПРИМЕНЕНИЕ ВЫБРАННЫХ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Необходимо приобрести 60 энергосберегающих ламп примерной стоимостью 120 рублей, что составит 7200 рублей, и снизит ежедневные расходы по этой статье с 50 рублей до 10 рублей. Таким образом, ежедневная экономия составляет 40 рублей, значит, все эти лампы окупятся за 180 дней. Учитывая, что в учебном году 210 дней, можно утверждать, что замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы не повлечет дополнительных расходов, зато на следующий год позволит сэкономить 210*40=8400 рублей, которые можно использовать на приобретение диммеров. Необходимо приобрести 14 диммеров по приблизительной стоимости 800 рублей, у нас уже будут 8400 рублей сэкономленных, и мы затратим еще 2900 рублей на приобретение диммеров (всего 11300 рублей). Экономия элект­роэнергии по статье люминесцентные лампы при этом составит 25-40% , т. е. 40-60 рублей в день, а это рублей. Таким образом, без дополнительных вложений, за два года можно заменить лампы накаливания на энергосберегающие лампы, установить диммеры, и на третий год сэкономить рублей на оплате электроэнергии. А это значит, что можно будет задуматься о замене электроплит в столовой, которые являются основным потребителем электроэнергии на более современные мощность которых менее 1 кВт. Ежедневное потребление электроэнергии за два года снизится примерно на 30 кВт*ч, что составляет почти 70 рублей в день.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение выбранных способов снижения потребления электроэнергии позволит снизить потребление электроэнергии, на 8 %, что составит около 10 % экономии денежных средств. Из выше сказанного можно сделать вывод, что цель работы достигнута. Работа имеет практическую значимость, результаты исследования могут быть использованы для снижения потребления электроэнергии для других школ, детских садов, промышленных предприятий.

Практическая работа Существует правило Совершенно правильно: Только там народ богат, Где энергию щадят; Где во всём царит расчёт И всему известен счет Цель:  рассмотреть возможности по экономии электроэнергии в школе и сформировать осознанный подход к экономии Основополагающий вопрос  Возможно ли экономить электроэнергию школе?  Как сэкономить электроэнергию в школе?  Развитие человеческого общества неразрывно связано с использованием природных ресурсов нашей планеты, с употреблением энергии во все возрастающих масштабах. Но большинство ресурсов не возобновляется. Это повышает ответственность людей перед грядущими поколениями за бережное и рациональное использование ресурсов планеты, возможно меньшее загрязнение ее всевозможными отходами. В своей работе мы рассматриваем способы экономии электроэнергии в нашей школе Задания практической работы 1.Определить,сколько средств можно сэкономить благодаря ежедневной экономии электроэнергии.  2.Создать эффективные правила энергосбережения для учащихся и учителей школы, памятку «Экономь электроэнергию».  Экономия электроэнергии в школе начинается с осознания такой необходимости. Да и показания электросчетчика проголосовавшего рублем в вашу сторону при возрастающих тарифах на электроэнергию вам четко скажут – экономия электроэнергии в школе – необходимость. Первое. Самым простым решением, которое можно осуществить прямо сейчас, это приобрести энергосберегающие лампы. В нашем классе были заменены лампы накаливания на люминесцентные лампы Вот простой пример такой экономии. В классе использовалась раньше 6 ламп накаливания Потребляемая энергия за час 6 * 50 Вт = 800 Вт За три часа в день 800 Вт*3 = 2400 Вт Потребляемая энергия за неделю 2400 Вт*6=14 400 Вт Потребляемая энергия за месяц 2400 Вт*24 = 57 600 Вт За период с октября по март 57600 Вт*6 = 345 600 Вт Теперь в классе используются 24 люминесцентные лампы Потребляемая энергия за час 24 * 20 Вт = 480 Вт За три часа 480 Вт*3 = 1 440 Вт Потребляемая энергия за неделю 1440 Вт*6=8 640 Вт Потребляемая энергия за месяц 1440 Вт*24 = 34 560 Вт За период с октября по март 34 560 Вт*6 = 207 360 Вт Экономия потребление электрической энергии в классе в течении года составляет 138 240 Вт Потребляемая энергия в классе 350000 300000 250000 200000 лампы накаливания люминесцентные лампы 150000 100000 50000 0 за сутки за неделю за месяц за год Проанализировав потребление и экономию электрической энергии в классе нас заинтересовала, а сколько же электрической энергии мы потребляем и экономим в школе, во всех учебных кабинетах В нашей школе для обучения используется 12 учебных кабинетов: -Потребляем энергии в течении года 12*207360 Вт = 2 487 720 Вт -Экономия потребляемой энергии при использовании люминесцентных ламп 12*138240 Вт = 1 658 880 Вт Вопрос: а сколько денег мы экономим? 1 658 880 Вт = 552, 96 кВт*ч Сегодня тарифная ставка за 1 кВт*ч составляет 295 рублей 552,96 * 295 = 163 123 рубля Замена ламп накаливания компактными люминесцентными лампами обеспечило нам, по крайней мере, 2-х-кратную экономию электроэнергии! Мы провели расчеты по экономии электроэнергии используя только один способ экономии (замена ламп накаливания энергосберегающими лампами). Если учесть все способы экономии электрической энергии (срок службы ламп, световое излучение, естественное освещение, рациональное использования освещения и потребление электрической энергии в течении рабочего времени), то экономия электрической энергии и денежных средств будет гораздо больше. С этой целью были разработаны и используются рекомендации по экономии электрической энергии в школе Уважаемые учащиеся школы, не забудьте, пожалуйста:       выходя из класса на перемену, выключайте освещение в классной комнате; выключайте освещение в классной комнате, когда достаточно солнечного света; при оформлении классной комнаты не ставьте на подоконники большие цветы – они закроют доступ части света; при оформлении классной комнаты не завешивайте окна длинным тюлем – он тоже поглощает часть световой энергии; закончив работу на компьютере, не забудьте его выключить; не включайте лабораторное оборудование без разрешения учителя и без надобности, выключайте его сразу после окончания работы. Уважаемые работники кухни, не забудьте, пожалуйста:        можно экономить до 20% энергии, используя крышки на кастрюлях и сковородах; включайте только те конфорки плиты, на которые будете ставить посуду; дверцу духовки открывайте только по необходимости; в процессе приготовления используйте минимальное количество воды; подогревайте только необходимое вам количество воды; размер разогреваемой посуды должен соответствовать размеру «блина» электроплиты; можно экономить электроэнергию, доводя блюда до готовности на выключенной плите, которая еще долго сохраняет тепло. Наши достижения   разъяснительная работа с учащихся и педагогами принесла положительные результаты. Экономия электроэнергии за осенний период 2012 года по сравнению с 2011 годом на 17 %.