Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Технология / Другие методич. материалы / Исследовательская работа по технологии "Как сэкономить электроэнергию

Исследовательская работа по технологии "Как сэкономить электроэнергию


  • Технология

Поделитесь материалом с коллегами:



Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя школа №4

городской округ г. Выкса, Нижегородская область





«Как сэкономить электроэнергию?»

Физико-математическое отделение

Секция технологическая
























Работу выполнил:

ученик 9 класса

Фролов Роман

Руководитель работы

Кошелева Татьяна Петровна











2015 год

г. Выкса





Оглавление

Аннотация……………………………………………………3стр

Введение………………………………………..……………..4стр

Глава 1. Обзор литературы…………………..…………….7 стр

Глава 2. Электрификация……………………...…………..8 стр

2.1 История электрификации России………………………..8 стр

2.2Первая лампочка…………………………..………………11 стр

Глава 3. Энергосберегающие технологии………………..13 стр

3.1Электролампы………………………………..……………13 стр

3.2.Энергосберегающие бытовые приборы…………………19 стр

Глава 4. Энергосбережение на улицах

городского округа город Выкса………………….…….…..21 стр

Глава5. Эксперементы и исследования…….……………24 стр

Выводы…………………………………………….………….29 стр

Список используемой литературы…………….……..……30 стр

Приложения………………………………….………….……31 стр




Аннотация

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. На мой взгляд, задуматься об экономии электроэнергии необходимо на школьной скамье. Я решил глубже изучить эту тему и ответы на интересующие меня вопросы

Цель работы: выяснить пути экономии электроэнергии в городе и дома.
Задачи:

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


  • Анализ положения дел с экономией электроэнергии в городе и дома


  • Подготовка предложений по экономии электроэнергии через внедрение ресурсосберегающих технологий.


  • Пропаганда экономии электроэнергии через средства информации в нашей школе.






















Введение


«Без энергии невозможно существование

физического мира, а раз это так,

то мыне можем представить себе развитие

без изменения масштабов или характера

энергетических потоков. И ввиду того,

что энергия имеет столь фундаментальное

значение, каждый из этих изменений

влечет экологические последствия»

Д.Брукс


В 1992 г. в Бразилии состоялась конференция Организации Объединенных Наций (ООН) по окружающей среде и развитию. На ней присутствовали представители 197 стран мира. На конференции была принята так называемая “Программа устойчивого развития”. Основная идея этой программы состоит в том, что на всех уровнях современного общества — межгосударственном, государственном, местном, индивидуальном — должны быть приняты срочные меры по предотвращению всемирной экологической катастрофы.

Ключевую роль в предотвращении экологической катастрофы играет энергосбережение. Проблема разумного использования энергии является одной из наиболее острых проблем человечества. Современная экономика основана на использовании энергетических ресурсов, запасы которых истощаются и не возобновляются. Но это даже не главное. Современные способы производства энергии наносят непоправимый ущерб природе и человеку. Медики считают, что здоровье людей на 20% зависит от состояния окружающей среды.

Загрязнение атмосферы при использовании невозобновляемых источников энергии ведет к всеобщему потеплению, таянию полярных льдов и повышению уровня мирового океана в течение последующих веков. Мы не знаем, когда именно скажутся эти изменения, но комиссия ООН по климату утверждает, что всеобщее потепление уже началось. Необходимо что-то делать уже сейчас для предотвращения экологической катастрофы.

Проблемы энергосбережения в современных условиях приобретают все большую актуальность. Мировое сообщество обеспокоено надвигающимся энергетическим кризисом и предпринимает огромные усилия по изысканию новых технологических и технических решений, направленных насокращение потребления энергии, а также планирует использование возобновляемых источников энергоснабжения. Огромные потери энергии в ЖКХ связаны с пренебрежительным отношением со стороны потребителей. В больших городах, десятки тонн топлива в день тратится напрасно, только из-за того что ежедневно у нас забывают гасить сотни тысяч осветительных приборов. Мало кто из нас задумывается о том, что сто лампочек по 75 ватт, работающих впустую, только за один час «сжигает» несколько килограммов нефти или угля, при этом попутно загрязняя окружающую,  природную среду выделением вредных веществ

23 ноября 2009 года президент России подписал Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Каждая семья оказывает определенное воздействие на окружающую среду. Она как бы подключена к единой системе жизнеобеспечения. По каналам этой системы - электрическим и тепловым сетям, водопроводу, газопроводу, через торговые, бытовые, коммунальные, снабженческие организации и предприятия мы получаем все то, что необходимо для нормального содержания домашнего очага.

Если каждый человек будет бережно относиться к расходованию природных ресурсов, экономить электроэнергию, воду, сокращать употребление одноразовых упаковочных материалов, то тем самым будет способствовать предотвращению всемирной экологической катастрофы. Я решил на примере моей семьи провести исследования, как можно сэкономить потребление электроэнергии в доме. Моя работа поможет сделать нашу жизнь более дружественной по отношению к природе, осознанно перейти к ресурсосбережению в доме, сэкономить средства на оплату потребляемых ресурсов, улучшить свой быт, добиться большего комфорта.

В своём исследовании я выдвинул гипотезу и поставил следующие цели изадачи.

Гипотеза: Можно ли с экономить электроэнергию использую современные технологии.

Цель моего исследования: определить способы рационального использования электроэнергии в домашних условиях, городе.

Задачи:

  1. Сбор информации по данной теме.

  2. Сравнительный анализ.

  3. Провести анкетирование – опрос среди учащихся и учителей

Работа проводилась в ноябре – январь 2014- 2015 года. Выяснил, что для того, чтобы вскипятить полный чайник для семейного чаепития и воду для меня и двух моих друзей, требуется разное количество энергии. Задумался о вопросе энергосбережения и ухудшения экологической обстановки на планете, нашёл в литературных источниках ответы на вопросы, которые у нас возникли, и рассказали родителям о данной проблеме.

Объектом исследования: энергосберегающие технологии современного мира.

Предмет исследования энергосбережение в быту и на улицах города

Методы исследования: анкетирование, сбор информации, эксперимент, сравнительный анализ, систематизация материала в форме буклета.



Глава 1. Обзор литературы

Рост городов и потребностей горожан, а вместе с ними и рост мирового товарооборота торговых путей сообщения привело к неуклонному росту энергетических потребностей производства[8] .

В настоящее время бурно развивающаяся мировая экономика требует все больших энергетических затрат, непрерывного роста энерговооруженности хозяйства стран мира, повышения доли механизации и автоматизации производства. Традиционные энергоресурсы, уголь, нефть,природный газ истощаются[1]. Открытие и освоение новых месторождений стоит дорого и требует не мало времени. Нет ни одного энергоисточника, который не причинял бы вреда окружающей среде. [3].

Очень важно экономить энергию. Один путь решения энергетической

проблемы зависит непосредственно от нас с вами. Это экономия энергии в

бытовых условиях [8] .

Что понимают под словом «энергосбережение»? Не считая борьбы с

откровенной бесхозяйственностью при использовании энергии (хотя

бороться с ней, конечно же, нужно беспощадно!), можно выделить три

основные направления энергосбережения:

полезное использование (утилизация) энергетических потерь,

модернизация оборудования с целью уменьшения потерьэнергии,

интенсивное энергосбережение [4].

Энергосбережение означает, что мы начинаем тратить за то же самое

время меньше энергии, чем раньше, так используем энергию более

рационально [5].

Энергию нужно беречь, чтобы уменьшить вредное воздействие на

природу и экономно использовать полезные ископаемые.

Энергосбережение можно назвать самым дешевым и экологически

чистым «источником» энергии [7].



Глава 2. Электрификация 

1История 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 году 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.
В 1920 по инициативе В. И. Ленина был разработан первый план Электрификация России — план ГОЭЛРО, в основу которого была положена ленинская формула "Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация всей страны» (фото 1). В 1922 году введены в строй Каширская ГРЭС и "Уткина заводь" (ныне 5-я ГРЭС Ленэнерго); в 1924 — Кизеловская ГРЭС на Урале, в 1925 — Горьковская и Шатурская ГРЭС. 8 ноября 1927 состоялась торжественная закладка Днепровской ГЭС. К 1931 основные задания плана ГОЭЛРО по наращиванию мощности районных электростанций и по производству электроэнергии были выполнены. В годы предвоенных пятилеток (1929—40) созданы крупные энергосистемы на территории Украины, Белоруссии, Северо-запада и др. В начале Великой Отечественной войны 1941—45 оборудование многих электростанций было эвакуировано в тыловые районы, где в рекордные сроки вводились в эксплуатацию новые энергетические мощности. За 1942—44 введено 3,4ГВт, главным образом на Урале, в Сибири, Казахстане и Средней Азии. За годы войны разрушена 61 крупная электростанция общей мощностью

около 5 ГВт, вывезено в 14 тыс. котлов, 1,4 тыс. турбин и свыше 11 тыс. электродвигателей.
  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.

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


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.

http://fs.nashaucheba.ru/tw_files2/urls_3/1153/d-1152489/1152489_html_m2c40af90.jpg


Фото 6. Электрификация СССР










2.Первая лампочка

Познакомившись с учебной литературой, сайтами в интернете мы узнали, что первая лампочка накаливания появилась в 1878 году. Ее изобрел Томас Эдисон (фото 2,3).

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".

http://fs.nashaucheba.ru/tw_files2/urls_3/1153/d-1152489/1152489_html_b453641.jpghello_html_m4d92cbc4.jpg



Фото 2. Томас Эдисон - изобретатель лампы накаливания 

Фото 3. Лампа накаливания с угольной нитью
















Глава 3. Энергосберегающие технологии

  1. Электролампы

Российское правительство включилось в общемировую борьбу за энергосбережение и энергоэффективность, начав с поэтапного запрета выпуска и импорта ламп накаливания, что предполагает повсеместный переход на энергосберегающие лампы, и готово, по словам министра экономического развития РФ, потратить на это порядка 100 млрд. рублей.

23 ноября 2009 г. Президент Российской Федерации Д.А. Медведев подписал Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». С 1 января 2011 года, в соответствии с этим законом в России введён полный запрет на оборот ламп накаливания мощностью выше 100 Вт.

Экономить можно даже на электролампах. Мы побывали в магазине и выяснили, что в продаже сейчас имеются лампы трех типов: лампа накаливания, энергосберегающая лампа и светодиодная лампа.

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

( фото 4). 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:

  1. Низкая световая отдача

  2. Относительно малый срок службы

  3. Хрупкость и чувствительность к удару

  4. Представляют пожарную опасность.

Энергосберегающиелампы
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 (фото5).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 све

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 

Светодиодные лампы

Светодиодное освещение  — одно из перспективных направлений технологий искусственного освещения, основанное на использовании светодиодов в качестве источника света. Использование светодиодных ламп в освещении уже занимает 37% рынка. Развитие светодиодного освещения непосредственно связано с технологической эволюцией светодиода. Разработаны так называемые сверхъяркие светодиоды, специально предназначенные для искусственного освещения. ( фото 6).

В сравнении с обычными лампами накаливания светодиоды обладают многими преимуществами:

  • экономично используют электроэнергию по сравнению с традиционными лампами накаливания (результаты анкеты);

  • срок службы в 30 раз больше по сравнению с лампами накаливания;

  • возможность получать различные спектральные характеристики, без потери в световых фильтрах;

  • безопасность использования;

  • малые размеры;

  • отсутствие ртутных паров (в сравнении с люминесцентными лампами);

  • отсутствие ультрафиолетового излучения и малое инфракрасное излучение;

  • незначительное тепловыделение.

Недостатки светодиодных ламп:

  • высокая цена. Цена у сверхярких светодиодов в 50 - 100 раз больше, чем у обычной лампы накаливания;

  • напряжение строго нормировано для каждого вида ламп, светодиоду необходим номинальный рабочий ток. Из-за этого появляются дополнительные электронные узлы, называемые источниками тока. Это обстоятельство влияет на себестоимость системы освещения в целом. В самом простом случае, когда ток невелик, возможно, подключение светодиода к источнику постоянного напряжения, но с использованием резистора;

На сегодняшний день большинство стран Европы склоняются к мнению использования светодиодных источников света. (Таблица 2)

Тип лампы

Мощность (Вт)

Накаливания

  50  

  55  

  60  

  65  

  75  

  80  

  90  

  100  

  105  

Энергосберегающая

  10  

  11  

  12  

  13  

  15  

  16  

  18  

  20  

  21  

Светодиодная

  6  

  6,5

  7

  8

  9

  10

  11

  12

  13

Умная лампочка для дома и парадной

Современные интерактивные технологии стремительно становятся стандартным атрибутом для всех бытовых предметов, и даже добрались до лампочек. Вслед за Philips Hue на рынке появился еще один похожий гаджет, на этот раз, от компании с говорящим именем Lumen. Это светодиодный прибор с возможностью изменения цвета свечения, и модулем Bluetooth, который обеспечит дистанционное управление с мобильного гаджета на Android или iOS. С виду - обычная лампочка, ярко и приятно светит... А на деле это не простая светодиодная лампа ТР6.1, она имеет встроенный датчик света, движения и реле отключения. Она будет включаться, когда распознает, что объект двигается, и будет еще усердно светить секунд 60 после того, как движение прекратится!

Можно вообще не оставлять выключатель света включенным, умная лампочка сама ТР.:.1 (фото 7).решит, когда нужно включаться или выключаться. Идеальное решение для подъездов или квартир. 

Срок службы умной лампочки - 5000 часов

Плюсы
- экономия энергии
- гибкая настройка
- изменение цвета
Минусы
- несовершенное приложение для Android
- неравномерное рассеивание светового потока







http://fs.nashaucheba.ru/tw_files2/urls_3/1153/d-1152489/1152489_html_5193d83.jpghttp://fs.nashaucheba.ru/tw_files2/urls_3/1153/d-1152489/1152489_html_m4d6cc339.jpg










Фото4. Лампа накаливания
http://www.stroynet.ru/users/files/63713-5549579.jpg
Обзор умной светодиодной лампочки Lumen TL800 Bluetooth Bulb

Фото 5. Энергосберегающая лампа

Фото 6. Светодиодная лампа Фото 6. Светодиодная Умная лампа









2.Энергосберегающие бытовые приборы

Экономно использовать электроэнергию помогают бытовые приборы. Энергопотребление является одной из важнейших характеристик бытовой техники. В 1992 г. с целью повышения эффективности электробытовых приборов Европейским Сообществом была принята директива 92/75/ ЕЕС, согласно которой с января 1995 г. каждый прибор европейских производителей был обязан иметь наклейку, отображающую его энергетические характеристики. На этой наклейке классы энергоэкономичности обозначаются латинскими буквами от А - очень экономичного, до G - прибора с высоким расходом электроэнергии. В цветовом исполнении наклейки для каждого класса обозначаются определенным цветом: оттенками зеленого - классы А, В и С и далее в красную часть спектра, вплоть до G.(фото 7)

Непрерывное совершенствование бытовой техники в течение последнего десятилетия настолько «подтянуло» продукцию основных фирм-производителей к высшей отметке - классу А, что ее значение девальвировалось. Так, к 2000 г. уже около 20% продаваемых в Европе бытовых холодильников имели класс энергопотребления А, а в некоторых странах доля таких холодильников достигла 50%. Снижение рыночного статуса класса А заставило страны Евросоюза принять в последние годы ряд новых директив, вводящих дополнительные градации энергопотребления. Кроме того, этими директивами классы энергопотребления и соответствующие наклейки были введены для тех категорий бытовой техники, к которым энергетическая маркировка ранее не применялась (духовки, бытовые кондиционеры). Экономичные модели холодильников, стиральных машин и других бытовых приборов способствуют экономии электроэнергии.



hello_html_432b4f58.gif

Фото 7. Наклейка с энергетические характеристики.















Глава 4. Энергосбережение на улицах городского округа город Выкса

Гори, гори ясно, чтобы не погасло.

(Русская народная сказка «Двенадцать месяцев»)

В последние годы Выкса преображается на глазах. Но, несмотря на динамичное развитие города, отсутствие освещения на его ночных улицах, в особенности в частном секторе, долгое время оставалось одной из самых злободневных проблем. Сама за себя говорит цифра: фонари горели только на 65% территории. Сегодня ситуация изменилась.

С 2007-го перед муниципалитетом стояла задача: решить вопрос с освещённостью. К марту прошлого года намеченное было выполнено на 100%. Но, как следствие, резко, практически в два раза, увеличилась сумма оплаты за уличное освещение. И тогда администрация города пошла на буквально «революционную» меру – внедрение новой, отвечающей самым современным требованиям, автоматизированной системы. Задуманное осуществлялось поэтапно.

Для определения лучшего инновационного решения объявили открытый конкурс на проведение соответствующих работ. В нём приняли участие компании из Москвы, Нижнего Новгорода, Владимира, Белгорода. По результатам отобрали автоматизированную систему управления уличным освещением «Гелиос», разработанную институтом высоких технологий Белгородского государственного университета.

Надо напомнить, что ранее действующая у нас система работала от фотодатчиков, которые давали погрешность при включениях-выключениях до 30 минут в час. Помните горящие «невпопад» фонари на улицах? Несовершенные светодатчики «съедали» огромное количество электроэнергии, что, в конечном итоге, означало простое

выбрасывание денег на ветер.



Когда и сколько «светить», командует «Гелиос»

Ещё в январе 2009 года городская администрация провела открытый конкурс на разработку и внедрение автоматизированной системы управления уличным освещением. Цель – сделать его работу эффективной, при этом снизить энергопотребление на освещение города, а, следовательно

сэкономить бюджетные средства.

Конкурс выиграло ООО «Квант», с которым и заключили муниципальный контракт на внедрение системы «Гелиос», выделив из бюджета 2,5 млн. рублей. В такую сумму оценивался первый и основной этап по переводу уличного освещения Выксы на автоматизированное управление. В итоге было установлено 22 шкафа, что позволило подключить к программному комплексу 63% сетей. Теперь освещением на центральных городских магистралях с автобусным движением начал «командовать» «Гелиос»: в вечернее время все фонари дружно включаются, после полуночи, точнее с часа ночи до пяти утра, переходят на экономный режим. Горит только каждый второй, а значит, в этот отрезок времени на освещение данных улиц потребляется электроэнергии вдвое меньше.
– Тщательный анализ расходов на уличное освещение города за три года применения этой системы показал, что затраты бюджетных средств сократились на треть, – уточнил начальник управления ЖКХ администрации городского округа Денис Скалкин. – Несмотря на то, что тарифы на электроэнергию каждый год растут на 10-20%, в 2011 году расходы города на уличное освещение составили 7,8 млн. рублей, а в 2009-ом – 10 млн. рублей. Причём за это время количество освещаемых территорий увеличилось: в микрорайонах установлены дополнительные фонари во дворах,
подключен автовокзал, к городу добавились с. Мотмос и п. Ризадеевский.
В общем, система «Гелиос» полностью окупила себя, в данный момент она охватывает 80% сетей уличного освещения. В дальнейшем будем к ней постепенно подключать посёлки с наиболее объёмной сетью уличного освещения. Начнём с тех, где это можно сделать с наименьшими затратами, где установлены узлы учёта расхода электроэнергии. В городе у нас всё уличное освещение «под учётом», в других населённых пунктах в этом году предстоит большая работа по установке электросчётчиков, позволяющих оплачивать реальное потребление электроэнергии и экономить бюджетные средства.
Что касается требований к содержанию и эксплуатации объектов наружного освещения, изложенных в проекте Правил благоустройства, то в них нет ничего не выполнимого. Установленные сроки по уборке сломанных или сбитых опор и восстановлению повреждённых вполне реальны.

Автоматизированная система управления уличным освещением «Гелиос» – это аппаратно-программный комплекс, позволяющий организовать учёт электроэнергии, контролировать состояние электрических сетей, осуществлять диагностику оборудования. Он разработан на базе технических решений Института высоких технологий Белорусского государственного университета. При создании комплекса специалисты вуза успешно реализовали технологии дистанционного управления уличным освещением по каналам GSM в режиме SMS/GPRS либо с использованием технологии Ehternet.
Промышленным и коммунальным предприятиям, городским и сельским муниципальным образованиям применение системы «Гелиос» позволяет организовать более эффективную работу уличного (наружного) освещения, существенно снизить потребление электроэнергии.

Виртуальная Выкса. Легкая версия








Глава5. Эксперементы и исследования

    1. Характеристика используемых в быту электроламп

Показатель

Светодиодная лампа

Компактная люминесцентная лампа

Лампа накаливания

Срок службы

8000 ч

8000 ч

1000 ч

Розничная цена лампочки

200руб.

130руб.

25 руб.

Мощность электролампы

10 Вт

20 Вт

100 Вт

Тариф (стоимость кВт∙ч энергии) в Нижегородской обл , руб.

2,83 руб.

2,83 руб.

2,83 руб.

Расчет потребления электроэнергии и денежных затрат при использовании электролампочек разного типа

Количество дней, в течение которых лампа используется в течение срока службы (пусть лампа работает 6 час. в день)

8000 ч./6 ч.=1333 дней (это 3,7 года)

8000 ч./6 ч.=1333 дней (это 3,7 года)

1000 ч./6 ч.=167 дней

(это 0,46 года)

Электроэнергия, потребляемая за 1 день

0,01 кВт∙6 ч =0,06 кВт∙ч

0,02 кВт∙6 ч =0,12 кВт∙ч

0,1кВт∙6ч

=0,6 кВт∙ч

Электроэнергия, потребляемая за год

0,06 кВт∙ч ∙ 365дн. = 21,9 кВт∙ч

0,12 кВт∙ч ∙ 365дн. = 43,8 кВт∙ч

0,6 кВт∙ч ∙ 365дн. = 219 кВт∙ч

Годовая стоимость потребленной электроэнергии

21,9 кВт∙ч ∙ 2,83 руб./ кВт∙ч = 61,98 руб.

43,8 кВт∙ч ∙ 2,83 руб./ кВт∙ч = 123,95 руб.

219 кВт∙ч∙ 3,2 руб./ кВт∙ч =619,77 руб.

Количество ламп, приобретенных в течение 3,7 года

1 шт.

1 шт.

8000 ч/1000 ч = 8 шт.

Показатель

Светодиодная лампа


Компактная

люминесцентная лампа

Лампа накаливания

Денежные затраты на приобретение ламп в течение 3,7 года

200руб.

130руб.

8х25 руб. =

200руб

Денежные затраты на потребленную электроэнергию в течение 1 года

21,9 кВт∙ч ∙ 2,83 руб./ кВт∙ч = 61,98 руб.

43,8 кВт∙ч ∙ 2,83 руб./ кВт∙ч = 123,95 руб.

219кВт/ч

х 2,83 руб./ кВт/ч =619,77 руб.

Денежные затраты на потребленную электроэнергию в течение 3,7 года

61,98 рубх3,7

229,33 руб.

123,95руб.х

3,7=458,62

619,77 руб. х

3,7=2293руб 15коп

Денежные затраты на использование ламп в течение 3,7 года

229,33 руб.

+200руб=

449,33руб

458,62руб +130руб=

588,62 руб

2293,15руб+

200руб =

2493,15руб



  1. Эфективность системы «Гелиос»

Год

2009г

2011г

Разность

%

Затраты на уличное освящение г. Выкса

10 млн. руб

7,8млн. руб

2,2млн. руб





22

Стоимость МВт.ч в рублях

96,35

110,44

14,09

12

Колличество израсходованной энергии МВт

103788

70625

33163



47











3.Энергопотребление моей семьи

Наименование

Количество, шт.

Суммарная мощность, Вт

Время работы за сутки, час

Электроэнергия, израсходованная за сутки кВт·ч

Электрическая лампочка

12

180Вт

10 ч.

1,8 кВт·ч

Холодильник

1

30 Вт

24 ч.

0,72 кВт·ч

Морозильная камера

1

38 Вт

24 ч

0,92 кВт·ч

Стиральная машина

1

2100 Вт

2,1кВт·ч

Телевизор

Panasonic

( режим работы)

1


150 Вт


6 ч.


0,6 кВт·ч

( режим ожидания)

1

0,5 Вт

18ч

0,009 кВт·ч

LG( режим работы)

1

70 Вт

4 ч.

0,28 кВт·ч

( режим ожидания)

1

0,5 Вт

20ч

0,01кВт·ч

Samsung

( режим работы)

1

133 Вт

3 ч.

0,4 кВт·ч

( режим ожидания)

1

0,5Вт

21ч

0,015кВт·ч

Компьютер

1

250 Вт

3 ч.

0,75 кВт·ч

Электрический чайник STERLING

1

2000 Вт

0,3 ч.

0,6 кВт·ч

Утюг

1

1500Вт

0,1 ч.

0,15 кВт·ч

Микроволновая печь Samsung

1

1200Вт

0,4 ч.

0,48 кВт·ч

( режим ожидания)

1

7Вт

23,6ч

0,17 кВт·ч

Пылесос

1

1500 Вт

0,2ч

0,3 кВт·ч

Спутниковая антенна

1

15 Вт

0,045кВт·ч

Кабельная коробка

1

20 Вт

0,06кВт·ч

( режим ожидания)

1

7Вт

21ч

0,19кВт·ч

Итого:




9,59кВт·ч


Проведя расчеты, я получил следующие результаты, что моя семья в сутки потребляет 9,6кВт·ч при максимальномиспользовании бытовых приборов, а если исключить стирку, работу пылесоса потребляет то 7,5кВт·ч в сутки, значит в среднем 8,5кВт·ч, что составляет 255кВт·ч в месяц. Если отключать приборы из сети во время ожидания, то можно съэкономить 12кВт·ч, следовательно, 144кВт·ч в год, а в денежном эквиваленте 407,52 руб- это теоретически

4. Потребление электроэнергии в нашей семье

с 04.12.2014 г. по 04.01.2015г.

Расчет потребления энергии за месяц и прогноз нагод

(семья Фроловых)


Показания прибора учета, кВт·ч

Расход электроэнергии, кВт·ч

Оплата за потребление электроэнергии, руб.

04.12.2014 г

8722



05.12.2014 г

8729

7

7∙2,83=19,81

06.12.2014 г

8736

7

7∙2,83=19,81

07.12.2014 г

8748

12

12∙2,83=33,96

08.12.2014 г

8757

9

9∙2,83=25,47

Среднее значение



(7+7+12+9)/4=8,75

8,75∙2,83=24,76

За месяц

9027

270

250∙2,83+(20∙5,04)= 808,3

Прогноз за год


8,75∙365=3193,75

3000∙2,8+(193,75∙5,04)=9526,5

5. Потребление электроэнергии в нашей семье

с 05.01.2015 г . по 05.02.2015 г.

Расчет потребления энергии за месяц и прогноз нагод (семья Фроловых)


Показания прибора учета, кВт·ч

Расход электроэнергии, кВт·ч

Оплата за потребление электроэнергии, руб.

05.01.2015 г

9027



0601.2015 г

9033

6

6∙2,83=16,98

07.01.2015 г

9039

6

6∙2,83=16,98

08.01.2015 г

9050

11

11∙2,83=31,13

09.01.2015 г

9058

8

8∙2,83=22,64

Среднее значение


(6+6+11+8)/4=7,75

,75∙2,83=22,09

За месяц

9287

239

239∙2,83 =669,2

Прогноз за год


7,75∙365=2828,75

2826,75∙2,8 =8005,36

В течении 2 мясяцев наблюдая за электросчетчиком и проводя эксперемент , я сделал вывод, что моя семья может съэкономить за 5 дней 4 кВт·ч, за месяц 31 кВт·ч, за год 365 кВт·ч

6. Результаты анкетирования



Только лампы накаливания

Только компактные люминесцентные лампы

ЛН и КЛЛ

Светодиодные лампы

КЛЛ и светодиодные лампы



Какие лампы для освещения квартиры (дома) вы применяете?

3

человека

9%

3

человек

9%

25

человек

70%

1 человек

3%

3

человека

9%



Знаете ли вы преимущества и недостатки того или иного вида ламп?

Да - 18 человек (51%)

Нет – 17 человек (49 %)



Проведя опрос было выявлено, что один из педагогов использует в освещении только светодиодные лампочки. Режультат перехода с энергосберегающих лампочек на светодиодные лампочки позволил съэкономить 150 кВт·ч это составило 30%. Я считаю что значимая часть опрошенных не имеют достаточной информации о энергосберегающих технологиях.






Выводы


В этой работе я рассматривал возможности экономии электроэнергии .

Изучив литературу, я изучил устройство и  принцип действия ламп накаливания и энергосберегающих ламп. Выяснил  достоинства и недостатки ламп накаливания и энергосберегающих ламп.

В результате анкетирования я выяснил , что учащиеся и учителя нашей школы недостаточно осведомлены о энегосберегающих технологиях

       Проведя исследования я пришёл к таким выводам:

  1. Энергосберегающая лампочка,  при меньшей мощности,  излучает столько же света, как и лампочка накаливания большей мощности.

  2. Энергосберегающие лампочки действительно позволяют получить экономию электроэнергии, а значит  уменьшить оплату за потреблённую электроэнергию.

  3. Сегодня эти лампы за счет своей экономичности при использовании и длительного срока службы становятся все более популярными для применения в быту.

  4. Использовать в быту прибовы с выоким классом энергосбережения

A, B,C

С полной уверенностью я могу сказать,что поставленные задачи я решил нашел убедительны доказательства своей гипотезы: «Можно ли съэкономить электроэнергию?»

Я считаю, что знания по энергосбережению позволят экономить нетолько электроэнергию, но и наши природные ресурсы такие как нефть, газ, уголь, вода, а ведь их запасы ограничены.

Собранный мной материал можно использовать на уроках технологии, физики, классных часах

 



Список используемой литературы

  1. . Винокурова Н.Ф., Трушин В.В. Глобальная экология: Учеб. для 10-

11кл. профил. шк. – М.: Просвешение,1998.-270 с.

  1. Жевлакова М.А., Кириллов П.Н., Корякина Н.И., Титова Е.Л.

Ресурсосбережение в школе: как организовать проект по экономии энергии. –

РОО «АсЭкО – Санкт-Петербург», 2002. – 80 с.

  1. Кондратьев К.Я. и др. Экологические проблемы современной

цивилизации./ Вестник РАН. 1996-№2

  1. Сапожникова Г.П. , Снакин В.В. Мир в наших руках. – Пущино –

Москва: Изд-во «11 формат»,2006. – 76 с.

  1. Выксунский рабочий № 10 (17627) от 8 февраля 2012 г.

  2. Журнал «Наука и жизнь» № 8 2003 г..

  3. Российская газета № 6271 от 30 декабря 2013 г.

  4. http://spareworld.org/rus/ Сайт по энергосбережению

  5. http://vykza.ru/2009/04/27/mo-vyksa.html















Приложения

Приложение 1

Наши предложения по энергосбережению

  • При покупке бытовых приборов обращайте внимание на наклейку с классом энергоэкономичности. Класс «А» означает, что прибор очень экономичный.

  • Стеклокерамические плиты для приготовления пищи экономичнее электроплит с обычными конфорками. Еще экономичнее новые индукционные стеклокерамические плиты.

  • Для приготовления чая используйте электрический чайник, нагревая только лишь необходимое для чаепития количество воды.

  • Выключайте плиту после приготовления еды.

  • Выключайте свет, выходя из комнаты.

  • Не оставляйте телевизоры в режиме ожидания.

  • Используйте энергоэффективные лампочки (светодиодные и компактные люминесцентные).

  • При работе за письменным столом используйте целенаправленное местное освещение – настольную лампу, которая, несмотря на меньшую мощность, обеспечит лучшую освещенность стола и не даст тени.

  • Давайте доступ в квартиру дневному свету, раздвигайте занавески.

  • По возможности выбирайте светлый тон стен. Светлые стены отражают 70 – 80 % света, в то время как темные только 10 – 15 %.

  • Устраните утечки теплого воздуха из квартиры.

  • Сократите, по возможности, использование горячей воды.




Тезисы

Проблема энергосбережения стала на сегодняшний день одной из самых актуальных проблем во всем мире. Многие государства начали приводить меры по экономии электроэнергии Ключевую роль в предотвращении экологической катастрофы играет энергосбережение. Проблемы энергосбережения в современных условиях приобретают все большую актуальность. 23 ноября 2009 года президент России подписал Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Гипотеза: Можно ли сэкономить электроэнергию использую современные технологии.

Цель моего исследования: определить способы рационального использования электроэнергии в домашних условиях, городе.

Задачи:

  1. Сбор информации по данной теме.

  2. Сравнительный анализ.

  3. Провести анкетирование – опрос среди учащихся и учителей

Рост городов и потребностей горожан, а вместе с ними и рост мирового товарооборота торговых путей сообщения привело к неуклонному росту энергетических потребностей производства

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

Познакомившись с учебной литературой, сайтами в интернете мы узнали, что первая лампочка накаливания появилась в 1878 году. Ее изобрел Томас Эдисон Экономить можно даже на электролампах.

Мы побывали в магазине и выяснили, что в продаже сейчас имеются лампы трех типов: лампа накаливания, энергосберегающая лампа и светодиодная лампа

Современные интерактивные технологии стремительно становятся стандартным атрибутом для всех бытовых предметов, и даже добрались до лампочек. . В цветовом исполнении наклейки для каждого класса обозначаются определенным цветом: оттенками зеленого - классы А, В и С и далее в красную часть спектра, вплоть до G.

Когда и сколько «светить», командует «Гелиос»

Я считаю, что знания по энергосбережению позволят экономить нетолько электроэнергию, но и наши природные ресурсы такие как нефть, газ, уголь, вода, а ведь их запасы ограничены










 








38



Автор
Дата добавления 12.10.2015
Раздел Технология
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров548
Номер материала ДВ-056304
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх