ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ВЫГОДЫ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП
Российская
Федерация, Костромская область, городской округ город Шарья
Автор:
Пащенина Анна Александровна
Муниципальное
образовательное учреждение средняя общеобразовательная
школа
№ 6 городского округа город Шарья, 8 «б» класс.
Научная статья
Содержание
1.
Введение …………………………………………………….……….………. стр.2.
2.
Основная часть:
1)
Лампы накаливания …………………………..…………………..… стр.2
2)
Энергосберегающие лампы ……………………………………….. стр.4
3)
Преимущества и недостатки энергосберегающих ламп
………... стр. 6
4)
Расчеты, показывающие экономическую выгоду
энергосберегающих
ламп ……………………………………….... стр. 9
3.
Заключение …………………………………………………………………. стр.10
- Список литературы………………………………………………………….
стр.10
5.
Приложение
1)
Приложение 1 «Количество ламп в школе№6 » ……………..…
стр.I
2) Приложение 2 «Затраты на покупку ламп»
……………….….. стр. III
1.Введение
Путь развития искусственного освещения
был долгим и сложным. С доисторических времен и до середины ХIХ века человек
применял для освещения своего жилища: пламя
факела, лучину, масляный светильник, свечу, керосиновую лампу.
Сейчас нашу жизнь тоже невозможно представить без
искусственного освещения. Конструкции квартир, домов, помещений и офисных
зданий предполагают наличие искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто
необходимо освещение с применением ламп. Как ламп накаливания, так и
энергосберегающих ламп.
Про энергосберегающие лампы уже написано многое, бытуют
разные мнения, как их сторонников, так и их противников. Я решила обобщить все,
что уже имеется, выделить плюсы и минусы этих ламп, и понять, полезны ли они
или больше приносят вред и, если полезны, то на сколько.
В начале дам общее представление и пояснение, что это за
лампы накаливания и энергосберегающие лампы и как они работаю.
2.Основная часть
1) Лампа накаливания
В середине ХIХ века появилась лампочка. Первыми электрическими лампами были лампы накаливания, которые служат
нам до сих пор. Их свет считается оптимальным для восприятия человеческим
глазом.
Лампа накаливания - электрический
источник света, в котором тело накала нагревается до высокой температуры за
счёт протекания через него электрического тока, в результате чего излучает
видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном
спираль из вольфрама и сплавов на его основе.
Устройство лампы накаливания
1.Пружинящий
контакт
2.Основание
цоколя
3.Цоколь
лампы
4.Стеклянный
баллон
5.Вольфрамовая
спираль
По
традиции мы для освещения своих квартир применяем обычные лампочки накаливания.
В зависимости от потребностей необходимого освещения используем различные
мощности этих ламп – 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт.
Сколько может работать электрическая лампочка? Без перерыва и замены?
Год, два? Обычная электрическая лампочка живет всего - то около 1000 часов!..
Но есть лампочка – долгожитель! Лампочка
из Ливермора впервые была установлена на свое рабочее место еще в 1901 году. 107
лет проработала лампа, установленная в пожарном депо города Ливермора в штате
Калифорния.
Над миром катились войны, революции, мировые кризисы, а она все светила и
светила. Необычно долгий срок жизни позволил занять ей свое место в книге
рекордов Гиннеса – как самой старой лампе в мире.
Лампа
накаливания перегорает, так как спираль становиться тоньше, из-за того что
вольфрам испаряется при высокой температуре. Поэтому баллоны ламп стали
заполнять различными газами для уменьшения процесса испарения.
Галогенные лампы
В последнее время получают распространение галогенные (в частности йодные)
лампы, в которых баллон заполнен парами йода. Йод способен соединяться с
вольфрамом при низкой температуре, образуя йодид вольфрама. Это обеспечивает
возврат вольфрама на нить и увеличивает срок службы нити. Галогенные лампы
светятся ярче и дольше ламп накаливания. В настоящее время галогенные лампы
находят широкое применение в прожекторах, на крыльях самолетов, в автомобильных
фарах, а также в обычных светильниках и подсветках дома.
Из школьного курса физики известно, что у ламп накаливания есть один
существенный недостаток: приблизительно 95% их энергии преобразуется в тепло, и
лишь 5% остается на долю света. Из чего следует, что из той электроэнергии
потребляемой лампами накаливания, за которую мы заплатили, только малая часть
пошла на реальное освещение помещения. Большая часть потраченной
электроэнергии потрачена на нагрев данной лампочки накаливания.
Технический прогресс не стоит на месте, и терпеть такое
расточительство традиционных ламп накаливания современные изобретатели не
могли. На смену старой лампе накаливания пришла новая лампа – комплексная люминесцентная
лампа или энергосберегающая лампа.
2). Энергосберегающие лампы
С устройством лампы накаливания знакомы многие. Но не все
знают, как устроена энергосберегающая лампа.
Итак, энергосберегающие лампы - это аналог офисных «трубок
дневного света». В принципе это та же трубка, свернутая в спираль или змейку.
Энергосберегающие лампы состоят из колбы, наполненной
парами ртути и аргоном, и пускорегулирующего устройства (стартера). На внутреннюю
поверхность колбы нанесено специальное вещество, называемое люминофор.
Люминофор, это такое вещество, при воздействии на которое ультрафиолетовым
излучением, начинает излучать видимый свет. Когда мы включаем энергосберегающую
лампочку, под действием электромагнитного излучения, пары ртути, содержащиеся в
лампе, начинают создавать ультрафиолетовое излучение, а ультрафиолетовое
излучение, в свою очередь, проходя через люминофор, нанесенный на поверхность
лампы, преобразуется в видимый свет. В цоколь лампы помещается электронная
пускорегулирующая аппаратура, которая обеспечивает старт такой лампы.
Благодаря различным оттенкам люминофора покрывающего корпус
лампочки, энергосберегающие лампы имеют различные цвета светового потока, это
может быть мягкий белый свет, холодный белый, дневной свет, и т.д. Данная
характеристика определяется цветовой температурой энергосберегающей лампы.
2700о К – теплый белый свет.
4200о К – дневной свет.
6400о К – холодный белый свет.
Чем ниже характеристика цветовой температуры
энергосберегающей лампы, тем спектр цвета смещается к красному, чем выше –
спектр цвета смещается к синему. В такой ситуации лучше поэкспериментировать с
подбором нужного вам цвета, прежде чем заменить все лампочки в квартире на один
цвет. Выбирайте нужный вам цвет, исходя не только из особенностей интерьера
вашей квартиры или офиса, но и особенностей вашего зрения и зрения окружающих
вас людей. Просто цвет, создаваемый энергосберегающей лампочкой, отличается от
привычного света от лампочки накаливания, и многие люди не могут сразу к нему
привыкнуть, если цвет подобран неправильно. Для дома и квартиры рекомендуется
применять более теплые цвета – мягкий белый цвет (теплое свечение).
Конструкции существующих энергосберегающих ламп делают под
существующие стандартные размеры традиционных ламп накаливания. Диаметр цоколя
у таких ламп составляет 14 или 27 мм. Благодаря чему вы можете использовать
энергосберегающие лампы в любом светильнике, бра или люстре, для которых вы
раньше применяли лампу накаливания.
Энергосберегающие лампы изготавливают с различной
мощностью. Диапазон мощностей варьируется от 3 до 90 Вт. Следует учитывать, что
коэффициент полезного действия у энергосберегающей лампы очень высокий и
световая отдача примерно в 5 раз больше чем у традиционной лампочки
накаливания. Поэтому при выборе энергосберегающей лампы, надо придерживаться
правила – делить мощность обычной лампы накаливания на пять. Если вы в своей
люстре или светильнике применяли обычную лампочку накаливания мощностью 100 Вт,
вам будет достаточно приобрести энергосберегающую лампочку мощностью 20 Вт.
Энергосберегающие лампы производят в двух основных
формах: U-подобная и в виде спирали. Никакой разницы в принципе работы этих
видов ламп нет, отличия заключаются только в размерах. U-подобные лампы просты
в производстве, дешевле спиралевидных ламп, но чуть больше по размеру. При
покупке таких ламп следует заранее определить – подойдет ли выбранная
U-подобная энергосберегающая лампа в вашу люстру, бра или светильник.
Спиралевидные лампы сложнее произвести, они чуть дороже U-подобных, но имеют
традиционные размеры как у лампочек накаливания, и как результат подходят ко
всем световым приборам, где раньше применялись лампочки накаливания.
3). Преимущества и
недостатки энергосберегающих ламп, по сравнению с традиционными лампами
накаливания.
Ну а теперь давайте по порядку разберем все плюсы и
минусы энергосберегающих ламп и начнем с положительных характеристик.
Преимущества энергосберегающих ламп
Экономия электроэнергии. Коэффициент полезного действия у
энергосберегающей лампы очень высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше
чем у традиционной лампочки накаливания. Например, энергосберегающая лампочка
мощностью 20 Вт создает световой поток равный световому потоку обычной лампы накаливания
100 Вт. Благодаря такому соотношению энергосберегающие лампы позволяют
экономить электроэнергию на 80% при этом без потерь освещенности комнаты. Причем,
в процессе долгой эксплуатации от обычной лампочки накаливания световой поток
со временем уменьшается из-за выгорания вольфрамовой нити накаливания, и она
хуже освещает комнату, а у энергосберегающих ламп такого недостатка нет.
Долгий срок службы. По сравнению с традиционными лампами
накаливания, энергосберегающие лампы служат в несколько раз дольше. Обычные
лампочки накаливания выходят из строя по причине перегорания вольфрамовой нити.
Энергосберегающие лампы, имея другую конструкцию и принципиально иной принцип
работы, служат гораздо дольше ламп накаливания в среднем 5-15 раз. Это примерно
от 5 до 12 тысяч часов работы лампы (обычно ресурс работы лампы определяется
производителем и указывается на упаковке). Благодаря тому, что
энергосберегающие лампы служат долго и не требуют частой замены, их очень удобно
применять в тех местах, где затруднен процесс замены лампочек, например в
помещениях с высокими потолками или в люстрах со сложными конструкциями, где
для замены лампочки приходится разбирать корпус самой люстры. Не рекомендуется
применять эти лампы там, где часто их придется включать и выключать, например,
в туалете, в ванне.
Низкая теплоотдача. Благодаря высокому коэффициенту
полезного действия у энергосберегающих ламп, вся затраченная электроэнергия
преобразуется в световой поток, при этом энергосберегающие лампы выделяют очень
мало тепла. В некоторых люстрах и светильниках опасно использовать обычные
лампочки накаливания, из-за того что они выделяя большое количества тепла могут
расплавить пластмассовую часть патрона, прилегающие провода или сам корпус, что
в свою очередь может привести к пожару. Поэтому энергосберегающие лампы просто
необходимо использовать в светильниках, люстрах и бра с ограничением уровня
температуры.
Большая светоотдача. В обычной лампе накаливания свет идет
только от вольфрамовой спирали. Энергосберегающая лампа светится по всей своей
площади. Благодаря чему свет от энергосберегающей лампы получается равномерный
и лучше распространяется по помещению.
Недостатки энергосберегающих ламп
Значительным недостатком энергосберегающих ламп по
сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена. Цена
энергосберегающей лампочки в 10-20 раз больше обычной лампочки накаливания. Цена
одной энергосберегающей лампы колеблется от 50-80 рублей за экземпляры
китайского и российского производства, и до 150-200 рублей за качественные
импортные изделия. Но энергосберегающая лампочка неспроста называется
энергосберегающей. Учитывая экономию на электроэнергии при использовании этих ламп
и их срок службы, применение энергосберегающих ламп станет для вас и вашего
бюджета более выгодным.
Есть еще одна особенность применения энергосберегающих
ламп, которую нужно отнести к их недостатку. Энергосберегающая лампа наполнена
внутри парами ртути. Ртуть считается опасным ядом. Поэтому очень опасно
разбивать такие лампы в квартире и помещении. Если такое случилось, то
необходимо незамедлительно и тщательно проветрить помещение.
Энергосберегающие лампы можно считать экологически вредными,
и поэтому они требуют специальной утилизации, а выбрасывать такие лампы, по
сути, запрещено. Но почему-то при продаже энергосберегающих ламп в магазине,
продавцы не объясняют, куда их потом девать. Нельзя выбрасывать использованные
лампы в мусоропровод или обычные уличные мусорные контейнеры. Люминесцентные лампы
должны в обязательном порядке проходить процедуру утилизации. Отработавшие
лампы в Санкт-Петербурге можно бесплатно сдать в специальные пункты приема.
Не всем нравится сам цвет света, излучаемый
энергосберегающей лампой. Многие говорят, да и мне так кажется, что цвет от
обычной лампы как бы слегка желтоватый, а эти лампы излучают практически белый
свет, и не каждому глазу он покажется комфортным.
Еще один нехороший факт: лампочки нового поколения излучают
более интенсивный свет, нежели обычные. По данным Британской ассоциации
дерматологов от этого могут пострадать, прежде всего, люди с повышенной
светочувствительностью кожи. Как утверждают ученые, использование
энергосберегающих ламп может нанести вред человеку, имеющему кожные заболевания
и привести к раку кожи, а также вызвать мигрень и головокружение у людей,
страдающих эпилепсией.
Подведем итоги. Основные преимущества энергосберегающих
ламп – это повышенный срок службы и пониженное потребление электроэнергии Недостаток
– энергосберегающее лампы дорогие и опасны пары ртути при их утилизации.
4). Расчеты,
показывающие экономическую выгоду.
Я рассчитала, какую выгоду принесли энергосберегающие
лампы для нашей школы за 4 месяца работы в этом году, и какую еще могут
принести при замене всех ламп накаливания.
Расчет экономии
энергии для одной лампы = Расход электроэнергии лампочкой накаливания - Расход
электроэнергии энергосберегающей лампочкой
Расход
электроэнергии одной лампочкой накаливания за 1час работы
А= Р*t , где Р -
мощность одной лампочки (100Вт=0,1кВт),
t - время горения лампочки в день (1 час)
А=0,1кВт*1 час=0,1кВт*час
В нашей школе одну
лампу накаливания мощностью в 100Вт заменяет 1энергосберегающая лампочка
мощностью 36Вт
Расход
электроэнергии одной энергосберегающей лампой (36Вт=0,036кВт)
А=0,036кВт*1 час
=0,036 кВт*час
Экономия
электроэнергии от одной лампы за 1час работы =
0,1кВт*час - 0,036
кВт*час =0,064 кВт*час
Сумма = А*тариф,
тариф – 4,31руб/ за 1кВт*час
Сумма экономии =
0,064 кВт*час * 4,31руб/кВт*час = 0,28руб
Экономия = 28 коп
с одной лампы за 1час работы
В нашей школе
сейчас работают 1155ламп, из них люминесцентных 748 ламп <Приложение 1>. Применение
их, только в этом году за 4 месяца работы позволило сэкономить денежные
средства школы в объеме 53 345 рублей.
В нашей школе еще надо
заменить 407 лампочек накаливания, что позволит еще сэкономить сумму 29 071рубль, всего за четыре следующие месяца работы <Приложение
2>.
Косвенно мы еще сэкономим время, электрика т.к. на такой
срок службы ему понадобятся примерно заменить 250 обычных ламп накаливания, а
это значит, что электрику придется 250 раз ставить стремянку, выкручивать
вышедшую из строя лампу, вкручивать новую. Я, думаю, минуты за три он справится.
Умножим 3 минуты на 250 и получится, что ко всему прочему энергосберегающие
лампы сэкономили еще и 20 часов времени. А если учесть, что 250 ламп придется
еще и купить в магазине.
3.Заключение
В качестве заключения, можно выделить следующие основные
преимущества энергосберегающих ламп – очень низкое потребление электроэнергии и
длительный срок службы. Благодаря этим двум преимуществам, энергосберегающие
лампы приносят большую экономию при их использовании.
Если посмотреть на все вышеперечисленное, то лично мне
кажется, что лучше один раз потратиться на покупку энергосберегающих ламп, зато
потом и платить меньше и отвлекаться реже. Тем более что с 2014 года лампы
накаливания попадут под запрет — их прекратят производить и продавать в России.
На сегодняшний момент, энергосберегающие лампы представлены в широком
ассортименте во всех специализирующихся магазинах и пользуются большим спросом
у покупателей.
Но помните, что если у вас повышенная
светочувствительность кожи, то может и не стоит экономить, а пользоваться
обычными лампами накаливания, по крайней мере, пока ученые точно не дадут
ответов или, же каких, либо советов и предостережений.
4.Список
литературы
1.
«Что такое? Кто такой?» Издательство Астрель,
редактор: Ханова М. С., Москва, 2006 г. с. 204
2.
Фотолампа // Фотокинотехника: Энциклопедия /
Главный редактор Е. А. Иофис — М.: Советская энциклопедия, 1981.
3.
Е. М. Голдовский. Советская кинотехника.
Издательство Академии Наук СССР, Москва-Ленинград. 1950, с.61
4.
Таубкин С. И. Пожар и взрыв, особенности их
экспертизы — М., 1999 с. 104
5.
Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и
климатология: Учебник, 4-е изд.: перераб. и доп. -- М.: Изд-во МГУ, 1994. с.520
Отдельную информацию можно найти в Интернете:
- http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D0%B0_%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F
- http://eco.rian.ru/documents/20090827/182636548.html
- http://images.yandex.ru/yandsearch?rpt=simage&img_url=www.electrospb.ru%2Fb%2F14%2Fimage118.gif&ed=1&text=%D0%A1%D0%B8%D0%B3%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%BF%D1%8B%20%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F&p
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.