Сравнение энергосберегающих ламп и ламп накаливания, есть ли выгода?

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Князе – Волконское - 1

Хабаровского муниципального района

Хабаровского края

Сравнение энергосберегающих ламп и ламп накаливания, есть ли выгода?

Работу выполнил:

Ученик 8 «А» класса:

Шубин Богдан Сергеевич

Научный руководитель:

Путинцева Ольга Викторовна

учитель физики.

2017

Введение.

Мы живем всовременном обществе, и оно не немыслимо без повсеместного использования искусственного света. Сложно представить, что еще в начале ХХ века помещения освещались при помощи керосиновых ламп и свечей.Благодаря массовой электрификации страны, в 20-е годы лампочка стала привычным и незаменимым предметом повседневного быта. На наше счастье пришла эпоха электричества, которая дарит не только яркий свет, но и разнообразие освещения.Осветительные установки создают необходимые условия освещения, которые обеспечивают зрительное восприятие (видение), дающее около 90% информации, получаемой человеком из окружающего мира. Без современных средств освещения невозможна работа ни одного предприятия, без искусственного света не может обойтись ни один современный город, невозможны строительство, а также работа транспорта в темное время суток.

И в этом случае невозможно переоценить роль лампочки. Эти светлячки наделяют помещения душой, дарят спокойствие и уют. Может ли чем-то удивить этот привычный предмет? Конечно, может. На смену традиционным лампам накаливания, пришли лампы энергосберегающие – экономные, надежные, выполненные в стильном дизайне. Они дают ровный, удобный для глаз свет и практически не потребляют энергию.

В нашей школе используются лампы накаливания и энергосберегающие лампы, и мне стало интересно, есть ли выгода, если поменять все лампы накаливания на энергосберегающие лампы. Большой расходфинансовых ресурсов, выделяемых школе, идет на оплату электроэнергии.Этоприводитк нехватке денежных средств так необходимых на покупку учебников, энциклопедий, словарей и т. д.Поэтому я решил рассчитать количество энергии и расход денежных средств, затрачиваемых лампами накаливания во всей школе за 1 год, а так же рассчитать количество электроэнергии и расход денежных средств, затрачиваемых энергосберегающими лампами. Причём при расчетах учитывать нормы освещения в кабинетах.

Цель работы:изучить свойства и историю ламп накаливания и энергосберегающих ламп, выяснить, чем отличаются обычные лампы накаливания от энергосберегающих, и узнать, какие из них экономичней, рассмотреть один из способов решения проблемы энергосбережения, на основе использования энергосберегающих ламп.

Задачи:

• изучить литературу об энергосберегающей лампе и лампе накаливания; их устройство и принцип действия;

• выяснить основные преимущества и недостатки ламп накаливания и энергосберегающих ламп;

• провести опрос среди учеников о знаниях и использовании энергосберегающих ламп;

• рассчитать, какие лампы выгодней использовать в школе при сегодняшних тарифах на электроэнергию;

• составить сборник задач.

Объект изучения: искусственные источники света

Предмет исследования: лампы накаливания, энергосберегающие лампы, эффективность энергопотребления.

Проблема: сравнить энергосберегающею лампу с лампой накаливания по их техническим характеристикам и сделать выводы о целесообразности их использование.

Гипотеза: смена ламп накаливания на энергосберегающие лампы поможет школе сэкономить свой материальный бюджет и даст возможность использовать его в более полезных целях.

Методы исследования: изучение научной литературы, наблюдение, проведениеэкспериментов, расчеты, сравнение и анализ, социологический опрос.

Актуальность исследования:

Для жизни и учебы просто необходимо освещение с применением ламп. Изрядное количество электроэнергии расходуется на освещение. Электроэнергия поступает в наши школы с электростанций различного типа и для ее производства сжигаются уголь, нефть, газ. Экономное использование электроэнергии позволит сократить объемы использования этих энергетических ресурсов, а значит снизить выбросы вредных веществ в атмосферу, сохранить чистоту водоемом. Тем самым каждый из нас может внести свой посильный вклад в общее дело сохранения природы.

В настоящее время в нашей стране происходит переход от ламп накаливания на более энергосберегающие источники света. Одним из таких источников света является энергосберегающая лампа. Применение энергосберегающих ламп охватывает многие сферы человеческой деятельности - освещение жилых и общественных помещений.

2 июля 2009 года Президент России Дмитрий Медведев, выступая на заседании президиума Госсовета по вопросам повышения энергоэффективности отметил, что в России в целях повышения энергоэффективности будет введен запрет на оборот ламп накаливания. Целью настоящего Федерального закона являлось создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической требований к обороту отдельных товаров, функциональное назначение которых предполагает использование энергетических ресурсов. Статья 10.: «С 1 января 2011 года к обороту на территории Российской Федерации не допускаются электрические лампы накаливания мощностью сто ватт и более, которые могут быть использованы в цепях переменного тока в целях освещения».

Свою работу я решил посвятить проблеме сохранения электроэнергии за счет применения новых энергосберегающих ламп и сохранения бюджета школы.

ГЛАВА 1. Теоретическая часть

1. Истории развития искусственного освещения.

Если представить, что однажды на всей земле погаснут все лампы и лампочки, огни реклам и фонари. Потухнутпрожектора и фары машин, пропадут разом все спички и свечки… Страшно? Наверное, пещерному человеку было очень страшно, когда наступала ночь. Должно быть, с тех давних пор и мечтал человек завести дома маленький светлячок… Правда, для этого ему понадобилось не одно тысячелетие.Но пещерный человек об этом не знает. Его жилище освещает костер, а вечером он берет в руки горящую головню. Позже головню сменили факелы – палки с углублениями для заливки смолы. Они освещали мрачные замки феодалов. В эпоху античности у греков появляется масляная лампа – глиняный или металлический «чайничек» с маслом, сквозь носик которого пропущен фитиль. Лампа коптила много столетий, потому что ламповое стекло изобрели лишь во второй половине XVIII века.А как же свечка? Она придумана в Древнем Риме около 2 тысяч лет назад. Пока это лишь волокна растений, пропитанные смолой и покрытые воском. В X-XI веках уже делают восковые и сальные свечи. По мере развития химии появлялись новые материалы для изготовления свечей, в 1816 году началось производство стеариновых, а в 1840 и парафиновых свечей.А в русской избе горит вплоть до нашего века лучина – тонкая сухая щепа. Она укреплена над корытцем с водой, куда падают угольки. Все сооружение называлось «светец». В середине XIX века из нефти получают керосин, и начинают свое шествие керосиновые лампы. [1]

Путь развития искусственного освещения был долгим и сложным. С доисторических времен и до середины XIX века человек применял для освещения своего жилища пламя факела, лучину, масляный светильник, свечу, керосиновую лампу. И, наконец – то, в 70-х годах XIX века русский электротехник П.Н. Яблочков изобрел лампу с электрической дугой, названную «свечой Яблочкова». Такие свечи были установлены в Париже в 1878 году, а потом появились в Москве и Петербурге. В то же время появляется первая электрическая лампа накаливания. [2

1. История лампы накаливания.

В 1820 году англичанин Деларю строит первую лампу накаливания (с платиновой спиралью). (Приложение №1) В 1838 году бельгиец Жобар изобретает угольную лампу накаливания. ( Приложение №2) В 1854 году немец Генрих Гёбель разработал первую «современную» лампу: обугленную бамбуковую нить в вакуумированном сосуде. (Приложение №3). В последующие 5 лет он разработал то, что многие называют первой практичной лампой. 11 июля 1874 года российский инженер Александр Николаевич Лодыгин получил патент за номером 1619 на нитевую лампу. В качестве нити накала он использовал угольный стержень, помещённый в вакуумированный сосуд. (Приложение№4) В 1875годуВ.Ф.Дидрихсон усовершенствовал лампу Лодыгина, осуществив откачку воздуха из неё и применив в лампе несколько волосков (в случае перегорания одного из них, следующий включался автоматически). В 1876 году Павел Николаевич Яблочков разработал один из вариантов электрической угольной дуговой лампы, названный "свечой Яблочкова". Преимуществом конструкции было отсутствие необходимости в механизме, поддерживающем расстояние между электродами для горения дуги. Электродов хватало примерно на 2 часа. (Приложение №5) В 1878 год английский химик и физик Джозеф Уилсон Суон продемонстрировал первые результаты и получил патент, однако трудности в получении вакуума привели к тому, что лампа Суона работала недолго и неэффективно. (Приложение №6) Во второй половине 1870-х годов американский изобретатель Томас Эдисон проводит исследовательскую работу, в которой он пробует в качестве нити различные металлы. В 1879 году он патентует лампу с платиновой нитью. В 1880 году он возвращается к угольному волокну и создаёт лампу с временем жизни 40 часов. Одновременно Эдисон изобрёл бытовой поворотный выключатель. Несмотря на столь непродолжительное время жизни его лампы, вытесняют использовавшееся до тех пор газовое освещение. В 1890-х годах А.Н.Лодыгин изобретает несколько типов ламп с нитями накала из тугоплавких металлов. Лодыгин предложил применять в лампах нити из вольфрама (именно такие применяются во всех современных лампах) и молибдена и закручивать нить накаливания в форме спирали. Он предпринял первые попытки откачивать из ламп воздух, что сохраняло нить от окисления и увеличивало их срок службы во много раз. Первая американская коммерческая лампа с вольфрамовой спиралью впоследствии производилась по патенту Лодыгина. В 1906 году Лодыгин продаёт патент на вольфрамовую нить компании GeneralElectric. В том же 1906 году в США он построил и пустил в ход завод по электрохимическому получению вольфрама, хрома, титана. Из-за высокой стоимости вольфрама патент находит только ограниченное применение. В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж изобретает улучшенный метод производства вольфрамовой нити. Впоследствии вольфрамовая нить вытесняет все другие виды нитей. Остающаяся проблема с быстрым испарением нити в вакууме была решена американским учёным, известным специалистом в области вакуумной техники ИрвингомЛенгмюром, который, работая с 1909 года в фирме «GeneralElectric», ввёл в производство наполнение колбы ламп инертными, точнее — тяжёлыми благородными газами (в частности — аргоном), что существенно увеличило время их работы и повысило светоотдачу.

1. Устройство лампы накаливания.

Я решил познакомиться с устройством электрической лампы накаливания. Вывернул лампу из патрона и рассмотрел её. Нашел основные части лампы: колба, спираль, держатели нити, цоколь. Каждая деталь, рассмотренная мной в электролампе имеет своё предназначение и выполняет свои функции:

Колба - изготавливается из стекла, достаточно дешёвого материала, отвечающая основным требованиям:

– высокая прозрачность позволяет пропускать световую энергию и по минимуму поглощать её, избегая дополнительного нагревания (этот фактор имеет первостепенное значение для осветительных приборов);

– жаропрочность даёт возможность выдерживать высокие температуры вследствие нагревания от раскалённой нити (например, в лампе 100 Вт колба нагревается до 290 °С, 60 Вт -200 °С; 200 Вт -330°С; 25 Вт -100°C, 40 Вт - 145°C);

– твёрдость позволяет выдерживать внешнее давление при откачке воздуха, и не разрушаться при вкручивании.

Наполнение колбы - сильно разрежённая среда позволяет минимизировать теплопередачу от раскалённой нити к деталям лампы, но усиливает испарение частиц раскалённого тела. Наполнение инертным газом (аргон, ксенон, азот, криптон) исключает сильное испарение вольфрама из спирали, не даёт возгораться нити и минимизирует теплопередачу.

Спираль - изготавливается из вольфрама, выдерживающего 3400°С, рения – 3400°С, осмия — 3000°С. Иногда вместо спиральной нити, в лампе используется лента или тело другой формы. Используемая проволока имеет круглое сечение, для уменьшения габаритов и потерь энергии на теплоотдачу закручивается в двойную или тройную спираль.

Крючки-держатели изготавливаются из молибдена - они не позволяют сильно провисать увеличившейся от нагрева во время работы спирали. Их количество зависит от длины проволоки, то есть от мощности лампы. Например, у лампы 100 Вт держателей будет 2 – 3 шт. У ламп накаливания мощностью поменьше держатели могут отсутствовать.

Цоколь изготавливается из металла с внешней резьбой. Он выполняет несколько функций:

— соединяет несколько деталей (колбу, электроды и центральный контакт);

— служит для крепления в штепсельном патроне с помощью резьбы;

— является одним контактом.

Рассмотрел способ соединения концов нити с цоколем лампы, а так же устройство патрона. Далее ввернул лампу в патрон и проследил путь тока в них. В итоге я понял принцип действия лампы. (Приложение №7) [5]

В основу работы лампы положено явление нагревания проводника при прохождении электрического тока, то есть тепловое действие тока.

Нить с помощью двух проводников соединяется с винтовой нарезкой и с основанием лампы, изолированной от цоколя. При прохождении тока через нить, температура вольфрама достигает 3000 градусов. При такой температуре вольфрамовая нить накаляется до красна, а потом до бела и светит ярким светом. Из стеклянной колбы выкачан воздух, так как в состав воздуха входит кислород, который способствует горению. Кроме того в вакууме идет быстрое испарение вольфрама, чтобы препятствовать этому лампу наполняют азотом или инертным газом. [4]

Для включения лампы в сеть её ввинчивают в патрон. Внутренняя часть патрона содержит пружинистый контакт, касающийся основания цоколя лампы, и винтовую нарезку, удерживающую лампу. Пружинистый контакт и винтовая нарезка имеют зажимы, к которым прикрепляют провода сети.

Электрические лампы накаливания широко используются. Наша промышленность выпускает в год миллиарды самых разнообразных ламп накаливания:

• 220В и 127В – для осветительной сети;

• 50В – для железнодорожных вагонов;

• 12В и 6В – для автомобилей;

• 3,5В и 2,5В – для карманных фонарей.

Эти лампы отличаются друг от друга назначением, а также формой тела накала и размерами колбы. Рассчитаны они на напряжение от долей до сотен вольт при мощности, достигающей десятков киловатт.

В настоящее время только 5% энергии, выделяемой лампой накаливания, попадает в диапазон видимой части спектра, остальная энергия выделяется в виде ненужной и даже вредной теплоты (в качестве примера взята вольфрамовая нить, позволяющая обеспечить нагрев до 3000 градусов).

Я проверил это утверждение, в течение некоторого времени наблюдал за лампой и заметил, что она дошла до пика своего нагрева, примерно, через 15 минут. В результате простого эксперимента я пришел к выводу, что лампы накаливания не экономичны, что большое количество энергии идет именно на нагревание лампы, это примерно 95% электроэнергии.

Наша страна быстрыми шагами идет к рыночной экономике. С каждым годом цены на электроэнергию будут расти, и приближаться к мировым стандартом, средняя же цена электроэнергии по миру варьируется от 8 до 20 центов за киловатт вне зависимости от доходов граждан.На данный момент по курсу американского доллара, это, примерно, от 5-12 рублей, хотя сейчас тариф в нашем населённом пункте - 3,22 рублей.[6]

1. Преимущество и недостатки ламп накаливания.

Для освещения помещения лампами накаливания создана целая индустрия, которая усиленно работает в течение в последние 20 – 30 лет с применением высоких технологий, но обычная лампа накаливания всё равно имеет ряд преимуществ или совокупность характеристик, которые являются более оптимальными при практичном использовании. Преимущества и недостатки лампы накаливания зависят от того, насколько правильно выбрана лампа и в каких условиях она эксплуатируется.

Преимущества ламп накаливания:

• малая стоимость;

• небольшие размеры;

• при включении они зажигаются практически мгновенно;

• отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации;

• возможность работы, как на постоянном токе (любой полярности), так и на переменном;

• возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт);

• отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе;

• непрерывный спектр излучения;

• возможность использования регуляторов яркости;

• нормальная работа при низкой температуре окружающей среды;

• не создаёт радиопомех;

• бесшумность работы.

Недостатки ламп накаливания:

• низкая световая отдача;

• относительно малый срок службы;

• световая температура лежит только в пределах 2300—2900 °C , что придаёт свету желтоватый оттенок;

• чувствительность к встряске и вибрации;

• лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт - 145°C, 75 Вт - 250°C, 100 Вт - 290°C, 200 Вт - 330°C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее. Солома, касающаяся поверхности лампы мощностью 60 Вт, вспыхивает примерно через 67 минут;

• потребляют большое количество электроэнергии;

• следует выделить то, что к концу срока службы незначительно снижается световой поток (до 15%).

После изучения мною свойств ламп накаливания, я сделал вывод, что еще долгое время мы их будем использовать, нам пригодятся лампочки с малой мощностью, они не заменимы в фонариках, машинах и т.д., так как меньше потребляют электроэнергии.

Но нам все - таки необходимо задуматься об экономии энергетических ресурсов Земли и в таких условиях мы вынуждены будем обращаться к вопросу экономии электроэнергии. Основной способ экономии в квартирах это применение энергосберегающей техники (класса А), обогреватели с высоким КПД, применение двухтарифных счетчиков, экономия света при использовании энергосберегающих ламп.

1.5 История энергосберегающей лампы.

Официально первая люминесцентная или, как ее еще называют, флуоресцентная лампа была создана в начале прошлого века инженером-изобретателем из США Питером Купером Хьюиттом, получившим на нее патент 17 сентября 1901 года. Хотя некоторые исследователи оспаривают его первенство в изобретении, называя «отцом» люминесцентной лампы малоизвестного немецкого физика Мартина Аронса, экспериментировавшего с ртутными лампами в конце XIX века. Изобретенная и запатентованная Хьюиттом люминесцентная лампа содержала ртуть, пары которой нагревались проведенным через нее электротоком. Лампа Хьюитта была шарообразной формы и слегка изогнута, она давала больше света, чем лампы Лодыгина-Эдисона, но свет этот был голубовато-зеленым, неприятным для глаза. По этой причине первые ртутные лампы использовали только фотографы и они не получили широкого распространения. Питер Купер Хьюитт. 1861-1921 Люминесцентная лампа в ее практически современном виде была создана группой немецких изобретателей во главе с Эдмундом Гермером, запатентовавшими свое изобретение 10 декабря 1926 года. Именно Гермеру пришла идея нанести флуоресцирующее покрытие на стеклянную поверхность лампы изнутри, которое преобразовывало ультрафиолетовое свечение ртутной лампы в белый свет, не режущий глаз. Альберт Халл, инженер компании «GeneralElectric», разработал люминесцентную лампу с аналогичным покрытием к началу 1927 года, но компания была вынуждена приобрести патент Эдмунда Гермера, как оформившего его раньше. С момента приобретения патента Гермера инженеры «GeneralElectric» активно принялись за совершенствование люминесцентных ламп, стараясь довести их до серийного производства. Для сокращения размеров колбы были созданы лампы круглой и U-образной формы, продемонстрированные на стенде «GE» на всемирной нью-йоркской выставке 1939 года, лампы с компактной спиралевидной колбой разработаны инженером «GeneralElectric» Эдвардом Хаммером в 1976 году. Впрочем, спиралевидные люминесцентные лампы в 80-х так и не были запущены в производство, поскольку руководители компании сочли расходы на строительство новых заводов чрезмерными. В 1995-м медлительностью «GeneralElectric» воспользовались китайские производители, наладив выпуск энергосберегающих ламп со спиралевидными колбами. Эдвард Хаммер со своим изобретением — лампой с компактной спиралевидной колбой Ввинчивающаяся лампа с магнитным балластом (SL) была создана компанией «Philips» в 1980 году — она стала первой люминесцентной лампой такого рода, способной конкурировать с лампами накаливания. Энергосберегающую лампу с электронным балластом (CFL) в 1985 году впервые продемонстрировал немецкий концерн «Osram».(Приложение №9) [5]

1. Устройство и принцип работы энергосберегающей лампы.

Сегодня люди все чаще стали использовать в быту энергосберегающие лампы. Популярность этих ламп вызвана, прежде всего, их экономичным потреблением энергии. Ведь энергосберегающая лампа позволяет сэкономить деньги. В отличие от лампы накаливания ЭСЛ дает больший световой поток при меньшей потребляемой мощности. Мне стало интересно, чем же отличается лампа накаливания от энергосберегающей лампы? Устанавливается энергосберегающая лампа в такой же патрон, что и обычная лампа накаливания. Компактная энергосберегающая лампа является разновидностью люминесцентных ламп, уже ставших нам привычными. В нашу жизнь уже прочно вошли лампы такого типа. И вскоре их будут называть не «энергосберегающими лампами», а просто «лампами». Достоинства ЭСЛ очевидны, в то время как недостатков практически нет. Поэтому неудивительно, что многие люди уже давно перешли на использование так называемых «экономок» вместо обычных лампочек накаливания.

Некоторые источники называют энергосберегающими лампами, только люминесцентные лампы, но это неправильно. Ведь энергосберегающей лампой имеет право называться любое устройство, которое обладает хорошей светоотдачей, но при этом потребляет небольшое количество электроэнергии. Поэтому к энергосберегающим лампам относят:

• люминесцентные лампы компактного типа;

• линейные люминесцентные лампы;

• некоторые разновидности светодиодных ламп.

Последний вариант имеет больше преимуществ, чем обычные люминесцентные лампы. Светодиодные лампы не содержат в составе ртути и других, опасных для жизни человека веществ. Уровень светоотдачи светодиодных ламп намного выше, а механическая прочность обеспечивает долгую и бесперебойную работу такого устройства.

Рассмотрим устройство и принцип действия энергосберегающих ламп. Компактные энергосберегающие лампы работают так же, как и обычные люминесцентные лампы с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую. Трубка имеет на концах два электрода, которые нагреваются до 900-1000 градусов и испускают множество электронов, ускоряемых приложенным напряжением, которые сталкиваются с атомами аргона и ртути. Возникающая низкотемпературная плазма в парах ртути преобразуется в ультрафиолетовое излучение. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором, преобразующим ультрафиолетовое излучение в видимый свет. К электродам подводится переменное напряжение, поэтому их функция постоянно меняется: они становятся то анодом, то катодом. Генератор подводимого к электродам напряжения работает на частоте в десятки килогерц, поэтому энергосберегающие лампы, по сравнению с обычными люминесцентными лампами, не мерцают. Благодаря большей площади, чем площадь поверхности спирали накаливания, энергосберегающая лампа мягче рассеивает свет, устраняя резки тени и в меньшей мере утомляя ваши глаза. И наконец, энергосберегающие лампы могут обладать разной цветовой температурой, чего не скажешь об обычных лампах.

1. Преимущество и недостатки энергосберегающей лампы.

Преимущество энергосберегающей лампы:

• самое главное достоинство этих лам – энергосбережение, потребление электроэнергии  энергосберегающей лампы на 80% меньше чем у обычной лампы ,известно что лампы накаливания лишь 5 % энергии преобразуют в свет , остальные 95% превращаются в тепло и « пускаются на ветер».Экономя электроэнергию, мы уменьшаем потребность в топливе. Современная альтернативная энергетика способна с избытком обеспечивать энергией города. Единственное, что этому мешает, - топливно-энергетические монополии. Если же в городах снизить потребление, применяя энергосберегающие лампы, то одни только ветроэлектростанции легко справятся с электроснабжением городов;

• срок деятельности энергосберегающей лампочки может достигать нескольких лет;экономия электроэнергии в 6 – 10 раз больше, чем у ламп накаливания, которые перегорают в самый «неподходящий момент», вызывая неудобства. (ЛН – 1000 ч., ЭСЛЛ – 8000 ч.)Срок службы, как и у других товаров, зависит от производителя. Не стоит прельщаться низкой ценой таких ламп. Китайские производители зачастую не придерживаются точной технологии при производстве, поэтому срок службы существенно снижается. Доверяйте надежным и проверенным мировым брендам, которые сертифицируют свою продукцию и дают на нее гарантию;

• за длительный период потребления, энергосберегающая лампочка не теряет свой эффективности;

• выбор световых оттенков – желтый (по типу обычной лампочки), дневной, мягкий белый. Галогенные лампы, встроенные в подвесные потолки, создают особую атмосферу помещения;

• энергосберегающие лампы имеют незначительное тепловыделение;

• еще одним достоинством энергосберегающих лам является их равномерное распределение света в помещении, это помогает снять утомление человеческих глаз.

Недостатки энергосберегающих ламп:

• для того чтобы они полноценно начали освещать помещение, требуется некоторое время разогрева лампы, примерно от 30 секунд до 2 минут.Для некоторых помещений, таких как ванна или туалет, это может быть крайне неудобно. К тому же такие лампы не любят частых включений-выключений. Это существенно снижает срок их жизни;

• учитывая состав лампы, ультрафиолетовое излучение, человеку нельзя находиться рядом с ней. Расстояние между человеком и энергосберегающей лампой должно быть не менее 30 сантиметров, тогда вред сводится к минимуму;

• энергосберегающие лампы мощностью более 22 Вт могут нанести вред людям, которые плохо переносят ультрафиолетовые лучи. Поэтому в помещении лучше использовать лампы, не превышающие 22 Вт;

• энергосберегающие лампы практически не переносят низких температур, а это значит их, что их невозможно использовать для уличного освещения в зимнее время;

• энергосберегающие лампы плохо переносят перепады напряжения, от чего они могут потерять свою работоспособность;

• еще одним недостатком этих ламп является содержание в них ртути и фосфора, их количество минимально, но разбивать такую лампу в помещении категорически не рекомендуется. Из-за того, что они содержат ртуть и фосфор они должны подлежать специальной утилизации. Это означает, что их не следует выбрасывать в обычный мусор, а сдавать в специальные пункты утилизации, которых, к сожалению, на много меньше, чем пунктов их продаж;

• цена энергосберегающих ламп является еще одним из пунктов недостатков энергосберегающих ламп. Если лампы накаливания стоят 10-25 руб., то люминесцентные лампы обойдутся в 80-400 руб. Китайские и отечественные энергосберегающие лампы стоят дешевле, европейские — дороже.

Рассмотрев все преимущество и недостатки энергосберегающих ламп я сделал вывод, что экономное использование электроэнергии, используя для этого в школе и дома компактные люминесцентные лампы позволяет сократить объемы использования энергетических ресурсов, и это реальный способ снизить затраты на оплату счетов за электричество. Однако перегоревшие и разбившиеся КЛЛ представляют угрозу здоровью людей и экологии, а с утилизацией ламп в нашей стране еще проблемы, нет пунктов по приему таких ламп, или о них не известно. В Европе, например, отработавшие свое энергосберегающие лампы собирают в специальные контейнеры для токсичных отходов. А у нас производители не считают своим долгом даже проинформировать покупателя о такой необходимости.

Простота и доступность использования электроэнергии породили у многих людей представление о неисчерпаемости  энергетических ресурсов Земли, притупили чувство необходимости её экономии. Между тем, мы стоим на пороге энергетического и экологического кризиса.

1. Исследовательская часть

2.1 Социологический опрос

Я провел социологический опрос между учениками 8 и 9 классов нашей школы, всего приняли участие в опросе 53 человека. Я задал каждому из учеников три вопроса:

1)Знаете ли вы о преимуществах энергосберегающих ламп?

2)Знаете ли вы, что энергосберегающие лампы используются в школе?

3)Используете ли вы энергосберегающие лампы дома?

100% всех учащихся положительно ответили на первый из моих вопросов. На второй вопрос лишь 11 человек ответили "да", что составило 21% , остальные 42 ответили "нет", это составило 79%, из этого я делаю вывод, что ребята невнимательны и не обращают внимания на то, чем освещается школа, и какие лампы в ней находятся. И в конце, на третий вопрос ответило "да" 50 человек, это составило 94% и лишь 3 ученика, что составляет 6%, ответили "нет", это говорит, о том, что у большинства учеников дома используются энергосберегающие лампы, это, и их родители заинтересованы в экономии семейного бюджета.( Приложение №10)

2.2 Расчеты

После опроса я провел расчеты,чтобы выяснить какие же лампы выгоднее использовать? Для этого я рассчитал сколько требуется материальных затрат на энергию, используя лампы накаливания и энергосберегающие лампы.

В нашей школе в каждом кабинете находятся энергосберегающие лампы, кабинетов у нас 22 в каждом кабинете примерно 25 лампы, а также в спортзале и кабинеты технологии, то есть там, где идет процесс обучения, работают энергосберегающие лампы, и их количество составляет 626 лампы.

Каждая лампа имеет мощность 36 Вт и время ее службы составляет 13000 часов, но для своих расчетов я взял время работы 6 часов в учебный день, и рассматривал 9 месяцев учебы. В каждом месяце у нас примерно 28 учебных дней, умножив на 9 месяцев, я получил 252 дня, умножил на 6 часов работы в день, и вышло 1512 часов. После этого время работы умножила на мощность и тариф, и в сумме у нас вышло 109720 рублей.

Лампы накаливания также присутствуют в нашей школе и их, как оказалось гораздо меньше, практически в 2,5 раза, что составило 252, проделав те же самые расчеты, но используя мощность уже лампы накаливания, равную 100 Вт, мы получили 122690 рубля.

Если мы в нашей школе заменим все лампы накаливания на энергосберегающие лампы, то получим выгоду в сумме 78522 рублей. Этими расчетами я доказал, что использование энергосберегающих ламп выгодно для нашей школы, и как я уже говорил, смена ламп накаливания на энергосберегающие лампы поможет школе сэкономить свой материальный бюджет и даст возможность использовать его в более полезных целях. (Приложение №11)

2.3 Сборник задач

Мной был составлен сборник задач. Решение задач дает возможность не только самому проверить свои знания, но и для учителя задачи являются одним из наиболее эффективных способов проверить, насколько понимает ученик физику, не являются ли его знания только накоплением заученного наизусть материала. Кроме того обучение с помощью решения задач, в которых участвуют бытовые осветительные приборыможно еще воспитывать экономию семейного бюджета ученика (Приложение №12).

Заключение

В ходе прочтения литературы и подготовки работы к конференции, на основании данных, которые я получал из многих источников при подготовке к работе, мною были сделаны следующие выводы, что энергосберегающие лампы по своим техническим характеристикам сильно отличаются от ламп накаливания и имеют ряд преимуществ:

• экономия электроэнергии;

• долгий срок службы;

• низкая теплоотдача;

• большая светоотдача;

• выбор желаемого цвета.

В ходе социологического опроса (Приложение №10)выяснилось, что большинство опрошенных учащихся (100%) используют энергосберегающие лампы в быту и знают о преимуществах ламп (94%).

На мой взгляд, энергосберегающие лампы наносят значительно меньший вред окружающей среде, чем те же лампы накаливания, ведь для производства и передачиэлектроэнергии зачастую используются не возобновляемые природные ресурсы. Поэтому,экономя электроэнергию, мы экономим и ресурсы нашей планеты, которые, как известно, небесконечны.

Если мы в нашей школе заменим все лампы накаливания, на энергосберегающие лампы, то получим выгоду в сумме 78522 рублей. Этими расчетами я доказал, что использование энергосберегающих ламп выгодно для нашей школы, смена ламп накаливания на энергосберегающие лампы поможет школе сэкономить свой материальный бюджет и даст возможность использовать его в более полезных целях.

Результаты этого исследования могут быть использованы учителями, родителями и школьниками при выборе осветительных приборов.

Список литературы и источников

1. Буравчикова Д. Лампа лампе рознь//статья из журнала/ Аргументы и факты №21, 2009.

2. Перышкин А.В. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений/ А.В. Перышкин–М.:Дрофа, 2009.-191с.

3. Кравчук А.И. Энергосбережение. Основные источники потерь в тепловых системах и способы их устранения. М. 2000

4. Мировая энергетика: прогноз развития до 2020 г./ Пер. с англ. под ред. Ю. Н.Старшикова. – М.: Энергия, 1980.

5. http://electrik.info/main/fakty/539-lampa-nakalivaniya-an-lodygina.html

6. http://energovopros.ru/spravochnik/elektrosnabzhenie/tarify-na-elektroenergiju/3037/46305/

7. http://www.svarnet.ru/svecha-yablochkova/

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Приложение 9

Приложение 10

Приложение 11

Приложение 12

Задачи.

1. Сколько энергии израсходует лампочка мощностью 100 Вт, если она горит в течение месяца по 8 часов в сутки?

2. Какую сумму из семейного бюджета необходимо выделить, если в квартире 4 лампочки энергосберегающие по 36 Вт и 5 лампочек накаливания по 100 Вт, тариф 3,22 кВт час, за месяц.

3. Паша говорит, что лампы энергосберегающие экономят электроэнергию, но Маша ему не верит, и он ей доказал. Если Маша будет принимать ванну в течение месяца по часу, используя лампу накаливания 100 Вт, при тарифе 3, 22 она потратит 9,66 рублей, а если энергосберегающую лампу с мощностью 36 Вт, она потравит 3,5 рублей. Во сколько раз выгодней энергосберегающая лампа? Паша попросил Машу рассчитать стоимость электроэнергии за год и самой сделать вывод.

17