X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Наиболее выгодный в использовании тип лампочек

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Фролова Д.А. 1Гранкина А.Ю. 1

---

1ГБПОУ ВО "Губернский педагогический колледж"

Ефремова Н.П. 1

---

1ГБПОУ ВО "Губернский педагогический колледж"

Работа в формате PDF

436.9 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность и проблемность проекта, его значимость

Тема нашего проекта - «Наиболее выгодный в использовании тип лампочек». Так как данная тема включает в себя достаточно много аспектов для изучения и исследования и к тому же имеет практическое значение, мы решили выбрать именно её. Предлагаем вашему вниманию перечень наиболее актуальных вопросов, которые затрагивает наш проект:

Самый очевидный – вопрос экономии бюджета. В быту нас окружает огромное количество приборов, потребляющих электричество. Для того, чтобы высчитать, сколько энергии потребляет конкретный прибор, нужно знать его технические характеристики и точное количество отработанных часов. К тому же придётся воспользоваться дополнительными измерительными приборами или же прибегнуть к не всегда простым расчётам. То есть отследить наиболее энергозатратный – задача не из простых. Однако в случае с лампочками это сделать вполне возможно, что мы и реализовали в нашем проекте;

Следовательно, наш проект имеет прямую связь с экономией энергоресурсов, и, соответственно с экологией нашей планеты.

Цели и задачи проекта

Две основные цели исследования:

- Нахождение наименее энергозатратной лампочки из четырех видов, выбранных нами (при условии, что все лапочки сопоставимы друг с другом по мощности выдаваемого светового потока);

- Выяснение рациональности их применения на практике.

Задачи и этапы исследования:

Отбор для опыта несколько лапочек разного типа. Мы решили остановиться на 4-х, отличающихся друг от друга по строению, некоторым свойствам и техническим характеристикам. Первый тип лампочки – светодиодная. Такая потребляет энергии значительно меньше за счёт своего строения, но по световой мощности она сопоставима с конкретным аналогом лампы накаливания. Примерное количество рабочих часов - 25000 (почти 3 года). Экономия электричества происходит за счёт наличия внутри светодиодной ленты. По этой же причине такая лампочка практически не нагревается. Второй тип – люминесцентная. Стоит отметить, что внутри такой лампочки находятся частицы ртути, за счёт которых и происходит высвобождение электрического заряда. Такая лампочка безопасна во время работы, но после окончания срока службы её необходимо сдать в специальный пункт приёма токсичных отходов. По количеству рабочих часов немного уступает светодиодной (около 20000). Также в нашем опыте будет задействована галогенная лампа. По строению она очень похожа на обычную лампочку накаливания, но при этом внутри содержит смесь инертных газов. По сравнению с ней галогенная лампа немного снижает количество потребляемой энергии (примерно на 30%). И последний тип лампочки, которую мы взяли для опыта, - накаливания, мощностью 95 Вт. Можно предположить, что она и окажется наиболее затратной, т.к. мы знаем, что более 90% затраченной энергии уходит не на освещение, а на ее нагрев, но мы решили включить её не сколько для подсчёта потребляемой энергии, а больше для сравнения с другими лампочками.

Проведение необходимых измерений и вычислений, выявление количества электричества, потребляемого конкретной лампочкой, перевод полученного значения в денежный эквивалент.

В видео-приложении мы покажем работу каждой лампочки, а затем, с помощью расчётов, узнаем количество потреблённой энергии. Затем, зная её тарифную стоимость, посчитаем на сколько рублей потребила электричества каждая лампочка.

Формулировка вывода о наименее энергозатратной лампочке.

Практическое применение полученных результатов опыта, испытание данной лампочки в быту, наблюдение за результатами.

Используемое для опыта оборудование:

Лампочки;

Источник питания (сеть 220 В);

Патрон;

Калькулятор для вычислений;

Технические характеристики лампочек;

Квитанция с указанием стоимости единицы энергии (в Квт/ч).

Аудитория проекта.

Данное исследование вполне способно заинтересовать широкую массу людей благодаря практическому значению. Каждый может взять на вооружение результаты нашего проекта.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Проведение опыта и измерений. Экспозиция

Существует много способов экономии электроэнергии в домашних условиях. Самый простой и доступный из всех - это использование лампочек, потребляющих наименьшее количество энергии. В сегодняшнем эксперименте мы возьмём для сравнения 4 типа лампочек: люминесцентную, галогенную, светодиодную, а также накаливания, мощностью 95 Вт и выясним, какую же выгоднее всего использовать.

Делаем важное примечание – все лампочки выдают световой поток, равный примерно 1200 Лм (если приводить точные цифры, то показатели следующие: светодиодная лапочка – 1150 Лм, люминесцентная – 1250 Лм, галогенная – 1180 Лм, накаливания – 1220 Лм). Значит, компенсировать разницу в энергетической мощности за счёт количества лампочек не придётся, и, следовательно, мы имеем право сравнивать лампочки друг с другом по количеству потребляемого электричества и делать вывод о наименее энергозатратной.

Показательная работа лампочек

Поочерёдно мы вставляем каждую лампочку в патрон и подключаем к сети, с напряжением 220 В. Даём немного поработать и таким образом практически убеждаемся, что по выдаваемому свету лампочки сопоставимы друг с другом.

Расчёт

Прежде чем приступить к расчётам, нам нужно узнать стоимость энергии (измеряется в КВт/ч) согласно тарифному плану. Она равна 3,74 руб. Информацию берём из квитанции об оплате коммунальных услуг в графе «электроснабжение». Записываем данное значение на листе для расчётов.

Далее нам нужно узнать такую техническую характеристику лампочек как мощность. Её мы находим на коробке от соответствующих лампочек, или же в инструкции к ним. При отсутствии того или другого – ищем обозначение на самих лампочках или же обращаемся за помощью в Интернет.

Теперь, зная всё необходимое для расчёта, непосредственно приступаем к нему.

В первом действии мы мощность каждой лампочки, выраженную в Вт, переводим в КВт, т. к. в квитанции нам даётся единица измерения энергии – КВт/ч.

В итоге имеем:

Мощность люминесцентной – 0,02 КВт

Галогенной – 0,07 КВт

Накаливания – 0,095 КВт

Светодиодной – 0,012 КВт

Альтернативный вариант: стоимость КВт энергии в час из квитанции перевести в Вт, разделив 3,74 руб. на 1000. Но, чтобы в дальнейшем не переводить часы в минуты и наоборот, выбираем первый вариант ведения расчёта.

Следующий шаг – мы берём из первого действия мощность каждой лампочки и умножаем её на время работы – 1 час и таким образом узнаём, сколько энергии потребила каждая лампочка за данное время. Получаем те же численные значения, что и в первом действии, только в другой единице измерения – КВт/ч.

Третье действие - количество потреблённой энергии мы умножаем на её тарифную стоимость и узнаём на сколько рублей потребила энергии каждая лампочка.

Итого:

Люминесцентная лампочка потребила электричества на сумму 0,0748 руб.;

Галогенная – на 0,2618 руб.;

Накаливания – на 0,3553 руб.;

Светодиодная – на 0,04488 руб.;

Анализ полученных результатов

Сравнив подсчитанные суммы, делаем вывод, что наименее энергозатратной оказалась светодиодная лампочка (0,04488 руб. за час работы). На втором месте находится люминесцентная лампа, потребившая электричества на сумму 0,0748 руб., на третьем – галогенная, сумма 0,2618 руб. Как и предполагалось, самой затратной оказалась обычная лампочка накаливания 95 Вт. Она за час работы потребила энергии на 0,3553 руб.

Применение результатов на практике

Итак, опыт проведён, результаты получены, а значит, настала пора найти им практическое применение. Выяснив, что наиболее выгодной является светодиодная лампочка, мы поставим перед собой следующую задачу:

«В комнате имеется 3-х рожковая люстра, в которой горят обычные лампочки накаливания 95 Вт. Сколько денег мы сэкономим, заменив их на экономичные светодиодные?»

Результат оформим как задачу в виде таблицы.

В итоге получаем, что денежная выгода составляет 1 019, 7297 руб. Мы не стали брать во внимание, что по своему сроку службы лампы накаливания уступают светодиодными, ведь тогда в полученные расчёты придётся включить расходы на покупку самих ламп, и, соответственно, денежная разница будет ещё больше.

Таким образом, заменив лампы накаливания на светодиодные, мы одновременно экономим и большое количество энергии, и собственный бюджет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении мы хотим подвести итоги нашего проекта.

Практическое значение данного исследования велико. Как уже было сказано, подсчитать количество потребляемой энергии конкретным прибором в доме иногда бывает сложно, а порой и невозможно без помощи дополнительных средств. И всё же экономить электроэнергию в быту возможно и нужно – хотя бы на примере лампочек. Выявив наименее энергозатратную (светодиодную) и заменив лапочку накаливания на неё, мы убедились, что можем неплохо экономить. Но, что самое главное – мы в силах решить и гораздо более глобальную проблему - рациональное природопользование.

ПРИЛОЖЕНИЕ. ФОТООТЧЁТ

Фото 1. Работа лампочек (светодиодная и накаливания)

Фото 2. Работ лампочек (галогенная и люминесцентная)

Фото 3. Расчётный лист