XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Окопные свечи как альтернативный источник тепла и света

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Агафонова А.А. 1Харитонова А.И. 1

---

1ОГБОУ "Лицей № 9 г. Белгорода"

Локтина Л.В. 1

---

1ОГБОУ "Лицей № 9"

Работа в формате PDF

655.7 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

В современном быстро меняющемся мире нужно гибко реагировать на неожиданно возникающие сложные ситуации. Живя в приграничье, мы, белгородцы, как никто, понимаем, что значит быстро приспосабливаться к меняющейся среде. Постоянные обстрелы, отключения электричества, воды, отопления вынуждают нас искать альтернативные источники света и тепла.

Основной целью данной работы является изучение основных способов освещения и отопления и создание модифицированных окопных свечей, как альтернативных источников освещения и отопления.

Задачами нашей работы являются: 1) изучение литературы и онлайн источников по основным источникам отопления и освещения в прошлом и сейчас, 2) проведение опроса среди учеников 3 класса по альтернативным источникам освещения и отопления при отключении электроэнергии, 3) создание модифицированной окопной свечи как альтернативного источника освещения и отопления.

Часть 1.Основные источники освещения

1. 1. Источники освещения в прошлом

Давным-давно, когда ещё не было электричества, люди использовали разные способы, чтобы осветить своё жилище ночью. Вот некоторые из них:

1. Свечи. Это маленькие парафиновые палочки с ниточкой внутри, которую зажигали спичкой. Свеча горела долго и давала мягкий свет. Но приходилось следить, чтобы свеча не упала и ничего не подожгла.

2. Масляные лампы. Люди наполняли специальную лампочку маслом и вставляли туда фитилёк. Масло горело медленно, давая ровный свет. Такие лампы были популярны много веков назад.

3. Фонари. Уличные фонари раньше заправлялись нефтью или газом. Они давали достаточно света, чтобы ходить вечером по улицам города.

1. 2. Современное освещение

Сегодня мы живём совсем иначе благодаря электричеству. Современные способы освещения гораздо удобнее и безопаснее старых методов. Самый распространенный метод освещения сейчас – это электрические лампочки. Мы включаем выключатель — и сразу светло. Эти лампочки бывают разных форм и размеров. Самые распространённые — обычные лампочки накаливания, энергосберегающие люминесцентные и светодиодные LED-лампы.

Лампа накаливания

Это обычная классическая лампочка, похожая на маленькую стеклянную грушу. Внутри неё находится тонкая металлическая нить, которая называется "нить накаливания". Когда электричество проходит через эту нить, она сильно нагревается и начинает светиться. Такой свет тёплый и приятный глазу, но лампа быстро перегорает и потребляет много энергии.

Энергосберегающая люминесцентная лампа

Эти лампочки (Рис.1) похожи на длинные трубки или витые спиральки. Внутри трубок содержится газ, который загорается голубым светом, когда поступает ток. Стенки ламп покрыты специальным веществом ("люминофор"), которое превращает этот голубой свет в обычный белый или желтоватый. Такая лампа служит дольше обычной и экономит электроэнергию, хотя её производство немного сложнее.

Рис.1

Светодиодная LED-лампа

Светодиоды — это маленькие полупроводники, которые начинают светиться, когда через них пропускают электрический ток. Светодиодные лампы состоят из множества таких маленьких светодиодов, собранных вместе. Они самые долговечные и энергоэффективные среди всех типов ламп. Их минус — чуть дороже стоят, зато служат очень долго и почти не греются.

Итак, простая лампочка даёт привычный жёлтый свет, люминесцентная экономит энергию, а светодиодная (Рис.2) помогает экономить деньги и служить годами.

Рис.2

Среди вариантов современного освещения также можно выделить:

Люстры. Красивые светильники, висящие на потолке комнаты, они делают помещение уютным и красивым.

Настольные лампы. Удобные небольшие лампочки, стоящие на столе. Можно почитать книгу или сделать уроки, не напрягая глаза.

Торшер. Высокие напольные светильники, которые помогают создать атмосферу дома.

Подсветка улиц. Сегодня улицы городов ярко освещены специальными светильниками, установленными вдоль дорог и тротуаров. Это удобно и безопасно для всех пешеходов и водителей.

Часть 2.Основные источники отопления

2. 1. Источники отопления в прошлом

Когда ещё не придумали современные системы обогрева домов, люди пользовались разными способами, чтобы согреться зимой.

Камин

Самый старый способ обогреть дом — это камин. Представь себе большую печь с открытым огнём, расположенную прямо посреди комнаты. Древние римляне первыми начали широко использовать камины, но тогда они больше служили местом приготовления пищи, чем источником тепла. Позже камин стал символом богатства и комфорта в домах знати и богатых горожан.

Однако открытый огонь требует постоянного внимания: дрова надо подкладывать вручную, а тепло распределялось неравномерно. Поэтому вскоре появились печи закрытого типа.

Русская печь

Одна из самых известных печей прошлого — русская печь. Она представляет собой огромную кирпичную конструкцию, в которой одновременно готовилась еда и обогревался весь дом. Тепло накапливалось в кирпиче и постепенно отдавалось помещению даже спустя долгое время после окончания топки. Часто люди устраивали сверху русской печи полати — специальные лежанки, где можно было спать и отдыхать.

Недостатком русской печи является сложность строительства и необходимость большого количества дров. Зато она создаёт уют и особенный домашний дух.

Печи-голландки

Позже появилась голландская печь — меньшая по размеру, но такая же эффективная. Её форма напоминает большой кубик, облицованный плиткой или камнем. Голландец прогревался быстрее и удерживал тепло дольше, чем русский аналог. Именно эта конструкция стала популярной в Европе и распространилась повсеместно.

Паровые котлы

Первые паровые отопительные системы (Рис.3) возникли в конце XIX века. Тогда горячая вода подавалась по трубам в батареи, установленные в комнатах. Так появилось централизованное отопление. Этот метод оказался настолько эффективным, что сохранился и используется до сих пор в городах многих стран мира.

Рис.3

2.2 Современное отопление

Современные технологии сделали процесс отопления проще и комфортнее:

Центральное отопление

Сейчас большинство городских квартир и домов подключено к центральной сети теплоснабжения. Горячая вода циркулирует по батареям, установленным в каждой комнате, обеспечивая равномерное распределение тепла. Управлять температурой можно с помощью специальных вентилей.

Электрическое отопление

Для тех, кто живёт вне зоны центрального отопления, есть электрические обогреватели и тёплые полы. Они работают от розетки и позволяют мгновенно нагреть комнату. Однако электроэнергия обходится дорого, поэтому многие предпочитают альтернативные варианты.

Газовое отопление

Газовые котлы стали популярными в частных домах и коттеджах. Такие установки компактны, просты в эксплуатации и обеспечивают постоянное поддержание комфортной температуры. Достаточно подключить газовую трубу, установить систему циркуляции воды и наслаждаться теплом круглый год.

Тёплый пол

Ещё одна новинка последних десятилетий — система тёплого пола (Рис.4). Под полом укладываются трубы или электрические маты, которые равномерно подогреваются снизу вверх. Благодаря этому ноги остаются в тепле, а воздух остаётся свежим и комфортным.

Рис.4

От древних очагов и открытых каминов человечество прошло долгий путь к современным автоматизированным системам отопления. Сейчас у каждого есть выбор: пользоваться старым проверенным методом или перейти на новейшие технологичные решения. Главное помнить одно правило: какой бы вид отопления ни выбрал каждый из нас, главное — сохранить здоровье и уют своего жилища.

Часть 3.Опрос среди учеников 3 классов об используемых ими и их семьями способах освещения и отопления при отключении электроэнергии.

Поскольку в нашем регионе довольно часто отключают электроэнергию в связи с постоянными обстрелами, мы решили выяснить, какими способами семьи наших ровесников освещают и отапливают дома, когда нет электричества. Чтобы подчеркнуть актуальность исследования нами был проведен опрос среди 25 детей 9-10 лет по двум вопросам:1) Какими источниками освещения вы пользуетесь чаще всего, когда отключают электроэнергию? 2) Какими источниками отопления вы пользуетесь чаще всего, когда отключают электроэнергию?

Результаты нашего опроса приводим в диаграммах ниже.

40 % выбрали ответили, что используют фонарики на батарейках при отключении электроэнергии, 35 % опрашиваемых сказали, что пользуются свечами, 15 % ребят поделились, что родители включают генератор на топливе, еще 10 % детей ответили, что используют другие способы освещения (например, керосиновую лампу или светильник со встроенным аккумулятором).

Таким образом, можно сделать вывод, что самыми популярными альтернативными способами освещения являются фонарики и свечи.

50 % учеников ответили, что используют обогреватели на батарейках или масле, 25 % опрашиваемых сказали, что пользуются котлами, 15 % ребят поделились, что родители включают генератор на топливе, еще 10 % детей ответили, что используют другие способы отопления (например, печку).

Таким образом, можно сделать вывод, что самыми популярными альтернативными способами отопления являются обогреватели и котлы.

Часть 4.Окопные свечи как альтернативный способ освещения и отопления при отключении электроэнергии

Поскольку, согласно данным наших опросов, наши земляки часто используют свечи в качестве альтернативных источников освещения при отключении электроэнергии, и подобные свечи не требуют дорогого топлива и легки в создании, мы решили научиться создавать свечи. В условиях периодических отключений энергии из-за обстрелов, считаем это очень актуальным.

На наш взгляд окопные свечи являются простым, бюджетным и долгосрочным источником тепла и света. Мы хотим доказать, что создание свечей доступно и ребенку. Под надзором взрослых, следуя четкому алгоритму создания и соблюдая необходимые меры безопасности, мы можем делать окопные свечи в домашних условиях, немного модифицировав их для использования дома и большей продуктивности.

Окопная свеча — простая конструкция, позволяющая долго поддерживать тепло и освещение без открытого пламени. Она используется в походах, путешествиях или даже дома, когда нужно экономично согреть помещение или приготовить еду.

Часть 5.Алгоритм создания улучшенных окопных свечей

Простые шаги изготовления окопной свечи:

Шаг 1: Подготовка материалов

Взяли простую жестяную банку (например, из-под консервированных фруктов или овощей). Её объём зависит от желаемого размера свечи, но начнём с небольшой банки (около 200 мл).

Шаг 2: Наполнение банки горючим материалом

Вырезали кусочки картона (лучше использовать двуслойный картон) или бумаги размером чуть меньше диаметра банки. Уложили их вертикально внутри банки, заполняя её примерно наполовину. Важно уложить материал плотно, чтобы он хорошо держал форму.

Мы попробовали разные варианты укладки картона: спиралью, крестиком, в произвольном порядке и экспериментальным путем выяснили, что лучше всего укладка, которую мы назвали “снежинка”. Такой вариант укладки позволяет парафину пролиться по всей банке и долго гореть свече. Мы создали шаблон такой укладки.

Шаг 3: Заливка парафина

Растопили обычную свечу или кусок парафина на водяной бане (можно растопить над кастрюлей с горячей водой). Осторожно залили расплавленный парафин внутрь банки поверх уложенного материала, стараясь заполнить всё пространство равномерно.

Шаг 4: Установка фитиля

Пока парафин ещё горячий, воткнули сверху фитиль. В качестве него можно использовать шнурок, веревочку, но лучше всего трехслойный картон. Такой картон нарезают полосками поперек рифления, а полоски ставят в банку рифлением вверх. Фитиль должен находиться ровно посередине банки и немного выступать наружу, чтобы удобно было зажигать.

Шаг 5: Охлаждение

Дали свече остыть и затвердеть.

Шаг 6: Использование

Зажгли верхний конец фитиля спичкой или зажигалкой. Свеча горит медленно, выделяет много тепла и света. Использовать такую свечу нужно осторожно, подальше от легковоспламеняющихся предметов. Никогда не оставляй горящую свечу без присмотра.

Для создания наших свечей мы использовали баночки небольшого размера - 200 мл. Такая баночка может прослужить 6-7 часов.

Заключение.

Рассмотрев многообразие способов освещения и отопления, мы, жители приграничья, в настоящее время вынуждены периодически оставаться без света и тепла, считаем создание окопной свечи с особенным методом укладывания картона и использованием определенного типа фитилей хорошим альтернативным способом освещения и отопления жилья, простым в создании и применении, доступным даже детям, что мы и доказали своей работой. В ходе работы мы изучили литературу по теме, провели опрос среди учеников 3 классов и создали модифицированную окопную свечу.

Список литературы и интернет-источников

1. Ильин М. Солнце на столе. Рассказы об освещении – М.: Детская литература, 1976. - 68 стр.

2. Литвяк Е. Все до лампочки. История света - М.: Настя и Никита, 2023. - 24 стр.

3. Пермяк Е. От костра до котла - М.: ЭНАС-КНИГА, 2016. - 12 стр.

4. "Прирученное тепло". Электроотопительные приборы: виды, принципы работы, минусы и плюсы ( [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://urok.1sept.ru/publication/148398?ysclid=mkvpxs81d0696963948 Дата обращения 10.01.2026).