V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Экономия электроэнергии в быту

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Дегтярев Е.А. 1

---

1МБОУ СОШ 91

Останина Н.В. 1

---

1МБОУ СОШ 91

Работа в формате PDF

309.8 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

1. Введение

Энергосбережение — это рациональное использование энергии.

Энергосбережение стало одной из важнейшей задач человека из-за дефицита основных энергоресурсов, возрастающей стоимости их добычи, а также в связи с глобальными экологическими проблемами.

Что дает экономия?

1. экономия материальных средств — увеличение семейного бюджета;

2. экологическая безопасность — электроэнергия производится во время сжигания газа, угля или нефти, во время данного процесса происходит выделение вредных веществ, которые загрязняют окружающую среду, большое количество углекислого газа приводит к образованию парникового эффекта, а экономия электричества позволяет снизить уровень выработки углекислого газа;

3. экономия электричества приводит к улучшению экономического состояния государства;

4. экономия электроэнергии – это меньше времени за телевизором, компьютером и другими гаджетами, а, соответственно, больше времени на общение родными и близкими.

Цель исследовательской работы: доказать возможность снижения потребления электроэнергии методом замены ламп накаливания на светодиодные (энергосберегающие)

Задачи:

1. Выяснить, как можно снизить расход электроэнергии в квартире.

2. Проверить, дает ли экономический эффект замена ламп накаливания на светодиодные (энергосберегающие).

3. Оформить памятку «10 простых и эффективных способов экономии электроэнергии»

2. Методы снижения расхода электроэнергии в квартире

Количество электроприборов у нас в квартирах постоянно увеличивается, растут и счета за электроэнергию. Вот почему очень актуален вопрос: как экономить электроэнергию у себя в квартире?

Большой расход электроэнергии из-за стиральной машины, в данном случае можно принять такие меры экономии: использовать оптимальные программы стирки, соблюдать норму загрузки барабана, уменьшить температурный режим стирки и использовать более качественные моющие средства.

У нас в квартире кухня оснащена газовой плитой, поэтому можно не пользоваться электрочайником, а использовать обычный чайник для кипячения воды, что может сэкономить расход электроэнергии.

При доказательстве преимущества светодиодных и энергосберегающих ламп перед обычными лампами накаливания, желательно будет заменить все лампы накаливания в квартире на светодиодные (энергосберегающие).

Мы подготовили несколько советов, как можно уменьшить расход электрической энергии у себя дома:

1. Нужно заменить все лампочки в квартире на экономичные светодиодные.

2. Включать свет только в том случае, если вы в нем нуждаетесь;

3.Использовать лампочки различной мощности в зависимости от потребности;

4. При покраске помещений необходимо использовать светлые тона красок (светлая стена отражает почти 85% падающего света);

5. Чаще протирать лампочки и плафоны (при их загрязнении освещенность в квартире может снизиться на 10-15%).

6. При использовании стиральной машины сортируйте одежду по уровню загрязнения и выбирайте более короткую программу стирки, результат которой вас устраивает; настраивайте стиральную машину на как можно меньшую температуру (на стирку при температуре 90°С тратится в три раза больше энергии, чем на стирку при температуре 40°С); используйте режим сушки только при необходимости.

7. Если кухня оснащена газовой плитой, можно не пользоваться электрочайником, а использовать обычный чайник для кипячения воды, что может сэкономить расход электроэнергии.

8. Не открывайте дверцу холодильника без необходимости; не кладите в холодильник теплые, а тем более горячие продукты; устанавливайте холодильник подальше от нагревательных приборов и от воздействия прямых солнечных лучей; периодически удаляйте пыль с обратной стороны холодильника; проверяйте, насколько плотно закрываются двери холодильника; не забывайте выключить холодильник, когда на несколько дней покидаете квартиру.

9. Следует помнить, что оставленная в розетке «подзарядка» потребляет энергию даже после отключения телефона. Когда зарядное устройство подключено к розетке постоянно, до 95% энергии используется впустую.

10. Для того чтобы пылесос работал в наиболее энергоэффективном режиме необходимо своевременно очищать или заменять пылесборник. Необходимо также менять или чистить фильтры для очистки выбрасываемого воздуха.

Расход электроэнергии в доме

В таблице №1 приведен среднемесячный расход электроэнергии в доме семьей из 4 человек. Диаграмма составлена на основании паспортных данных на бытовую технику.

Диаграмма 1. На что расходуется электрическая энергия в квартире

Из таблицы №1 и диаграммы №1 видно, какая бытовая техника самая «прожорливая» - это приборы с нагревательными спиралями и термоэлементами: водонагреватели, электрочайники, освещение с лампами накаливания, фен и утюг, холодильник и т.д.

У нас получилось, что семья, состоящая из 3-4-х человек и живущая в своей квартире, в среднем потребляет от 200 до 250 кВт в месяц, а в зимний период при использовании обогревателей - до 300 кВт.

На освещение мы тратим больше всего электроэнергии.

Гипотеза: мы предполагаем, что современные светодиодные лампы освещения помогают экономить электроэнергию.

5. Практическая часть.

Оплата коммунальных услуг в нынешние времена может ощутимо сказаться на семейном бюджете. Причем большую часть этой стоимости составляют счета за потребление электроэнергии. Так как же снизить затраты и сэкономить электроэнергию?

Я заинтересовался, сколько электроэнергии расходуется на освещение, а также какой вид электрических ламп потребляет больше всего энергии, а какой является самым энергоэффективным.

Однажды увидев, как папа дома меняет в комнате лампочки в люстре, я задался вопросом: для чего? У нас в доме были лампочки нескольких видов, в том числе и энергосберегающие, были и лампы накаливания.

Все проведенные замеры и эксперименты отражены в Приложении №1 и №2.

Приложение №1

Какие бывают лампы освещения.

Как замечательно, что мы живем в то время, когда можем выбрать лампу освещения из нескольких видов. Ведь у наших бабушек и дедушек не было такого разнообразия. Обычная лампа накаливания, и все, в магазине больше ничего не найдешь.

Итак, все лампы отличаются друг от друга характеристиками, стоимостью, свойствами и даже внешним видом. Сейчас существует огромное разнообразие магазинов, предлагающих электротовары, в том числе и лампы.

• Первый вид, который уже ушел в историю – это лампы накаливания. Низкая стоимость делала их достаточно популярными. Однако, такие лампы быстро приходят в негодность. Также к плюсам относится и то, что такое освещение приятно для глаз, а утилизировать лампы не составит труда.

Лампы накаливания

При включении лампы накаливания нить из вольфрамовой проволоки раскаляется (2600 — 3000ºС) проходящим через нее током, и она начинает светиться. Однако только малая часть потребляемой электрической энергии лампа накаливания

преобразует в излучение в видимой области спектра, большая часть теряется в виде инфракрасного излучения.

Плюсы:

- Невысокая стоимость

- Привычный желтый свет

- Отсутствие мерцания

Минусы:

- Срок службы – 1000 часов (примерно 1 год, но фактически лампа служит меньше, часто перегорает)

- Тепловое излучение

- Высокое потребление энергии

Энергосберегающие (компактные люминесцентные) лампы. В этих лампах поток заряженных частиц проходит по колбе, заполненной парами ртути, в результате чего образуется ультрафиолетовое излучение. Покрытие из люминофора на внутренней поверхности лампы превращает данное излучение в видимый свет.

Плюсы:

- экономия до 80% энергии

- незначительное тепловыделение

- широкий диапазон цветности светового излучения

- срок службы – от 6 до 15 тысяч часов

Минусы:

- необходима утилизация, т.к. содержат ртуть и фосфор (классифицируются как отходы первой (высшей) категории опасности и требуют утилизации в заводских условиях).

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы являются высокотехнологичным решением на основе полупроводниковых кристаллов. Вместо использования нити накаливания или газа в светодиодных лампах свет создается в результате прохождения потока заряженных частиц через полупроводниковый кристалл.

Плюсы:

- срок службы – 25 тысяч часов

- энергосбережение – 80%

- мгновенно дает яркий свет

- отсутствие теплового излучения

- качество и яркость светового потока не меняется с течением времени

Минусы:

Относительно высокая стоимость лампы

Рис.1 Виды ламп освещения

Эксперимент №1

Uptolike

4Talk

ВКонтакте

Facebook

Одноклассники

Google+

Twitter

Mail.ru

Pinterest

Evernote

В кругу Друзей

Tumblr

LiveJournal

Pinme

Pocket

БобрДобр

Blogger

Digg

Delicious

Instapaper

LiveInternet

LinkedIn

MySpace

Readability

Surfingbird

StumbleUpon

По почте

UPTOLIKE - модули социальной активности для вашего сайта.

Мы с папой решили провести эксперимент. Для начала записали показания счетчика электроэнергии в понедельник вечером в 21 час. В пятницу, в это же время, повторно записали показания счетчика. За неделю мы израсходовали 51 кВт.

В следующий понедельник, мы с папой заменили восемь ламп накаливания на светодиодные у меня в комнате и в коридоре. В очередной раз в 21 час записали показания счетчика. В пятницу в 9 часов вечера снова записали показания. За вторую неделю было потреблено 43 кВт. Затем я нашел разницу показаний счетчика между показаниями до замены ламп и показаний счетчика после замены ламп в моей комнате и коридоре. Разница показаний получилась 8 кВт.

Это была электроэнергия, сэкономленная за 5 дней. Расчет потребления электроэнергии в выходные дни не учитывался ввиду того, что в выходные дни потребление электроэнергии различная, то резко возрастает из-за работы стиральной машины, утюга и других бытовых приборов, то резко падает.

Через неделю мы с папой заменили в квартире оставшиеся в работе 6 ламп накаливания на светодиодные. В течение пяти рабочих дней следующей неделя, для продолжения учета расхода электроэнергии я вновь снимал показания счетчика по той же методике. В результате полученных показаний получилось, что экономия за 5 рабочих дней составила 6 кВт. Результаты измерений отражены в Таблице №2.

Таблица 2

По результатам сравнения потребление электроэнергии уменьшилось на 14 кВт. Стоимость 1 киловатта электроэнергии составляет 3 рубля 57 копеек.

Получилось, что мы сэкономили примерно 50 рублей.

А сколько же еще других методов экономии электроэнергии связанных с использованием электроприборов, которые мы ежедневно используем дома?

Для ознакомления дополнительных методов экономии денежных средств за оплату потребленной электроэнергии мною был изготовлен плакат «Способы экономии электроэнергии».

Приложение №2

Коэффициент полезного действия

Этот параметр (КПД) характеризует эффективность преобразования электрической энергии в световую. Чем он выше, тем меньше потери на тепло. Самый высокий коэффициент полезного действия у LED-ламп: КПД качественных моделей достигает 90 %. Светодиод преобразует энергию в свет напрямую, с минимальным выделением тепла.

Самым низким КПД отличаются лампы накаливания – 4-5 %. В процессе работы они существенно нагреваются, так как переводят в тепло более 90 % потребляемой мощности. КПД «галогенок» выше – 15-20 %. У люминесцентных осветительных приборов этот параметр зависит от вида колбы. Наиболее низкий коэффициент полезного действия у спиралевидных КЛЛ – 7-8 %. Эффективность их использования снижена также из-за потерь большей части световой энергии, которая уходит внутрь спирали. Поэтому при более высокой светоотдаче освещенность, создаваемая этими лампами, самая низкая.

Таблица 3

Указанные в таблице светодиодные и энергосберегающие лампы сравнение выдерживают только по световому потоку. Он приблизительно одинаков у взятых для сравнения ламп. Но освещенность, в силу разного строения колбы и неодинакового угла рассеивания, различается. Мощность, то есть потребление электроэнергии в час, тоже сильно изменяется. Поэтому показателю соотношение ламп накаливания и светодиодных ламп составляет 1:7,5. Это значит, что светодиодные лампы в 7-8 раз экономнее расходуют энергоресурсы.

Для определения силы потребляемого тока в сети различными лампами, я с папой провел эксперимент: в настольный светильник мы поочередно вкручивали лампы разных видов, включали светильник в сеть и ампер-клещами замеряли токовую нагрузку в сети. Дополнительно, пирометром мы провели замер нагрева колбы ламп, включенных в настольном светильнике. Результаты проведенных замеров мы видим в таблице №4.

Таблица 4

Заключение.

Таким образом, в ходе эксперимента, наша гипотеза подтвердилась. Замена ламп накаливания на энергосберегающие дает экономический эффект.

В процессе подготовки проекта я не только изучал и провел запись данных, полученных в результате измерения и экспериментов, но и был инициатором замены в коридоре устаревших ламп накаливания светодиодными лампами, доказав их преимущество. В данный момент наша квартира полностью оснащена светодиодными и энергосберегающими лампами.

Вся наша семья старается следовать Советам по экономии электрической энергии.

Я планирую рассказать моим друзьям и знакомым о результатах наших с папой наблюдений и подсчетов, чтобы они тоже научились беречь электричество.

Это самое простое, что можно сделать для экономии электроэнергии в отдельно взятой семье, это может сделать каждый.

Только там народ богат,

Где энергию щадят,

Где во всем царит расчет

И всему известен счет.

Список использованной литературы

1. «Справочная книжка энергетика» А.Д. Смирнов, К.М. Антипов

2. «Технология электромонтажных работ» В.М. Нестеренко, А.М. Мысьянов

3. сайт http://stroychik.ru/elektrika/vybor-svetodiodnyh-lamp

4. сайт https://www.quarta-rad.ru/useful/vse-o-lampax-i-drugix-istochnikax-sveta/led-i-tradicionnye-lampy/