VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

"Уходя, гасите свет", а сколько можно сэкономить?

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кузнецова Я.А. 1

---

1МБОУ СОШ № 1 г.Южи Ивановской области

Смирнова Н.В. 1

---

1МБОУ СОШ № 1 г.Южи Ивановской области

Работа в формате PDF

1.9 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Наша жизнь немыслима без электроэнергии. В каждой семье имеется электрифицированная бытовая техника и различные электроприборы, которые выполняя различные функции, создают нам определённые удобства, поэтому расход электроэнергии увеличивается с каждым годом. А если посмотреть на эту проблему в масштабах всей страны, то очевидно, что потребление электроэнергии становится просто огромным. Всем известно, что для выработки электрической энергии на электростанциях сжигают природный газ или уголь. Также существуют атомные электростанции и гидроэлектростанции. Каждый вид электростанций имеет свои преимущества и недостатки, но в любом случае они расходуют большое количество природных ресурсов и в значительной степени влияют на загрязнение окружающей среды.

Снижение потребления электроэнергии приведёт к уменьшению её производства, а значит к уменьшению расхода природных ресурсов, к уменьшению выброса вредных и загрязняющих веществ в атмосферу. Это улучшает состояние окружающей среды, а значит и нашего здоровья. Внести посильный вклад в уменьшение потребления электроэнергии доступно каждому из нас.

В сети интернет можно легко найти рекомендации по способам экономии электроэнергии дома в быту. Вот самые распространенные:

- можно заменить лампы освещения на энергосберегающие;

- установить на освещение датчик движения, чтобы свет в помещении включался только при нахождении там человека;

- переклеить в комнате обои на более светлой расцветки, чтобы использовать лампочки меньшей мощности;

- также предлагается заменить крупную бытовую технику, такую как холодильник, стиральная машина, на новую экономичную с классом энергопотребления А++ и т.д.

Всё это конечно правильно, но в таком случае прежде, чем начнётся экономия, требуются денежные затраты, причем довольно значительные для семьи. На такие вложения мало кто согласится, поэтому я рассмотрела беззатратный способ экономии электроэнергии и посчитала, какая получилась экономия семейного бюджета.

Цель исследования.

Определить беззатратный для семейного бюджета способ экономии электроэнергии. Рассчитать экономический эффект от применения данного способа.

Гипотеза.

Уменьшить потребление электроэнергии в доме можно беззатратным способом и при этом получить экономию семейного бюджета.

Задачи исследования.

Рассчитать, сколько рублей в час обходится работа различных электроприборов.

Определить простейшие действия, направленные на экономию электроэнергии в квартире или частном доме.

Произвести математический расчёт суммы в рублях, которую возможно сэкономить за один месяц.

Методы исследования.

Измерение количества электроэнергии, потребляемой различными бытовыми приборами.

Производство математических расчётов и анализ полученных результатов.

Глава 1. Идея и основные условия исследования

1.1. «Уходя, гасите свет».

Плакат «Уходя, гасите свет» наверняка видел каждый, и действительно, самый простой и беззатратный способ экономии электроэнергии - это отключение от сети электроприборов, которые не используются какое-то время. Можно с уверенностью сказать, что об этом способе знает каждый, а не применяет его из-за сомнений в экономическом эффекте. Также многим просто лень каждый раз отключать и включать электроприбор.

Действительно, большинство электроприборов в нашем доме потребляют совсем небольшое количество электроэнергии, и кажется, что сэкономить можно копейки, которые даже считать нет желания. Но не нужно забывать, что многие бытовые приборы почти постоянно подключены к розетке, а некоторые из них подключены круглосуточно.

В представленной мной работе путём математического расчёта я отвечу на вопрос: «А сколько можно сэкономить денег, если просто отключать ненужные электроприборы»?

1.2. Эти приборы есть в каждом доме.

В каждой семье дома имеется большое количество различных электрических приборов. Это холодильник, телевизор, компьютер, микроволновая печь, пылесос, утюг, стиральная машина и многое другое, включая электрические лампочки в помещениях. Все они требуются нам для облегчения работы по дому и для создания комфортных условий проживания. Другими словами электроприборы работают за нас или для нас. А, как известно, любая работа должна быть оплачена. Оплата работы электроприборов происходит путем оплаты электроэнергии, которую они потребили.

Для проведения исследования мною был составлен перечень электроприборов, которые имеются в каждой семье и используются ежедневно.

Это телевизор, ресивер для телевизора, компьютер, настольная лампа, Wi-Fi роутер, микроволновая печь с часами, люстра в одной из комнат, комплект светильников на кухне и холодильник. Ещё я добавила стиральную машину. На стирке, конечно, никто экономить не будет, но стиральная машина в режиме «ожидания» круглосуточно подключена к розетке.

1.3. Основные условия исследования.

Перед началом работы были определены основные условия проведения исследования:

1. Стоимость электроэнергии в нашем городе составляет 4 рубля 64 копейки за 1 килоВатт час.

2. Период исследования 1 месяц (30 дней), потому что оплата потребленной электроэнергии предусмотрена ежемесячно.

3. Телевизор и ресивер для него необходимо исследовать не только в рабочем режиме, но и в «спящем», когда они отключены с пульта дистанционного управления, а не от сети.

4. Телевизор и ресивер всегда работают совместно.

5. Компьютер исследовать в трёх режимах: работа с какой-либо программой, режим «сон» и режим «завершение работы».

6. Период ночного отдыха членов семьи (сна) равен 8 часов.

7. Результат вычислений, измеряемый в рублях, округлять до сотых долей.

8. Вычисления производить с помощью калькулятора.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Место исследования, возникшие проблемы и способы их решения.

Исследование проводилось у меня дома в ноябре 2018 года. Чтобы получить максимально точный результат работы, пришлось решить несколько проблем.

Первая проблема заключалась в том, каким прибором производить измерения и где взять этот прибор? Можно было использовать информацию из паспортных данных каждого электроприбора, но это повлияло бы на точность результата исследования. Поэтому было принято решение использовать электросчетчик, установленный для нашей квартиры в щите учёта электроэнергии. Современный счетчик многофункциональный и нажатием кнопки на его передней панели отображаются различные параметры (Приложение 1).

Вторая проблема возникла при измерениях мощности самых маленьких электроприборов. Электросчетчик округляет измеренную мощность до сотых долей, и выдает результат ноль. Решение проблемы было найдено в учебнике по физике для 8 класса, где сказано, что мощность электроприбора - это произведение электрического напряжения на силу тока (Приложение 2). Эти параметры электросчетчик показывал достаточно точно, поэтому данный способ определения мощности был применён для всех электроприборов.

Третья проблема - как измерить потребление электроэнергии каждым прибором в отдельности? Было принято решение отключить все электроприборы в квартире перед началом измерений. После чего включить только один, исследуемый прибор, результат измерений заносить в таблицу. Таким образом, произвести сбор результатов по каждому электроприбору из составленного ранее списка.

2.2. Производство измерений.

Исходными параметрами задачи исследования являются напряжение и сила тока для каждого электроприбора в отдельности. Они были определены при помощи электросчетчика (Приложение 3). Напряжение во всех измерениях оказалось одинаковым и составило 238 Вольт. А вот сила тока, измеряемая в Амперах, у каждого прибора разная. Результаты измерений записаны в таблицу 1.

Таблица 1

Сила тока для каждого электроприбора

Используя результаты измерений, вычисляем мощность каждого прибора в отдельности. Для этого напряжение 238 Вольт умножаем на силу тока из таблицы. Результат получим в единицах измерения Ватт, а нам нужна единица измерения килоВатт, так как оплата электроэнергии производится за килоВатт. Поэтому результат нужно разделить на 1000.

Например, телевизор с ресивером в режиме работы:

238 Вольт * 0,44 Ампера = 104,72 Ватт

104,72 : 1000 = 0,10472 килоВатт или сокращенно кВт

Получается, что за один час работы телевизор с ресивером потребляет 0,10472 кВт час электроэнергии.

Такие расчёты были сделаны по каждому электроприбору и результаты внесены в таблицу 2.

Таблица 2

Количество электроэнергии, потребляемое электроприборами за один час

2.3. Определение стоимости электропотребления за один час.

Теперь, зная, сколько электроэнергии в килоВатт час потребляют наши бытовые приборы, несложно вычислить, в какую сумму в рублях обходится работа каждого из них в течение одного часа. Для этого нужно умножить стоимость электроэнергии на её потребляемое количество.

Например, телевизор с ресивером в режиме работы:

4,64 рубля * 0,10472 кВт час = 0,4859008, округляем и получаем 0,49 рубля.

Получается, что один час работы телевизора с ресивером обходится нашей семье в 49 копеек.

Такие вычисления были сделаны для каждого электроприбора и результаты записаны в таблицу 3.

Таблица 3

Стоимость электроэнергии, потребляемой электроприборами за один час работы

2.4. Определение стоимости электропотребления за один месяц.

Чтобы было понятнее и удобнее использовать результат расчётов, все приборы были разделены на две группы:

Группа 1 - электроприборы, которые можно отключать на ночь от сети:

- телевизор с ресивером в режиме ожидания (отключены с пульта ДУ);

- компьютер в режиме «сон»;

- компьютер в режиме «завершение работы»;

- Wi-Fi роутер;

- микроволновая печь с часами.

Группа 2 - электроприборы, которые можно отключать днём, на время, пока они не используются, а на ночь их всегда отключают:

- телевизор с ресивером в режиме работы;

- компьютер в режиме работы с программой;

- настольная лампа;

- люстра в одной из комнат;

- комплект светильников на кухне.

Считаем, сколько стоит работа каждого прибора из группы 1 в течение 8 часов, пока мы спим и сколько можно сэкономить рублей за один месяц. Для этого умножаем стоимость электроэнергии за один час работы на 8 часов и на 30 дней. Данные берем из таблицы 3.

Например, телевизор с ресивером в режиме ожидания (отключены с пульта ДУ).

0,11 рублей * 8 часов * 30 дней = 26,4 рубля.

Таким же способом были произведены расчёты по всем приборам из группы 1. Результаты расчётов сведены в таблицу 4.

Таблица 4

Сумма, которую можно сэкономить за один месяц, если отключать из розетки на ночь электроприборы из группы 1.

Наглядно видно, что за удобство отключения телевизора при помощи пульта управления приходится платить 26 рублей 40 копеек каждый месяц. А компьютер после «завершения работы» нужно полностью отключать от сети, например, при помощи выключателя на сетевом фильтре (удлинителе). Иначе он израсходует 36 рублей семейного бюджета. И 40 рублей 80 копеек, если оставлять его в «спящем» режиме.

Электроприборы из группы 2 дают экономию только в том случае, если их отключать на время, пока ими не пользуемся. Поэтому, здесь нужно просто помнить, в какую сумму обходится их работа в течение одного часа. Эту сумма уже рассчитывалась, осталось только свести данные в отдельную таблицу 5.

Таблица 5

Стоимость электроэнергии за один час работы электроприборов группы 2.

Про холодильник нужно помнить то, что если в него поставить тёплую кастрюлю с только что приготовленной едой, то холодильник будет работать не менее часа. И чем теплее кастрюля, тем дольше будет работать холодильник. А один час работы холодильника стоит 0,73 рубля (Приложение 4).

Отдельное внимание нужно уделить стиральной машине. Дело в том, что почти у всех нас она включена в розетку круглосуточно и, кажется, раз она не стирает, то не расходует электроэнергию (Приложение 5).

Исследование показало, что пока стиральная машина включена в розетку, то она расходует электроэнергию, пусть совсем немного, всего на 7 копеек в час. Но из-за круглосуточного подключения к сети она за один месяц потребляет электроэнергию на сумму:

0,07 рублей * 24 часа * 30 дней = 50,40 рубля.

2.5. Экономический эффект.

Производим расчёт экономии денежных средств семьи за один месяц, если отключать электроприборы из розетки на ночь и если отключать ненужные электроприборы днём.

Согласно таблицы 4, отключение электроприборов из розетки на ночь даёт следующую экономию денежных средств семьи за один месяц:

Телевизор с ресивером - 26,40 рублей;

Компьютер - 36 рублей;

Wi-Fi роутер - 2,40 рублей;

Микроволновая печь с часами - 2,40 рублей.

В сумме, экономия за один месяц составляет:

26,40 + 36 + 2,40 + 2,40 = 67,20 рублей.

Если ещё учесть стиральную машину (50,40 рублей в месяц), то за один месяц можно сэкономить:

67,20 + 50,40 = 117,60 рублей.

Дополнительную экономию можно получить, если отключать электроприборы на время, пока они не используются. Вполне реально можно сократить время работы приборов, хотя бы на один час в день, и тогда за один месяц получается следующая экономия:

Телевизор с ресивером - 0,49 рублей * 30 дней = 14,70 рублей;

Компьютер - 0,92 рублей * 30 дней = 27,60 рублей;

Настольная лампа - 0,11 рублей * 30 дней = 3,30 рублей;

Люстра в одной из комнат - 0,23 рублей * 30 дней = 6,90 рублей;

Комплект светильников на кухне - 0,49 рублей * 30 дней = 14,70 рублей;

Дополнительная экономия составит: 14,70+27,60+3,30+6,90+14,70 = 67,20 рублей.

Итого получается, что за один месяц можно сэкономить:

117,60 + 67,20 = 184,80 рублей.

Заключение

По результатам проведённого исследования я сделала вывод, что самый простой, беззатратный и доступный всем способ экономии электроэнергии - это отключение от электрической сети приборов, которые не используются какое-то время. Этот способ даёт положительный результат и возможность экономии семейного бюджета на сумму 184,80 рублей в месяц, а в год эта сумма составит 2217 руб. 60 коп. Эта сумма достаточно условная и может быть меньше или больше в зависимости от стоимости электроэнергии в разных регионах, в зависимости от размера телевизора, комплектации компьютера, количества помещений в доме и др.

Много это или мало, стоит ли экономить электроэнергию или нет? - каждый решит для себя сам. Но следует помнить ещё о том, что если этим заниматься всем вместе, то в целом по стране получится существенное энергосбережение (Приложение 6).

Ещё раз хочется напомнить, что экономия электроэнергии - это экономия не только семейного бюджета, это экономия топливных ресурсов нашей страны и сохранение экологии. Давайте внесём свой посильный вклад в энергосбережение таким простым способом, который не требует от нас никаких денежных затрат. Нужно просто не лениться отключать ненужные электроприборы. А сэкономленные деньги отдавайте каждый месяц своим детям на маленькие радости (Приложение 7).

Список литературы

1. Руководство по эксплуатации счётчика Ватт-часов активной энергии «Меркурий 200» ООО «НПК «ИНКОТЕКС» г. Москва.

2. Н.Я. Виленкин Математика 5 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – Москва, 2011.

3. А.В. Пёрышкин Физика 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – Москва, 2013.

4. Электронный ресурс. Как экономить электроэнергию в частном доме или квартире. https://chistodar.com

Приложение 1

Многофункциональный счётчик электроэнергии.

Приложение 2

Определение мощности электроприборов.

Приложение 3

Производство измерений для каждого электроприбора в отдельности.

Приложение 4

Тёплая еда в холодильнике - лишние затраты.

Приложение 5

Стиральная машина всегда в розетке - 50,40 рублей в месяц.

Приложение 6

Давайте экономить вместе!

Приложение 7

Сэкономленные деньги - детям на маленькие радости!