Результаты исследований учащихся в проекте Электроосветительные приборы
Содержание
Авторы и участники проекта
Участники: Команда "Электрики"
Тема исследования группы
Свет в наших домах,экономия и здоровье
Проблемный вопрос
Как экономить на электроэнергии?
Гипотеза исследования
Правда ли, что светодиодные лампы безопаснее и экономичнее по сравнению с другими лампами?
Цели исследования
Определение наиболее эффективных источников искусственного освещения для квартиры и разработка практических рекомендаций по их выбору.
Результаты проведённого исследования
Мною проведены исследования, результаты которых приведены в следующих таблицах.
Таблица 1.
Расчеты потребления электроэнергии для 2-х комнатной квартиры (с применением ламп накаливания)
Вначале были проведены расчеты (таблица 1) по оплате за освещение лампочками накаливания в 2-х комнатной квартире. Получилось, что ежедневно мы платим в сутки по 6 рублей 35 копеек, в среднем за месяц получается 190 рублей 5 копеек (естественно это без учета оплаты за электроплиту, холодильник, телевизор, стиральную машину и другую технику).
Затем проведены расчеты, если бы мы в своей квартире перешли на компактные люминесцентные лампы. Результаты расчетов приведены в таблице 2.
Таблица 2.
Расчеты потребления электроэнергии для 2-х комнатной квартиры (с применением люминесцентных ламп)
Расчеты показали, что ежедневно при переходе на люминесцентные лампы мы платили бы в сутки по 1 рублю 47 копеек, в среднем за месяц получилось бы 43 рубля 38 копеек. Ежемесячная экономия в этом случае составила бы 146 рублей 67 копеек.
Естественно, что в масштабе государства и даже отдельного города эта экономия составит значительные суммы.
Но влияние люминесцентных ламп на здоровье человека очень опасно и утилизация этих ламп довольно таки проблематична.
Отслужившую лампу необходимо отправить на утилизацию, но пунктов приема небольшое количество. Утечка ртути или других газов из лампы при ее повреждении в квартире приведет к ее загрязнению воздуха. Любая ртутная лампа содержит до 100 мг сильнодействующего вещества - паров ртути. Предельно допустимая концентрация этих паров в квартире равняется 0,0003 мг/м2. Расчеты показывают, что даже при разбившейся одной лампе в квартире площадью 50 квадратных метров, концентрация составит 2 мг/м2 , что в 6600 раз больше допустимой нормы.
Ртуть это самый ядовитый тяжелый металл, она токсична в любой форме. При вдыхании ртутные пары адсорбируются в мозге и почках, а также вызывают разрушение легких и желудочно-кишечного тракта. Даже давние ртутные загрязнения опасны, поскольку ртуть может испаряться годами, нанося непоправимый вред здоровью человека.
Люминесцентные лампы излучают более интенсивный свет, нежели обычные. По данным Британской ассоциации дерматологов от этого могут пострадать, прежде всего люди с повышенной светочувствительностью кожи. Как утверждают ученые, использование энергосберегающих ламп может нанести вред человеку, имеющему кожные заболевания и даже привести к раку кожи, а также вызвать мигрень и головокружение у людей, страдающих эпилепсией.
Исходя из вышесказанного я пришел к выводу, что если переходить на энергосберегающие лампы, то нужно сразу переходить на светодиоды. Поэтому были проведены расчеты и для светодиодных ламп, представленные в таблице 3.
Таблица 3.
Расчеты потребления электроэнергии для 2-х комнатной квартиры (с применением светодиодных ламп)
Расчеты показали, что ежедневно при переходе на светодиодные лампы мы платили бы по 60 копеек, в среднем за месяц получилось бы 19 рублей 80 копеек, что в 10 раз дешевле, чем мы платим сейчас и 2 раза меньше, чем мы платили бы при переходе на люминесцентные лампы.
В данных расчетах не учитывалась стоимость лампочек, но для этого были проведены отдельные расчеты, показанные в приложении 1. Исходя их этих расчетов стоимость одной светодиодной лампочки по сравнению с обычной окупается за 1-2 года в зависимости от интенсивности эксплуатации.
Европейские эксперты подсчитали, что если в жилых помещениях стран Евросоюза заменить традиционные лампы накаливания энергосберегающими лампами, можно сэкономить почти 40ТВт/ч. Это соответствует производству электроэнергии 35 средними электростанциями или годовому потреблению электрической энергии 11 миллионами европейских семей. Данных по России никто не подсчитывал, однако известно, что россияне менее бережливо относятся к потребляемой ими электроэнергии, и здесь экономия будет еще более значительной.
Вывод
Таким образом, из приведенных исследований, можно сделать следующий вывод, что в настоящее время наиболее эффективным источником освещения для наших квартир, являются светодиодные лампы. Они имеют высокий коэффициент полезного действия (80%), соответственно низкий расход электроэнергии, у них большой срок эксплуатации (как минимум 20 лет), высокая яркость, отсутствие инфракрасного и УФ излучений, они являются «антивандальными». Но основное преимущество светодиодов по сравнению с другими источниками искусственного освещения заключается в их благоприятном воздействии на здоровье человека и полной экологической безопасности.
На основе проведенных исследований были выработаны практические рекомендации для школьников по выбору искусственных источников освещения для своих квартир:
1) В настоящее время наиболее экономичными, экологически чистыми и безопасными для здоровья человека являются светодиодные лампы
2) Учитывая высокую стоимость в настоящее время светодиодных ламп, наиболее целесообразным периодом на их применение является период с годов. Проведите сравнительный анализ для своей квартиры и определитесь с приемлемыми для себя сроками перехода на энергосберегающие лампы.
3) Переход нужно осуществлять постепенно, заменяя перегоревшие лампы накаливания на новые.
4) Расчеты показали, что для 2-х комнатной квартиры (из 12 ламп) переход на светодиодные лампы окупится за 1-2 года, а в последующем ежемесячная экономия составит около 170 руб., а в год не менее 2000 руб. и это без учета роста цен на электроэнергию.
5) Если вы решили перейти на люминесцентные лампы или они у вас уже есть, то необходимо выполнять следующие рекомендации:
6) Не прилагайте усилий к хрупкой колбе, в этой лампы очень тонкое стекло, при установке или замене лампы следует держать ёё только за пластиковый корпус.
7) Если лампа разбилась нужно срочно проветрить помещение.
8) Перегоревшие лампы должны сдаваться только в специальные контейнеры при ЖЭКах, выбрасывать их в обычные контейнеры во дворах категорически запрещается.
9) Пользуйтесь лампами 18-20 Вт, для более мощных резко возрастает цена и соответственно сроки окупаемости, а менее мощные особо не любят частых включений-выключений и могут быстро перегореть. Там где необходимы включения-выключения больше 10 раз в сутки лучше вообще не применять люминесцентные лампы, так как частая их замена «съест» всю экономию, полученную вами за перерасход электроэнергии.
Полезные ресурсы
1) Большая советская энциклопедия / гл. редактор А. М. Прохоров - М.: "Советская энциклопедия", 1970.
2) Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа, 2001.
3) Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике, М.: Наука, 1978.
