- •«Экономическое обоснование необходимости замены ламп накаливания на энергосберегающие лампы»
- •Содержание
- •1. Введение
- •Цель работы:
- •Виды искусственных источников освещения:
- •3. Расчёт экономической эффективности источников освещения
- •4. Результаты социологического опроса
- •5. Заключение
- •Покупайте, применяйте, экономьте! Выбор за Вами… Лампочки "нового поколения"? Да!
- •6. Список использованных источников
Муниципальное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа №37
Научно-исследовательская работа по теме:
«Экономическое обоснование необходимости замены ламп накаливания на энергосберегающие лампы»
Выполнили ученики 10-Б класса
Абдулхаликов Р., Евдокименко Р.
Руководитель: Терещенко Н.В.
Таганрог 2011 г.
Содержание
Введение.
Виды искусственных источников освещения:
Лампы накаливания
Галогенные лампы
Люминесцентные лампы
Светодиодные лампы
Расчет экономической эффективности источников освещения.
Результаты социологического опроса.
Заключение.
Список использованных источников.
1. Введение
Мы живём в мире света и созданных им изображений. Свет - это жизнь. Электроэнергия поступает в наши дома с электростанций различного типа и для ее производства сжигаются уголь, нефть, газ(невозобновимые ресурсы). Экономное использование электроэнергии позволит сократить объемы использования этих энергетических ресурсов, а значит снизить выбросы вредных веществ в атмосферу, сохранить чистоту водоемом. Тем самым каждый из нас может внести свой посильный вклад в общее дело сохранения природы.Но возможно более весомым аргументом для людей 21 века является тот факт, что увеличение эффективности использования электроэнергии – это и реальный способ снизить затраты на оплату счетов за электричество. Ведь стоимость электроэнергии напрямую связана со стоимостью топлива, запасы которого ограничены и цены на которое постоянно растут.
Отказаться от использования освещения и бытовых электроприборов в современном мире невозможно. Но существуют простые способы снижения потребления электроэнергии в быту доступные каждому. Так, по оценкам специалистов около от 50 до 60% экономии электроэнергии в жилищно-бытовом секторе достигается за счет экономии на освещении. Около 7 млрд. руб. в год – таков потенциал экономии электроэнергии в России на бытовом и производственном уровне.
Использование энергосберегающих ламп в быту – это увеличение эффективности освещения, а значит реальный способ помощь природе, сэкономить энергию и собственные деньги.
Через пять лет в России будет запрещен оборот всех ламп накаливания. Лампочка должна быть экономной!
Появилось новое поколение ламп: галогенные, трубчатые и компактные люминесцентные лампы, светодиодные лампы.
Цель работы:
Проведение сравнительного анализа различных видов осветительных ламп и выяснение, насколько оправдан перевод освещения на вовсе не дешевые «энергосберегающие» лампы. Выявление чистой выгоды при использовании энергосберегающих ламп вместо ламп накаливания.
Виды искусственных источников освещения:
Лампочка-«груша» - символ искусственного света.
И скусственный свет стал началом человеческой цивилизации, а лампочка-«груша» - символом искусственного света.
Старая добрая лампочка-«груша» с ее теплым приятным светом сегодня для многих продолжает оставаться символом искусственного света.
В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура вольфрамовой нити накала резко возрастает после включения тока. Лампа накаливания - нагреватель, который 95% электрической энергии преобразует в тепло, и лишь 5% в видимое излучение.
Преимущества: малая стоимость, отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации, отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе, непрерывный спектр излучения.
Недостатки: низкая световая отдача (7 до 17 лм/Вт), относительно малый срок службы (1000 ч), цветовая температура лежит только в пределах 2300-2900 K, что придаёт свету желтоватый оттенок, лампы обладают слепящей яркостью, отрицательно отражающейся на зрении человека, поэтому требуют применения соответствующей арматуры, ограничивающей ослепление.
Галогенные лампы накаливания.
Галогенная лампа - заполненная газом лампа накаливания, в которой имеются вольфрамовая нить (спираль) и небольшое количество галогенидов. При наполнении лампы накаливания галогенными соединениями (к группе галогенов относятся неметаллические химические элементы фтор, хлор, бром, йод и астатин) можно избежать образования сажи на внутренней стороне стеклянной колбы.
В иды галогенных ламп:
Линейные двухцокольные (трубчатые) галогенные лампы c длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки.
Л ампы галогенные точечные без отражателя (капсульные) – самые компактные из галогенных ламп. Обычно в качестве цоколя в капсульных лампах используется сама колба с жестко фиксированными выводами из вольфрамовой проволоки. Такая малютка (капсульная галогенная лампа) дает света не меньше, чем большая лампа.
Л ампы галогенные с отражателем (зеркальные галогенные лампочки). Устройство зеркальных галогенных ламп отличается тем, что зеркальный отражатель вместе с цоколем приклеен к колбе лампы. Зеркальное покрытие выполняется путём напыления на стеклянный отражатель химически чистого алюминия (непрозрачное покрытие) или специального полупрозрачного покрытия.
I RC-галогенные лампы (сокращение IRC обозначает «инфракрасное покрытие»). IRC-галогенные лампы являются новым направлением развития галогенных ламп. На колбы таких ламп наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали.
Основные преимущества галогенных ламп по сравнению с лампами накаливания:
галогенные лампы бoлee эффeктивнo пpeoбpазуют энepгию,
имeют в несколько pаз бoльший cpoк cлужбы,
пpoизвoдят бoлee яpкий бeлый cвeт,
более качественно передают цвета освещаемых предметов,
выпускаются в более богатом ассортименте,
пoзвoляют лучшe упpавлять cвeтoвым пучкoм и напpавлять eгo c бoльшeй тoчнocтью,
бoлee кoмпактны, благoдаpя чeму coздаютcя нoвыe вoзмoжнocти дизайна.
Недостатки галогенных ламп:
- до стеклянной поверхности лампы лучше не дотрагиваться голыми руками, так как на ней остаются жирные пятна, что может привести к оплавлению в этом месте стекла колбы. Лампу необходимо брать, используя кусок чистой ткани, а если колба чем-то испачкана, то нужно протереть ее медицинским спиртом;
- галогенные лампы очень чувствительны к скачкам напряжения сети, поэтому их следует включать через стабилизатор напряжения, а низковольтные - через трансформатор;
- температура колбы может достигать 500 °С, поэтому при установке ламп следует соблюдать нормы противопожарной безопасности (например, обеспечить достаточное расстояние между поверхностью перекрытия и подвесным потолком).
Люминесцентные лампы.
Люминесцентные лампы - это разновидность газоразрядного источника света, в котором используется способность некоторых веществ (люминофоров) светиться под действием ультрафиолетового излучения электрического разряда.
1. Линейные (трубчатые) люминесцентные лампы - люминесцентные лампы в виде стеклянных трубок с двумя металлическими цоколями, наполненных парами ртути под низким давлением. Их достоинства: высокая световая отдача, достигающая 75 лм/Вт; большой срок службы, доходящий у стандартных ламп до 10000 ч.; возможность иметь источники света различного спектрального состава при лучшей для большинства типов цветопередаче, чем у ламп накаливания. Основные недостатки линейных люминесцентных ламп: ограниченная единичная мощность и большие размеры при данной мощности; относительная сложность включения; невозможность питания ламп постоянным током; зависимость характеристик от температуры окружающей среды (при температуре ниже +10 С зажигание не гарантируется).
2. Компактные люминесцентные лампы - энергосберегающей лампы (ЭСЛ)
Если "закрутить" трубку люминесцентной лампы в спираль, то получают КЛЛ – компактную люминесцентную лампу. Люминесцентные энергосберегающие лампы – качественно новый источник света.
Электронный блок (ЭПРА: электронный пускорегулирующий аппарат – балласт), который обеспечивает зажигание (пуск) и дальнейшее горение люминесцентной лампы. ЭПРА преобразует сетевое напряжение 220В в напряжение, необходимое для работы люминесцентной лампы.
Б лагодаря ЭПРА энергосберегающая
лампа зажигается без мерцания и
работает без мигания свойственного
обычным люминесцентным лампам.
Преимущества энергосберегающих
ламп: экономят до 80% электроэнергии;
срок службы до 6 раз больше, чем у обычной лампы накаливания; гарантия порядка 1 года с момента продажи на качественные энергосберегающие лампы; холодный пуск (мгновенное включение без мерцания); возможность работы при температуре от -20 до +40 C ; равномерное распределение света по колбе: не слепит глаза; ровное свечение без мерцания; высокий уровень передачи цвета (Ra=82); компактный размер (возможность использовать практически в любых светильниках, где используются лампы накаливания); теплый или дневной свет.
Основные недостатки энергосберегающих ламп: высокая стоимость, в 10 и более раз превышающая стоимость ламп накаливания; в трубке содержатся пары ртути, поэтому разбивать такую лампу категорически не рекомендуется (если такое случилось, то советуют незамедлительно и тщательно проветрить помещение, требуется специальная утилизация).
Светодиоды - основа освещения будущего
С ветодиоды представляют собой полупроводниковые приборы (с одним pn-переходом) непосредственно преобразующие с высоким КПД электрическую энергию в энергию оптического излучения. Это излучение, в отличие от тепловых источников света, имеет более узкий спектр, вследствие чего излучение в видимой области спектра воспринимается человеческим глазом как одноцветное. Его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного полупроводника. [4] Материалом для светодиода используется нитрид галлиума (синий), тостид галлиума (желтый или зеленый). Для инфракрасного - соединения индиума.
Светодиод - низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потребляет от 2 до 4В постоянного напряжения при токе до 50 мА. Светодиод, который используется для освещения, потребляет такое же напряжение, но ток выше - от нескольких сотен мА до 1А в проекте. В светодиодном модуле отдельные светодиоды могут быть включены последовательно, и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В).
В отличие от ламп накаливания и люминесцентных ламп, все лампы светодиодные не имеют нитей накаливания, которые могут перегореть, не содержат ртути и других, вредных для здоровья, веществ. Светодиодные источники света безотказно работают при температуре от – 60 до +600С, не чувствительны к любым изменениям в электросетях.
Современное состояние светодиодных технологий позволяет использовать светодиоды в лампах со стандартными размерами цоколей, что в свою очередь влечет за собой возможность замены ламп накаливания на светодиодные лампы.
Светодиоды обладают целым набором положительных качеств:
Исключительно высокой надёжностью, определяемой высоким сроком службы (35 лет!).
Высокой световой отдачей, соизмеримой со световой отдачей наиболее эффективных разрядных источников света (на 90% экономичнее самых маленьких 15Вт галогеновых лампочек).
Малыми габаритными размерами.
Высокой насыщенностью цвета излучения (другими словами, излучение светодиодов - очень чистых и насыщенных цветовых оттенков).
Отсутствием в спектре излучения ультрафиолетовой и инфракрасной составляющих.
Очень высокой устойчивостью к механическим нагрузкам.
Способностью работать в широком диапазоне температур окружающей среды.
Экологической безопасностью, связанной с отсутствием ртути и других вредных веществ.
Простотой схемой включения и управления.
Недостатки:
Высокая стоимость светодиодов – пожалуй, главный их недостаток по сравнению с другими источниками света. Однако не будем забывать, что дорогие LED-изделия, то есть светодиоды, окупают свою стоимость сроком службы. И хотя цена светодиодного модуля остается выше стоимости неоновой лампы такой же яркости практически в два раза, производители во всем мире работают над удешевлением светодиодной продукции, продолжая наращивать мощности и темпы производства. Если посчитать совокупные затраты на приобретение и эксплуатацию источников света за длительный временной промежуток, окажется, что затраты на светодиоды будут в 2 - 2,5 раза ниже затрат на обычные лампы.
Миниатюрность – не всегда достоинство, особенно для светильников. Скажем, для создания объемных светящихся букв больших размеров необходимо объединить в группы множество отдельных светодиодов – только так можно получить яркий и насыщенный свет, привлекающий внимание. Для таких целей необходимо создавать унифицированные модули: один или два светодиода. Из них можно сконструировать практически любой рекламный образ.