Сравнительный анализ энергосберегающих ламп и ламп накаливания в быту

Исследовательская работа по физике:
«Сравнительный анализ энергосберегающих ламп и ламп накаливания в быту»

Работу выполнила учащаяся 10»Б»:

Вычужанина Алина

Учитель физики: Уразов Павел Сергеевич

Целью данной работы является исследование эффективности работы энергосберегающих ламп на конкретных примерах.

В современном мире бытуем мнение, что энергосберегающие лампы способны сэкономить электрическую энергию, потребляемую нами, в этой работе мы постараемся разобраться так ли это.

Задачи работы:

•  Проанализировать сравнительную информацию о лампах накаливания и энергосберегающих лампах;
•  Произвести опрос об использовании различных ламп в быту;
•  Расчет эффективности использования энергосберегающих ламп на конкретных примерах:

А) мой жилой дом

Б) моя Нововоронежская школа №1;

•  Сделать из полученных данных выводы

Актуальность данной темы диктуется тем, что наши ресурсы  увы ограничены.  И наша задача состоит в том, чтобы как можно быстрее это понять и начать экономить их. Иначе в скором времени нас ждет Средневековье без света, разных машин, интернета и всех благ цивилизации! Это будет серьезный удар по нашему обществу так, как наш народ разучился работать руками, а некоторые даже ходить пешком!

Будем придерживаться следующего плана:

• I.Анализ информации о лампах накаливания и энергосберегающих лампах.
• 1. Кто изобрёл первую лампу?
• 2. Достоинства и недостатки ламп накаливания.
• 3. Достоинства и недостатки энергосберегающих ламп.
• II.Практическая часть.
• 1.Опрос:использование различных ламп в быту.
• 2.Расчёт потребления электроэнергии ламп.
•  III.Вывод.
• Список литературы и интернет-ресурсов.

Начнем с литературного обзора данной тематики. Ответим на вопрос: «Кто же изобрел первую лампочку?»

• Так кто же изобрел лампочку? В нашей стране ответят: Александр Николаевич Лодыгин. Американцы тут же возразят: Томас Эдисон. Кто прав?
• С 1840 по 1870 год десятки изобретателей пытались создать лампу накаливания. Неудача следовала за неудачей, и на идею уже махнули рукой. И вот в 1872-1873 годах русский инженер и изобретатель Александр Николаевич Лодыгин сделал первую в мире лампу, которая выдержала все испытания. Она горела всего лишь полчаса. Когда из стеклянной колбы начали откачивать воздух, лампочки сделались долговечнее.  В 1873 году две лампы Лодыгина загорелись на улицах Петербурга.

Американский изобретатель Томас Эдисон знал о лодыгинских опытах.
Но он решил использовать угольную нить, сделанную из крепкого  бамбукового волоска. Для этого он исследовал почти все сорта бамбука,  растущие на земном шаре.  Шесть тысяч опытов с угольными нитями - вот  цена, которую заплатил Эдисон за свой вклад в историю лампочки. Его нить горела сотни часов, не перегорая. Но главное -практичный Эдисон стал выпускать свои лампочки на заводе, то есть открыл им дорогу в мир.

Что же такое лампа накаливания, и какие у нее существуют достоинства и недостатки?

Лампа накаливания – это источник света, проходящий по спирали лампы и преобразующий энергию электрического тока в световую и тепловую энергию.

Достоинства:

• Имеют небольшие размеры;
• При включении загораются практически мгновенно;
• Невысокая стоимость.

Недостатки:

• Небольшой срок службы (около 1000 ч);
• Яркость ламп отрицательно сказывается на зрении человека, поэтому требуется применения плафонов;
• При повышении напряжения электросети срок службы ламп существенно снижается.
• Низкая светоотдача.

А теперь перейдем к анализу энергосберегающих ламп.

Люминесце́нтная лампа — газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в парах ртути создаёт ультрафиолетовое излучение, которое преобразовывается в видимый свет с помощью люминофора — смеси фосфора с другими элементами.

Достоинства:

• Экономия электроэнергии ;
• Долгий срок службы;
• Низкая теплоотдача;
• Большая светоотдача;
• Выбор желаемого цвета;

Недостатки:

• Высокая цена (в 10-20 раз больше  лампочки накаливания);
• Наполнена внутри парами ртути;
• Экологически вредные;

Моя практическая часть состояла из нескольких этапов. Сначала я произвела опрос среди одноклассников и знакомых. Выборка составила 200 человек. Результаты опроса представлены в скобочках.

1. Какими лампами Вы пользуетесь дома?

А. Лампами накаливания (20%);        Б. Энергосберегающими лампами (33%);

В. И те и другие лампы (47%);           Г. Не знаю, как они называются (0%).

2. Как долго Вы пользуетесь энергосберегающими лампами?

А. Не пользуюсь  (7%).                        Б. Около месяца(20%).

В. Около полугода (53%).                   Г. Около года и более (20%).          

3. Какие преимущества энергосберегающих ламп Вы можете назвать?

А. Экономия энергии и финансов(50%).             Б. Долгий срок службы(37%).

В. Свой ответ (13%)_________________________________________________

4. Какие преимущества  ламп накаливания Вы можете назвать?

А. При включении загорается мгновенно (60%).    

Б. Невысокая стоимость(32%) .

В. Свой ответ (8%)_________________________________________________

5. Как относитесь к распоряжению президента о замене ламп накаливания на энергосберегающие?

А. Одобряю (27%).          Б. Не одобряю (50%).           В. Мне всё равно (23%).

Вывод: таким образом мы узнали ,что и энергосберегающие лампы и лампы накаливания , находят широкое применение в быту . Большинство опрошенных пока используют лампы накаливания и энергосберегающие лампы. Результаты опроса показывают, что энергосберегающие лампы являются востребованными, так как экономят электроэнергию , а лампы накаливания являются востребованными , так как загораются при включении мгновенно и имеют невысокую стоимость. И одно из важных замечаний, это то что наш народ еще не готов перейти резко к использованию энергосберегающих ламп и тем самым поддержать политику правительства.

Вторая часть работы состояла в расчете электроэнергии, которую потребляют лампы накаливания и энергосберегающие лампы в год, на примере собственной квартиры и моей родной школы.

Расчет потребления электроэнергии ламп в своей квартире

Данные:

- Стоимость электроэнергии 1,95 рубля за 1 кВт ∙ ч;

- Стоимость энергосберегающей лампы 100 рублей;

- Стоимость лампы накаливания 15 рублей;

- Среднее время работы энергосберегающей лампы 6000 часов;

- Среднее время работы обычной лампы 1000 часов;

- Мощность энергосберегающей лампы 15Вт;

- Мощность лампы накаливания 60 Вт;

- Средне время горения лампы 6 часов в день;

- Количество ламп в квартире 10 штук;

Найти стоимость электроэнергии за год работы энергосберегающей лампы и лампы накаливания; сравнить получившиеся стоимости с учетом стоимостей ламп; сделать вывод об экономии электроэнергии при замене ламп.

Решение:

1. Время работы в год одной лампы: 6ч ∙ 365дн = 2190ч

2. Время работы в год 10 ламп: 2190ч ∙ 10 = 21900ч

3. Энергия, потребляемая энергосберегающими лампами 15Вт ∙ 21900ч =328500Вт∙ч = 328,500кВт∙ч

4. Оплата за электроэнергию в год при эксплуатации энергосберегающих ламп: 328,5кВт∙ч ∙ 1,95 рубля/1 кВт∙ч = 640,575рублей.

5. Обычные лампы потребляют в год 60Вт ∙ 21900ч =1314000Вт∙ч = 1314кВт∙ч

6. 1314кВт∙ч ∙ 1,95 рубля/1 кВт∙ч = 2562рублей рублей в год плата за энергию при эксплуатации ламп накаливания

7. 2562руб. – 640руб. = 1922 рубля – экономия

Таким образом, экономия денежных средств при эксплуатации энергосберегающих ламп очевидна, и составляет 2 тысячи рублей в год.  Эти расчеты выполнены без учета стоимости ламп.

Так, как несмотря на то, что энергосберегающая лампа стоит в 6 раз дороже, но у нее срок службы в 6 раз больше. Получается следующее, пока перегорит энергосберегающая лампа, количество перегоревших ламп накаливания составит 6 шт.

Расчет потребления электроэнергии ламп в Нововоронежской МКОУ СОШ №1

Данные:

- Стоимость электроэнергии 5,2 рубля за 1 кВт ∙ ч;

- Стоимость энергосберегающей лампы 250 рублей;

- Стоимость лампы накаливания 50 рублей;

- Среднее время работы энергосберегающей лампы 6000 часов;

- Среднее время работы обычной лампы 1000 часов;

- Мощность энергосберегающей лампы 12Вт;

- Мощность лампы накаливания 36 Вт;

- Средне время горения лампы 6 часов в день;

- Количество ламп в школе 510 штук;

Решение:

1. Время работы в год одной лампы: 6ч ∙ 365дн = 2190ч

2. Время работы в год 510 ламп: 2190ч ∙ 510 = 1116900ч

3. Энергия, потребляемая энергосберегающими лампами 12Вт ∙ 1116900ч =13402800Вт∙ч = 13402,800кВт∙ч

4. Оплата за электроэнергию в год при эксплуатации энергосберегающих ламп: 13402кВт∙ч ∙ 5,2 рубля/1 кВт∙ч = 69690рублей.

5. Обычные лампы потребляют в год 36Вт ∙ 1116900ч =40208400Вт∙ч = 40208кВт∙ч

6. 1314кВт∙ч ∙ 5,2 рубля/1 кВт∙ч = 209081 рублей рублей в год плата за энергию при эксплуатации ламп накаливания

7. 209081руб. – 69690руб. = 139391 рубль – экономия

Таким образом экономия составила 140 тысяч рублей в год. Но главное над чем здесь следует задуматься,- это в первую очередь невосполнимые энергетические ресурсы.

Необходимо думать о наших следующих поколениях, используя энергосберегающие лампы мы сэкономим электроэнергию для наших детей и внуков.

Выводы:

Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп. Раньше для этого использовались только обычные лампочки накаливания, которые были изобретены в 20 веке, а уже в следующем, двадцать первом веке, очень остро встала проблема дефицита ограниченных ресурсов. Экономия ресурсов потребовала создание инновационных решений в области сбережения энергии. Так и появились энергосберегающие лампы, которые вызвали спор в обществе.

Выполняя данную работу , я изучила  преимущества и недостатки ламп накаливания и энергосберегающих ламп .Так же , с помощью опроса , расчёта потребления электроэнергии и сравнения потребления электроэнергии , мы доказали , что энергосберегающие лампы помогают  экономить энергию и хотя их стоимость превышает , стоимость ламп накаливания , они более эффективны и имеют долгий срок службы.

Но и  без ламп накаливания нельзя представить нашу жизнь ,так как они не составляют экологического вреда и приносят  его гораздо меньше , так же не велики в размерах и мгновенно включатся.

Именно поэтому  сравнивая эти два вида ламп , я убедилась , что  и те и другие лампы  по своему необходимы.

И самое главное мы убедились, что энергосберегающие лампы намного экономичней ламп накаливания. Давайте прислушаемся к призыву президента и всеми вместе начнем экономить энергию, так как ограниченность ресурсов – одна из главных проблем современного общества.

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. Кроме того, увеличение эффективности использования электроэнергии – это и реальный способ снизить затраты на оплату счетов за электричество. 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.