Влияние энергосберегающих лампочек на организм человека
Цель работы - определить, какое влияние оказывают энергосберегающие лампы на организм человека, выявить преимущества и недостатки, сравнить энергосберегающую лампу и лампу накаливания.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 issledovatelskaya_rabota_na_temu_energosberegayuschikh_lampochek.docx | 216.92 КБ |
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное
учреждение «Средняя школа №3 с углубленным изучением отдельных предметов»
На районный конкурс исследовательских работ
Секция: "Экология"
Номинация: "Исследовательская работа"
Влияние энергосберегающих лампочек на организм человека
Выполнили:
учащиеся 10"A" класса
Березкин Матвей Игоревич
Белов Денис Алексеевич
Горева Алёна Алексеева
Руководитель:
Базанова Валентина Леонидовна
учитель-наставник
Кстово
2018
Оглавление
- Введение...................................................................................................................3
- Методы проведения исследований........................................................................4
- История создания.....................................................................................................5
- Производство............................................................................................................6
- Плюсы........................................................................................................................8
- Минусы......................................................................................................................9
- Применение.............................................................................................................10
- Что делать, если дома разбилась энергосберегающая лампа.............................11
- На что следует обратить внимание при покупке.................................................12
- Состав и влияние на здоровье................................................................................13
- Сравнительный анализ двух видов ламп..............................................................15
- Опыт: влияние мерцаний для глаз........................................................................16
- Опрос: дискомфорт при работе под энергосберегающей лампочкой...............17
- Опрос: утилизация энергосберегающих ламп.....................................................18
- Утилизация и места сдачи ламп...........................................................................19
- Заключение..............................................................................................................20
- Список информационных источников..................................................................21
- Приложение.............................................................................................................22
Введение
В современном мире вместо обычных ламп накаливания зачастую используют энергосберегающие лампы. Например, светодиодные или люминесцентные. Их используют во многих местах, где происходит деятельность человека. Однако многие люди даже не задумываются о влиянии энергосберегающих ламп на здоровье человека.
Мы предполагаем, что энергосберегающие лампы отрицательно влияют на организм человека, так как в состав этих ламп входит ртуть и инертный газ, которые в свою очередь пагубно влияют на организм. Так же люминесцентные лампы мерцают, что может навредить зрению (однако мы не можем видеть это мерцание, так как оно проходят очень быстро, зависимо от частоты).
Поэтому мы решили провести исследовательскую работу, чтобы определить какое влияние оказывают энергосберегающие лампочки на организм человека, выявить преимущества и недостатки, сравнить энергосберегающую лампу и лампу накаливания, и наконец-то узнать, знают ли люди как утилизировать такие лампы.
3
Методы проведения исследований
В школе №3 в кабинете физики мы провели исследование: действительно ли мерцает лампочка. Так же мы провели опрос: знает ли население как правильно утилизировать энергосберегающие лампочки. В нашем опросе участвовали 80 учеников, возрастом 11-14 лет; 50 учеников, возрастом 15-17 лет; а так же 20 человек, возрастом 25-45 лет.
Мы хотим выразить благодарность, всем тем людям, которые помогли нам, ответив на эти вопросы. А так же выражаем огромную благодарность нашему педагогу – Базановой Валентине Леонидовне, которая помогла нам выполнить эту работу.
4
История создания
В начале XX века была официально изобретена люминесцентная лампа. Изобретателем этой лампы стал инженер- изобретатель Питер Купер Хьюитт из США. А 17 сентября 1901 года он запатентовал свое изобретение.
Некоторые исследователи считают, что «отцом» энергосберегающей лампы был немецкий физик Мартин Аронс, который экспериментировал с ртутными лампами еще в конце XIX века.
Лампа, которую изобрел и запатентовал Питер Купер Хьюитт, содержала ртуть. Пары этой ртути нагревались из-за проведения через нее ток. Лампа шарообразной формы давала больше света голубовато-зеленого цвета, который раздражал глаза. Поэтому такие лампы использовали только фотографы и они не получили широкого распространения. Группа немецких изобретателей во главе с Эдмундом Гермером создала энергосберегающую лампу в современном ее обличии и запатентовала ее 10 декабря 1926 года. Затем Эдмунд Гермер покрыл лампу изнутри флуоресцирующей краской. Теперь лампа излучала белый свет, который не раздражал глаза.
К началу 1927 года Альберт Халл, инженер компании «General Electric», разработал энергосберегающую лампу с аналогичным покрытием. Инженеры этой компании приступили к усовершенствованию этой лампы. Их главной задачей было довести эти лампы до более масштабного производства. Затем были созданы лампы круглой и U-образной формы. Позднее были разработаны лампы с компактной спиралевидной колбой. Разработчиком таких ламп стал инженер Эдвард Хаммер в 1976 году.
Всё-таки такие лампы не были в масштабное производство, так как строительство заводов для производства энергосберегающих ламп было слишком невыгодным.
В 1995 году китайские производители начали выпускать люминесцентные лампы. В 1980 году компания «Philips» создает ввинчивающуюся лампу с магнитным балластом. Это лампа была первой в своем роде, способная конкурировать с лампами накаливания. Энергосберегающую лампу с электронным балластом (CFL) в 1985 году впервые продемонстрировал немецкий концерн «Osram».
5
Производство
В России производство энергосберегающих ламп только развивается.
ОАО «Концерн КЭМЗ» —предприятие, которое производит энергосберегающие лампы Российского производства. Детали для ламп изготавливаются на этом же предприятии.
ОАО «Осрам» в Смоленске и филиал немецкой фирмы "Osram AG" производят энергосберегающие лампы из китайских комплектующих. Именно эти предприятия выпустили первые светодиодные ламы, которые соответствуют лампам накаливания в 60Вт.
Существуют также предприятия, которые заказывают модели ламп из Китая и перепродают под своим брендом (бренд «Navigator» и бренд «Сamelion»). Из-за этого множество ламп в России китайского производства.
Энергосберегающие лампы являются очень хорошими заменителями ламп накаливания, потому что они могут использоваться в обычных патронах.
Потребляют они на 80% меньше электроэнергии по сравнению с лампой накаливания той же яркости и срок службы превышает в 6 -15 раз. Температура при работе таких лам сильно не увеличивается, что положительно сказывается на их использовании.
Люминесцентные лампы
Для изготовления люминесцентных ламп производят стеклянные трубки, которые позже режут на колбы нужного размера. Для изготовления бытовых люминесцентных ламп используют обычное стекло, оно сильно сдерживает ультрафиолетовое излучение. Затем колбы внутри покрывают специальным раствором, он называется люминофор. (Люминофоры — вещества, которые преобразовывают поглощаемую энергию в световое излучение). С концов трубки
6
он смывается для последующего установления электрических компонентов и запаивания трубки. Следующее действие - это процесс закачки люминесцентных ламп инертным газом и паров ртути. Он плавно перерастает в сборку уже готовой лампы. Специальные установки закупоривают уже собранные лампы. Дальше продукт идёт на упаковку.
Светодиодные лампы
Всё начинается с производства стекла, которое рождается в печи и вытягивается в тонкую ровную трубку. Происходит охлаждение. Дальше трубку разрезают и из этих отрезков делают ножки и колбы ламп. Нити свариваются между собой и привариваются к электродам ножки. В цоколе лампы располагается маленькая плата электроники. Монтажницы припаивают контакты ножки лампы к плате. Идёт проверка каждой лампы и после автомат вставляет ножку с филаментами в колбу, откачивает воздух, наполняет колбу гелием и заваривает её. Монтажница приваривает контакт ножки лампы к цоколю. Лампа в патроны не вкручивается, а просто вставляется. Последняя стадия производства — упаковка ламп.
И так, мы можем сказать, что светодиодные лампы более экономичны в производстве, безопаснее, они легко утилизируются и имеют больший приоритет для производства.
7
Плюсы
- Одним из главных преимуществ энергосберегающей лампы перед другими лампами это срок службы, который примерно равен 10-12 тысяч часов. Но производят энергосберегающие лампы разного качества, поэтому средним показателем является 7000 часов. Но всё же, обычные лампы служат около 1000 часов, поэтому энергосберегающие по этому показателю выходят в лидеры.
- Естественно, вторым плюсом является экономия электричества, собственно поэтому их и назвали «энергосберегающими». Так же немало важный плюс, это высокий КПД.
- Как мы уже сказали, энергосберегающие лампы экономят электроэнергию. Они потребляют почти в 5 раз меньше энергии, чем обычные лампочки. Отсюда можно сделать выводы, что если расходует меньше электричество, то и свет от такой лампочки более тусклый. Но это далеко не так. Энергосберегающие лампы светят намного ярче обычных. И поэтому они могут осветить более просторную комнату.
- Световой поток остается стабильным даже при пульсациях напряжения. За счет этого глаз устает меньше.
- На такие лампы действует заводская гарантия.
- Энергосберегающие лампы не нагреваются, поэтому их можно использовать в светильниках, изготовленных из разных материалов
- Свет от энергосберегающих лампочек распределяется равномерно по всему помещению
8
Минусы
- При разбивании эти лампы опасны для здоровья, так как трубка содержит пары ртути.
- Не самая низкая цена. Люминесцентные лампы стоят дороже обычных: цена за одну лампу составляет 50-100 рублей за экземпляры российского и китайского производства и до 200 рублей - за качественные импортные. Вполне качественными и конкурентоспособными являются российские изделия, их цена является наиболее адекватной.
- Подходит не ко всем люстрам, так как цокольная часть энергосберегающей лампы слегка превышает по размерам традиционную.
- Не всем нравится освещение энергосберегающей лампой.
- Энергосберегающие лампы излучают белый свет, в то время как обычные лампы излучают желтый, поэтому некоторым такой свет покажется не комфортным.
- Эта лампочка разогревается около двух минут, поэтому моментально осветить помещение не получится.
- Возможно, такая лампочка начнет мерцать (технические причины), что приведет к раздражению глаз.
- Эти лампы опасны для человеческой кожи, потому что негативно влияют на кожный покров, особенно для тех, чья кожа очень чувствительна. Эти лампы излучают ультрафиолетовые лучи. Это может привести к кожным заболеваниям. Согласно исследованиям, проведенным медиками, оптимальная мощность лампы для людей с проблемной кожей – 21 Ватт и ниже.
- Обязательная специальная утилизация. Перегоревшие энергосберегающие лампы нельзя выбрасывать вместе с другими отходами.
9
Применение
Энергосберегающие лампы часто устанавливаются в офисных зданиях, в жилых домах, в промышленных помещениях. Они очень хорошо подходят как заменитель лампе накаливания. Для использования этих ламп вне помещения нужно соблюдать некоторые указания. Если же вы устанавливаете лампы на улицу, то они должны быть направлены цоколем вверх, корпус должен быть герметичен, прочен и теплоустойчив.
Такие лампы очень актуальны и им находят применение везде. Так же они легки к эксплуатации, что положительно сказывается в борьбе с лампами накаливания.
10
Что делать, если дома разбилась энергосберегающая лампа?
К предметам, содержащим ртуть, нужно относиться очень бережно и предельно аккуратно. Так как ртуть- это очень опасное и токсичное вещество, которое пагубно влияет на организм.
Но если все- таки произошло такое, что вы разбили энергосберегающую лампочку, то вам необходимо:
- Сначала откройте окна на 15 минут для того, чтобы хорошо проветрить помещение.
- Обязательно наденьте резиновые перчатки. Нельзя трогать лампу голыми руками.
- Возьмите картон и очень аккуратно соберите осколки. Ни в коем случае не используйте веник или пылесос.
- Собранные осколки поместите в герметичный пластиковый пакет, чтобы оставшиеся пары ртути не развеялись по комнате.
- Место, где разбилась энергосберегающая лампа, тщательно протрите влажным полотенцем несколько раз.
- Использованное полотенце положите в тот же герметичный пакет, что и осколки. Не вздумайте стирать и использовать его повторно. Это может навредить вашему здоровью.
- Не стоит выбрасывать осколки в мусорный бак – отнесите их в пункт приема батареек или специальный пункт для энергосберегающих ламп.
11
На что следует обратить внимание при покупке?
При выборе лампочки, стоит определиться: для чего именно вы собираетесь ее купить: для освещения дома, квартиры или нежилого помещения.
Перед покупкой попросите продавца проверить ее. Обратите внимание на то, какой цвет излучает лампа: теплый белый или холодный. Это очень важно, так как холодный белый цвет не рекомендуется использовать в жилых помещениях, потому что он отрицательно влияет на здоровье человека. Его лучше использовать для освещения складов или других нежилых помещениях. Для освещения дома, квартиры или того места, где вы чаще всего находитесь, подойдут энергосберегающие лампы излучающие теплый цвет.
Так же при выборе нужно учесть тот факт, что такие лампы обычно больших размеров и они не всегда подойдут по размеру в маленький настольный светильник.
Но, не смотря на это, энергосберегающие лампы не нагреваются, поэтому вы можете использовать их в осветительных приборах из разных материалов.
Некоторые советуют приобретать энергосберегающие лампы у советских производителей, так как они более приспособлены к некоторым особенностям эксплуатации, таким как резкие скачки напряжения или внезапное отключение электричества.
Энергосберегающие лампы могут быть выполнены в виде дуги или спирали- выбирайте любую. Их характеристики полностью совпадают. Главное обратите внимание на цоколь. Он должен совпадать с размером патрона вашего устройства.
Ну, конечно, при выборе энергосберегающей лампы обратите ваше внимание на гарантийный срок. Добросовестные производители устанавливают гарантийный срок- не менее 2 лет. Если гарантийный срок значительно отличается, то приобретать товар у такой фирмы не стоит.
12
Состав и влияние на организм человека ЭЛ
Энергосберегающая лампа-это трубка с электродами, в которой находятся пары ртути и инертный газ, а внутри покрыта люминофором.
Электроды, своего рода электрический ток, при соприкосновении с ним может образоваться ожог на теле человека, но энергия в лампах не настолько большая, чтобы получить действительно серьёзную травму от него.
Ртуть очень пагубно влияет на человека, от её паров можно легко получить разного рода отравления, как хронические, так и острые отравления. Самое страшно при остром отравление, является то, что через несколько дней возможна смерть человека, но это только в самых тяжёлых случаях, в обычных может происходить слабость организма, ухудшается память, пропадает аппетит, снижается чувствительность кожи к внешним раздражителям, происходит тошнота и рвота, боль в груди, кашель, вкус железа во рту. Это всё сопровождается как при остром отравлении, так и при хроническом, только при хроническом может сопровождаться застенчивостью и неуверенностью в себе.
Инертный газ, образующийся главным образом естественным путем, безвреден для человека. Он представляет собой бесцветный газ со слабым запахом и сладковатым вкусом. Вдыхание небольших количеств этого газа приводит к притуплению болевой чувствительности, вследствие чего этот газ иногда в смеси с кислородом применяют для наркоза. В малых количествах инертный газ вызывает чувство опьянения (отсюда название "веселящий газ"). Вдыхание чистого газа быстро вызывает наркотическое состояние и удушье.
Люминофор сам по себе совершенно безопасен, но в первое время делали светящиеся вещи из фосфора и они были очень токсичны и опасны, в данный момент всё делается из кристаллов люминофора, которые никак не связаны с фосфором, поэтому они безопасны.
Сами энергосберегающие лампочки любой мощности являются источником
13
электромагнитного излучения. Электромагнитные поля небольшой величины не вызывают специфических заболеваний, но могут являться катализаторами болезней, в первую очередь центральной нервной и иммунной систем, возможно, сердечно-сосудистой. Организм обязательно реагирует на такое воздействие как на не благоприятный фактор внешней среды, что заставляет его дополнительно расходовать на это жизненные ресурсы. Это ослабляет человека и может приводить к обострениям хронических заболеваний, снизить сопротивляемость организма к вирусам.
14
Сравнительный анализ двух видов ламп
Критерии | Энергосберегающая лампа | Лампа накаливания |
Стоимость | Дороже чем лампы накаливания, зависит от качества. (70 – 180 рублей) | Дешёвые лампы, множество видов. (15- 30 рублей) |
Влияние | Плохое влияние при разбитии лампы. Опасна! | Никого серьёзного влияния не оказывают. |
Стоимость производства | Производство дешёвое, относительно ламп накаливания. (примерно 10 млн.) | Производство дорогое по отношению к ЭЛ (15-20 млн.) |
Утилизация | Специальные компании, места для сдачи, контейнеры. Сложный, дорогой процесс. | Простое складирование дома или в пунктах сдачи. |
Срок службы | Примерно 10000 часов. | Примерно 1000 часов. |
Состав | Инертный газ, пары ртути, электроды. | Вольфрам, медь, железо, электроды. |
Нагревание | Нельзя обжечься, может быть незначительное нагревание.( Можно использовать в светильниках из разных материалов.) | Можно обжечься, очень сильное нагревание. |
Сравнив лампы, можно с уверенность сказать, что лампы энергосберегающие лучше, хоть и имеют сложный процесс утилизации, а также опасные вещества внутри.
15
Опыт: влияние мерцания для глаз
Существует такое мнение: если посмотреть на энергосберегающую лампочку через камеру смартфона, то можно увидеть мерцание, которое вредно для глаз и что оно очень сильно портит зрение.
Действительно, если взглянуть на люминесцентную лампочку через камеру, то можно увидеть такое мерцание. Но такое мерцание наблюдается не только энергосберегающих лампочек, но и у лампочек накаливания. Эти мерцания возникают из-за колебания в подаваемом напряжении. А у светодиодных лампочек такого мерцания нет. Так как у них постоянное напряжение и оно не колеблется как в энергосберегающих лампочках. Частота мерцания зависит от частоты переменного тока. Мерцание происходит с частотой 100 Герц, но глазу эту частоту заметить очень сложно.
Поэтому мы можем с уверенностью сказать, что это высказывание- миф. И такое мерцание никак не отразится на вашем здоровье.
Так же мы провели опрос, чтобы убедиться, испытывают ли люди дискомфорт, при освещенном помещении энергосберегающими лампочками. В ходе этого опроса, мы убедились в том, что 86 процентов не испытывают никакого дискомфорта.
16
Опрос: дискомфорт при работе под энергосберегающей лампочкой
Опросив около 36 людей, которые используют энергосберегающие лампочки, нам удалось выяснить, что 31 человек (что составляет 86 процентов) из опрошенных говорят, что привыкли к свету энергосберегающей лампы и не чувствуют дискомфорт при работе. Но некоторые люди указывают на дискомфорт при работе, некую усталость глаз, из-за тусклого освещения. Это может быть связано, с тем, что глаза не привыкли работать при таком свете и таким людям нудно просто поменять лампочку с другой температурой цвета.
*диаграмму смотри в приложении(1)
17
Опрос: утилизация энергосберегающих ламп
Мы решили провести опрос, чтобы узнать, знают ли люди где и как утилизируются энергосберегающие лампы. Знают ли, что их нужно утилизировать. Для сравнения возьмём 3 возрастные группы.
- При опросе детей 11-14 лет была выведена статистика (смотри в приложении(2)). Мы видим, что не все дети осведомлены об обязательной утилизации. Но большая часть знают об утилизации. В школах необходимо разговаривать на эту тему с учениками.
- Следующая группа: ученики возрастом 15-17 лет (диаграмму смотри в приложении(3)). Большинство учеников знают, что нужно утилизировать лампы, а также знают, как и где. Оставшаяся часть подростков вообще не имеет понятия об этом. Показатели хоть и лучше, чем выше приведённые, но всё равно некоторые ученики не осведомлены об утилизации.
- И последняя группа опрошенных 25-45 лет. По этой диаграмме (смотри приложение(4)) видим, что взрослые люди знают лучше об энергосберегающих лампах и их утилизации. Однако есть люди, в силу каких-то обстоятельств не знают об утилизации, например, человек не пользуется ЭЛ или человек просто пока не сталкивался с заменой таких ламп. Что бы помочь этим людям быть информированными, нужно говорить об утилизации ЭЛ по телевидению, в газетах.
- Общая статистика. Мы видим удовлетворительные результаты опроса (смотри приложение(5)), но для безопасности людей, следовало бы повышать процент людей, знающих об утилизации. для этого правительству стоит ужесточить правила эксплуатации ламп в общественных местах, а также обязывать платить штраф при выбрасывании ЭЛ в места, которые не предназначены для них.
18
Утилизация и места сдачи энергосберегающих ламп
Каждая энергосберегающая лампа содержит ртуть - опасное вещество как для здоровья человека, так и для окружающие среды. Поэтому нельзя просто выкидывать такие лампы вмести с другими отходами. Стекло энергосберегающих ламп не очень прочное и даже через микро царапины на этом стекле будут просачиваться ртутные пары, которые вредны для организма. Но люди об этом очень часто даже не задумываются. А ведь под угрозой здоровье многих людей.
Но всё-таки ртуть окружает нас практически везде и без нее наша жизнь была бы не такой комфортной. Ртуть содержат практически все батарейки, ртутные градусники, термометры, а также лампочки. И чтобы наша жизнь и дальше была такой же комфортной и удобной достаточно лишь правильно утилизировать. Этот шаг поможет сберечь ваше здоровье.
Все организации, которые используют энергосберегающие лампы, должны заключить договор с поставщиком, согласно которому все те лампы, у которых уже истек срок годности, должны быть утилизированы – отданы обратно на производство.
К сожалению, в нашем городе таких организаций нет. Утилизация энергосберегающих ламп очень дорогостояща. Чаще всего утилизация остается на совести потребителей, так как очень мало таких предприятий и организаций, которые соблюдают правила и заключают договор по утилизации.
Однако существуют компании в Нижнем Новгороде, которые специализируются на утилизации энергосберегающих ламп (иногда платный процесс). Так же сдать лампы можно в "ИКЕА", там стоят специальные контейнеры для сбора ламп.
19
Заключение
Проведя исследование, мы выяснили, что востребованные энергосберегающие лампы имеют свои недостатки (конечно же эти лампы являются хорошими заменителями ламп накаливания из-за некоторых преимуществ) и в определённой ситуации опасны для здоровья человека.
Путём проб и ошибок мы выяснили, что сказанное нами ранее утверждение (про влияние мерцаний на зрение) - не верно. Однако энергосберегающие лампы после того как пришли в негодность должны быть утилизированы, так как в них находятся опасные для организма вещества. Для того чтобы утилизировать лампы, нужно знать специальные места приёма ламп. Мы решили провести небольшой опрос населения (знают ли они что-то про утилизацию таких ламп) и выяснили что большинство из количества опрошенных человек в курсе вреда этих ламп после поломки, но в силу разных обстоятельств не могут утилизировать лампы.
Оставшаяся часть имели дело с утилизацией и знают, где можно сдать свои пришедшие в непригодность лампы. Но, к сожалению, есть маленький процент опрошенных, кто не знает, что такие лампы нужно утилизировать.
Подводя итоги, нужно сказать, что лампы энергосберегающие лучше ламп накаливания, но имеют очень сложный процесс утилизации (в некоторых случаях платный), так же они, конечно, будут стоить гораздо дороже в силу своих лучших качеств, но эти затраты быстро окупаются.
Нужно больше пропагандировать про утилизацию энергосберегающих ламп для более безопасной жизни человека!
20
Список информационных источников
1)https://www.rmnt.ru/story/electrical/370968.htm - история создания энергосберегающих ламп.
2)http://fb.ru/article/162455/energosberegayuschie-lampochki-plyusyi-i-minusyi-luchshie-energosberegayuschie-lampochki – производство, плюсы и минусы.
3) http://banjstroi.ru/elektrichestvo/lampyi-kompaktnyie-energosberegayushhie.html - применение.
4) http://fb.ru/article/59786/energosberegayuschie-lampyi-vred-kotoryiy-oni-nanosyat-nam - состав и влияние на здоровье.
5) http://kakimenno.ru/dom-kvartira-dacha/domashnee-hozyaystvo/1900-kak-utilizirovat-energosberegayuschie-lampy.html- как правильно утилизировать.
21
Приложения
Приложение(1)
Приложение(2)
22
Приложение(3)
Приложение(4)
23
Приложение(5)
24
Две снежинки
Весенняя сказка
Рисуем "Осенний дождь"
Что есть на свете красота?
Астрономы наблюдают за появлением планеты-младенца