Проект "Энергосберегающие лампы. Выгодно или нет?"

Управление  образования

Краснокутской  районной  Администрации  Краснокутского  муниципального  района

МОУ – Средняя  общеобразовательная  школа

с. Карпенка  Краснокутского  района  Саратовской  области

ПРОЕКТ

Энергосберегающие       лампы.           Выгодно или нет?

Выполнил: ученик  9  класса    Осыко Илья

Руководитель  проекта:

учитель  математики

Михайлова  Галина  Ивановна

Красный  Кут  2011 год

Обоснование  проблемы:   вступление в силу федерального закона «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» и   переход населения страны на энергосберегающие лампы.              Актуальность  проблемы: с сентября 2009 года в Европе,   а с января 2011 года и в России   запрещена продажа лампочек мощностью 100 Вт, в 2010 году эта участь уже постигла  75-ваттные лампы, в 2011 году — лампы на 60 Вт, в 2012 году — 40- и 25-ваттные лампы.                                                                                                                        Цель   проекта:  выяснить, действительно ли энергосберегающие лампы – бережливые творцы уюта, полезны ли они или больше приносят вреда и, если полезны, то на сколько.                                                               Задачи: 

• Проанализировать информацию, связанную  с рекламой и использованием энергосберегающих  ламп.
• Провести эксперимент  по подсчету затраченной электроэнергии, при работе обычных ламп  накаливания и энергосберегающих ламп.
• На основе проведенных исследований составить буклет для покупателей, в  котором будут указаны все плюсы и минусы каждого  вида ламп

Методы:

• Анкетирование
• Сбор информации
• Эксперимент
• Сравнительный анализ
• Систематизация материала в форме презентации и буклета

Тип  проекта:  информационный  с  элементами  исследования.

Форма  проекта:   индивидуальный  проект.

Предметно-содержательная  область:  математика

Область  исследования:  светотехника.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………….4

1. История светотехники………………………………… ..5

2. «Лампочку  Ильича»  на  свалку?.....................................8
3. Что нужно  знать  об  энергосберегающих  лампах……………………………………..………………10
4. Исследования……………………………………………...12
5. Мнение  специалиста……………………………………..15

Заключение…………………………………………………..16

Литература………………………………………………......17

ВВЕДЕНИЕ

Уже несчитанное количество лет люди используют лампы для освещения своего жилища в вечернее и ночное время суток.  Жизнь без ламп кажется совсем невыносимой, неудобной, непривычной. Вот по этой причине люди ценят тот комфорт, который дают лампы. Изобрести что-то лучшее, чем привычная лампочка, ученым удалось недавно.  Они сумели ее значительно преобразить, усовершенствовать, сделать более мощной и экономичной. Только  теперь это уже совсем не лампа накаливания, а современная энергосберегающая люминесцентная лампа, главное достоинство которой - экономичность. Бытуют разные мнения, как  сторонников, так и их противников. В последние годы тема энергосберегающих технологий выходит на уровень государственной и международной политики во всем мире. Президент РФ Д.А. Медведев подписал федеральный закон "Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности", принятый ГД 11 ноября 2009г. и одобренный Советом Федерации 18 ноября 2009г.  В средствах массовой  информации очень часто поднимается вопрос о переходе населения страны на энергосберегающие лампы.

Изучив  различные  источники, проведя  исследования  в  собственных  домах и  квартирах,  я решил обобщить все, что уже имеется, выделить плюсы и минусы  ламп, и понять, действительно ли энергосберегающие лампы – бережливые творцы уюта, полезны ли они или больше приносят вреда и, если полезны, то на сколько. Поэтому  я  выбрал  для  своего  проекта  тему  «Энергосберегающие   лампы. Выгодно или нет?».  

ИСТОРИЯ СВЕТОТЕХНИКИ

Свет — фундаментальная категория человеческого бытия.  История искусственного света насчитывает примерно 12 000 лет, а начинает она свой отсчет примерно с 10 000 года до н.э., когда смоляные факелы и лучины стали достаточно распространенным явлением в жизни человека. Понадобилось еще около 9000 лет, чтобы пройти путь к созданию масляных ламп и первых свечей, освещавших собою античные своды Греции и Рима. История осветительных приборов знала и периоды бурного развития, и темные, «застойные» времена. Первым ученым в этой области можно считать Эмпедокла Агригентского (492-432 гг. до н.э.) 2500 лет назад обнародовавшего свою наивную «теорию истечения». Эстафету Эмпедокла приняли  Аристотель, Евклид, Клавдий Птолемей, а в новейшие времена Роджер Бекон, Сальвино Армати и Иоганн Кеплер. Свою лепту в решение этой задачи внесли Исаак Ньютон,  М.В. Ломоносов, Томас Юнг и другие известные ученые XVII-XIX веков. Сейчас в мире общее число типов источников излучения насчитывает примерно 2000. Постоянные попытки их совершенствования всегда были связаны, во-первых, с повышением безопасности, иными словами, с поисками принципов, позволивших  бы отказаться от использования открытого огня. С другой стороны, света никогда не бывает  много, поэтому эволюция осветительных приборов, постоянно шла в направлении увеличения их светоотдачи.   В 1780 году появились первые водородные лампы с электрическим зажиганием. Спустя четверть века ученым удалось добиться свечения накаленной проволоки из платины или золота. Тогда же наш соотечественник В.В. Петров создал дугу, светящуюся между двумя угольными стержнями. В 1811 году в мире появились первые газовые лампы, а  через 30 лет немецкий физик Грове стал использовать электрический ток для подогрева нити накала. Началась эпоха электричества, а слова «свет» и «огонь» стали означать далеко не одно и то же. В 1845 году в Лондоне Кинг получил патент «Применение накаленных металлических и угольных проводников для освещения». Там же в Англии в 1860 году появились и ртутные разрядные трубки.                                                                                      В 1872 году родилась первая лампа накаливания, совершившая революцию в технике освещения. Случилось это на русской земле, а первым, кто догадался выкачать из стеклянной колбы воздух, поместив туда угольный стержень, накалявшийся под действием тока, был гениальный русский ученый А.Н.Лодыгин. 20 мая 1873 года на Одесской улице в Санкт-Петербурге зажглись восемь фонарей с его лампами новой конструкции. Увы, в России всегда умели создавать, но редко умели патентовать: лавры Лодыгина достались Томасу Алве Эдисону, который спустя  семь лет приобрел соответствующий патент. До Эдисона улицы городов уже вовсю освещались дуговыми лампами, а в домах пользовались газовыми рожками. Эдисон всего лишь соединил проводами в одну схему лампочку Лодыгина, розетку, электрогенератор и вилку. Последующие 70-80 лет прошли под знаком усовершенствования ламп накаливания, в частности, замены угольного стержня вольфрамовой спиралью. Продолжалась и опытная разработка таких источников света, как ртутные, галогенные, натриевые и ксеноновые лампы. Все эти опыты были связаны с несовершенствами ламп накаливания. Являясь лучшими для своего времени, они обладали рядом очевидных недостатков и, прежде всего, низкой световой отдачей. У первых ламп накаливания световая отдача составляла всего 1,5 люмена. Сейчас она увеличена в 10 раз и составляет 10-15 лм/Вт. В середине прошлого века стало понятно, что наиболее эффективной заменой лампам накаливания оказываются люминесцентные лампы, разработка и производство которых связано с именем замечательного русского ученого С.И. Вавилова. Именно под его руководством был разработан люминофор, преобразующий ультрафиолетовое излучение в видимое. В 1951 году Сергей Вавилов вместе с рядом других ученых за разработку люминесцентных ламп был удостоен Государственной премии СССР.  Сейчас применение люминесцентных ламп   является наилучшим решением задач освещения.   Светотехника XXI века связывает свои надежды с использованием в целях освещения светодиодов и оптоволокна. Достоинства светодиодов состоят в их малых размерах, большом сроке службы и мощной силе света при маленьком требуемом напряжении питания. Пока еще рано говорить о массовом внедрении этих источников света, но без сомнения, — это один из самых перспективных путей развития светотехники.  И здесь имена российских ученых, в частности, нобелевского лауреата Жореса Алферова, тоже стоят в первом ряду.

«ЛАМПОЧКУ  ИЛЬИЧА»  НА  СВАЛКУ?

Роль лампочки переоценить невозможно. Эти крохотные светлячки наделяют помещения душой, жизнь - уверенностью, дарят спокойствие и уют. Но может ли чем-то удивить этот привычный и обыденный предмет, который совсем недавно отпраздновал 130-летний юбилей? Традиционная лампа накаливания и сегодня широко используется в большинстве регионов Земли. И дело не только в том, что люди с трудом расстаются с привычными и проверенными вещами. Главный момент, из-за которого большинство оказывает предпочтение хорошо знакомому старому, – это цена: лампа накаливания дешевле энергосберегающей. Но нельзя не заметить её основных недостатков – лампа с вольфрамовой нитью для современной энергетической ситуации в недопустимых масштабах потребляет энергию, сильно нагревается, характеризуется недолговечностью (срок службы 1000-1500 часов), потенциальной пожароопасностью и самой низкой среди современных электрических ламп световой отдачей. Устаревшие лампы Ильича будут еще использоваться какое-то  время, но с каждым годом потребители понимают необходимость в сбережении личных средств  и  будут  делать свой выбор не  в  их пользу.  В противоположность обычным лампам  энергосберегающие лампы имеют гораздо больше достоинств, чем недостатков. Они, конечно, на порядок дороже, но стопроцентно окупаются и своими качествами покрывают расходы.  Использование передовой осветительной техники  позволяет экономить до 60% электроэнергии.  С сентября 2009 года в Европе  запрещена продажа лампочек мощностью 100 Вт, в 2010 году эта участь постигла 75-ваттные лампы, в 2011 году — лампы на 60 Вт, в 2012 году — 40- и 25-ваттные лампы. Через три года  и в Европе,  и в США  планируется полностью запретить продажу ламп накаливания   и перейти на энергосберегающие. Чуть позже это ждёт и остальные страны. Это решение Совета ЕС на уровне министров энергетики — одна из мер по увеличению энергоэффективности европейской экономики на 20% к 2020 году. По экспертным оценкам, благодаря переходу на энергосберегающие лампы ЕС будет экономить €5—10 млрд в год.  Объявлена дата введения в России запрета на производство и оборот ламп накаливания мощностью более 100 Ватт – это  1 января 2011 г. По подсчетам правительства, запрет на оборот ламп накаливания позволит сэкономить 10-20% расходов на электроэнергию. Переход на энергосберегающие технологии, по подсчетам чиновников, обойдется России в 320-360 миллиардов долларов. Несмотря на то, что эта сумма кажется гигантской, по подсчетам аналитиков Всемирного банка и Международной финансовой корпорации, она все же втрое меньше, чем может быть потрачено на наращивание производства энергии для удовлетворения растущих потребностей экономики страны.

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ОБ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМПАХ

Энергосберегающая  лампа – это электрическая лампа, обладающая  существенно большей  светоотдачей, чем наиболее  распространенные  сейчас в  обиходе  лампы накаливания. Стильные, надежные, экономичные. Они  дают  ровный, комфортный  для  глаз  свет, преображая все вокруг,  и практически не  потребляют энергию. Компактные люминесцентные лампы широко используются для освещения жилых помещений, офисов, торговых залов, магазинов, производственных помещений. Кроме того, их применяют для наружного освещения, например, для освещения пешеходных зон или торговых улиц.  Все объясняется тем, что энергосберегающие лампы   позволяют создать красивую цветовую гамму – различные виды люминофора окрашивают свет лампы во всевозможные цвета. Устаревшие лампы                                                          Ильича широко используются и сейчас, но с каждым годом потребители понимают необходимость в сбережении личных средств. Решающим фактором раньше при использовании ламп накаливания являлась их относительная низкая цена.                                                                    

Плюсы:

• Большой срок службы: декларированное время 10-12 тыс часов.         На рынке бывают лампы различного качества, поэтому будем считать не максимальные показатели, а возьмем к примеру 7000 часов. Заметим, что у обычных ламп срок службы составляет максимум 1000 часов, а средний показатель колеблется в районе 700;
• Низкое потребление электроэнергии.                                                Везде пишут, что такие лампы потребляют в 5 раз меньше электричества, и если вы пользуетесь «лампочкой Ильича» в 60 Вт, то от энергосберегающей лампы мощностью в 12 Вт вы получите такой же уровень освещения. По-моему, показатели кажутся слегка завышенными,  в нашем доме используются  лампы мощностью не в пять раз меньше, а где-то в три или четыре;
• Заводская гарантия на люминесцентные лампы.                             Нашей семье   ни разу не приходилось  менять лампу по гарантии, но сам факт, что она есть – это плюс. Для обычных ламп накаливания никакой гарантии вообще не существует;
• Расположенная в цоколе аппаратура устраняет стробоскопический эффект и обеспечивает стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект усталости глаз при работе за компьютером;
• Допускается использование энергосберегающих ламп там, где есть ограничения температуры, так как эти лампы практически не нагреваются.

Минусы:

• Высокая стоимость: цена одной энергосберегающей лампы колеблется от 50-80 рублей за экземпляры китайского и российского производства, и до 150-200 рублей за качественные импортные изделия. Наша семья приобретает  энергосберегающие лампы различного производства, и я хочу заметить, что отечественные  являются вполне качественными и вполне конкурентными изделиями, к тому же с нормальной ценой;
• В трубке содержатся пары ртути, поэтому разбивать такую лампу категорически не рекомендуется. Если такое случилось, то нужно  незамедлительно и тщательно проветрить помещение. Существуют также  проблемы с утилизацией (большая часть населения выбрасывает такие лампы вместе с бытовыми отходами);
• Цокольная часть люминесцентной лампы слегка больше, чем у традиционной, поэтому она может не везде красиво смотреться.   Не всем нравится сам цвет света, излучаемый энергосберегающей лампой. Многие говорят,  что цвет от обычной лампы как бы слегка желтоватый, а эти лампы излучают практически белый свет, и не каждому глазу он покажется комфортным.

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.  Я решил  рассмотреть   применение энергосберегающих ламп для экономии электричества. И  попытался ответить на следующий вопрос: Выгодно ли использовать данные лампы при сегодняшних тарифах на электроэнергию.                                                                                             Исходные данные:
Цены на электроэнергию сегодня 1р 46 коп  за кВт/ч.  Учтем, что каждый  следующий год цена будет расти  примерно  на 15%.
Среднее время работы энергосберегающей лампы 4000-6000 часов.        Возьмем для расчета 4000 часов.
Среднее время работы обычной лампы 1000 часов.
Ежедневно лампы горят около 3 часов. В год лампа горит 1000 часов, т.о  энергосберегающей лампы хватит на 4 года. За это время у нас сгорит 4 обычных лампы.
Посмотрим экономию электроэнергии на примере  люстры с  4 лампами.

Надеюсь, вы убедились в выгодности для семейного бюджета использования таких ламп. И даже если финансы сразу не позволяют заменить все лампочки в доме, делайте это постепенно, и с каждым месяцем вы будете убеждаться в правильности своего выбора.

         2. Еще в качестве эксперимента  я  предложил своим  одноклассникам  записывать  показания  счетчика  в  течение недели,  чтобы  подсчитать  средний  расход  электроэнергии  в  семье  за  неделю. Результат отразил в  таблице.

По моим  расчетам  в среднем за неделю обычная семья потребляет 8,6 кВт/ч энергии. Если сократить потребление энергии одной семьи на 30%, получим 6 кВт/ч энергии. Сколько таких недель в году? – 52. С экономией потребление в год составит около  320 кВт/ч электроэнергии, занимаясь напрасным расточительством  около 460 кВт/ч.  

А что если заменить все лампы в вашем  доме или квартире на энергосберегающие? Тогда вообще отпадет проблема экономии электричества и не будет разногласий по поводу “забытого”, невыключенного  светильника. 

  Так  что  вам выбирать  - экономить или нет.                  

 Но даже если энергосберегающая лампа выйдет из строя раньше (если она китайская), на сэкономленные деньги можно купить еще много таких ламп.  И еще  хотелось бы дать несколько полезных советов:

• Не верьте надписям на коробке, что  11 Вт  заменяет 60 Вт (особенно  для недорогих китайских ламп). Покупайте энергосберегающие лампы большей мощности.
• Не меняйте лампы там, где надо часто включать, выключать, или где очень редко включается  свет, например ванна, туалет.
• Энергосберегающие лампы могут быть вредными,  однако  при правильном их   применении риск становится минимальным.

МНЕНИЕ  СПЕЦИАЛИСТА

             Недавно Всемирная организация здравоохранения, со ссылкой на министерства здравоохранения Канады и Великобритании, заявила, что столь популярные энергосберегающие лампы вовсе не безопасны: в них содержится высокотоксичная ртуть, а радиационный фон и электромагнитное излучение равны тем, что возникают при свете ультрафиолета.  Я  решил  узнать  мнение  врачей  Краснокутской  поликлиники. Выяснилось, что  врачи к энергосберегающим лампам относятся не слишком оптимистично.

«По воздействию на зрение их можно сравнить с лампами дневного света, которые, как известно, не очень благоприятны для глаз. Энергосберегающие лампы, разгораясь, светят неравномерно, световые колебания, казалось бы, незаметные, создают не только зрительный, но и психологический дискомфорт. Быстрее развиваются раздражительность, бессонница, у детей - плаксивость. Вне зависимости от того, какая лампа (энергосберегающая или обычная), считается, что дающие желтоватый цвет больше подходят для дома, помещений, где расслабляются (рестораны, кафе); белый и белый с лёгким голубоватым оттенком - для офисов, магазинов. Лампа не должна выраженно давать цвет голубого спектра, он неблагоприятно влияет на сетчатку». Так считает врач окулист Крутова  Галина Александровна.

По  словам  врача-дерматолога Дорошко  Нины Петровны  обращений   людей с повышенной светочувствительностью кожи, имеющих кожные заболевания,  с  жалобами  на  использование энергосберегающих ламп,         в Краснокутском  районе  не  зафиксировано.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема энергосбережения в нашей стране в настоящее время крайне актуальна.  Энергосберегающие лампы просто-таки врываются в нашу жизнь. Количество марок постоянно увеличивается, меняется стоимость, да и вездесущая реклама призывает "перепрофилироваться" потребителя именно на эти лампы, оставив в прошлом обычные лампы накаливания.  На  основании  своих исследований, изученных  материалов СМИ,  я  могу  сделать  вывод,  что с точки зрения экономии электроэнергии и денежных средств  энергосберегающие лампы более предпочтительны. На сегодняшний день энергосберегающие лампы пользуются очень большим спросом. Их применение более выгодно, нежели ламп накаливания. Но не  все население  знает  о плюсах и минусах  энергосберегающих ламп. Полностью перейти на новый вид ламп мешает психологический фактор «привычности» и осторожного отношения ко всему новому. Несмотря на то, что цена на них выше, все равно, за счет экономии электроэнергии   энергосберегающая лампа окупится  в быстрые сроки.

 Я считаю, что экономить энергию должно все человечество и каждый человек в отдельности. Пусть  каждый  из нас  начнет это делать сегодня, и результат не заставит  себя долго  ждать. Счет  на оплату   электроэнергии  приятно  обрадует своей незначительностью.

ЛИТЕРАТУРА

1. Материалы  газет «Комсомольская правда», «Саратовские вести», «Краснокутские вести», «Аргументы и факты»  за 2009-2010 гг.
2. Материалы журналов  «Физика в школе», «Наука и жизнь» за 2010 г.
3. Материалы  из  Internet:      http://s-economit.ru/sekonomit-elektroenergiyu;    http://ru.wikipedia.org/wiki;  http://library.stroit.ru/articles/sberlamp/index.html; http://www.aif.ru/realty/article/26892  и др.