Исследовательская работа "А ты бережешь электроэнергию?"

Государственное бюджетное образовательное учреждение города Москвы

средняя общеобразовательная школа № 1996

Научно-исследовательский проект

А ты бережешь электроэнергию?

Автор: Князев Максим,

 ученик  11б класса

СОШ №1996

Руководитель:

Пономарёва Наталья Юрьевна,

учитель химии

Москва  2013

Содержание

Введение                                                                                                                                                                                    

1. Теоретическая часть

1.1.История появления ламп                                                                

1.2. Описание объекта исследования                                                                                                                                                                        

2. Практическая часть.

1. Методика исследования  
2. Подсчет количества ламп
3. Вопросы анкетирования

     2.4. Акция « Энергосбережения »

     2.5.Результаты исследований                                                                                        

     2.6.Рекомендации использования электроэнергии.                                            

Заключение                                                                                                                      

Литература                                                                                                                

Введение

    С каждым годом на бытовые нужды расходуется всё большая доля электроэнергии, газа, тепла, воды; в огромных масштабах растёт применение бытовой электрифицированной техники. Электростанции работают с полной нагрузкой, особенно напряжённо – в осенне-зимний период года. И в это напряжённое время где-то столь необходимые для производства киловатт-часы тратятся напрасно. В пустующих помещениях горят электрические лампы, бесцельно работают конфорки электроплит, светятся экраны телевизоров. Установлено, что 15-20% потребляемой электроэнергии пропадает из-за не бережливости потребителей.

Тема нашей работы актуальна, так как простота и доступность электроэнергии породили у многих людей представление о неисчерпаемости наших энергетических ресурсов, притупили чувство необходимости её экономии.

Цель работы: Формирование представления о значении сокращения расхода электроэнергии  и навыков бережного отношения к природным ресурсам. 

Задачи:

1.познакомиться с классификацией ламп;

2. провести анкетирование среди учащихся;

3.провести подсчет количества ламп в школе;

4. контролировать показания счётчиков  за 3е суток;

5. провести акцию «Экономим природные ресурсы»;

6. сформировать правильные ценностные предпочтения при выборе ламп (повышенной световой отдачей, небольшим потреблением энергии и очень длительным сроком службы.)

Гипотеза: Выключая свет в кабинетах (в переменах) в течение учебного дня мы  экономим большое количество кВт энергии.

1. Теоретическая часть.

1. История появления ламп

В XIX веке получили распространение два типа электрических ламп: лампы накаливания и дуговые. Дуговые лампочки появились немного раньше. Впервые явление вольтовой дуги наблюдал в 1803 году русский ученый Василий Петров. В 1810 году то же открытие сделал английский физик Деви. Оба они получили вольтову дугу, пользуясь большой батареей элементов, между концами стерженьков из древесного угля. Первую дуговую лампу с ручным регулированием длины дуги сконструировал в 1844 году французский физик Фуко. В 1848 году он впервые применил дуговую лампу для освещения одной из парижских площадей. Это был короткий и весьма дорогой опыт, так как источником электричества служила мощная батарея. Свеча Яблочкова состояла из двух стержней, изготовленных из плотного роторного угля, расположенных параллельно и разделенных гипсовой пластинкой. Свечи Яблочкова привлекли к себе всеобщее внимание и наделали много шуму. В 1877 году с их помощью было впервые устроено уличное электричество на Avenue de L`Opera в Париже. Дуговые лампы использовались для освещения больших залов, вокзалов или площадей. Но они были совершенно непригодны для применения в маленьких жилых или рабочих помещениях. Намного удобнее в этом смысле были лампочки накаливания. Устройство их всем известно: электрический ток, проходя через тонкую нить, раскаливает ее до высокой температуры, благодаря чему она начинает ярко светиться. Еще в 1820 коду французский ученый Деларю изготовил первую такую лампу, в которой накаливаемым телом служила платиновая проволока. После этого в течение полувека лампы накаливания почти не использовались, поскольку не могли найти подходящего материала для нити. Поначалу наиболее удобным казался уголь. В 1873 году русский электротехник Лодыгин сделал лампочку с нитью из роторного угля. Он же первый начал откачивать из баллона воздух. Ему удалось создать первую лампочку накаливания, получившую некоторое практическое применение. В 1879 году за усовершенствование электрической лампочки взялся знаменитый американский изобретатель Эдисон. Он понимал: для того, чтобы лампочка светила ярко и долго и имела ровный немигающий свет, необходимо, во-первых, найти подходящий материал для нити, и, во-вторых, научиться создавать в баллоне сильно разреженное пространство. Подсчитано, что его помощники опробовали не менее 6000 различных веществ и соединений, при этом на опыты было израсходовано свыше 100 тысяч долларов. Сначала Эдисон заменил ломкий бумажный уголек более прочным, приготовленным из угля, потом стал делать опыты с различными металлами и наконец остановился на нити из обугленных бамбуковых волокон. Это была первая лампочка с продолжительным сроком службы, пригодная для массового производства. Но поскольку изготовление нитей из бамбука оказалось достаточно дорогим, Эдисон разработал новый способ выделки их из специальным образом обработанных волокон хлопка. Средняя долговечность лампочки Эдисона составляла 800-1000 часов непрерывного горения. Еще в 1890 году Лодыгин придумал заменить угольную нить металлической проволокой из тугоплавкого вольфрама, имевший температуру накала 3385 градусов. Однако промышленное изготовление таких лампочек началось только в XX веке.

1.2.Описание объекта исследования

Люминесцентные лампы

Широкое распространение в последнее время получили люминесцентные лампы различной мощности (от 8 до 80 Вт). Их свечение происходит за счет люминофоров, на которые действует ультрафиолетовое излучение газового разряда. Лампы данного вида дают мягкий, рассеянный свет. По сравнению с лампами накаливания, экономичность люминесцентных ламп намного выше, а световой поток при одинаковой мощности больше в 7-8 раз. Большая разница наблюдается и в сроке службы. У люминесцентных ламп он дольше в 10-20 раз, чем у ламп накаливания. Недостатком люминесцентных ламп является чувствительность к температуре и мерцание света.         

Лампы люминесцентные серии ЛБ  предназначены для освещения закрытых помещений, а также для наружной установки. Работают в электрических сетях переменного тока напряжением 127 - 220 Вт, частотой 50 Гц и включаются в сеть вместе с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой, в схемах стартерного зажигания. Тип цоколя люминесцентной лампы G13. 

Лампа действует следующим образом.

Электрод на одном из концов лампы испускает электроны, которые с большой скоростью летят вдоль лампы, пока не произойдет столкновение со встретившимся атомом ртути. При этом они выбивают электроны атома на более высокую орбиту. Когда выбитый электрон возвращается на прежнюю орбиту, атом испускает ультрафиолетовое излучение. Последнее, проходя через люминофор, преобразуется в видимый свет 

 Маркировка люминесцентных ламп:
Л - люминесцентная лампа;  Б - белого цвета; 
Д - дневного цвета;  У - универсальная. 

 Технические характеристики:

Лампы накаливания

Довольно длительное время лампы накаливания абсолютно не имели конкуренции на рынке. Форма лампочек накаливания может быть различной, как и их мощность, минимальная мощность равна 15 Вт, а максимальная – 300 Вт. Современные лампы накаливания представлены двумя разновидностями: криптоновые и биспиральные. В криптоновых лампах накаливания используется инертный газ криптон. Их мощность колеблется от 40 до 100 Вт. При этом криптоновые лампочки в отличие от обычных обладают большей светоотдачей. Повышенной светоотдачей обладают и биспиральные лампы, дающие свет за счет сложной дугообразной вольфрамовой нити. Поверхность ламп накаливания может быть прозрачной, опаловой или зеркальной. Несмотря на то, что световой поток матированных ламп меньше (при незначительной матировке - на 3%, у молочных – на 30%), они пользуются популярностью, и главным образом из-за более рассеянного света, который приятен для зрительного восприятия. Световой поток светильников, покрытых зеркальным слоем, достаточно велик.

Светодиодные лампы освещения

На сегодняшний день светильники, использующие светодиоды, также получили широкое распространение. Их ключевой особенностью является низкое энергопотребление, что, безусловно, придется по душе каждому хозяину.

К достоинствам светодиодных светильников можно также отнести высокую светоотдачу и большой срок службы. В последнее время российский рынок пополнился еще и автономными светильниками на светодиодах, работающих на солнечных батареях и аккумуляторах.

Включение таких светильников происходит автоматически с наступлением темноты, а подзаряжаются они от солнечного света в продолжение всего светового дня. Эти светильники могут подвергаться как низким (до -30), так и высоким (до +50) температурам без нарушения работоспособности.

2.Практическая часть.

   2.1. Методика исследования. Перечень помещений
Коридоры-11
Кабинеты – 44
Лаборантские – 14

Актовый зал

Спортивный зал - 2
Столовая  

Дополнительное помещение для столовой
Кабинет директора
Канцелярия
Подвал
2.2 Подсчет количества ламп ЛБ-40 , ЛБ-20  и ламп накаливания в школе.

Лампа ЛБ-40 имеет потребляемую мощность 40 ватт, то есть за час потребляет, соответственно, 0,04 кВт. ЛБ-20 имеет потребляемую мощность 20 ватт, то есть за час потребляет, соответственно, 0,02 кВт - согласно определению киловатт-часа. 

2.3. Вопросы для анкетирования

1.Вы всегда выключаете за собой свет?

2.Какие природные ресурсы используют для получения энергии?
3. Как по вашему мнению можно экономить энергию?

2.4 Акция «день энергосбережения»

Создать группу детей, организовать рейд по самым холодным классам для утепления окон. В переменны во время проветривания классов, выключать в них свет. Выступить на классных часах и родительских собраниях с темой: «Значение энергосбережения для меня, для школы, для семьи, для города, для планеты».

2.5. Результаты исследования

1) Во всех помещениях школы используются 3 вида ламп и светодиодные лампы освещения на крыше школы.

Лампа ЛБ - 40 имеет потребляемую мощность 0,04 кВт.

Лампа ЛБ - 20 имеет потребляемую мощность 0,02 кВт.

Зная эти данные, мы рассчитали потребляемую энергию всеми

 подсчитанными нами лампами, это составило 61,08 кВт за час.

В течение года школа расходует в среднем 198000 кВт из них:

2) В результате опроса выяснилось:

а) большая часть учащихся не выключает за собой свет

б) ученики знают что энергию можно получить используя природные ресурсы: ветер, солнце, воду, нефть, газ.

в) на вопрос как можно экономить энергоресурсы, ребята предложили самые простые варианты:

• уходя из комнаты выключать свет
•  использовать солнечные фонари
•  закрывать воду
• пользоваться душем
•  утеплить окна.

3) В течении 3х суток ( с14.11.13 по 16.11.13) снимались показания счетчиков в 9 часов утра.

Разница потребления энергии 14.11.13 (обычный учебный день) и 15.11.13 (день акции)

 На основании произведенных расчетов можно сделать следующие выводы: 

Электроэнергия в школе используется на различные процессы: освещение и обогрев помещений, приготовление пищи, подачу воды. Для освещения используются три вида ламп: ЛБ – 20, ЛБ – 40 и лампы накаливания. По показаниям счетчиков за сутки в среднем расходуется 11,5 кВт. При выключении света в перемены в кабинетах, мы убедились, что произошла экономия на 2,94 кВт, т.е. наша гипотеза подтвердилась. Если учесть, что за месяц учебных дней 24, то экономия  получается существенная -70,56 кВт. Мы не учитываем оплату за данный вид услуг, а говорим о сохранении природных ресурсов.

2.6. Рекомендации экономии энергии в школе.

Утеплить дверные и оконные рамы имеющимися материалами.

Выключать свет в том случае и в тех местах, где он не нужен, без ухудшения жизненного комфорта. Это правило должно быть обязательным для всех.
Заменить, где возможно, обычные лампы накаливания энергосберегающими, которые обеспечивают такое же количество света, потребляя при этом на 70-80 % энергии меньше, и горят в 5-6 раз дольше обычных.
Установить лампы разной мощности, в зависимости от требуемого количества света в определенных местах. Следует знать, что при загрязнении ламп и плафонов освещенность снижается на 10-15 %.

 Развесить листовки в местах общего пользования и в кабинетах с призывами: «Желаешь, чтоб было тепло – утепли окна», «Уходя выключи свет», «Береги природные ресурсы», «Экономь деньги»…
Заключение. В своей работе мы доказали, что при правильном обращении с электроэнергией, можно экономить природные ресурсы. Но на практике, так бывает редко, так как  многие считают, что экономия воды это другая проблема, не относящаяся к электроэнергии. На самом  же деле, экономя воду, мы экономим электроэнергию. Мощные насосы, приводимые в движение электрическими моторами, поднимают воду на нужную высоту.  Этот расход энергии не отражается на наших электросчетчиках, но величина его весьма ощутима. С нашими данными мы ознакомили руководство школы, учащихся и их родителей.

Таким образом, проводить акции необходимо, они помогут подрастающему поколению научиться быть ответственными и экономными.

 Источник: http://savelaleksandr.narod.ru