Революция в освещении

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Республики Хакасия

среднего профессионального образования

«Абаканский строительный техникум»

Исследовательская работа

Тема:

Революция в освещении.

Выполнил обучающийся группы 103:

Федосов Юрий Евгеньевич

Руководитель:

мастер п/о Косточакова Р.А.

Абакан 2016

Содержание

1. Введение                                                                                        3-4 стр

2. Основная часть                                                                               4-8 стр

3. Заключение                                                                                      9 стр

4. Литература                                                                                      10 стр.

1. Введение.

 Объект исследования: Различные лампы, используемые в быту и общественных помещениях

Предмет исследования: Лампы: накаливания, люминесцентные и светодиодные.

Цель исследования: Показать то, что лампы накаливания больше не актуальны в наше время. Показать какие типы источников света приходят им на смену, какие преимущества и недостатки им свойственны? И как не попасть впросак, приобретая недешевую современную лампу?

Кое-что о новых источниках света.  Привычные еще со времен Ильича лампочки накаливания стремительно уходят в прошлое и в скором времени они могут полностью исчезнуть из магазинов. Технический прогресс коснется каждого. Даже если кто-то ничего менять не хочет, менять придется: старые добрые ЛН попросту негде будет купить. Еще с 2011 года в России запрещен оборот ЛН мощностью 100 Вт и более, а с 2013-го под раздачу, попали более популярные 75-ваттные лампочки. 2016 же год может стать в этом смысле рубежным: все, что мощнее 25 Вт, будет отсечено от потребителей федеральным законом № 269.  Недавно госкорпорация «Роснано» приняла проект по производству в России твердотельных светодиодов. Проект предполагает создание высокотехнологичного промышленного производства систем освещения нового поколения. Основой продукции станут полупроводниковые чипы нитрида галлия. Конечным продуктом станут светодиодные чипы, светодиодные лампы и осветительные системы, яркость которых сопоставима с лучшими мировыми аналогами. Комплекс по производству светодиодных чипов, ламп и светотехники разместится в Екатеринбурге. На полную производственную мощность компания уже вышла с 2013 года, По  прогнозам, спрос на экономичные светодиодные лампы, в условиях роста тарифов на электроэнергию будет только расти. С начала 2015 года набирают популярность российские светодиодные лампы Лисма и Томич. Эти крупнейшие предприятия модернизировали своё производство и теперь выпускают лампочки на филаментных светодиодах. Колба и цоколь остались прежними, как у лампы накаливания, только нить накаливания заменили на нитевидный диод это видно по рис.1. Так как часть комплектующих остались прежними, то это позволило сократить стоимость модернизации оборудования. Но сами филамент-светодиоды закупаются в Китае. В отличие от других брендов Лисма и Томич указывают реальный срок службы в 15.000 часов. Остальные обычно пишут 30-40 т часов, завышая срок эксплуатации в 2-3 раза. Ведь покупатель всё равно не узнает, сколь часов она проработает, этим недобросовестные компании и пользуются.

Рис. 1. Светодиодная лампа выпускаемая с 2015 г. Российскими производителями Лисма и Томич

2. Основная часть.

Классификация ламп.

Вообще существует 3 вида освещения:

 - Естественное (источник - Солнце) – ЕО (Солнце, звезды, луна ит.д.)

 - Искусственное (только искусственные источники) – ИО (лампы накаливания люминесцентные лампы и т.д.)

 - Смешанное (ЕО+ИО) (естественное и искусственное освещение  совмещенное)

В настоящее время есть четыре основных разновидности ламп. А именно:

1. Лампы накаливания;

2. Люминесцентные лампы;

3. Светодиодные лампы;

4. Галогенные лампы.

У каждой лампы есть свои плюсы и минусы, а также особенности использования. Рассмотрим наиболее распространенные лампы, применяемые в быту и общественных зданиях - это лампы: накаливания, люминесцентные и светодиодные.

Лампы накаливания. В лампе накаливания используется тугоплавкий проводник (спираль из вольфрама), который находится в прозрачной колбе, вакуумированной или наполненной инертным газом. Эта колба нагревается электрическим током до высокой температуры, в результате чего излучается видимый человеческим глазом свет. Даже если данные лампы уходят в прошлое, у них есть свои несомненные достоинства, к которым относятся:

- самая дешевая из всех вышеперечисленных ламп (их средняя цена обычно не превышает 20 руб.);

- широкий спектр излучения, достаточно близкий к естественным источникам света;

- возможность использования при повышенной (от +450С до 600С)  и пониженной (от -450С до -600С)  внешней температуре;

- непрерывный световой поток, который не дает возможности проявления стробоскопического эффекта (мерцания света, как у энергосберегающей лампы).

К минусам лампы накаливая можно отнести: 

- низкую световую отдачу,

- короткий срок службы, (до 1000 часов)

- высокий уровень нагрева: при эксплуатации может привести действие к пожару, нагрев составляет: 40 Вт – нагревается до 145 0С, 75 Вт - до 250 0С.

- невысокая энергоэфективность (в пять раз меньше световая отдача, чем у люминесцентных ламп, а именно 10-15 Лм/Вт);

Схема соединения ЛН довольно проста:

Рис. 2 Схема соединения трехрожковой люстры на двухклавишный выключатель.

Люминесцентные лампы

Первые компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) появились на мировом рынке в конце 1980-х.   Патентная заявка на компактную люминесцентную лампу со встроенным электронным балластом была подана в 1984 году.

У люминесцентных ламп есть специальное покрытие белого цвета — люминофор, которое преобразует в свет ультрафиолетовое излучение паров ртути в видимый свет. Современные люминесцентные лампы еще называют энергосберегающими, поскольку их основными плюсами являются:

- энергоэфективность (в пять раз больше световая отдача, чем у ламп накаливания, а именно 60-80 Лм/Вт);

- низкий уровень нагрева (не более 75-80 0С);

- длительный срок службы (до 15000 часов).

Однако и минусов у люминесцентных ламп немало. К ним относится:

- относительная дороговизна (стоимость 150-200 рублей);

- не возможность применения во влажных и пыльных помещениях, и в помещениях с высокой или низкой температурой;

- стробоскопический эффект;

- применение в их производстве паров ртути, которые хотя и безопасны для потребителя, но требуют особых условий утилизации люминесцентных ламп.

- С некоторых времен современные ученные пришли к выводу, что энергосберегающая лампа может привести к негативных последствиям здоровью человека. Считается, что она опасна, поскольку может привести к гормональным изменениям в организме. Кроме того, «при неправильном обращении может развиться практически любое заболевание — сердечно-сосудистые заболевания, диабет и нарушения иммунной системы». Кроме того, энергосберегающие лампы повышают риск заболевания раком груди и простаты. Британские ученые также обнаружили, что такие лампы могут нанести серьезный вред чувствительной коже и здоровью. Также такие осветительные приборы вредны для нежной кожи младенцев. Схема соединения люминесцентной лампы посложнее, чем ЛН:

Рис. 3. Схема включения люминесцентной лампы

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы — один из самых современных видов ламп, основанный на работе полупроводников, пропускающих в одном направлении электрический ток, излучая при этом заданный диапазон видимых световых волн. Светодиодные технологии в настоящее время считаются технологиями будущего.                                    

  К их несомненным плюсам относятся:

- очень высокая энергоэффективность (светоотдача на уровне 100-150 Лм/Вт);

- длительный срок службы (по последним данным — не менее 100000 часов);

- крайне низкая температура нагрева;

- возможность работы при низких внешних температурах окружающей среды (но не при повышенной влажности!);

- противоударная конструкция (отсутствие легко разбивающихся деталей);

- виброустойчивость;

- широкий цветовой ряд;

- возможность ремонта при поломке.

Минусов у светодиодных ламп практически нет, разве что можно считать минусом высокую цену данных ламп, однако цена окупается их длительным использованием. Кроме того, к минусам можно отнести ограниченную возможность применения данных ламп в условиях высоких температур. Типовая схема питания выполняется по бестрансформаторному принципу и содержит ограничительный конденсатор и диодный мост.

Рис. 4. Схема питания светодиодной лампы.

Как выбрать лампу?

Предположим, заказчик при замене электропроводки решил заменить и источник света. Перед нами встала задача: «Какую лампу же лампу посоветовать, чтобы было и экономнее, и светлее, и на здоровье человека положительно влияло?»

Абсолютно точно решить, какие лампы лучше из описанных здесь, вряд ли возможно. Ведь каждый из видов ламп обладает своими достоинствами и недостатками. Выбирать необходимую лампу следует при целевом использовании, учитывая все указанные выше особенности. Попробуем разобраться, какую же лампу, все таки нам лучше посоветовать?

Казалось бы, этот вопрос настолько прост, что не может вызвать никаких проблем. Но не все так просто, ведь на отечественном рынке представлены несколько видов источников света. Мы же с вами рассмотрим 3 из них: лампы накаливания, светодиодные и энергосберегающие, которые зачастую называют «люминесцентные». Каким образом обычно поступает простой покупатель при выборе определенного электроприбора, да, с изучения его технического паспорта, ведь в ней прописаны все необходимые технические характеристики прибора. Чтобы быстрее нам разобраться в этом  я сделал сравнительную таблицу сразу на 3 источника света. Давайте рассмотрим внимательно сравнительную таблицу, где все технические характеристики для сравнения были взяты с самих ламп (при продаже к каждой лампе прилагается техническая характеристика, кроме лампы накаливания, на нее взяли с интернета) либо опытным путем (сам их испытывал).

Сравнительная таблица!

(Все значения в таблице взяты среднестатистические, но приближенные к данному источнику питания)

Как же нам рассчитать потребление наших ламп?

 Можно посчитать по мощности. Ватты – это единица измерения мощности безотносительно времени. Умножив единицу измерения мощности на единицу измерения времени, мы сможем оценить количество потребляемой электроэнергии и вычислить сумму, которую вы должны заплатить.

Например: Возьмём для расчета зимнее время

 - Лампа накаливания  мощностью 60 Вт работает в зимнее время 8 часов в день (60 Вт) х (8 ч) = 480 Вт∙ч электроэнергии, переведем мощность лампы из Вт в кВт, получится 0,48 кВт х 30 дней = 14,4 кВт потребляет в 1 месяц, (14,4 кВт) х (2 руб.) = 28,8 руб. мы платим в месяц за свет за 1 лампу.

- Люминесцентная лампа мощностью 25 Вт потребляет  (25 Вт) х (8 ч) = 200 Вт∙ч =0,2 кВт х 30дней = 6 кВт; (6 кВт) х (2 руб.)=12 руб.

-  Светодиодная лампа мощностью 8 Вт потребляет  (8 Вт) х (8 ч) = 64 Вт∙ч =0,064 кВт* 30дней = 1,92 кВт; (1,92 кВт) х (2 руб.)=3,84 руб.

3. Заключение.

 Изучив внимательно сравнительную таблицу, приходим к выводу, что при потреблении электрической энергии светодиодная лампа при одинаковых световых величинах (потоках) во всех случаях намного экономичнее, чем лампы накаливания и энергосберегающие:

Светодиодная лампа экономичнее:

- Лампы накаливания - в 8 раз.

- Люминесцентной энергосберегающей лампы - в 1,5 раза.

Это мы еще в расчет не брали замену ламп, возьмем замену за 5 лет эксплуатации:

- светодиодные лампы могут прослужить от 5-10 лет, т.е в течении 5 лет мы их можем не заменять и это будет стоить примерно до 300 руб.

- люминесцентные лампы можем поменять 1 раз в год – 200 руб. в год, за 5 лет потратим 1000 руб.

- а лампы накаливания в год меняем 3-4 раза – 4х20=80, 80х5 лет=640 руб.

Хотя светодиодная и люминесцентная лампы намного экономичные, но все же положительных моментов, как мы видим, по составленной таблице, у светодиодной лампы больше. Поэтому можно сделать вывод, если хочешь быть здоровым и не тратить большие  деньги за электричество, нужно приобрести светодиодные лампы. Исследовав в нашем учебном учреждении эксплуатацию источников света, хотелось бы привести такие цифры:

ЛН используются в количестве-122 шт.

Люминесцентные лампы-1181 шт.

Светодиодные начали применять с прошлого года – 7 шт. И это только начало! Проблема только в цене. Надеемся в скором времени, если российская промышленность по выпуску светодиодных ламп увеличит их производство, цена на них упадет, и мы заменим энергосберегающие лампы и лампы накаливания на светодиодные. Тогда и произойдет революция в освещении на светодиодные лампы, а энергосберегающие лампы и лампы накаливания останутся на грани исчезновения с прилавок магазинов.

4. Список литературы:

Литература:

1.Абрамов М.Б., Алиев И.И. Электрические аппараты: Справочник – М.: РадиоСофт, 2004

Иванов Б.К. Электромонтер по обслуживанию и ремонту электрооборудования – М.: Феникс, 2010.

2. Москаленко В.В. Справочник электромонтера - М.: Академия Профиздат, 2007.

3. Сибикин Ю.Д. Техническое обслуживание, ремонт электрооборудования и сетей промышленных предприятий: В 2 кн.: Кн. 1 - М.: Академия, 2007.

Дополнительная литература:

4. http://www.vikluchateli.ru

5. http://elwo.ru/publ/svetodiody/skhema_svetodiodnoj_lampy/5-1-0-217

6. http://led-obzor.ru/proizvoditeli/brend

7. Конспекты по ПМ.01. «Монтаж осветительных электропроводок и оборудования»