МБОУ «Полесская средняя общеобразовательная школа» Исследовательский проект Почему мы прощаемся с лампой накаливания? Выполнили : ученицы 8 «Б» класса Ежикова Евгения Чудаева Анна 2014 год
• Согласно ФЗ № 261 от 23. 11. 2009 «Об энергоснабжении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» и постановлению Правительства РФ от 20. 07. 2011 г. № 602 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения» в 2014 году прекращается производство ламп накаливания мощностью менее 100 Вт.
Цель проекта – выяснить причину замены ламп накаливания другими источниками света, провести сравнение современных осветительных ламп Задачи: • Познакомиться с историей создания ламп накаливания • Выяснить, какие недостатки имеют лампы накаливания • Провести сравнение современных источников света • Выступить на научно-практической конференции с обобщением результатов своей работы • Подготовить статью о современных источниках света для СМИ
Дуговые лампы • Классическая лампа ДРЛ состоит из основных электродов (1), поджигающих электродов (2), вводных частей электродов (3), специального газа (4), позисторов (5) и ртути. В качестве газа используется аргон, производящий начальную ионизацию и способствующий получению дугового разряда. Аргон еще называют буферным газом. С помощью позисторов ограничивается ток поджигающих электродов. Ртуть применяется для изменения величины потенциала при разряде.
Александр Лодыгин (06. 10. 1847 – 16. 03. 1923) русский электротехник, изобретатель лампы накаливания Томас Алва Эдисон (11. 02. 1847 – 18. 10. 1931) электротехник, изобретатель, основатель крупных электротехнических предприятий и компаний. Усовершенствовал телеграф и телефон, лампу накаливания), изобрел фонограф построил первую в мире электростанцию общественного пользования
Лампы накаливания • Конструкция современной лампы накаливания: • 1 — колба; • 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); • 3 — тело накала; • 4, 5 — электроды (токовые вводы); • 6 — крючки-держатели тела накала; • 7 — ножка лампы; • 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; • 9 — корпус цоколя; • 10 — изолятор цоколя (стекло); • 11 — контакт донышка цоколя.
Достоинства лампы накаливания • • Невысокая стоимость Мгновенное зажигание при включении Небольшие габаритные размеры Широкий диапазон мощностей Недостатки лампы накаливания • Большая яркость самой лампы • Небольшой срок действия • Низкий коэффициент полезного действия
Галогенная лампа • Галогенная лампа – лампа накаливания, в баллон которой добавлен буферный газ (пары брома или йода). Это позволяет увеличить время жизни лампы до 20004000 часов. • Галогенные лампы одинаково хорошо работают на переменном и постоянном токе. При применении плавного включения срок службы может быть повышен до 8000 — 12 000 часов. • IRC-галогенные лампы - на колбы наносится специальное покрытие, которое пропускает видимый свет, но задерживает инфракрасное (тепловое) излучение и отражает его назад, к спирали. За счёт этого уменьшаются потери тепла и, как следствие, увеличивается эффективность. ы.
Компактная люминесцентная лампа • Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) — люминесцентная лампа, имеющая изогнутую форму колбы, что позволяет разместить лампу в светильнике меньших размеров. Эти лампы рекомендованы для применения в больницах, учебных заведениях, на промышленных и производственных предприятиях. • Такие лампы нередко имеют встроенный электронный дроссель. Компактные люминесцентные лампы разработаны для применения в конкретных специфических типах светильников, либо для замены ламп накаливания в обычных.
Сравнение потребляемой мощности КЛЛ и ЛН, Вт Мощность КЛЛ, Вт Мощность ЛН, Вт Световой поток, Лм 5 25 250 8 40 400 12 60 630 15 75 900 20 100 1200 24 120 1500 30 150 1900
Достоинства люминесцентных ламп • Высокая светоотдача – в 4 -6 раз выше чем, у лампы накаливания • Не является точечным светильником, а излучает свет всей поверхностью колбы • Длительный срок службы • Возможность создания ламп различных цветов и мягкого ультрафиолета • Нагрев корпуса и колбы значительно ниже, чем у ламп накаливания Недостатки люминесцентных ламп • Компактные люминесцентные лампы содержат от 3 до 5 мг ртути – вещества 1 – го класса опасности. Разрушенная или поврежденная колба лампы высвобождает пары ртути. Такие лампы необходимо правильно утилизировать.
• Металлогалогенная лампа - один из видов газорязрядных ламп высокого давления. Для коррекции спектральной (МГЛ) характеристики дугового разряда в парах ртути в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки, представляющие собой галогениды некоторых металлов. • МГЛ — компактный, мощный и эффективный источник света, находящий широкое применение в осветительных и светосигнальных приборах различного назначения. Основные области применения: - утилитарное, декоративное и архитектурное наружное освещение, • - осветительные установки промышленных и общественных зданий, • - сценическое и студийное освещение, • - осветительные установки для освещения больших открытых пространств (железнодорожные станции, карьеры и т. п. ), • - освещение спортивных объектов и др.
Достоинства металлогалогенных ламп • Очень высокая светоотдача при относительно невысоком потреблении электричества, т. е. экономичность – пожалуй, главное их преимущество • Срок службы - среднем металлогалогенные лампы служат вдвое дольше ламп накаливания • Схожесть спектра излучения ламп со спектром дневного света (цветовая температура 3000 -6500 K) • Индекс цветопередачи максимально приближен к естественной передаче цвета • Компактность Недостатки металлогалогенных ламп При включении лампа должна "разогреться" - на это уходит от 3 -х до 10 -ти минут. Эта особенность ламп полностью исключает их использование в жилых помещениях.
Светодиоды • Светодиод - полупроводниковый прибор, излучающий свет при пропускании через него электрического тока. Работа основана на физическом явлении возникновения светового излучения при прохождении электрического тока через p-n-переход. Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения) определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих p-n- переход. • Различают законченные устройства ‒ светильники и элементы для светильников ‒ сменные лампы. • Все типы светильников можно разделить на три группы: -Светодиодные светильники для улиц, парков, дорог, для архитектурного освещения, - Светильники для производственных целей, ЖКХ и офисов, - Светильники для жилых помещений.
Сменная светодиодная лампа - осветительный прибор, устанавливаемый в существующий светильник, изначально предназначенный как для установки сменных светодиодных ламп, так и для установки ламп другого типа (люминесцентных, накаливания, галогенных), возможно, с некоторой доработкой. В настоящее время выпускаются светодиодные лампы практически под все существующие типы цоколей. Лампы выпускаются мощностью до 40 Вт и предназначены для установки в бытовые осветительные устройства ‒ настольные светильники, потолочные светильники, бра ‒ как быстрая замена менее экономичных традиционных ламп без изменения дизайна и конструкции. Производители кроме напряжения питания, потребляемой мощности и цоколя, указывают оттенок белого света (цветовую температуру), срок службы лампы и мощность аналогичной лампы накаливания.
Достоинства светодиодных ламп • • • Отсутствие стеклянных колб и нитей накаливания – механическая прочность и надежность Отсутствие разогрева и высоких напряжений гарантирует высокий уровень электро- и пожаробезопасности Безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда требуется высокое быстродействие Миниатюрность Долгий срок службы (долговечность) Высокий КПД Относительно низкие напряжения питания и потребляемые токи, низкое энергопотребление Большое количество различных цветов свечения, направленность излучения Регулируемая интенсивность Недостатки светодиодных ламп • Относительно высокая стоимость - отношение деньги/люмен для обычной лампы накаливания по сравнению со светодиодами составляет примерно 100 раз • Малый световой поток от одного элемента • Деградация параметров светодиодов со временем • Повышенные требования к питающему источнику
Вывод • Наиболее эффективными и экономичными источниками света в настоящее время являются светодиоды, однако замена ламп накаливания и люминесцентных ламп на светодиодные и их использование - очень затратны, поэтому требуют тщательных расчетов целесообразности и самоокупаемости в каждом отдельном случае.
Практическая часть Источники света, применяемые в нашей школе: • Люминесцентные и компактные • Лампы накаливания – в люминесцентные лампы – в коридорах, технических кабинетах и коридорах, подсветка на досках помещениях (туалетах, подсобках), в столовой
В коридорах мы обнаружили 31 лампы накаливания, и еще 15 – в столовой и технических помещениях
Рассчитаем световой поток: • Исходя из таблицы: Мощность КЛЛ, Вт Мощность ЛН, Вт Световой поток, Лм 20 100 1 200 • лампе накаливания мощностью 100 Вт соответствует КЛЛ мощностью 20 Вт, световой поток при этом равен 1 200 Лм для каждой лампочки. Суммарный световой поток составит: Ф= 1 200 Лм* (31 + 15) = 63 600 Лм
Расчет стоимости и окупаемости замены ЛН на КЛЛ • Расход электроэнергии в месяц для одной лампы накаливания: А = Р*t, А= 100 Вт * 6 ч *30 дн. = 18 к. Вт*ч, • А для 46 ламп: А= 46*18 к. Вт*ч = 828 к. Вт*ч • Стоимость 1 к. Вт *ч - 3, 25 руб. , => • Стоимость затраченной лампами накаливания электроэнергии в месяц составит: • Ст = 3, 25 руб/к. Вт*ч * 828 к. Вт*ч = 2691 руб.
Стоимость энергосберегающей КЛЛ мощностью 20 Вт – 100 руб. Стоимость замены всех ламп накаливания на КЛЛ составит 46 * 100 руб. = 4600 руб. • Стоимость электроэнергии, расходуемой КЛЛ в месяц: Ст = 3, 25 руб. /к. Вт*ч * 46*20 Вт*6 ч * 30 дн. = 538, 2 руб. • Таким образом, затраты на замену ламп и потребляемую электроэнергию для КЛЛ составят • 4600 руб. +538, 2 руб. = 5138, 2 руб. - за первый месяц и 538, 2 руб. – за второй. • При сравнении стоимости расходуемой электроэнергии лампами накаливания и люминесцентными лампами можно сделать ВЫВОД: Замена всех ламп накаливания на компактные люминесцентные лампы окупится примерно за два месяца, а в дальнейшем позволит экономить около 2 200 руб. в месяц
Данные расчеты и наши предложения по замене в школе ламп накаливания компактными люминесцентными лампами с целью экономии электроэнергии мы представили директору школы. Благодарим за внимание!
Скачать презентацию МБОУ Полесская средняя общеобразовательная школа Исследовательский проект Почему
Энергосбережение.ppt