Économie d'énergie à l'école et à la maternelle. Projet d'efficacité énergétique de l'école Ajustement correct de la chaudière à eau chaude

Naumova Christina, Mochalova Marina, Ruzanova Ekaterina - 11e année

Le projet est une étude sur l'utilisation de l'électricité dans une école et sur la recherche de moyens d'économiser et de conserver l'électricité.

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département d'éducation

Ardatovsky district municipal de la région de Nijni Novgorod

Budget général municipal établissement d'enseignement"L'école secondaire Lichadeevskaya"

Stade de quartier

Concours régional des travaux de conception

sur les économies d'énergie "Peu de WATTs"

Projet

"Utilisation efficace

l'électricité à l'école "

Ruzanova Ekaterina - 17 ans,

Naumova Christine - 17 ans.

Responsable : Klochkova Marina Vladimirovna - professeur de physique

S. Lichadeevo

2015

PAGE

1. Introduction. ………………………………………………………………………………… .. 3

• Énoncé du problème ……………………………………………………… .. 4
• Objet du projet ……………………………………………………………………………… 4
• Objectifs du projet ……………………………………………………………………. 4

1. Le contenu principal du projet ………………………………………………… .. 5

1. Détermination de la consommation électrique journalière ……………………… 5
2. Moyens de réduire la consommation d'électricité ……………………………… 7
3. 
   consommation électrique …………………………………………………… .. 10

1. Conclusion …………………………………………………………………………… ... 11
2. Littérature utilisée …………………………………………………… .. 13
3. Annexe …………………………………………………………………………… 14

1. introduction

L'école accueille de nombreux événements dans divers domaines, notamment la corruption, le terrorisme, la connaissance du logement et des services communaux, Day of Light. A la fin de l'événement « La lumière et notre vie », le professeur de physique nous a posé 2 questions : « Combien d'électricité notre école consomme-t-elle ? Est-il possible d'économiser de l'électricité ? ». Pour certains, ces questions peuvent paraître ridicules voire un peu enfantines, mais elles nous intéressaient sérieusement. La réponse à ces questions se trouve chez le gardien, il surveille les données du compteur électrique sur une base mensuelle. Mais nous ne cherchons pas des voies faciles, car nous devrons bientôt entrer dans l'âge adulte, et nous aurons besoin de cette connaissance. Nous avons décidé de découvrir par nous-mêmes combien d'énergie l'école consomme et combien elle doit payer pour l'électricité chaque mois. Et puis après avoir analysé la situation, trouvez des moyens d'économiser de l'énergie.V conditions modernes l'école doit pouvoir économiser tout l'argent alloué à son entretien.

Le professeur de physique a accepté de nous aider. Et avec un support aussi fiable, nous avons pris la route. Nous avons dressé un plan de l'école, identifié les objets d'étude. Nous devions effectuer les opérations suivantes :compter le nombre de lampes, de diverses puissances et modifications, utilisées pour l'éclairage de l'école, ainsi que les appareils électriques et le matériel informatique (en indiquant la puissance); à l'aide de questionnaires et d'observations, calculer le temps moyen pendant lequel chaque lampe est allumée chaque jour et l'équipement fonctionne.Pour le rendre plus intéressant, nous avons divisé, de sorte qu'après nous comparions qui aura utilisé le plus d'énergie. Ruzanova Ekaterina a collecté des données sur la technologie informatique, Mochalova Marina a compté la quantité d'énergie consommée par les appareils électriques et Naumova Christina a découvert la quantité d'énergie dépensée pour brûler des ampoules. Dans notre travail, nous avons décidé non seulement de calculer la quantité d'électricité consommée par l'école, mais aussi de généraliser nos connaissances sur l'électricité en général, sur les méthodes pour l'obtenir, et bien sûr, de réfléchir à comment l'économiser.Pour ce faire, nous avons dû calculer la consommation électrique quotidienne moyenne de l'école, calculer les coûts monétaires de l'électricité et les comparer aux coûts réels ; trouver des moyens de réduire la consommation d'énergie à l'école sans attirer De l'argent. Les travaux ont été réalisés en un mois. La première semaine - collecte d'informations sur tous les appareils qui consomment de l'électricité : puissance, durée totale de fonctionnement du réseau, durée d'utilisation. Analyse des résultats de la deuxième semaine. La troisième semaine de contrôle sur le fonctionnement de tous les appareils qui consomment de l'électricité. Quatrième semaine - rapport.

Formulation du problème

Dans les conditions modernes, l'un des domaines clés de l'activité des organes d'autonomie locale estutilisation économique et rationnelle des ressources énergétiques.

Dans les conditions de crise économique, l'école doit s'engager dans les économies d'énergie, rechercher des moyens efficaces réduirela consommation d'électricité, pour cela, il est nécessaire de savoir quelles lampes, appareils ou équipements électriques représentent la plus grande part de la consommation d'électricité de l'école.

On se pose le problème : « Déterminer combien d'électricité consomme notre école ? Trouvez des moyens d'économiser de l'énergie."

Cibler:

Découvrez, en comptant, la quantité d'électricité consommée par l'école en une journée. Et aussi pour résumer nos connaissances sur l'électricité en général, ainsi que sur les appareils qui fonctionnent avec. Et bien sûr, nous avons réfléchi à des moyens de réduire les coûts énergétiques.

Tâches:

• Comptez le nombre de lampes, de différentes puissances et modifications, utilisées pour l'éclairage dans les écoles, ainsi que les appareils électriques et les moyens techniques (en indiquant la puissance).
• À l'aide de questionnaires et d'observations, calculez le temps moyen pendant lequel chaque lampe est allumée chaque jour et l'équipement fonctionne.
• Calculez la consommation électrique quotidienne moyenne de l'école, calculez les coûts monétaires de l'électricité et comparez-les avec les coûts réels.

1. Les principales étapes de travail sur le projet.
   

1. Formulation du problème.
2. Détermination des buts et objectifs.
3. Élaboration d'un plan de travail pour le projet.
4. Répartition des responsabilités pour la collecte d'informations :
   Naumova Christina - éclairage;
   Mochalova Marina - appareils électriques;
   Ruzanova Ekaterina - matériel informatique.
5. Rassembler les informations nécessaires : liste et quantité du matériel électrique, puissance des appareils électriques.
6. Détermination des heures de fonctionnement de toutes les lampes et appareils électriques.
7. Clarification avec le gestionnaire de la quantité d'électricité consommée par l'école en moyenne par mois.
8. Etablissement d'un tableau sous Excel pour la saisie des données.
9. Sélection, introduction et utilisation de formules de calcul de la quantité d'énergie consommée.
10. Saisie des données dans des tableaux Excel.
11. Analyse des résultats obtenus.
12. Comparaison des données reçues avec les lectures du compteur.
13. Étude et analyse des moyens de réduire la consommation d'électricité.
14. Sélection de l'option la plus optimale pour réduire la consommation d'électricité.
15. Estimation du coût d'application des méthodes de réduction sélectionnées
    la consommation d'électricité
16. Analyse du travail sur le projet.
17. Conception de projet.

1. Détermination de la consommation électrique quotidienne

Du 10 novembre au 17 novembre, nous avons compté le nombre total de toutes les lampes de chaque type utilisées pour l'éclairage de l'école, en enregistrant leur puissance, ainsi que le nombre de moniteurs, unités centrales, imprimantes, projecteurs et autres appareils électriques utilisés. Pour plus de commodité, nous avons compilé des tableaux pour les enseignants et les femmes de ménage de l'école, grâce auxquels il était possible d'estimer combien de temps un appareil particulier, une lampe d'éclairage, est utilisé chaque jour. Pendant la journée, les enseignants ont enregistré le nombre de leçons enseignées avec de la lumière, s'ils ont éteint les lumières pendant la récréation, s'ils ont ouvert les stores du bureau pour laisser entrer la lumière naturelle, combien de temps ils ont utilisé moyens techniques... Les femmes de ménage ont été interrogées sur les mêmes questions concernant les couloirs, les escaliers et les pièces de service. Nous avons compté la quantité totale de travail en heures pour chaque type de lampes et d'appareils séparément par jour. Au cours de la semaine, nous avons surveillé les salles de classe de l'école, sommes arrivés à l'école plus tôt et avons enregistré l'heure à laquelle les lumières de chaque salle de classe étaient allumées, quand elles étaient éteintes. Pour déterminer la consommation électrique, il est nécessaire de multiplier la puissance de l'appareil par la durée de son fonctionnement. La durée totale de fonctionnement a été calculée séparément pour chaque type de lampes et d'appareils électriques. Au total, l'école dispose de 367 lampes fluorescentes longues, 19 lampes à incandescence, 6 projecteurs, additionné le temps de fonctionnement de chaque lampe et obtenu le temps de fonctionnement total. La consommation électrique est numériquement égale au travail du courant : A = Pt, où A - travail, P - puissance, t temps. Pour obtenir du travail en kWh, nous avons converti la puissance de toutes les lampes et appareils électriques en kW, dont la valeur en W a été divisée par 1000, et le temps a été compté en heures. Pour déterminer le coût de l'énergie consommée en kWh, la quantité d'énergie a été multipliée par le prix pour 1 kWh. Tous les calculs ont été insérés dans des tableaux.

Analyse des données obtenues.

Consommation d'électricité pour l'éclairage en moyenne par jour

De la même manière, nous avons déterminé le coût de l'électricité pour le reste des équipements électriques.

La technologie informatique

Équipement électrique

D'après nos calculs, la consommation électrique quotidienne de l'école est de118,76 kW. Ce résultat peut-il être considéré comme fiable ? Oui, car cela coïncide presque avec la valeur réelle de la consommation d'électricité par jour. Selon les relevés des compteurs, en novembre, en moyenne, 118,4 kW par jour ont été obtenus.

1. Façons de réduire l'électricité

La consommation électrique de l'installation d'éclairage pendant une certaine période est déterminée par la puissance de l'équipement d'éclairage et sa durée totale de fonctionnement pour cette période. Cela signifie qu'il est possible de réduire la consommation électrique de deux manières principales : en diminuant la puissance nominale (ou actuelle) d'éclairage et en réduisant la durée de fonctionnement. De plus, cela ne devrait pas conduire à une diminution de la qualité de l'éclairage.

Une diminution de la puissance d'éclairage nominale (installée) signifie principalement une transition vers plus sources efficaces lumière, donnant le flux lumineux souhaité avec une consommation d'énergie nettement inférieure. Cependant, la baisse puissance nominale l'éclairage a encore un potentiel d'économie d'énergie limité. Par exemple, les meilleures sources lumineuses actuellement utilisées pour l'éclairage intérieur ont pratiquement atteint la limite de 96-104 lm/W en termes de rendement lumineux, tout en réduisant les pertes relatives des ballasts à 10 % ou moins. La stabilité de cette valeur est également élevée et à la fin de la durée de vie de la lampe, elle est de 80 à 95 % de la valeur initiale. Cela s'applique également aux types de luminaires modernes, valeurs réelles, dont l'efficacité est de 70 à 80%, et leur diminution dans le temps est insignifiante.

A long terme, cependant, des opportunités plus substantielles peuvent être trouvées. Ces capacités sont associées à la mise en œuvre systèmes modernes contrôle, régulation et contrôle des installations d'éclairage. L'utilisation de lampes fluorescentes réglables vous permet de les utiliserà puissance réduite (par rapport à la puissance nominale). Cela signifie qu'avec une puissance d'éclairage installée constante, la puissance actuelle (réellement consommée) et la consommation d'énergie sont réduites.

Il existe plusieurs façons de profiter de cet avantage sans compromettre la qualité de l'éclairage.

Premièrement, il est possible de réduire quelque peu le flux lumineux (et, par conséquent, la puissance) des lampes dans la période initiale de leur fonctionnement, lorsque le flux lumineux fourni par les nouvelles lampes dépasse la valeur requise. Au fur et à mesure que les lampes vieillissent, il peut être progressivement augmenté, ce qui, en plus d'économiser de l'énergie, offre également une stabilité accrue de l'éclairage dans le temps.

Deuxièmement, très souvent, le nombre de lampes pour des considérations de construction, structurelles, architecturales ou autres dépasse exactement ce qui est requis pour les calculs d'ingénierie d'éclairage. La seule façon d'éviter de gaspiller de l'énergie dans ce cas est de réduire encore la puissance d'éclairage. Selon les estimations données dans l'article "Mesures pour réduire la consommation d'énergie et l'utilisation rationnelle de l'électricité" Bedretdinov Rafik http://www.technolux.info/ Technologie d'éclairage sur le portail ExpertUnion, le potentiel d'économies d'énergie dans ces deux cas seuls peut varier de 15 à 25 %.

Troisièmement, si l'on tient compte de la présence dans les locaux lumière naturelle pendant les heures de clarté, même la puissance du luminaire, réduite en compensant l'excès d'éclairage indiqué, sera surestimée par rapport à celle requise. Utilisation rationnelle de la lumière du jour (passage de éclairage artificiel combinés), il est possible de réaliser les économies d'énergie les plus importantes, car à plusieurs moments de la journée, les lampes peuvent être éteintes complètement ou allumées à la puissance minimale (1-10% de la puissance nominale). Les économies d'énergie seront de 25 à 40 %.

Donc, tout ce qui précède se résume au fait qu'il est possible de réduire la consommation d'électricité en changeant la puissance des lampes, mais comment réguler la puissance ?

Un gradateur (de l'anglais dim - "dim") est appelé un régulateur Puissance électrique charge incluse en série avec elle. Le gradateur vous permet de modifier progressivement ou progressivement la tension fournie à luminaire, ajustant ainsi la luminosité de sa lueur, Wikipedia.

Gradateurs pour lampes fluorescentes.Pour la gradation des lampes fluorescentes, des ballasts électroniques spéciaux (ballasts électroniques) avec la capacité de contrôle sont utilisés. Le processus de contrôle d'une lampe fluorescente est très difficile d'un point de vue technique, et je n'ai pas encore compris ses détails. Mais j'ai réalisé que lors de la gradation, les ballasts électroniques réduisent la quantité de tension fournie aux électrodes de la lampe, augmentent sa fréquence (sa valeur peut atteindre 100 kHz) et l'intensité du courant. Dans le même temps, la lampe change en douceur sa luminosité, mais sa durée de vie n'est pas réduite. Les ballasts électroniques contrôlés conformément aux normes existantes en matière de technologie d'éclairage sont divisés en deux classes : analogiques et numériques.

Dans les appareils analogiques, un potentiomètre est installé à l'entrée de commande du ballast électronique, avec lequel vous pouvez modifier la valeur de la tension de commande, ou une tension de commande constante (signal analogique) est fournie dans la plage de 1 à 10 V. Le la luminosité de la lampe passe de 1 à 100 %. Les fabricants indiquent le nombre de lampes connectées aux ballasts électroniques analogiques dans le passeport de l'appareil. Le prix d'un ensemble d'appareils utilisés pour la régulation varie de 800 à 1 000 roubles. Par exemple, il y a 700, 800, 1000 et 1500 watts, ce qui signifie qu'ils sont conçus pour 38, 44, 55 et 83 lampes fluorescentes puissance de 18 W, donc 1 variateur suffit pour un couloir.

Les économies d'énergie atteignent jusqu'à 25 % en allumage standard, c'est-à-dire moins d'électricité est dépensée pour créer un certain niveau d'éclairage. Et à mesure que la lumière naturelle augmente, vous pouvez tamiser vos lampes fluorescentes et ainsi consommer beaucoup moins d'électricité.

Dans la littérature, nous avons découvert un autre avantage de l'utilisation de ballasts électroniques - un flux lumineux stable est fourni avec des pulsations de la tension d'alimentation, éliminant ainsi l'effet de "fatigue oculaire" lors du travail sur ordinateur. Selon normes d'hygiène le niveau de pulsation du flux lumineux doit être
- dans les salles équipées d'ordinateurs sans plus 5% (SanPiN 2.2.2 / 2.4.1340-03)
- en établissement enseignement général, primaire, secondaire et supérieur éducation spéciale – 10% (SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03). Ainsi, l'utilisation de gradateurs à l'école conduit à la satisfaction des exigences de SanPiN.

Il est conseillé de remplacer les lampes à incandescence par des lampes à économie d'énergie, trois lampes de 60 à 80 W chacune, vous pouvez remplacer une lampe à économie d'énergie de 36 W, le niveau d'éclairage ne changera pas, tandis que les économies seront de 80%.

Le temps de fonctionnement moyen par jour du nombre total de ces lampes sera réduit de trois fois. La consommation d'énergie sera de 0,036 370/3 = 4,44 kWh par jour, c'est 5 fois moins.

Voici un tableau comparatif entre les LFC et les lampes à incandescence.
Les données du tableau montrent de manière convaincante l'avantage des lampes à économie d'énergie.

Mais les lampes à économie d'énergie ont aussi leurs inconvénients.

Inconvénients des lampes à économie d'énergie

• Le mercure et le phosphore, bien qu'en très petites quantités, sont présents à l'intérieur des lampes à économie d'énergie.
• La phase d'échauffement dure environ 2 minutes,
• Non adapté pour fonctionner dans une plage de températures basses (-15-20ºC),
• Les lampes n'aiment pas s'allumer et s'éteindre fréquemment.
• Prix ​​élevé. Le prix d'une ampoule à économie d'énergie est 10 à 20 fois plus cher qu'une ampoule à incandescence classique.

Problème principal : le recyclage

Nous avons décidé de comprendre ce qu'est une lampe à incandescence.... Une lampe à incandescence est une source de lumière artificielle qui convertit énergie électrique dans la lumière en chauffant une spirale métallique, le soi-disant corps incandescent. En tant que filament, une bobine en tungstène et alliages de tungstène est actuellement utilisée. Les conceptions des lampes à incandescence sont très diverses et dépendent de l'objectif. Cependant, les plus communs sont le corps du filament, l'ampoule et les conducteurs de courant. Des supports de filament peuvent être utilisés en fonction du type particulier de lampe. de diverses conceptions, les lampes peuvent être fabriquées sans socle ou avec socle différents types, avoir un ballon externe supplémentaire et d'autres éléments structurels... La durée de vie d'une lampe à incandescence est d'environ 1000 heures. Lorsque la tension augmente, la durée de vie diminue. La bonne vieille "lampe poire" avec sa lumière chaleureuse et agréable continue d'être un symbole de lumière artificielle pour beaucoup aujourd'hui. Ses qualités telles que la simplicité, l'abordabilité et la polyvalence expliquent sa grande popularité.

Parlons d'abord des avantages des lampes à incandescence.

Avantages :

• à bas prix
• petite taille
• équipement de contrôle inutile
• sortie rapide en mode de fonctionnement
• faible sensibilité aux pannes de courant et aux surtensions
• absence de composants toxiques et, par conséquent, pas besoin d'infrastructure pour la collecte et l'élimination
• la capacité de travailler sur tout type de courant
• la capacité de fabriquer des lampes pour une grande variété de tensions (de quelques fractions de volt à des centaines de volts)
• pas de scintillement ou de bourdonnement lorsque vous travaillez sur AC
• spectre continu
• pas peur des basses températures ambiantes

Mais, regardons maintenant ses lacunes.

Défauts:

• faible efficacité lumineuse
• durée de vie relativement courte
• fragilité et sensibilité aux chocs
• la température de couleur n'est que de l'ordre de 2300-2900 K, ce qui donne à la lumière une teinte jaunâtre
• les lampes à incandescence représentent risque d'incendie... 30 minutes après avoir allumé les lampes à incandescence, la température de la surface extérieure, en fonction de la puissance, atteint les valeurs suivantes : 40 W - 145 ° C, 75 W - 250 ° C, 100 W - 290 ° C, 200 W - 330°C Lorsque les lampes entrent en contact avec matières textiles leur bulbe chauffe encore plus.

"Mythes" sur le mal ...

• Mythe numéro 1 ... Toutes les lampes à économie d'énergie sont nocives car contiennent des vapeurs de mercure et ne sont pas respectueux de l'environnement.
  Information Internet : Par exemple, CFL Uniel, Foton et un certain nombre d'autres fabricants n'utilisent pas de vapeurs de mercure nocives pour l'homme et la nature. Au lieu de mercure liquide, un alliage métallique (le soi-disant "amalgame" - amalgame de calcium) est introduit dans le ballon. Cette technologie expansion.
• Mythe numéro 2 ... Les lampes à économie d'énergie sont nocives pour les yeux.
  Information Internet: le ballast intégré lui-même fournit une fréquence de décharge de 30 à 50 kHz - c'est 30 à 50 000 fois par seconde, ce qui est déjà complètement imperceptible à l'œil.
• Mythe numéro 3. Les rayons UV des LFC peuvent irriter la peau.
  Information Internet : L'exposition humaine à l'éclairage fluorescent est bien moindre que l'exposition à la lumière naturelle du soleil.

De ce qui précède, nous concluons :

Les ampoules à incandescence sont très pratiques et pratiques à utiliser et à fabriquer, et elles ne nuisent pas réellement environnement Parmi les principaux inconvénients, seule une grande consommation d'électricité et une petite (paravec lampes à économie d'énergie) durée de vie.

1. Estimation du coût d'achat des moyens sélectionnés pour réduire la consommation d'énergie

Il est nécessaire d'acheter 60 lampes à économie d'énergie d'un coût approximatif de 120 roubles, ce qui équivaudra à 7200 roubles, et réduira les dépenses quotidiennes au titre de ce poste de 50 roubles à 10 roubles. Ainsi, les économies quotidiennes sont de 40 roubles, ce qui signifie que toutes ces lampes seront rentables en 180 jours. Étant donné qu'il y a 210 jours dans l'année scolaire, on peut affirmer que le remplacement des lampes à incandescence par des lampes à économie d'énergie n'entraînera pas de coûts supplémentaires, mais L'année prochaine permettra d'économiser 21040 = 8400 roubles, qui peuvent être utilisés pour acheter des gradateurs. Il est nécessaire d'acheter 14 gradateurs pour un coût approximatif de 800 roubles, nous aurons déjà économisé 8400 roubles et nous dépenserons 2900 roubles supplémentaires pour l'achat de gradateurs (11 300 roubles au total). Les économies d'énergie au titre des lampes fluorescentes seront de 25 à 40 %, c'est-à-dire E. 40-60 roubles par jour, soit 8400-12600 roubles. Ainsi, sans investissements supplémentaires, en deux ans, vous pouvez remplacer les lampes à incandescence par des lampes à économie d'énergie, installer des gradateurs et, la troisième année, économiser 16 800 à 21 000 roubles sur les factures d'électricité.

1. Conclusion

À notre avis, il faut penser aux économies d'énergie à l'école. Nous considérons que le sujet de recherche est très intéressant et important, surtout dans les conditions modernes.Nous avons besoin d'électricité chaque minute, chaque seconde. Tous les systèmes sont alimentés en électricité. Panne de courant pendant une journée - paralyse le fonctionnement de tous les systèmes.Le problème des économies d'énergie est devenu aujourd'hui l'un des problèmes les plus urgents au monde. De nombreux États ont commencé à introduire des mesures d'économie d'énergie. V Fédération Russe une décision a également été prise de passer à des technologies économes en énergie.

En novembre 2009, le président de la Russie a signé la loi fédérale « sur les économies d'énergie et l'augmentation de l'efficacité énergétique et sur les amendements à certains actes législatifs de la Fédération de Russie ».

La Commission présidentielle sur la modernisation a l'intention d'effectuer la transition de la Russie des lampes à incandescence vers des technologies plus prometteuses, qui sont Lampe à LED.

Les ampoules LED sont actuellement la source d'éclairage domestique la plus chère et la plus efficace disponible. La durée de combustion d'une lampe LED est 30 fois plus longue que celle d'une lampe à incandescence, et la consommation électrique est 10 fois inférieure.

Aujourd'hui, l'État, les organisations commerciales et les particuliers sont engagés dans l'économie d'énergie. Progressivement, ce travail devient partie intégrante de la vie humaine, car les sources d'énergie se tarissent et les nouvelles sources d'électricité ne sont pas encore pleinement exploitées.

Après avoir terminé notre projet, nous avons déterminé si nous et les employés de l'école sommes engagés dans la conservation de l'énergie dans notre école, ce qui peut être changé et comment réduire les coûts énergétiques. Pour déterminer les méthodes d'économie d'énergie, la source d'information était principalement les sites Internet. L'analyse de la quantité d'électricité consommée a été réalisée de manière indépendante à l'aide de calculs.

La consommation réelle d'électricité, les relevés du compteur électrique, coïncidaient avec nos calculs. Non seulement la consommation d'électricité a été calculée, mais plusieurs pistes ont été identifiées pour réduire sa consommation, sans grand impact sur le budget de l'école.

De ce qui précède, nous concluons qu'il est préférable d'utiliser des lampes à économie d'énergie et à LED, car les lampes à incandescence, bien que très pratiques et pratiques à utiliser et à fabriquer, ne nuisent pas à l'environnement et le prix d'achat plaît, cependant, il est une grande consommation d'électricité et une faible durée de vie (par rapport aux lampes à économie d'énergie). Pour économiser de l'énergie, vous devez également surveiller les lampes allumées presque toute la journée de travail et les éteindre si la lumière naturelle est suffisante.

Le matériel informatique joue également rôle important dans la quantité d'énergie utilisée. L'ordinateur étant utilisé régulièrement dans les cours d'informatique, dans le travail administratif, ainsi que par les enseignants pendant les cours et pendant les pauses, les ordinateurs ne sont pas éteints afin de ne pas perdre de temps supplémentaire à les allumer et à les éteindre. Pour réduire la consommation d'électricité consommée par les équipements informatiques, il est nécessaire de mettre l'ordinateur en mode veille après avoir terminé le travail pour une pause, changer, tandis que la quantité d'énergie consommée diminue. Éteignez le projecteur après l'avoir utilisé. Étant donné que la puissance des projecteurs est grande, et long travail le projecteur endommagera la lampe, et c'est la partie principale du projecteur, et des frais supplémentaires seront nécessaires pour la réparer. En moyenne, le remplacement d'une lampe de projecteur peut coûter à l'école entre 8 000 et 10 000 roubles.

Après nous être familiarisés avec la littérature éducative, les sites sur Internet, nous avons appris, nous avons appris par nous-mêmes beaucoup de nouvelles informations qui nous seront utiles dans la vie. De plus, en travaillant sur le projet, nous avons répété nos connaissances sur l'électricité, étudié l'histoire des sources d'éclairage.

L'électricité est un ensemble de phénomènes provoqués par l'existence, l'interaction et le mouvement de charges électriques. Le terme a été introduit par le naturaliste anglais William Gilbert dans son ouvrage "Sur un aimant, des corps magnétiques et un grand aimant - la Terre" (1600), qui explique le fonctionnement d'un compas magnétique et décrit quelques expériences avec des corps électrifiés. Il a découvert que d'autres substances ont également la propriété d'être électrifiées. Depuis le 19ème siècle, l'électricité a été étroitement incluse dans la vie de la civilisation moderne. L'électricité est utilisée pour l'éclairage (lampe électrique) et la transmission d'informations (télégraphe, téléphone, radio, télévision), ainsi que pour la mise en mouvement de mécanismes (moteur électrique), qui est activement utilisé dans les transports (tram, métro, trolleybus, train électrique ) et en appareils ménagers(fer, robot culinaire, Machine à laver, Lave-vaisselle). Afin d'obtenir de l'électricité, des centrales électriques équipées de générateurs électriques ont été créées, et pour son stockage - des accumulateurs et des batteries électriques. Aujourd'hui, l'électricité sert aussi à obtenir des matériaux (électrolyse), à ​​les traiter (soudage, perçage, découpe), à ​​créer de la musique (guitare électrique), etc.

Le courant électrique est un mouvement ordonné non compensé de particules libres chargées électriquement, par exemple, sous l'influence d'un champ électrique. De telles particules peuvent être : dans les conducteurs - les électrons, dans les électrolytes - les ions (cations et anions), dans les gaz - les ions et les électrons, dans le vide sous certaines conditions - les électrons, dans les semi-conducteurs - les électrons et les trous (conductivité électron-trou).

La première ampoule à incandescence est apparue en 1878. Il a été inventé par Thomas Edison.

Thomas Edison a vécu et travaillé aux États-Unis d'Amérique toute sa vie. Il était l'inventeur le plus prolifique de tous. Au cours de sa vie, il a breveté 1 093 inventions de toutes sortes, dont la lampe électrique à incandescence. En 1876. il a ouvert le premier laboratoire de recherche au monde et l'a appelé une "usine d'invention". Cependant, certains inventeurs l'accusent de s'approprier leurs découvertes. En 1877. Edison a créé le phonographe - l'une de ses célèbres inventions. Cet appareil a enregistré et reproduit le son. Au début, le phonographe était vendu comme jouet drôle... Mais ensuite, Edison et d'autres inventeurs l'ont amélioré de sorte qu'il est même devenu possible d'enregistrer de la musique.

En 1878. Le scientifique anglais Joseph Swann (1828-1914) a inventé l'ampoule électrique. C'était une ampoule en verre avec un filament de carbone à l'intérieur. Pour éviter que le fil ne brûle, Swann a retiré l'air du flacon. L'année suivante, le célèbre inventeur américain Thomas Edison (1847-1931) invente également l'ampoule électrique. Après des expériences avec des fils de diverses substances il a opté pour des fibres de bambou carbonisées. En 1880. Edison a commencé à fabriquer des ampoules de sécurité pour 2,50 $. Par la suite, Edison et Swann ont formé l'Edison & Swann United Electric Light Company, une coentreprise.

Dans les années 1880, il y eut une « guerre des courants entre Thomas Edison, qui inventa D.C. et Nikola Tesla, qui a découvert le courant alternatif. Les deux voulaient que leurs systèmes soient largement utilisés, mais le courant alternatif l'a emporté pour une facilité de fabrication, une plus grande efficacité et moins de risques.

Dans certaines régions Amérique du Sud et l'Afrique, où il n'y avait pas d'électricité, il était possible de voir fermé bocaux en verre rempli de lucioles ! De telles "lampes" donnaient une lumière vive à envier !

Les pompiers de Livermore, en Californie, disposent d'une ampoule de 4 watts qui fonctionne presque en continu depuis 1901. Il ne s'est éteint que quelques fois lors de pannes de courant et deux fois lors d'un déménagement.

1. Littérature et sites Internet utilisés.

1. Revue "La physique à l'école" - 2012 - 2014
2. Lecteur de physique : Manuel. moyenne du manuel de l'élève école / Comp. A.S. Enokhovich et autres : Éd. B.I.Spassky - 2e éd., révisé. - M. : Éducation, 1987.
3. Bludov M.I. Conversations de physique, partie 2. Cahier de texte. manuel pour les étudiants / Ed. L.V. Tarasova - 3e éd., révisé. et ajouter. - M. : Éducation, 1985.
4. Plaisir scientifique. Physique : expérimentations, astuces et divertissement : trans. avec fr. / Tom Tit ; artiste A. Poye, G. Neksov. - M. : AST : Astrel, 2008 .-- 222, (2) p.
5. http://www.technolux.info
6. http://edu.rin.ru/
7. http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/metod/

Annexe 1.

Travail sur le projet "Utilisation efficace de l'électricité dans les écoles".

Annexe 2

Ce n'est un secret pour personne que les bâtiments des jardins d'enfants font l'objet d'une attention accrue de la part des organismes d'inspection, tels que la surveillance nationale des incendies, la station sanitaire et épidémiologique. , autorités de surveillance des bâtiments, etc. Difficile exigences réglementaires, et notamment dans le domaine de l'alimentation électrique, des appareils réseaux électriques, éclairage électrique... A noter que la réalisation de travaux de construction, de reconstruction, d'exécution de travaux électriques est impossible sans un projet d'alimentation électrique élaboré et convenu. Dans cet article, nous examinerons certaines des caractéristiques de la conception de l'alimentation électrique et de l'éclairage électrique d'un établissement d'enseignement préscolaire.

Selon les documents réglementaires, les consommateurs d'électricité Jardin d'enfants appartiennent à la catégorie II d'alimentation selon le PUE, et un certain nombre de consommateurs d'énergie même à la catégorie I. Les consommateurs de catégorie I d'un établissement d'enseignement préscolaire comprennent les récepteurs électriques des systèmes de protection contre les incendies, les alarmes au gaz, alarme... Rappelons que selon le PUE, les consommateurs de catégorie I sont alimentés en électricité par deux systèmes d'alimentation de secours différents. Une coupure de l'alimentation des consommateurs de catégorie I est possible pendant le temps nécessaire au rétablissement automatique de l'alimentation. Pour remplir cette condition, soit un dispositif de basculement automatique vers une alimentation de secours (ATS) est utilisé, soit un bloc accumulateur intégré, qui fournit le temps de fonctionnement standard en cas de perte d'une entrée de travail.

Les consommateurs électriques de catégorie II comprennent les autres consommateurs électriques de la maternelle. Selon le PUE, les consommateurs électriques de catégorie II sont alimentés en énergie par deux sources d'alimentation redondantes différentes. Dans ce cas, l'absence d'alimentation est tolérée le temps nécessaire à la mise en veille par un électricien de service ou une brigade mobile d'électriciens.

2. Implantation des réseaux électriques de la maternelle.

L'une des principales exigences des normes est la mise en œuvre de réseaux d'alimentation électrique de 0,4 kV, ainsi que de réseaux de distribution du système d'éclairage électrique extérieur sur le territoire de l'établissement d'enseignement préscolaire avec des lignes de câble. Cette exigence est due au fait que la ligne de câble, contrairement à la ligne aérienne (OHL), est plus sûre en termes de fonctionnement et plus fiable, car être dans le sol n'est pratiquement pas exposé aux influences environnementales.

Quant à la mise en place des réseaux électriques internes de l'école maternelle, il existe également un certain nombre de caractéristiques, par exemple, l'utilisation de câbles qui ne propagent pas la combustion dans une pose groupée, ont une émission de fumée et de gaz réduite, n'émettent pas de produits corrosifs. produits pendant la combustion et la combustion lente, ont des produits de combustion à faible toxicité. Lignes de câbles pour systèmes électriques protection contre le feu(SDR), en plus des propriétés ci-dessus, doit également avoir la capacité de continuer à fonctionner en cas d'incendie, pendant le temps nécessaire au fonctionnement des systèmes SDR. Tous les câbles et produits de câblage importés et nationaux ne répondent pas à ces exigences.

3. Caractéristiques de l'installation d'équipements électriques dans les locaux de la maternelle.

Tous les équipements électriques dans les locaux de la maternelle doivent être installés dans une zone non accessible aux enfants. Par exemple, la hauteur d'emplacement normalisée prises électriques dans les salles pour enfants (salles de jeux et de cours, une salle de groupe, une salle pour les cours de musique, une loge, une salle d'éducation physique, des salles pour les cercles et sections d'enfants) elle est prévue à 1800 mm du niveau du sol.

4. Éclairage des locaux de l'établissement d'enseignement préscolaire.

L'éclairage dans les chambres pour enfants doit être fourni avec des appareils d'éclairage avec des dispositifs de protection contre la diffusion de la lumière. À l'intérieur but technique, par exemple, dans les aliments et les blanchisseries, les lampes doivent être protégées contre la poussière et l'humidité.

Le niveau minimum d'éclairage des locaux d'un établissement d'enseignement préscolaire est réglementé par les normes départementales, les normes sanitaires et épidémiologiques, ainsi que les normes d'éclairage artificiel et combiné des bâtiments résidentiels et bâtiments publiques... Le niveau d'éclairement des salles de groupe et de jeux doit être d'au moins 400 lux au niveau du sol, des vestiaires et d'un cabinet médical - d'au moins 300 lux, des salles de réception et des isolateurs - d'au moins 200 lux, des chambres à coucher - d'au moins 100 lux.

Système d'éclairage L'établissement d'enseignement préscolaire est divisé en un système d'éclairage fonctionnel et un système d'éclairage de secours, lui-même subdivisé en éclairage d'évacuation et de secours. Le projet prévoit la présence de l'un ou l'autre type d'éclairage électrique dans les locaux de la maternelle.

5. Mesures de protection.

Création système efficace mise à la terre, utilisation d'appareils arrêt de protection, dispositifs de protection contre les courants de court-circuit et de surcharge, systèmes d'analyse de gaz, alarmes incendie et antivol, systèmes de protection contre la foudre - ce n'est pas une liste complète des solutions prévues par le projet d'alimentation électrique de la maternelle. Sans répondre à ces exigences et à d'autres, le projet électrique ne sera pas approuvé par l'examen.

Ainsi, l'organisation de l'alimentation électrique et de l'éclairage d'un jardin d'enfants est une tâche difficile. L'accomplissement de cette tâche dépend de la prise en compte de divers facteurs, de la connaissance des spécificités du travail des établissements d'enseignement préscolaire, du respect des exigences des règles et règlements. Par conséquent, le développement d'un projet d'alimentation électrique de la maternelle doit être confié à un ingénieur concepteur expérimenté. En commandant chez nous la réalisation et l'éclairage électrique d'un jardin d'enfants, vous recevrez une documentation de qualité conforme aux documents réglementaires et aux spécifications techniques, qui seront facilement validées par l'examen.

Projet de thèses

Section "Mathématiques et économie"

"Réduire la consommation d'électricité à l'école."

Complété par : Petrenko Daria,

Elève de 9e MOU SOSH numéro 47

Superviseur: ,

professeur de physique MOU école secondaire numéro 47

introduction

Dans les conditions de la crise économique, l'école doit économiser tout l'argent alloué à son entretien, y compris le coût du paiement de l'électricité. Économiser l'énergie n'aide pas à réduire la consommation d'énergie ! Vous devez donc rechercher des moyens efficaces de réduire la consommation d'électricité, pour cela, il est nécessaire de savoir quels types de lampes ou d'appareils électriques, les équipements représentent une part importante de la consommation d'électricité à l'école. Il a été émis l'hypothèse qu'une grande partie de la consommation électrique de l'école est constituée : de poêles dans la salle à manger et de lampes fluorescentes pour l'éclairage des salles de classe et des couloirs de l'école, ainsi que des lampes à incandescence dans les salles de classe. Le but du travail de conception et de recherche : Réduire efficacement la consommation d'électricité à l'école sans attirer de fonds supplémentaires, atteindre l'objectif est possible en résolvant les tâches suivantes : compter le nombre de lampes, de diverses puissances et modifications utilisées pour l'éclairage dans les écoles, ainsi que comme appareils électriques et moyens techniques (puissance indicatrice); à l'aide de questionnaires et d'observations, calculer le temps moyen pendant lequel chaque lampe est allumée chaque jour et le matériel fonctionne ; calculer la consommation électrique quotidienne moyenne de l'école, calculer les coûts monétaires de l'électricité et les comparer aux coûts réels ; déterminer les principaux postes de dépenses (une part importante de la consommation d'électricité par rapport au total de l'école) ; trouver des moyens de réduire la consommation d'électricité à l'école sans attirer de fonds supplémentaires. Les travaux ont duré 4 mois. Le travail est d'une importance pratique, les résultats de la recherche peuvent être utilisés pour réduire la consommation d'électricité pour d'autres écoles, jardins d'enfants, entreprises industrielles.

Le contenu principal de l'ouvrage

Le nombre total de toutes les lampes de chaque type utilisées pour l'éclairage de l'école a été calculé, leur puissance a été enregistrée, ainsi que le nombre d'écrans, d'unités centrales et d'autres équipements de bureau et autres appareils électriques (cantine, économie domestique, ateliers, salle de musique, salle de réunion, etc.). Sur la base des résultats d'une enquête auprès d'enseignants, de gardiens, de femmes de ménage et de cantines, le nombre total d'heures travaillées pour chaque type de lampes et d'appareils a été déterminé séparément pendant une semaine, et la valeur moyenne de la consommation énergétique quotidienne de chaque type de consommateur a été calculé. D'après mes calculs, la consommation électrique quotidienne de notre école est de 414,418 kWh. Mes données calculées diffèrent légèrement des données réelles de 6%, ce qui signifie que nous pouvons supposer que l'évaluation de la consommation électrique quotidienne a été effectuée correctement. Puis il est devenu possible de distinguer les principaux consommateurs : les poêles dans la salle à manger, puis les lampes fluorescentes utilisées pour éclairer les salles de classe et les couloirs de l'école, les lampes à incandescence. L'hypothèse a été confirmée. Il est impossible de réduire la consommation électrique des poêles dans la salle à manger sans remplacer les poêles par des neufs, c'est-à-dire sans investir sérieusement de l'argent. Cela signifie que pour réduire la facture d'électricité de l'école, il est nécessaire de réduire la consommation d'électricité pour l'éclairage des salles de classe et des couloirs de l'école.

Vous pouvez réduire la consommation d'électricité en modifiant la puissance des lampes. Il existe plusieurs façons de profiter de cet avantage sans compromettre la qualité de l'éclairage. Premièrement, il est possible de réduire quelque peu le flux lumineux (et, par conséquent, la puissance) des lampes dans la période initiale de leur fonctionnement, lorsque le flux lumineux fourni par les nouvelles lampes dépasse la valeur requise. Deuxièmement, très souvent, le nombre de lampes dépasse exactement ce qui est requis pour les calculs d'ingénierie d'éclairage. La seule façon d'éviter de gaspiller de l'énergie dans ce cas est de réduire encore la puissance d'éclairage. le potentiel d'économies d'énergie dans ces deux cas seuls peut aller de 15 à 25 %. Troisièmement, si l'on tient compte de la présence d'éclairage naturel dans les locaux pendant les heures de clarté, même la puissance des lampes, réduite en compensant l'excès d'éclairage indiqué, sera surestimée par rapport à celle requise. L'utilisation rationnelle de l'éclairage naturel permet de réaliser les économies d'énergie les plus importantes, car à de nombreux moments de la journée, les luminaires peuvent être allumés à une puissance minimale (1 à 10 % de la valeur nominale). Les économies d'énergie seront de 25 à 40 %.

Pour la gradation des lampes fluorescentes, des ballasts électroniques spéciaux (ballasts électroniques) avec la capacité de contrôle sont utilisés. Les ballasts électroniques pendant la gradation réduisent la tension appliquée aux électrodes de la lampe, augmentent sa fréquence (sa valeur peut atteindre 100 kHz) et l'intensité du courant. Dans les appareils analogiques, un potentiomètre est installé à l'entrée de commande du ballast électronique, avec lequel vous pouvez modifier la valeur de la tension de commande, ou une tension de commande constante (signal analogique) est fournie dans la plage de 1 à 10 V. Le la luminosité de la lampe passe de 1 à 100 %. Les fabricants indiquent le nombre de lampes connectées aux ballasts électroniques analogiques dans le passeport de l'appareil. Le prix d'un ensemble d'appareils utilisés pour la régulation varie en roubles. Par exemple, il existe 700, 800, 1000 et 1500 W, ce qui signifie qu'elles sont conçues pour 38, 44, 55 et 83 lampes fluorescentes d'une puissance de 18 W, donc 1 variateur suffit pour un couloir d'école.

Il est préférable de remplacer les lampes à incandescence par des lampes à économie d'énergie, trois lampes à bougie de 60 W chacune, vous pouvez remplacer une lampe à économie d'énergie de 36 W, le niveau d'éclairage ne changera pas, tandis que les économies seront de 80%. Le temps de fonctionnement moyen par jour du nombre total de ces lampes diminuera de trois fois, puisqu'il n'y aura pas 182, mais 60. La consommation électrique sera de 0,036 * 370/3 = 4,44 kWh par jour, soit 5 fois moins .

Conclusion

INTRODUCTION

Pertinence : dans le contexte de crise économique, l'école a besoin d'économiser tout l'argent alloué à son entretien. L'école est en surnombre depuis plusieurs mois. L'école a adopté un programme pour économiser l'électricité, les gardiens surveillaient la lumière dans les couloirs, les escaliers, les locaux techniques, les enseignants pour économiser l'électricité dans leurs bureaux, mais il n'y avait pas de réduction significative de la consommation d'électricité (seulement 1,5 %). Économiser l'énergie n'aide pas à réduire la consommation d'énergie ! Vous devez donc rechercher des moyens efficaces de réduire la consommation d'électricité, pour cela, il est nécessaire de savoir quels types de lampes ou d'appareils électriques, les équipements représentent une part importante de la consommation d'électricité à l'école.

Hypothèse : Une grande partie de la consommation électrique de l'école est constituée : de poêles dans la salle à manger et de lampes fluorescentes pour l'éclairage des salles de classe et des couloirs de l'école, ainsi que des lampes à incandescence dans les salles de classe.

Objectif : Réduire efficacement la consommation d'électricité à l'école sans attirer de fonds supplémentaires.

Comptez le nombre de lampes, de différentes puissances et modifications, utilisées pour l'éclairage dans les écoles, ainsi que les appareils électriques et les moyens techniques (en indiquant la puissance). À l'aide de questionnaires et d'observations, calculez le temps moyen pendant lequel chaque lampe est allumée chaque jour et l'équipement fonctionne. Calculez la consommation électrique quotidienne moyenne de l'école, calculez les coûts monétaires de l'électricité et comparez-les avec les coûts réels. Déterminer les principaux postes de dépenses (une part importante de la consommation d'électricité par rapport au total de l'école). Trouver des moyens de réduire la consommation d'électricité à l'école sans attirer des fonds supplémentaires.

DÉTERMINER LA CONSOMMATION D'ÉLECTRICITÉ QUOTIDIENNE

En septembre, j'ai compté le nombre total de toutes les lampes de chaque type utilisées pour l'éclairage de l'école, enregistré leur puissance, ainsi que le nombre d'écrans, d'unités centrales et d'autres équipements de bureau et autres appareils électriques utilisés (cantine, , ateliers, salle de musique, salle de réunion, etc.) ... Elle a compilé des questionnaires pour les enseignants et les gardiens, les nettoyeurs d'école, selon lesquels il était possible d'évaluer combien de temps un appareil particulier, une lampe d'éclairage, est utilisé chaque jour. Pour remplir un questionnaire, les enseignants ont enregistré au cours de la semaine combien de cours ont été dispensés avec des lumières, s'ils ont éteint les lumières pendant les pauses, s'ils ont ouvert les stores du bureau pour laisser entrer la lumière naturelle et combien de temps ils ont utilisé les techniques veux dire. Les gardiens, les femmes de ménage et les travailleurs de la cantine ont été interrogés une fois sur les mêmes questions, uniquement sur les couloirs, les escaliers et les locaux techniques. J'ai compté le total des heures travaillées pour chaque type de lampe et de luminaire séparément pendant une semaine et divisé par six pour trouver la consommation énergétique quotidienne moyenne pour chaque type de consommateur. (J'ai décidé de ne pas prendre en compte le dimanche, car la consommation électrique ce jour de la semaine est insignifiante).

Pendant le mois d'octobre, j'ai surveillé les salles de classe de l'école, je suis arrivé tôt à l'école et j'ai enregistré l'heure à laquelle les lumières étaient allumées dans chaque salle de classe, chaque changement passait par tous les bureaux et couloirs et enregistrais la présence de lumière afin corriger les informations recueillies auprès des enseignants et des gardiens par une méthode de questionnaire. Il s'est avéré qu'en réalité, la durée totale du brûlage de la lumière s'est avérée même légèrement inférieure à celle d'après l'évaluation à l'aide d'un questionnaire, car certaines salles sont utilisées de manière incohérente (professeurs partis en cours, il n'y avait pas de cours dans la salle, et plus). Aucune différence significative n'a été trouvée dans le temps d'exécution moyen.

Pour déterminer la consommation électrique, il est nécessaire de multiplier la puissance de l'appareil par la durée de son fonctionnement. Séparément pour chaque type de lampe et appareils ménagers J'ai compté le temps total de leur travail, par exemple, il y a 62 longues lampes fluorescentes dans l'école, j'ai additionné le temps des esclaves de chaque lampe et j'ai obtenu le temps total de leur travail. Temps total Par commodité, le travail a été arrondi à un nombre entier supérieur, et dans tous les cas à un nombre supérieur, afin de ne pas sous-estimer les résultats. La consommation électrique est numériquement égale à la valeur physique du travail du courant. Dans le manuel Purysheva, Vazheevskaya "Physics Grade 8", j'ai trouvé une formule permettant de calculer le travail: A = P * t, où A - travail, P - puissance, t temps. Pour obtenir immédiatement du travail en kW * h, j'ai converti la puissance de toutes les lampes et appareils électriques en kW, pour cela je dois diviser la valeur en W par 1000, et j'ai compté le temps en heures. Pour déterminer le coût, vous devez multiplier la quantité d'énergie consommée en kWh par le prix pour 1 kWh. J'ai résumé tous les calculs effectués dans le tableau 1.

D'après mes calculs, la consommation quotidienne d'électricité dans notre école est de 414,418 kWh. Ce résultat peut-il être considéré comme fiable ? Oui, si cela correspond à la consommation quotidienne réelle d'électricité.

Tableau 1.

Pour calculer la consommation réelle d'électricité par jour, j'ai utilisé les relevés du compteur électrique pendant quatre mois, je les ai additionnés et divisés par le nombre de jours ouvrables pour cette période. Toutes les données sont présentées dans le tableau 2.

Tableau 2.

Mes données calculées diffèrent légèrement des données réelles de 6%, ce qui signifie que nous pouvons supposer que l'évaluation de la consommation électrique quotidienne a été effectuée correctement. Ensuite, d'après le tableau 1, on constate que l'essentiel de la consommation électrique est constitué des poêles dans la salle à manger, puis des lampes fluorescentes utilisées pour éclairer les salles de classe et les couloirs de l'école, les lampes à incandescence, dont le travail en heures est supérieur à dix fois moins que le travail des lampes fluorescentes, mais la consommation d'énergie est moins que trois fois. L'hypothèse a été confirmée. Il est impossible de réduire la consommation électrique des poêles dans la salle à manger sans remplacer les poêles par des neufs, c'est-à-dire sans investir sérieusement de l'argent.

Cela signifie que pour réduire la facture d'électricité de l'école, il est nécessaire de réduire la consommation d'électricité pour l'éclairage des salles de classe et des couloirs de l'école. Le deuxième chapitre de mes recherches est consacré à la résolution de ce problème, qui présente des pistes pour réduire la consommation électrique pour l'éclairage, que j'ai pu trouver dans la littérature.

MOYENS DE RÉDUIRE LA CONSOMMATION D'ÉLECTRICITÉ

La consommation électrique de l'installation d'éclairage pendant une certaine période est déterminée par la puissance de l'équipement d'éclairage et sa durée totale de fonctionnement pour cette période. Cela signifie qu'il est possible de réduire la consommation électrique de deux manières principales : en diminuant la puissance nominale (ou actuelle) d'éclairage et en réduisant la durée de fonctionnement. De plus, cela ne devrait pas conduire à une diminution de la qualité de l'éclairage.

La réduction de la puissance lumineuse nominale (installée) signifie principalement une transition vers des sources lumineuses plus efficaces qui fournissent le flux lumineux requis avec une consommation d'énergie nettement inférieure. Cependant, l'abaissement de la puissance nominale d'éclairage a encore un potentiel d'économie d'énergie limité. Par exemple, les meilleures sources lumineuses actuellement utilisées pour l'éclairage intérieur ont pratiquement atteint la limite de 96-104 lm/W en termes de rendement lumineux, tout en réduisant les pertes relatives des ballasts à 10 % ou moins. La stabilité de cette valeur est également élevée et à la fin de la durée de vie de la lampe, elle est de 80 à 95 % de la valeur initiale. Cela s'applique également aux types de luminaires modernes, valeurs réelles, dont l'efficacité est de 70 à 80%, et leur diminution dans le temps est insignifiante.

A long terme, cependant, des opportunités plus substantielles peuvent être trouvées. Ces capacités sont associées à l'introduction de systèmes de contrôle modernes, de régulation et de contrôle des installations d'éclairage. L'utilisation de lampes fluorescentes orientables permet de les faire fonctionner à une puissance réduite (par rapport à la puissance nominale). Cela signifie qu'avec une puissance d'éclairage installée constante, la puissance actuelle (réellement consommée) et la consommation d'énergie sont réduites.

Il existe plusieurs façons de profiter de cet avantage sans compromettre la qualité de l'éclairage.

Premièrement, il est possible de réduire quelque peu le flux lumineux (et, par conséquent, la puissance) des lampes dans la période initiale de leur fonctionnement, lorsque le flux lumineux fourni par les nouvelles lampes dépasse la valeur requise. Au fur et à mesure que les lampes vieillissent, il peut être progressivement augmenté, ce qui, en plus d'économiser de l'énergie, offre également une stabilité accrue de l'éclairage dans le temps.

Deuxièmement, très souvent, le nombre de lampes pour des considérations de construction, structurelles, architecturales ou autres dépasse exactement ce qui est requis pour les calculs d'ingénierie d'éclairage. La seule façon d'éviter de gaspiller de l'énergie dans ce cas est de réduire encore la puissance d'éclairage. Selon les estimations données dans l'article "Mesures pour réduire la consommation d'électricité et l'utilisation rationnelle de l'électricité" Bedretdinov Rafik http: // www. technolux. info / Technologie d'éclairage sur le portail ExpertUnion, le potentiel d'économies d'énergie dans ces deux cas seuls peut aller de 15 à 25 %.

Troisièmement, si l'on tient compte de la présence d'éclairage naturel dans les locaux pendant les heures de clarté, même la puissance des lampes, réduite en compensant l'excès d'éclairage indiqué, sera surestimée par rapport à celle requise. L'utilisation rationnelle de l'éclairage naturel (passage de l'éclairage artificiel à l'éclairage combiné) permet de réaliser les économies d'énergie les plus importantes, car à plusieurs moments de la journée, les lampes peuvent être éteintes complètement ou allumées à puissance minimale (1 à 10 % de la puissance nominale) . Les économies d'énergie seront de 25 à 40 %.

Donc, tout ce qui précède se résume au fait qu'il est possible de réduire la consommation d'électricité en changeant la puissance des lampes, mais comment réguler la puissance ?

Un gradateur (de l'anglais dim - "dim") est appelé régulateur de la puissance électrique de la charge, qui est connectée en série avec elle. Le gradateur vous permet de modifier en douceur ou par étapes la tension fournie au dispositif d'éclairage, ajustant ainsi la luminosité de sa lueur, Wikipedia.

Gradateurs pour lampes fluorescentes. Pour la gradation des lampes fluorescentes, des ballasts électroniques spéciaux (ballasts électroniques) avec la capacité de contrôle sont utilisés. Le processus de contrôle d'une lampe fluorescente est très difficile d'un point de vue technique, et je n'ai pas encore compris ses détails. Mais j'ai réalisé que lors de la gradation, les ballasts électroniques réduisent la quantité de tension fournie aux électrodes de la lampe, augmentent sa fréquence (sa valeur peut atteindre 100 kHz) et l'intensité du courant. Dans le même temps, la lampe change en douceur sa luminosité, mais sa durée de vie n'est pas réduite. Les ballasts électroniques contrôlés conformes aux normes en vigueur sont divisés en deux classes : analogiques et numériques.

Dans les appareils analogiques, un potentiomètre est installé à l'entrée de commande du ballast électronique, avec lequel vous pouvez modifier la valeur de la tension de commande, ou une tension de commande constante (signal analogique) est fournie dans la plage de 1 à 10 V. Le la luminosité de la lampe passe de 1 à 100 %. Les fabricants indiquent le nombre de lampes connectées aux ballasts électroniques analogiques dans le passeport de l'appareil. Le prix d'un ensemble d'appareils utilisés pour la régulation varie en roubles. Par exemple, il existe 700, 800, 1000 et 1500 W, ce qui signifie qu'ils sont conçus pour 38, 44, 55 et 83 lampes fluorescentes d'une puissance de 18 W, donc 1 variateur suffit pour le couloir.

Les économies d'énergie atteignent jusqu'à 25 % dans la commutation standard, c'est-à-dire que moins d'électricité est dépensée pour créer un certain niveau d'éclairage. Et à mesure que la lumière naturelle augmente, vous pouvez tamiser vos lampes fluorescentes et ainsi consommer beaucoup moins d'électricité.

Dans la littérature, j'ai découvert un autre avantage de l'utilisation de ballasts électroniques - un flux lumineux stable est fourni avec des pulsations de la tension d'alimentation, éliminant ainsi l'effet de "fatigue oculaire" lorsque vous travaillez sur un ordinateur. Selon les normes d'hygiène, le niveau de pulsation du flux lumineux doit être
- dans les salles équipées d'ordinateurs sans plus 5% (SanPiN 2.2.2 / 2.4.1340-03)
- dans les établissements d'enseignement général, primaire, secondaire et supérieur spécialisé - 10% (SanPiN 2.2.1 / 2.1.1.1278-03). Ainsi, l'utilisation de gradateurs à l'école conduit à la satisfaction des exigences de SanPiN.

Il est préférable de remplacer les lampes à incandescence par des lampes à économie d'énergie, trois lampes à bougie de 60 W chacune, vous pouvez remplacer une lampe à économie d'énergie de 36 W, le niveau d'éclairage ne changera pas, tandis que les économies seront de 80%.

Le temps de fonctionnement moyen par jour du nombre total de ces lampes diminuera trois fois, car il n'y aura pas 182, mais 60. La consommation électrique sera de 0,036 * 370/3 = 4,44 kWh par jour, c'est 5 fois moins.

ESTIMATION DES COTS POUR L'APPLICATION DE MÉTHODES SÉLECTIONNÉES POUR RÉDUIRE LA CONSOMMATION D'ÉLECTRICITÉ

Il est nécessaire d'acheter 60 lampes à économie d'énergie d'un coût approximatif de 120 roubles, ce qui équivaudra à 7200 roubles, et réduira les dépenses quotidiennes au titre de ce poste de 50 roubles à 10 roubles. Ainsi, les économies quotidiennes sont de 40 roubles, ce qui signifie que toutes ces lampes seront rentables en 180 jours. Étant donné qu'il y a 210 jours dans l'année scolaire, on peut affirmer que le remplacement des lampes à incandescence par des lampes à économie d'énergie n'entraînera pas de coûts supplémentaires, mais l'année prochaine, cela permettra d'économiser 210 * 40 = 8400 roubles, qui peuvent être utilisés pour acheter des gradateurs . Il est nécessaire d'acheter 14 gradateurs pour un coût approximatif de 800 roubles, nous aurons déjà économisé 8400 roubles et nous dépenserons 2900 roubles supplémentaires pour l'achat de gradateurs (11 300 roubles au total). Les économies d'électricité au titre de l'article lampes fluorescentes seront de 25 à 40%, soit 40 à 60 roubles par jour, ce qui correspond à des roubles. Ainsi, sans investissement supplémentaire, en deux ans, vous pouvez remplacer les lampes à incandescence par des lampes à économie d'énergie, installer des gradateurs et économiser des roubles sur les factures d'électricité la troisième année. Cela signifie qu'il sera possible d'envisager de remplacer les cuisinières électriques de la salle à manger, qui sont les principaux consommateurs d'électricité, par des puissances plus modernes dont la puissance est inférieure à 1 kW. La consommation quotidienne d'électricité dans deux ans diminuera d'environ 30 kW * h, soit près de 70 roubles par jour.

CONCLUSION

L'utilisation des méthodes sélectionnées de réduction de la consommation d'électricité réduira la consommation d'électricité de 8%, ce qui représentera environ 10% d'économies d'argent. De ce qui précède, nous pouvons conclure que l'objectif du travail a été atteint. Le travail est d'une importance pratique, les résultats de la recherche peuvent être utilisés pour réduire la consommation d'électricité pour d'autres écoles, jardins d'enfants, entreprises industrielles.

1.1. Notion d'énergie

Énergie- un mot d'origine grecque, signifie activité. Nous en avons besoin pour le chauffage, l'éclairage, le déplacement de véhicules, pour le fonctionnement de toutes sortes de machines, mécanismes, etc.

Qu'est-ce que l'énergie ?
Chaque année le besoins du ménage une proportion croissante d'électricité est consommée; l'utilisation d'appareils électroménagers électrifiés se développe à grande échelle.

Tout cela coûte très cher. Par conséquent, c'est l'économie qui devient la source la plus importante de croissance de la production.

Les calculs ont montré, et la pratique a confirmé que chaque unité d'argent dépensée pour des mesures liées aux économies d'énergie a le même effet que le double du montant dépensé pour augmenter sa production.

Dans le contexte de la crise économique (et énergétique) de notre pays, ce fait, me semble-t-il, doit être pris en compte.

Il est nécessaire, sans abaisser le niveau d'approvisionnement de la société en avantages matériels, de réduire le niveau global de consommation d'énergie.

Et cela ne peut être fait que d'une manière - une utilisation plus efficace de l'énergie d'une autre manière, cela s'appelle également économie d'énergie.

1.2. Consommation d'énergie MBOU SOSH 1 r. p. Lunino eux. Artamonova N.S.

En MBOU SOSH 1r. Lunino nommé d'après Artamonov NS dans vingt-trois salles de classe, quinze ont des lampes à économie d'énergie.

j'ai décidé de découvrir, combien d'économies notre école peut réaliser par heure si toutes les lampes sont remplacées par des lampes à économie d'énergie d'une puissance de 20 Wh (le tarif pour 1 kWh est de 5 roubles). Chaque bureau dispose en moyenne de 8 ampoules.

S'ils sont tous écoénergétiques, alors :

23 * 8 * 20 * = 3680 W * h = 3,68 kW * h

3,68 * 5 = 18,4 roubles.

Mais en réalité nous consommons par heure : 8 * 8 * 100 + 15 * 8 * 20 = 8800 W * h = 8,8 kW * h.

8,8 * 5 = 44 roubles. Les économies seraient de 44-18,4 = 25,6 roubles.

J'ai découvert la consommation électrique de notre école en 2015 et j'ai fait un schéma ( voir annexe 1). Il s'avère que la consommation d'électricité/d'énergie la plus élevée est de septembre à février, et la plus basse est pendant les mois d'été.Combien coûtera l'électricité pour notre école dans un an ?

Afin de comparer les dépenses, j'ai calculé le paiement sur une base trimestrielle.

Le trimestre est de 3 mois.

Le taux de paiement pour 1 kWh pour notre école est de 5 roubles en moyenne.

Quelle part du budget de l'école pourrait être économisée, si, grâce à des astuces d'économie d'énergie, on réduisait de 20 % notre consommation d'électricité en un an ?

159830 * 20 % : 100 % = 3 966 RUB Putain !

Il est nécessaire de remplacer toutes les ampoules par des ampoules à économie d'énergie.