Mengurangi konsumsi listrik di sekolah. Konsep energi

Bukan rahasia lagi bahwa gedung taman kanak-kanak menjadi area yang mendapat perhatian lebih dari otoritas pengawas, seperti inspeksi kebakaran negara, stasiun sanitasi dan epidemiologi. , otoritas pengawasan konstruksi, dll. Institusi pendidikan prasekolah (PED) tunduk pada peraturan yang ketat persyaratan peraturan, dan khususnya di bidang catu daya, perangkat jaringan listrik, penerangan listrik. Mari kita perhatikan bahwa pekerjaan konstruksi, rekonstruksi, dan instalasi listrik tidak mungkin dilakukan tanpa proyek pasokan listrik yang dikembangkan dan disepakati. Pada artikel ini kita akan melihat beberapa fitur dalam desain catu daya dan penerangan listrik di lembaga pendidikan prasekolah.

Berdasarkan dokumen regulasi, konsumen listrik TK termasuk dalam kategori penyedia listrik II menurut PUE, bahkan sejumlah penerima listrik termasuk dalam kategori I. Konsumen kategori I lembaga pendidikan prasekolah meliputi penerima listrik sistem proteksi kebakaran, sistem alarm gas, alat tanda bahaya. Ingatlah bahwa menurut PUE, konsumen kategori I disuplai listrik dari dua sistem tenaga berbeda yang saling mendukung. Gangguan pasokan listrik ke konsumen kategori I dimungkinkan selama waktu yang diperlukan untuk pemulihan daya otomatis. Untuk memenuhi kondisi ini, digunakan perangkat peralihan otomatis ke daya cadangan (ABP) atau paket baterai internal, yang menyediakan waktu pengoperasian standar ketika input kerja hilang.

Konsumen listrik kategori II termasuk konsumen listrik taman kanak-kanak lainnya. Menurut PUE, penerima listrik kategori II diberi energi dari dua sumber daya berbeda yang saling mendukung. Dalam hal ini, kekurangan pasokan listrik diselesaikan selama waktu yang diperlukan untuk beralih ke input cadangan oleh teknisi listrik yang bertugas atau tim teknisi listrik keliling.

2. Implementasi jaringan listrik TK.

Salah satu persyaratan utama standar ini adalah penerapan jaringan catu daya 0,4 kV, serta jaringan distribusi sistem penerangan listrik eksternal di wilayah lembaga pendidikan prasekolah menggunakan jalur kabel. Persyaratan ini disebabkan oleh fakta bahwa saluran kabel, tidak seperti saluran udara (OHL), lebih aman dalam pengoperasiannya dan lebih dapat diandalkan, karena berada di dalam tanah praktis tidak terkena pengaruh lingkungan.

Sedangkan untuk penerapan jaringan listrik internal taman kanak-kanak juga memiliki beberapa keistimewaan, misalnya penggunaan kabel yang tidak merambatkan pembakaran pada instalasi kelompok, mengurangi emisi asap dan gas, tidak mengeluarkan produk korosif selama pembakaran dan membara, dan memiliki produk pembakaran dengan toksisitas rendah. Jalur kabel untuk sistem tenaga proteksi kebakaran(SPZ), selain sifat-sifat di atas, juga harus mempunyai kemampuan untuk tetap berfungsi jika terjadi kebakaran, selama waktu yang diperlukan untuk pengoperasian sistem SPZ. Tidak semua produk kabel dan kawat impor dan domestik memenuhi persyaratan ini.

3. Fitur pemasangan peralatan listrik di lingkungan taman kanak-kanak.

Semua peralatan listrik di lingkungan taman kanak-kanak harus dipasang di tempat yang tidak terjangkau oleh anak-anak. Misalnya, ketinggian yang dinormalisasi outlet listrik di ruangan untuk anak-anak (ruang permainan dan aktivitas, ruang kelompok, ruang kelas musik, ruang ganti, ruang pendidikan jasmani, ruang klub dan seksi anak) disediakan pada ketinggian 1800 mm dari permukaan lantai.

4. Pencahayaan tempat prasekolah.

Penerangan di kamar untuk anak-anak harus disediakan oleh perangkat penerangan dengan perlengkapan pelindung penyebaran cahaya. Dalam ruangan tujuan teknis, misalnya, di unit katering dan binatu, lampu harus memiliki pelindung tahan debu dan kelembapan.

Tingkat penerangan minimum di lembaga pendidikan prasekolah diatur oleh standar departemen, standar sanitasi dan epidemiologi, serta standar penerangan buatan dan gabungan di perumahan dan bangunan umum. Tingkat penerangan ruang kelompok dan ruang bermain harus minimal 400 lux di lantai, ruang ganti dan ruang medis - minimal 300 lux, ruang penerima tamu dan ruang isolasi - minimal 200 lux, kamar tidur - minimal 100 lux.

Sistem pencahayaan Sistem penerangan prasekolah dibagi menjadi sistem penerangan kerja dan sistem penerangan darurat, yang selanjutnya dibagi menjadi penerangan evakuasi dan penerangan cadangan. Proyek ini menyediakan keberadaan satu atau beberapa jenis penerangan listrik di lokasi taman kanak-kanak.

5. Tindakan perlindungan.

Penciptaan sistem yang efektif landasan, penggunaan perangkat penutupan pelindung, perangkat perlindungan terhadap arus hubung singkat dan kelebihan beban, sistem analisis gas, alarm kebakaran dan keamanan, sistem proteksi petir - ini bukan daftar lengkap solusi yang disediakan dalam proyek catu daya taman kanak-kanak. Tanpa memenuhi persyaratan ini dan persyaratan lainnya, desain kelistrikan tidak akan disetujui oleh ahli.

Oleh karena itu, mengatur pasokan listrik dan penerangan listrik untuk taman kanak-kanak adalah tugas yang kompleks. Pemenuhan tugas ini tergantung pada mempertimbangkan berbagai faktor, pengetahuan tentang kekhususan pekerjaan lembaga pendidikan prasekolah, dan kepatuhan terhadap persyaratan norma dan peraturan, oleh karena itu pengembangan proyek catu daya taman kanak-kanak harus dipercayakan kepada yang berpengalaman. insinyur desain. Dengan memesan pemasangan penerangan listrik untuk taman kanak-kanak dari kami, Anda akan menerima dokumentasi berkualitas tinggi yang sesuai dengan dokumen peraturan dan spesifikasi teknis, yang dapat dengan mudah disetujui oleh ahlinya.

Naumova Kristina, Mochalova Marina, Ruzanova Ekaterina - kelas 11

Proyek ini merupakan studi tentang penggunaan listrik di sekolah dan menemukan cara untuk menghemat dan menghemat listrik.

Unduh:

Pratinjau:

Departemen Pendidikan

Distrik kota Ardatovsky di wilayah Nizhny Novgorod

Anggaran kota secara umum lembaga pendidikan“Sekolah Menengah Lichadeevskaya”

Tahap kabupaten

Kompetisi desain regional

tentang penghematan energi “Watt kecil”

Proyek

"Penggunaan yang efektif

listrik di sekolah"

Ruzanova Ekaterina – 17 tahun,

Naumova Kristina – 17 tahun.

Kepala: Marina Vladimirovna Klochkova – guru fisika

S.Lichadeevo

2015

HALAMAN

1. Perkenalan. .................................................................................................................................. 3

• Rumusan masalah………………………………………………….. 4
• Tujuan proyek…………………………………………………………………………………4
• Tujuan proyek………………………………………………………………………………. 4

1. Isi utama proyek……………………………………………………….. 5

1. Penentuan konsumsi listrik harian…………………5
2. Cara untuk mengurangi konsumsi energi……………………………7
3. 
   konsumsi listrik………………………………………………….. 10

1. Kesimpulan................................................................................................................................... 11
2. Literatur bekas………………………………………………….. 13
3. Lampiran………………………………………………………………………………… 14

1. Perkenalan

Sekolah ini menyelenggarakan banyak acara di berbagai bidang, termasuk korupsi, terorisme, pengenalan perumahan dan layanan komunal, dan Hari Cahaya. Di akhir acara “Cahaya dan Kehidupan Kita”, guru fisika menanyakan 2 pertanyaan kepada kami: “Berapa banyak listrik yang dikonsumsi sekolah kita? Apakah mungkin untuk menghemat listrik?” Bagi sebagian orang, pertanyaan-pertanyaan ini mungkin tampak lucu atau bahkan kekanak-kanakan, tetapi pertanyaan-pertanyaan ini sangat menarik minat kami. Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut dapat diketahui dari pihak pengelola, yang memantau data meteran listrik setiap bulannya. Namun kami tidak mencari cara yang mudah, karena sebentar lagi kami akan memasuki usia dewasa dan kami membutuhkan ilmu tersebut. Kami memutuskan untuk mencari tahu sendiri berapa banyak energi yang dikonsumsi sekolah dan berapa biaya listrik yang harus kami keluarkan setiap bulannya. Dan kemudian, setelah menganalisis situasinya, temukan cara untuk menghemat energi.DI DALAM kondisi modern Sekolah harus dapat menghemat semua uang yang dialokasikan untuk pemeliharaannya.

Guru fisika setuju untuk membantu kami dalam hal ini. Dan setelah mendapatkan dukungan yang dapat diandalkan, kami berangkat. Kami menyusun rencana sekolah dan mengidentifikasi objek penelitian. Kami perlu melakukan hal berikut:menghitung jumlah lampu, dengan berbagai daya dan modifikasi, yang digunakan untuk penerangan di sekolah, serta peralatan listrik dan peralatan komputer (menunjukkan daya); Dengan menggunakan kuesioner dan observasi, hitung waktu rata-rata selama setiap lampu menyala setiap hari dan peralatan beroperasi.Agar lebih menarik, kami berpencar agar bisa membandingkan siapa yang akan menggunakan lebih banyak energi. Ruzanova Ekaterina mengumpulkan data peralatan komputer, Mochalova Marina menghitung jumlah energi yang dikonsumsi peralatan listrik, dan Naumova Kristina mengetahui berapa banyak energi yang dihabiskan untuk membakar bola lampu. Dalam pekerjaan kami, kami memutuskan tidak hanya untuk menghitung jumlah listrik yang dikonsumsi oleh sekolah, tetapi juga untuk menggeneralisasi pengetahuan kami tentang listrik secara umum, cara mendapatkannya, dan tentu saja memikirkan bagaimana cara menghematnya.Untuk melakukan ini, kami harus menghitung konsumsi listrik rata-rata harian di sekolah, menghitung biaya moneter untuk listrik dan membandingkannya dengan biaya riil; memilih cara untuk mengurangi konsumsi listrik di sekolah tanpa melibatkan tambahan Uang. Pengerjaannya dilakukan selama satu bulan. Minggu pertama mengumpulkan informasi tentang semua perangkat yang mengkonsumsi listrik: daya, total waktu pengoperasian dari jaringan, waktu penggunaan. Analisis minggu kedua terhadap hasil yang diperoleh. Minggu ketiga adalah pemantauan pengoperasian seluruh perangkat yang mengkonsumsi listrik. Minggu keempat – persiapan laporan.

Rumusan masalah

Dalam kondisi modern, salah satu bidang utama dalam kegiatan pemerintah daerah adalahpenggunaan sumber daya energi yang ekonomis dan rasional.

Dalam kondisi krisis ekonomi, perlu dilakukan konservasi energi di sekolah, carilah cara yang efektif untuk mengurangipenggunaan listrikUntuk itu perlu diketahui lampu, peralatan atau perlengkapan listrik mana yang menyumbang konsumsi listrik terbesar di sekolah.

Kami mengajukan masalah “Untuk menentukan berapa banyak listrik yang dikonsumsi sekolah kita? Temukan cara untuk menghemat energi."

Target:

Cari tahu, dengan perhitungan, jumlah listrik yang dikonsumsi di sekolah dalam satu hari. Dan juga untuk menggeneralisasi pengetahuan kita tentang kelistrikan secara umum, serta tentang perangkat yang bekerja dengannya. Tentu saja, kami memikirkan cara untuk mengurangi biaya energi.

Tugas:

• Hitung jumlah lampu, dengan berbagai daya dan modifikasi, yang digunakan untuk penerangan di sekolah, serta peralatan listrik dan peralatan teknis (menunjukkan daya).
• Dengan menggunakan kuesioner dan observasi, hitung waktu rata-rata selama setiap lampu menyala setiap hari dan peralatan beroperasi.
• Hitung konsumsi listrik rata-rata harian sekolah, hitung biaya moneter listrik dan bandingkan dengan biaya sebenarnya.

1. Tahapan utama pengerjaan proyek.
   

1. Rumusan masalah.
2. Definisi tujuan dan sasaran.
3. Menyusun rencana kerja untuk proyek tersebut.
4. Pembagian tanggung jawab untuk mengumpulkan informasi:
   Kristina Naumova – pencahayaan;
   Mochalova Marina – peralatan listrik;
   Ruzanova Ekaterina – teknologi komputer.
5. Pengumpulan informasi yang diperlukan: daftar dan jumlah peralatan listrik, kekuatan peralatan listrik.
6. Penentuan jam pengoperasian seluruh lampu dan peralatan listrik.
7. Tanyakan kepada pengawas tentang jumlah rata-rata listrik yang dikonsumsi sekolah per bulan.
8. Membuat tabel di Excel untuk entri data.
9. Memilih, memperkenalkan dan menggunakan formula untuk menghitung jumlah energi yang dikonsumsi.
10. Memasukkan data ke dalam tabel Excel.
11. Analisis hasil yang diperoleh.
12. Perbandingan data yang diterima dengan pembacaan meter.
13. Kajian dan analisis cara mengurangi konsumsi listrik.
14. Memilih opsi paling optimal untuk mengurangi konsumsi energi.
15. Estimasi biaya untuk menggunakan metode pengurangan yang dipilih
    penggunaan listrik
16. Analisis pekerjaan proyek.
17. Desain proyek.

1. Penentuan konsumsi listrik harian

Dari tanggal 10 hingga 17 November, kami menghitung jumlah total semua lampu dari setiap jenis yang digunakan untuk penerangan di sekolah, mencatat dayanya, serta jumlah monitor, unit sistem, printer, proyektor, dan peralatan listrik lainnya yang digunakan. Untuk kenyamanan, kami menyusun tabel untuk guru dan petugas kebersihan sekolah, yang memungkinkan untuk memperkirakan berapa lama perangkat atau lampu penerangan tertentu digunakan setiap hari. Pada siang hari, guru mencatat berapa banyak pelajaran yang diajarkan dengan penerangan, apakah mereka mematikan lampu saat istirahat, apakah mereka membuka tirai di kantor untuk membiarkan cahaya alami masuk, berapa lama mereka menggunakannya. sarana teknis. Petugas kebersihan diwawancarai mengenai pertanyaan yang sama tentang koridor, tangga, dan ruang utilitas. Kami menghitung jumlah total pekerjaan dalam jam untuk setiap jenis lampu dan perangkat secara terpisah per hari. Selama seminggu, kami mengamati ruang kelas di sekolah, datang ke sekolah lebih awal, dan mencatat waktu saat lampu di setiap ruang kelas dinyalakan dan kapan lampu dimatikan. Untuk menentukan konsumsi energi, perlu mengalikan daya perangkat dengan durasi pengoperasiannya. Secara terpisah untuk setiap jenis lampu dan peralatan listrik, total waktu pengoperasian dihitung. Secara total, sekolah memiliki 367 lampu neon panjang, 19 lampu pijar, dan 6 lampu sorot; kami menjumlahkan waktu pengoperasian setiap lampu dan mendapatkan total waktu pengoperasiannya. Konsumsi energi secara numerik sama dengan kerja arus: A=Pt, dengan A adalah usaha, P adalah daya, t adalah waktu. Untuk mendapatkan pekerjaan dalam kWh, kami mengubah daya semua lampu dan peralatan listrik menjadi kW, lalu kami membagi nilainya dalam W dengan 1000, dan menghitung waktu dalam jam. Untuk menentukan biaya energi yang dikonsumsi dalam kWh, kita mengalikan jumlah energi dengan harga per 1 kWh. Semua perhitungan yang dilakukan dimasukkan ke dalam tabel.

Analisis data yang diperoleh.

Konsumsi listrik untuk penerangan rata-rata per hari

Biaya energi untuk peralatan listrik lainnya ditentukan dengan cara yang sama.

Teknologi komputer

Peralatan listrik

Menurut perhitungan kami, konsumsi listrik harian di sekolah adalah118,76kW. Bisakah hasil ini dianggap dapat diandalkan? Ya, karena hampir menyamai nilai konsumsi listrik per hari sebenarnya. Berdasarkan pembacaan meter pada bulan November, rata-rata per hari adalah 118,4 kW.

1. Cara mengurangi listrik

Konsumsi energi suatu instalasi penerangan selama periode tertentu ditentukan oleh daya peralatan penerangan dan total waktu pengoperasiannya selama periode tersebut. Artinya, konsumsi listrik dapat dikurangi dengan dua cara utama: dengan mengurangi daya penerangan nominal (atau arus) dan mengurangi waktu pengoperasian. Selain itu, hal ini tidak boleh menyebabkan penurunan kualitas pencahayaan.

Mengurangi daya penerangan nominal (terpasang) pada dasarnya berarti transisi ke daya penerangan yang lebih besar sumber yang efektif ringan, memberikan fluks cahaya yang dibutuhkan dengan konsumsi energi yang jauh lebih rendah. Namun penurunannya nilai daya penerangan masih memiliki potensi penghematan energi yang terbatas. Misalnya, sumber cahaya terbaik yang saat ini digunakan untuk penerangan dalam ruangan praktis telah mencapai batas 96-104 lm/W dalam hal efisiensi cahaya sekaligus mengurangi kehilangan relatif ballast hingga 10% atau kurang. Kestabilan nilai ini juga tinggi dan pada akhir masa pakai lampu adalah 80-95% dari nilai awal. Hal ini juga berlaku untuk jenis lampu modern, yang nilai sebenarnya efisiensinya 70-80%, dan penurunannya seiring waktu tidak signifikan.

Untuk jangka panjang, peluang yang lebih signifikan dapat ditemukan. Peluang ini terkait dengan implementasi sistem modern pengelolaan, pengaturan dan pemantauan instalasi penerangan. Penggunaan lampu neon yang dapat disesuaikan memungkinkan penggunaannyapada daya yang dikurangi (dibandingkan dengan daya pengenal). Artinya, dengan daya penerangan terpasang yang konstan, daya saat ini (yang sebenarnya dikonsumsi) dan konsumsi energi berkurang.

Anda dapat memanfaatkan keunggulan ini tanpa mengurangi kualitas pencahayaan dengan beberapa cara.

Pertama, fluks cahaya (dan, sebagai hasilnya, daya) lampu dapat sedikit dikurangi selama periode awal pengoperasiannya, ketika fluks cahaya yang dipancarkan oleh lampu baru melebihi nilai yang disyaratkan. Seiring bertambahnya usia lampu, lampu dapat ditingkatkan secara bertahap, yang selain menghemat energi, juga meningkatkan stabilitas pencahayaan seiring waktu.

Kedua, seringkali jumlah lampu, karena alasan struktural, arsitektur atau lainnya, melebihi jumlah yang dibutuhkan menurut perhitungan pencahayaan. Satu-satunya cara untuk menghindari konsumsi energi yang berlebihan dalam hal ini adalah dengan mengurangi daya penerangan. Menurut perkiraan yang diberikan dalam artikel “Langkah-langkah untuk mengurangi konsumsi listrik dan penggunaan listrik secara rasional” oleh Rafik Bedretdinov http://www.technolux.info/ Pencahayaan di portal ExpertUnion, potensi penghematan energi dalam dua kasus ini saja dapat berkisar dari 15 hingga 25%.

Ketiga, jika kita memperhitungkan keberadaan di dalam ruangan cahaya alami pada siang hari, bahkan daya lampu yang dikurangi dengan mengkompensasi kelebihan penerangan yang ditunjukkan akan menjadi terlalu tinggi dibandingkan dengan yang dibutuhkan. Penggunaan pencahayaan alami secara rasional (transisi dari pencahayaan buatan untuk digabungkan) penghematan energi paling signifikan dapat dicapai, karena lampu dapat dimatikan atau dihidupkan sepenuhnya pada daya minimum (1-10% dari nominal) berkali-kali dalam sehari. Penghematan energi akan mencapai 25-40%.

Jadi, semua hal di atas bermuara pada fakta bahwa Anda dapat mengurangi konsumsi listrik dengan mengubah daya lampu, tetapi bagaimana cara mengatur dayanya?

Peredup (dari bahasa Inggris dim - “to darken”) adalah pengatur tenaga listrik beban dihubungkan secara seri dengannya. Peredup memungkinkan Anda mengubah tegangan yang disuplai dengan lancar atau bertahap perlengkapan pencahayaan, sehingga menyesuaikan kecerahan cahayanya, Wikipedia.

Dimmer untuk lampu neon.Untuk meredupkan lampu neon, digunakan ballast elektronik khusus (EPG) dengan kemampuan kontrol. Proses pengendalian lampu neon sangat rumit dari segi teknis, dan saya belum mengetahui detailnya. Namun saya menyadari bahwa ketika peredupan, ballast elektronik mengurangi tegangan yang disuplai ke elektroda lampu, meningkatkan frekuensinya (nilainya bisa mencapai 100 kHz) dan arus. Pada saat yang sama, lampu mengubah kecerahannya dengan lancar, namun masa pakainya tidak berkurang. Ballast elektronik terkontrol, sesuai dengan standar teknik pencahayaan yang ada, dibagi menjadi dua kelas: analog dan digital.

Pada perangkat analog, potensiometer dipasang pada input kontrol ballast elektronik, yang dengannya Anda dapat mengubah nilai tegangan kontrol, atau tegangan kontrol konstan (sinyal analog) disuplai dalam kisaran 1-10 V. Kecerahan lampu bervariasi dari 1 hingga 100%. Pabrikan menunjukkan jumlah lampu yang terhubung ke ballast elektronik analog di paspor perangkat. Harga satu set perangkat yang digunakan untuk regulasi berkisar antara 800-1000 rubel. Misal ada 700, 800, 1000 dan 1500 W, artinya diberi nilai 38, 44, 55 dan 83 lampu neon dengan daya 18 W, jadi 1 dimmer cukup untuk koridor.

Penghematan energi mencapai hingga 25% dengan pengaktifan standar, yaitu. Lebih sedikit listrik yang dihabiskan untuk menciptakan tingkat penerangan tertentu. Dan seiring bertambahnya cahaya alami, Anda dapat meredupkan kecerahan lampu neon sehingga mengonsumsi lebih sedikit listrik.

Dalam literatur, kami menemukan keuntungan lain menggunakan ballast elektronik - ini memberikan fluks cahaya yang stabil ketika tegangan suplai berdenyut, sehingga menghilangkan efek “kelelahan mata” saat bekerja di depan komputer. Berdasarkan standar kebersihan tingkat denyut fluks cahaya seharusnya
- di ruangan yang dilengkapi dengan komputer tidak lebih dari 5% (SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03)
- di institusi pendidikan umum, dasar, menengah dan lebih tinggi Pendidikan luar biasa – 10% (SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03). Dengan demikian, penggunaan peredup di sekolah mengarah pada kepatuhan terhadap persyaratan SanPiN.

Sangat disarankan untuk mengganti lampu pijar dengan lampu hemat energi, tiga lampu 60 - 80 W dapat diganti dengan satu lampu hemat energi 36 W, tingkat penerangan tidak akan berubah, penghematan 80%.

Waktu pengoperasian rata-rata per hari dari jumlah total lampu ini akan berkurang tiga kali lipat. Konsumsi energi akan menjadi 0,036 370/3= 4,44 kWh dalam satu hari, ini 5 kali lebih sedikit.

Berikut tabel perbandingan antara lampu CFL dan lampu pijar.
Data tabel secara meyakinkan menunjukkan keunggulan lampu hemat energi.

Namun lampu hemat energi juga memiliki kekurangan.

Kekurangan lampu hemat energi

• Merkuri dan fosfor, meskipun dalam jumlah yang sangat kecil, terdapat di dalam lampu hemat energi.
• Fase pemanasan berlangsung kurang lebih 2 menit,
• Tidak cocok untuk pengoperasian pada rentang suhu rendah (-15-20ºC),
• Lampu tidak suka sering dinyalakan dan dimatikan.
• Harga tinggi. Harga bola lampu hemat energi 10-20 kali lebih mahal dibandingkan bola lampu pijar biasa.

Masalah utama: pembuangan

Kami memutuskan untuk mencari tahu apa itu lampu pijar.. Lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang mengubah energi listrik menjadi cahaya dengan memanaskan spiral logam yang disebut benda pijar. Badan filamen yang saat ini digunakan sebagian besar berupa spiral yang terbuat dari tungsten dan paduan berdasarkan itu. Desain lampu pijar sangat beragam dan tergantung pada tujuannya. Namun, elemen yang umum adalah badan filamen, bohlam, dan kabel arus. Tergantung pada karakteristik jenis lampu tertentu, penahan filamen dapat digunakan berbagai desain, lampu dapat dibuat tanpa alas atau dengan alas berbagai jenis, memiliki labu eksternal tambahan dan tambahan lainnya elemen struktural. Umur lampu pijar kurang lebih 1000 jam. Ketika tegangan meningkat, masa pakai berkurang. “Bola pir” tua yang bagus dengan cahayanya yang hangat dan menyenangkan terus menjadi simbol cahaya buatan bagi banyak orang saat ini. Kualitasnya seperti kesederhanaan, aksesibilitas, dan keserbagunaan menjelaskan popularitasnya yang luar biasa.

Pertama, mari kita bahas kelebihan lampu pijar.

Keuntungan:

• biaya rendah
• ukuran kecil
• ketidakbergunaan ballast
• akses cepat ke mode kerja
• sensitivitas rendah terhadap kegagalan daya dan lonjakan tegangan
• tidak adanya komponen beracun dan, sebagai akibatnya, tidak diperlukan infrastruktur pengumpulan dan pembuangan
• kemampuan untuk bekerja pada semua jenis arus
• kemampuan memproduksi lampu untuk berbagai macam voltase (dari pecahan volt hingga ratusan volt)
• tidak ada kedipan atau dengung saat dijalankan dengan AC
• spektrum emisi berkelanjutan
• tidak takut dengan suhu lingkungan yang rendah

Tapi sekarang mari kita lihat kekurangannya.

Kekurangan:

• efisiensi cahaya rendah
• umur layanan yang relatif singkat
• kerapuhan dan sensitivitas guncangan
• suhu warna hanya terletak pada kisaran 2300-2900 K, yang memberikan warna kekuningan pada cahaya
• lampu pijar mewakili bahaya kebakaran. 30 menit setelah menyalakan lampu pijar, suhu permukaan luar, tergantung pada daya, mencapai nilai berikut: 40 W - 145 °C, 75 W - 250 °C, 100 W - 290 °C, 200 W - 330 °C. Saat lampu bersentuhan dengan bahan tekstil labu mereka semakin panas.

"Mitos" tentang bahayanya...

• Mitos No.1 . Semua lampu hemat energi berbahaya karena... mengandung uap merkuri dan tidak ramah lingkungan.
  Informasi internet: Misalnya CFL dari Uniel, Photon dan sejumlah produsen lainnya tidak menggunakan uap merkuri yang berbahaya bagi manusia dan alam. Alih-alih merkuri cair, paduan logam (yang disebut "amalgam" - kalsium amalgam) dimasukkan ke dalam labu. Teknologi ini sedang berkembang.
• Mitos No.2 . Lampu hemat energi berbahaya bagi mata.
  Informasi Internet: ballast internal itu sendiri menyediakan frekuensi pelepasan 30-50 kHz - yaitu 30-50 ribu kali per detik, yang sama sekali tidak terlihat oleh mata.
• Mitos No.3. Radiasi ultraviolet dari CFL dapat menyebabkan iritasi kulit.
  Informasi internet: Paparan manusia terhadap lampu neon jauh lebih sedikit dibandingkan paparan sinar matahari alami.

Dari penjelasan di atas kami menyimpulkan:

Lampu pijar sangat nyaman dan praktis untuk digunakan dan diproduksi, serta hampir tidak berbahaya lingkungan Dari kelemahan utama, kita hanya dapat mencatat konsumsi listrik yang tinggi dan rendah (rata-ratamenggunakan lampu hemat energi) umur pengoperasian.

1. Estimasi biaya pembelian metode yang dipilih untuk mengurangi konsumsi energi

Penting untuk membeli 60 lampu hemat energi dengan perkiraan biaya 120 rubel, yang akan berjumlah 7.200 rubel, dan akan mengurangi pengeluaran harian untuk item ini dari 50 rubel menjadi 10 rubel. Jadi, penghematan harian adalah 40 rubel, yang berarti semua lampu ini akan membayar sendiri dalam 180 hari. Mengingat ada 210 hari dalam satu tahun ajaran, maka dapat dikatakan bahwa penggantian lampu pijar dengan lampu hemat energi tidak memerlukan biaya tambahan, melainkan tahun depan akan menghemat 21040=8400 rubel, yang dapat digunakan untuk membeli peredup. Anda perlu membeli 14 peredup dengan perkiraan biaya 800 rubel, kami sudah menghemat 8.400 rubel, dan kami akan menghabiskan 2.900 rubel lagi untuk pembelian peredup (total 11.300 rubel). Penghematan listrik di bawah lampu neon akan mencapai 25-40%, yaitu. 40-60 rubel per hari, yaitu 8400-12600 rubel. Jadi, tanpa investasi tambahan, dalam dua tahun Anda dapat mengganti lampu pijar dengan lampu hemat energi, memasang peredup, dan pada tahun ketiga menghemat 16.800-21.000 rubel untuk tagihan listrik.

1. Kesimpulan

Menurut kami, perlu dipikirkan penghematan energi di sekolah. Kami menilai topik penelitian ini sangat menarik dan penting, terutama dalam kondisi modern.Kita membutuhkan listrik setiap menit, setiap detik. Semua sistem beroperasi menggunakan listrik. Pemadaman listrik selama sehari melumpuhkan pengoperasian semua sistem.Masalah penghematan energi telah menjadi salah satu permasalahan yang paling mendesak di seluruh dunia saat ini. Banyak negara bagian telah mulai menerapkan langkah-langkah untuk menghemat listrik. DI DALAM Federasi Rusia keputusan juga diambil untuk beralih ke teknologi hemat energi.

Pada bulan November 2009, Presiden Rusia menandatangani Undang-Undang Federal “Tentang Penghematan Energi dan Peningkatan Efisiensi Energi dan Amandemen Undang-Undang Legislatif Tertentu Federasi Rusia.”

Komisi Kepresidenan untuk Modernisasi bermaksud untuk mengalihkan Rusia dari lampu pijar ke teknologi yang lebih menjanjikan Lampu LED.

Saat ini, lampu LED merupakan sumber penerangan rumah termahal dan efisien yang ada. Waktu pembakaran lampu LED 30 kali lebih lama dibandingkan lampu pijar, dan konsumsi listrik 10 kali lebih rendah.

Saat ini, negara, organisasi komersial, dan individu swasta terlibat dalam penghematan energi. Lambat laun, pekerjaan ini menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan manusia, karena sumber energi semakin menipis, dan sumber listrik baru belum dimanfaatkan secara maksimal.

Setelah menyelesaikan proyek kami, kami menentukan apakah kami dan staf sekolah terlibat dalam konservasi energi di sekolah kami, apa dan bagaimana dapat diubah, bagaimana mengurangi biaya energi. Untuk menentukan metode penghematan energi, sumber informasinya sebagian besar adalah situs Internet. Analisis besarnya konsumsi listrik dilakukan secara mandiri dengan menggunakan perhitungan.

Konsumsi listrik sebenarnya, yang diukur dengan meteran listrik, sesuai dengan perhitungan kami. Tidak hanya konsumsi energi yang dihitung, namun beberapa cara untuk mengurangi konsumsinya juga diidentifikasi, tanpa dampak signifikan terhadap anggaran sekolah.

Dari penjelasan di atas, kami menyimpulkan bahwa lebih baik menggunakan lampu hemat energi dan LED, karena lampu pijar, meskipun sangat nyaman dan praktis untuk digunakan dan diproduksi, juga tidak merusak lingkungan dan harga belinya menyenangkan, namun ada adalah konsumsi energi yang tinggi dan masa pengoperasian yang rendah (dibandingkan dengan lampu hemat energi). Untuk menghemat energi, Anda juga harus memantau lampu yang menyala hampir sepanjang hari kerja, dan mematikannya jika terdapat cukup cahaya alami.

Teknologi komputer juga berperan peran penting dalam jumlah energi yang digunakan. Karena komputer digunakan secara rutin dalam pembelajaran ilmu komputer, dalam pekerjaan administrasi, serta oleh guru selama pembelajaran, maka komputer tidak dimatikan pada waktu istirahat, agar tidak membuang waktu tambahan untuk menyalakan dan mematikannya. Untuk mengurangi konsumsi energi peralatan komputer, komputer perlu dialihkan ke mode tidur setelah selesai bekerja selama istirahat atau berganti pakaian, sekaligus mengurangi jumlah energi yang dikonsumsi. Matikan proyektor setelah menggunakannya. Karena kekuatan proyektor juga tinggi pekerjaan yang panjang proyektor menyebabkan kerusakan pada lampu, yang merupakan bagian utama proyektor, dan diperlukan biaya tambahan untuk memperbaikinya. Rata-rata, mengganti lampu proyektor dapat menghabiskan biaya 8–10 ribu rubel bagi sekolah.

Setelah berkenalan dengan literatur pendidikan dan situs web di Internet, kami belajar banyak informasi baru yang akan berguna bagi kami dalam kehidupan. Selain itu, dalam proses pengerjaan proyek, kami mengulangi pengetahuan tentang kelistrikan dan mempelajari sejarah sumber penerangan.

Listrik adalah sekumpulan fenomena yang disebabkan oleh adanya, interaksi dan pergerakan muatan listrik. Istilah ini diperkenalkan oleh naturalis Inggris William Gilbert dalam esainya “On the Magnet, Magnetic Bodies and the Great Magnet - the Earth” (1600), yang menjelaskan pengoperasian kompas magnet dan menjelaskan beberapa eksperimen dengan benda yang dialiri listrik. Ia menemukan bahwa zat lain juga memiliki sifat dapat dialiri listrik. Sejak abad ke-19, listrik telah menjadi bagian tak terpisahkan dari kehidupan peradaban modern. Listrik digunakan untuk penerangan (lampu listrik) dan transmisi informasi (telegraf, telepon, radio, televisi), serta untuk mengatur mekanisme gerak (motor listrik), yang aktif digunakan dalam transportasi (trem, metro, bus listrik, kereta listrik) ) dan masuk peralatan Rumah Tangga(besi, pengolah makanan, mesin cuci, Pencuci piring). Untuk menghasilkan listrik, telah dibuat pembangkit listrik yang dilengkapi dengan generator listrik, dan baterai serta baterai listrik telah dibuat untuk menyimpannya. Saat ini, listrik juga digunakan untuk memproduksi bahan (elektrolisis), mengolahnya (pengelasan, pengeboran, pemotongan), membuat musik (gitar listrik), dll.

Arus listrik adalah pergerakan partikel bermuatan listrik bebas yang teratur dan tidak terkompensasi, misalnya, di bawah pengaruh Medan listrik. Partikel tersebut dapat berupa: dalam konduktor - elektron, dalam elektrolit - ion (kation dan anion), dalam gas - ion dan elektron, dalam ruang hampa dalam kondisi tertentu - elektron, dalam semikonduktor - elektron dan lubang (konduktivitas lubang elektron).

Bola lampu pijar pertama kali muncul pada tahun 1878. Itu ditemukan oleh Thomas Edison.

Thomas Edison tinggal dan bekerja di Amerika sepanjang hidupnya. Dia adalah penemu paling produktif di antara semuanya. Semasa hidupnya, ia mematenkan 1.093 berbagai penemuannya, termasuk lampu listrik pijar. Pada tahun 1876 dia membuka laboratorium penelitian pertama di dunia dan menyebutnya sebagai "pabrik penemuan". Namun, beberapa penemu menuduhnya mencuri penemuan mereka. Pada tahun 1877 Edison menciptakan fonograf, salah satu penemuannya yang terkenal. Perangkat ini merekam dan memutar ulang suara. Pada awalnya fonograf dijual sebagai mainan lucu. Namun kemudian Edison dan penemu lainnya menyempurnakannya sehingga memungkinkan untuk merekam musik.

Pada tahun 1878 Ilmuwan Inggris Joseph Swan (1828-1914) menemukan bola lampu listrik. Itu adalah botol kaca dengan filamen karbon di dalamnya. Untuk mencegah benang terbakar, Swan mengeluarkan udara dari labu. Tahun berikutnya, penemu terkenal Amerika Thomas Edison (1847-1931) juga menemukan bola lampu. Setelah percobaan dengan utas dari berbagai zat dia memilih ijuk bambu yang hangus. Pada tahun 1880 Edison mulai memproduksi bola lampu yang aman, menjualnya seharga $2,50. Selanjutnya, Edison dan Swan mendirikan perusahaan patungan, Edison dan Swan United Electric Light Company.

Pada tahun 1880-an terjadi “perang arus antara Thomas Edison, penemu D.C. dan Nikola Tesla, yang menemukan arus bolak-balik. Keduanya ingin sistem mereka digunakan secara luas, namun arus bolak-balik lebih unggul karena kemudahan produksi, efisiensi yang lebih besar, dan bahaya yang lebih kecil.

Di beberapa daerah Amerika Selatan dan Afrika, di mana tidak ada listrik, terlihat tertutup toples kaca penuh dengan kunang-kunang! “Lampu” seperti itu memberikan cahaya yang sangat terang!

Pemadam kebakaran di Livermore, California memiliki bola lampu listrik 4 watt yang menyala hampir terus menerus sejak tahun 1901. Mati hanya beberapa kali saat listrik padam dan dua kali saat bergerak.

1. Literatur bekas dan situs internet.

1. Jurnal “Fisika di Sekolah” - 2012 – 2014
2. Pembaca fisika: Buku Teks. manual untuk siswa sekolah menengah sekolah / Komp. A.S.Enochovich dkk.: Ed. BI Spassky - edisi ke-2, direvisi. – M.: Pendidikan, 1987.
3. Bludov M.I. Percakapan tentang fisika bagian 2. Buku pelajaran manual untuk siswa / Ed. LV Tarasova – edisi ke-3, direvisi. dan tambahan – M.: Pendidikan, 1985.
4. Kesenangan ilmiah. Fisika: eksperimen, trik dan hiburan: trans. dari fr. / Tom Titus; artis A.Poye, G.Neksov. – M.: AST: Astrel, 2008. – 222, (2) hal.
5. http://www.technolux.info
6. http://edu.rin.ru/
7. http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/metod/

Lampiran 1.

Bekerja pada proyek “Penggunaan listrik yang efisien di sekolah.”

Lampiran 2

1.1. Konsep energi

Energi- kata asal Yunani yang berarti aktivitas. Kita membutuhkannya untuk pemanasan, penerangan, pergerakan kendaraan, untuk pengoperasian semua jenis mesin, mekanisme, dll.

Apa itu energi?
Setiap tahun kebutuhan Rumah tangga semakin banyak listrik yang dikonsumsi; Penggunaan peralatan rumah tangga berlistrik semakin meningkat.

Semua ini sangat mahal. Oleh karena itu, tabunganlah yang menjadi sumber pertumbuhan produksi yang paling penting.

Perhitungan telah menunjukkan, dan praktik telah mengkonfirmasi, bahwa setiap unit uang yang dibelanjakan untuk tindakan yang berkaitan dengan penghematan energi memberikan dampak yang sama dengan dua kali jumlah yang dibelanjakan untuk meningkatkan produksinya.

Dengan latar belakang krisis ekonomi (dan energi) di negara kita, menurut saya fakta ini patut untuk dipertimbangkan.

Tanpa mengurangi tingkat penyediaan barang-barang material bagi masyarakat, perlu dilakukan pengurangan tingkat konsumsi energi secara keseluruhan.

Dan ini hanya dapat dilakukan dengan satu cara - lebih banyak lagi penggunaan yang efektif Energi disebut juga hemat energi.

1.2. Konsumsi energi sekolah menengah MBOU No.1 r. p.Lunino dinamai. Artamonova N.S.

Di Sekolah Menengah MBOU No.1 r. Desa Lunino dinamai Artamonov N.S. dari dua puluh tiga ruang kelas, lima belas memiliki lampu hemat energi.

Saya memutuskan untuk mencari tahu, berapa banyak penghematan yang dapat diperoleh sekolah kita per jam?, jika Anda mengganti semua lampu dengan lampu hemat energi dengan daya 20 Wh (tarif untuk 1 kWh adalah 5 rubel). Setiap kantor rata-rata memiliki 8 bola lampu.

Jika semuanya hemat energi, maka:

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

3,68*5=18,4 gosok.

Namun kenyataannya kita mengkonsumsi per jam: 8*8*100+15*8*20 = 8800 Wh = 8,8 kWh.

8,8*5 = 44 rubel. Penghematannya adalah 44-18,4 = 25,6 rubel.

Saya mengetahui konsumsi listrik di sekolah kami selama tahun 2015 dan membuat grafik ( lihat Lampiran 1). Ternyata konsumsi listrik terbesar terjadi pada bulan September sampai Februari, dan paling sedikit pada bulan-bulan musim panas.Berapa biaya listrik yang dikonsumsi sekolah kita dalam setahun?

Untuk membandingkan pengeluaran, saya menghitung pembayarannya setiap triwulan.

Seperempat adalah 3 bulan.

Tarif pembayaran rata-rata untuk 1 kWh untuk sekolah kami adalah 5 rubel.

Berapa banyak anggaran sekolah yang bisa dihemat?, jika berkat tips hemat energi, kita mengurangi konsumsi listrik sebesar 20% dalam setahun?

159830*20%:100% = 31966 gosok. Wow!

Semua bola lampu harus diganti dengan yang hemat energi.

Abstrak proyek

Bagian "Matematika dan Ekonomi"

“Mengurangi konsumsi listrik di sekolah.”

Diselesaikan oleh: Petrenko Daria,

Siswa kelas 9 Sekolah Menengah Institusi Pendidikan Kota No.47

Pengawas: ,

Guru Fisika Sekolah Menengah Institusi Pendidikan Kota No.47

Perkenalan

Dalam kondisi krisis ekonomi, sekolah perlu menghemat seluruh dana yang dialokasikan untuk pemeliharaannya, termasuk biaya pembayaran listrik. Menghemat listrik tidak membantu mengurangi konsumsi energi! Artinya, kita perlu mencari cara efektif untuk menguranginya penggunaan listrik, untuk itu perlu diketahui lampu atau peralatan listrik mana yang menyumbang sebagian besar konsumsi listrik di sekolah. Diduga sebagian besar konsumsi listrik di sekolah berasal dari kompor di ruang makan dan lampu neon untuk penerangan ruang kelas dan koridor sekolah, serta lampu pijar di ruang kelas. Tujuan dari pekerjaan desain dan penelitian: Untuk secara efektif mengurangi konsumsi listrik di sekolah tanpa menarik dana tambahan, tujuan ini dapat dicapai dengan menyelesaikan tugas-tugas berikut: menghitung jumlah lampu dengan berbagai daya dan modifikasi yang digunakan untuk penerangan di sekolah, sebagai serta peralatan listrik dan sarana teknis (menunjukkan daya); dengan menggunakan kuesioner dan observasi, hitung waktu rata-rata selama setiap lampu menyala setiap hari dan peralatan beroperasi; menghitung rata-rata konsumsi listrik harian di sekolah, menghitung biaya moneter listrik dan membandingkannya dengan biaya riil; menentukan pos pengeluaran utama (sebagian besar konsumsi listrik dari total biaya sekolah); memilih cara untuk mengurangi konsumsi listrik di sekolah tanpa menarik dana tambahan. Pengerjaan dilakukan selama 4 bulan. Pekerjaan ini memiliki signifikansi praktis, hasil penelitian dapat digunakan untuk mengurangi konsumsi listrik di sekolah lain, taman kanak-kanak, dan perusahaan industri.

Konten utama dari karya tersebut

Jumlah seluruh lampu dari setiap jenis yang digunakan untuk penerangan di sekolah dihitung, dayanya dicatat, serta jumlah monitor, unit sistem, dan peralatan kantor lainnya serta peralatan listrik lainnya yang digunakan (kantin, rumah tangga, bengkel, ruang musik, ruang pertemuan, dll). Berdasarkan hasil survei terhadap guru, petugas kebersihan, petugas kebersihan dan pekerja kantin, jumlah total jam kerja ditentukan untuk setiap jenis lampu dan peralatan secara terpisah selama seminggu, dan rata-rata konsumsi energi harian setiap jenis konsumen adalah dihitung. Menurut perhitungan saya, konsumsi listrik harian di sekolah kami adalah 414.418 kWh. Data perhitungan saya berbeda dengan data sebenarnya hanya sebesar 6%, artinya kita dapat berasumsi bahwa penilaian konsumsi listrik harian telah dilakukan dengan benar. Kemudian konsumen utama dapat diidentifikasi: kompor di ruang makan, kemudian lampu neon yang digunakan untuk menerangi ruang kelas dan koridor sekolah, lampu pijar. Hipotesisnya terbukti. Tidak mungkin mengurangi konsumsi daya kompor di ruang makan tanpa mengganti kompor dengan yang baru, tanpa investasi serius. Artinya, untuk menekan biaya listrik sekolah, perlu dilakukan pengurangan konsumsi listrik untuk penerangan ruang kelas dan koridor sekolah.

Konsumsi listrik dapat dikurangi dengan mengubah daya lampu. Anda dapat memanfaatkan keunggulan ini tanpa mengurangi kualitas pencahayaan dengan beberapa cara. Pertama, fluks cahaya (dan, sebagai hasilnya, daya) lampu dapat sedikit dikurangi selama periode awal pengoperasiannya, ketika fluks cahaya yang dipancarkan oleh lampu baru melebihi nilai yang disyaratkan. Kedua, seringkali jumlah lampu melebihi jumlah yang dibutuhkan menurut perhitungan pencahayaan. Satu-satunya cara untuk menghindari konsumsi energi yang berlebihan dalam hal ini adalah dengan mengurangi daya penerangan. Potensi penghematan energi dalam dua kasus ini saja dapat berkisar antara 15 hingga 25%. Ketiga, jika kita memperhitungkan keberadaan pencahayaan alami di dalam ruangan pada siang hari, bahkan daya lampu yang dikurangi dengan mengkompensasi kelebihan penerangan yang ditunjukkan akan menjadi terlalu tinggi dibandingkan dengan yang dibutuhkan. Penggunaan pencahayaan alami yang rasional dapat mencapai penghematan energi yang paling signifikan, karena lampu dapat dinyalakan berkali-kali dalam sehari dengan daya minimum (1-10% dari nominal). Penghematan energi akan mencapai 25-40%.

Untuk meredupkan lampu neon, digunakan ballast elektronik khusus (EPG) dengan kemampuan kontrol. Saat meredup, ballast elektronik mengurangi tegangan yang disuplai ke elektroda lampu, meningkatkan frekuensinya (nilainya bisa mencapai 100 kHz) dan arus. Pada perangkat analog, potensiometer dipasang pada input kontrol ballast elektronik, yang dengannya Anda dapat mengubah nilai tegangan kontrol, atau tegangan kontrol konstan (sinyal analog) disuplai dalam kisaran 1-10 V. Kecerahan lampu bervariasi dari 1 hingga 100%. Pabrikan menunjukkan jumlah lampu yang terhubung ke ballast elektronik analog di paspor perangkat. Harga satu set perangkat yang digunakan untuk regulasi bervariasi antar rubel. Misalnya ada 700, 800, 1000 dan 1500 W, artinya dirancang untuk lampu neon 38, 44, 55 dan 83 18 W, jadi 1 peredup cukup untuk lorong sekolah.

Sangat disarankan untuk mengganti lampu pijar dengan lampu hemat energi, tiga lampu lilin 60 W dapat diganti dengan satu lampu hemat energi 36 W, tingkat penerangan tidak akan berubah, dan penghematan akan menjadi 80%. Waktu pengoperasian rata-rata per hari dari jumlah total lampu ini akan berkurang tiga kali lipat, karena yang ada bukan 182 lampu, melainkan 60 lampu. Konsumsi energi akan menjadi 0,036*370/3= 4,44 kWh dalam satu hari, yaitu 5 kali lipat lebih sedikit.

Kesimpulan

PERKENALAN

Relevansi: dalam kondisi krisis ekonomi, sekolah perlu menghemat seluruh dana yang dialokasikan untuk pemeliharaannya. Sekolah telah mengalami konsumsi energi yang berlebihan selama beberapa bulan. Sekolah menerapkan program penghematan energi, penjaga memantau lampu di koridor, tangga, ruang utilitas, guru memantau penghematan energi di kantornya, namun tidak ada penurunan konsumsi listrik yang signifikan (hanya 1,5%). Menghemat listrik tidak membantu mengurangi konsumsi energi! Artinya, kita perlu mencari cara efektif untuk menguranginya penggunaan listrik, untuk itu perlu diketahui lampu atau peralatan listrik mana yang menyumbang sebagian besar konsumsi listrik di sekolah.

Hipotesis: Sebagian besar konsumsi listrik di suatu sekolah terdiri dari: kompor di ruang makan dan lampu neon untuk penerangan ruang kelas dan koridor sekolah, serta lampu pijar di ruang kelas.

Sasaran: Secara efektif mengurangi konsumsi energi di sekolah tanpa menarik dana tambahan.

Hitung jumlah lampu, dengan berbagai daya dan modifikasi, yang digunakan untuk penerangan di sekolah, serta peralatan listrik dan peralatan teknis (menunjukkan daya). Dengan menggunakan kuesioner dan observasi, hitung waktu rata-rata selama setiap lampu menyala setiap hari dan peralatan beroperasi. Hitung konsumsi listrik rata-rata harian sekolah, hitung biaya moneter listrik dan bandingkan dengan biaya sebenarnya. Tentukan pos pengeluaran utama (sebagian besar konsumsi listrik dari total biaya sekolah). Temukan cara untuk mengurangi konsumsi listrik di sekolah tanpa menarik dana tambahan.

PENENTUAN KONSUMSI LISTRIK SEHARI-HARI

Pada bulan September, saya menghitung jumlah seluruh lampu dari setiap jenis yang digunakan untuk penerangan di sekolah, mencatat dayanya, serta jumlah monitor, unit sistem, dan peralatan kantor lainnya serta peralatan listrik lainnya yang digunakan (kantin, rumah tangga, bengkel, ruang musik, ruang pertemuan, dll.). Saya mengumpulkan kuesioner untuk guru, petugas kebersihan, dan petugas kebersihan sekolah, yang dapat digunakan untuk menilai berapa lama perangkat atau lampu penerangan tertentu digunakan setiap hari. Untuk mengisi kuesioner, guru mencatat selama seminggu berapa banyak pelajaran yang diajarkan dengan menggunakan lampu, apakah mereka mematikan lampu saat istirahat, apakah mereka membuka tirai di kelas agar cahaya alami masuk, dan berapa lama mereka menggunakannya. sarana teknis. Penjaga, petugas kebersihan, dan pekerja kantin diwawancarai satu kali dengan pertanyaan yang sama, hanya tentang koridor, tangga, dan ruang utilitas. Saya menghitung total jam kerja untuk setiap jenis lampu dan peralatan secara terpisah selama seminggu dan dibagi enam untuk mencari rata-rata konsumsi energi harian setiap jenis konsumen. (Saya memutuskan untuk tidak memperhitungkan hari Minggu, karena konsumsi energi pada hari ini dalam seminggu tidak signifikan).

Selama bulan Oktober saya mengamati ruang kelas di sekolah, datang ke sekolah lebih awal dan mencatat jam berapa lampu dinyalakan di setiap ruang kelas, setiap istirahat saya berjalan melewati seluruh ruang kelas dan koridor serta mencatat keberadaan cahaya agar dapat mengoreksi informasi yang dikumpulkan dari guru dan penjaga dengan menggunakan metode survei. Ternyata pada kenyataannya total durasi penerangan bahkan sedikit lebih pendek dari perkiraan menggunakan kuesioner, karena beberapa ruang kelas tidak digunakan terus-menerus (guru mengikuti kursus, tidak ada pelajaran di kelas, dll.). Tidak ada perbedaan signifikan yang ditemukan pada rata-rata waktu pengoperasian.

Untuk menentukan konsumsi energi, perlu mengalikan daya perangkat dengan durasi pengoperasiannya. Secara terpisah untuk setiap jenis lampu dan peralatan Rumah Tangga Saya menghitung total waktu pengoperasiannya, misalnya total ada 62 lampu neon panjang di sekolah, saya menjumlahkan waktu pengoperasian masing-masing lampu dan mendapatkan total waktu pengoperasiannya. Total waktu Untuk kenyamanan, saya membulatkan pekerjaan ke bilangan bulat, dan dalam semua kasus ke bilangan yang lebih besar, agar tidak meremehkan hasilnya. Konsumsi energi secara numerik sama dengan nilai fisik pekerjaan saat ini. Dalam buku teks Purysheva, Vazheevskaya “Fisika kelas 8” Saya menemukan rumus yang dapat digunakan untuk menghitung usaha: A = P *t, di mana A adalah usaha, P adalah daya, t adalah waktu. Untuk segera mendapatkan pekerjaan dalam kWh, saya mengubah daya semua lampu dan peralatan listrik menjadi kW; untuk melakukan ini, saya perlu membagi nilai dalam W dengan 1000, dan menghitung waktu dalam jam. Untuk menentukan biayanya, Anda perlu mengalikan jumlah energi yang dikonsumsi dalam kWh dengan harga per 1 kWh. Saya merangkum semua perhitungan yang dilakukan pada Tabel 1.

Menurut perhitungan saya, konsumsi listrik harian di sekolah kami adalah 414.418 kWh. Bisakah hasil ini dianggap dapat diandalkan? Bisa, jika sesuai dengan konsumsi listrik harian sebenarnya.

Tabel 1.

Untuk menghitung konsumsi listrik aktual per hari, saya menggunakan pembacaan meteran listrik selama empat bulan, menjumlahkannya dan membaginya dengan jumlah hari kerja untuk periode tersebut. Seluruh data disajikan pada Tabel 2.

Meja 2.

Data perhitungan saya berbeda dengan data sebenarnya hanya sebesar 6%, artinya kita dapat berasumsi bahwa penilaian konsumsi listrik harian telah dilakukan dengan benar. Kemudian berdasarkan Tabel 1 terlihat bahwa porsi terbesar konsumsi listrik adalah kompor di ruang makan, kemudian lampu neon digunakan untuk menerangi ruang kelas dan koridor sekolah, lampu pijar yang jam operasionalnya sepuluh kali lebih sedikit dibandingkan jam pengoperasian lampu neon, namun konsumsi energinya hanya tiga kali lebih sedikit. Hipotesisnya terbukti. Tidak mungkin mengurangi konsumsi daya kompor di ruang makan tanpa mengganti kompor dengan yang baru, tanpa investasi serius.

Artinya, untuk menekan biaya listrik sekolah, perlu dilakukan pengurangan konsumsi listrik untuk penerangan ruang kelas dan koridor sekolah. Bab kedua penelitian saya dikhususkan untuk memecahkan masalah ini, yang menyajikan cara-cara mengurangi konsumsi listrik untuk penerangan yang dapat saya temukan dalam literatur.

CARA MENGURANGI KONSUMSI LISTRIK

Konsumsi energi suatu instalasi penerangan selama periode tertentu ditentukan oleh daya peralatan penerangan dan total waktu pengoperasiannya selama periode tersebut. Artinya, konsumsi listrik dapat dikurangi dengan dua cara utama: mengurangi daya penerangan nominal (atau arus) dan mengurangi waktu pengoperasian. Selain itu, hal ini tidak boleh menyebabkan penurunan kualitas pencahayaan.

Mengurangi daya penerangan nominal (terpasang) pertama-tama berarti transisi ke sumber cahaya yang lebih efisien yang menyediakan fluks cahaya yang dibutuhkan dengan konsumsi energi yang jauh lebih rendah. Namun, mengurangi tingkat daya penerangan masih memiliki potensi penghematan energi yang terbatas. Misalnya, sumber cahaya terbaik yang saat ini digunakan untuk penerangan dalam ruangan praktis telah mencapai batas 96-104 lm/W dalam hal efisiensi cahaya sekaligus mengurangi kehilangan relatif ballast hingga 10% atau kurang. Kestabilan nilai ini juga tinggi dan pada akhir masa pakai lampu adalah 80-95% dari nilai awal. Hal ini juga berlaku untuk jenis lampu modern, yang nilai sebenarnya efisiensinya 70-80%, dan penurunannya seiring waktu tidak signifikan.

Untuk jangka panjang, peluang yang lebih signifikan dapat ditemukan. Peluang tersebut terkait dengan penerapan sistem pengendalian, regulasi dan pemantauan modern pada instalasi penerangan. Penggunaan lampu neon yang dapat disesuaikan memungkinkannya dioperasikan dengan daya yang lebih rendah (dibandingkan dengan daya pengenalnya). Artinya, dengan daya penerangan terpasang yang konstan, daya saat ini (yang sebenarnya dikonsumsi) dan konsumsi energi berkurang.

Anda dapat memanfaatkan keunggulan ini tanpa mengurangi kualitas pencahayaan dengan beberapa cara.

Pertama, fluks cahaya (dan, sebagai hasilnya, daya) lampu dapat sedikit dikurangi selama periode awal pengoperasiannya, ketika fluks cahaya yang dipancarkan oleh lampu baru melebihi nilai yang disyaratkan. Seiring bertambahnya usia lampu, lampu dapat ditingkatkan secara bertahap, yang selain menghemat energi, juga meningkatkan stabilitas pencahayaan seiring waktu.

Kedua, seringkali jumlah lampu, karena alasan struktural, arsitektur atau lainnya, melebihi jumlah yang dibutuhkan menurut perhitungan pencahayaan. Satu-satunya cara untuk menghindari konsumsi energi yang berlebihan dalam hal ini adalah dengan mengurangi daya penerangan. Menurut perkiraan yang diberikan dalam artikel “Langkah-langkah untuk mengurangi konsumsi daya dan penggunaan listrik yang rasional,” Rafik Bedretdinov http://www. technolux. info/ Pencahayaan di portal ExpertUnion, potensi penghematan energi dalam dua kasus ini saja dapat berkisar antara 15 hingga 25%.

Ketiga, jika kita memperhitungkan keberadaan pencahayaan alami di dalam ruangan pada siang hari, bahkan daya lampu yang dikurangi dengan mengkompensasi kelebihan penerangan yang ditunjukkan akan menjadi terlalu tinggi dibandingkan dengan yang dibutuhkan. Dengan penggunaan pencahayaan alami yang rasional (transisi dari pencahayaan buatan ke pencahayaan gabungan), penghematan energi paling signifikan dapat dicapai, karena sering kali dalam sehari lampu dapat dimatikan atau dihidupkan sepenuhnya dengan daya minimum (1-10 % dari nominalnya). Penghematan energi akan mencapai 25-40%.

Jadi, semua hal di atas bermuara pada fakta bahwa Anda dapat mengurangi konsumsi listrik dengan mengubah daya lampu, tetapi bagaimana cara mengatur dayanya?

Peredup (dari bahasa Inggris dim - “to darken”) adalah pengatur daya listrik beban yang dihubungkan secara seri dengannya. Peredup memungkinkan Anda mengubah tegangan yang disuplai ke perlengkapan pencahayaan dengan lancar atau bertahap, sehingga menyesuaikan kecerahan cahayanya, Wikipedia.

Dimmer untuk lampu neon. Untuk meredupkan lampu neon, digunakan ballast elektronik khusus (EPG) dengan kemampuan kontrol. Proses pengendalian lampu neon sangat rumit dari segi teknis, dan saya belum mengetahui detailnya. Namun saya menyadari bahwa ketika peredupan, ballast elektronik mengurangi tegangan yang disuplai ke elektroda lampu, meningkatkan frekuensinya (nilainya bisa mencapai 100 kHz) dan arus. Pada saat yang sama, lampu mengubah kecerahannya dengan lancar, namun masa pakainya tidak berkurang. Ballast elektronik terkontrol sesuai dengan standar yang ada dibagi menjadi dua kelas: analog dan digital.

Pada perangkat analog, potensiometer dipasang pada input kontrol ballast elektronik, yang dengannya Anda dapat mengubah nilai tegangan kontrol, atau tegangan kontrol konstan (sinyal analog) disuplai dalam kisaran 1-10 V. Kecerahan lampu bervariasi dari 1 hingga 100%. Pabrikan menunjukkan jumlah lampu yang terhubung ke ballast elektronik analog di paspor perangkat. Harga satu set perangkat yang digunakan untuk regulasi bervariasi antar rubel. Misalnya ada 700, 800, 1000 dan 1500 W, artinya dirancang untuk lampu neon 38, 44, 55 dan 83 18 W, jadi 1 peredup cukup untuk koridor.

Penghematan energi mencapai hingga 25% dengan penyalaan standar, yaitu lebih sedikit listrik yang dihabiskan untuk menciptakan tingkat pencahayaan tertentu. Dan seiring bertambahnya cahaya alami, Anda dapat meredupkan kecerahan lampu neon sehingga mengonsumsi lebih sedikit listrik.

Dalam literatur, saya menemukan keuntungan lain menggunakan ballast elektronik - ini memberikan fluks cahaya yang stabil ketika tegangan suplai berdenyut, sehingga menghilangkan efek “kelelahan mata” saat bekerja di depan komputer. Menurut standar higienis, tingkat denyut fluks cahaya harus sama
- di ruangan yang dilengkapi dengan komputer tidak lebih dari 5% (SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03)
- di lembaga pendidikan umum, pendidikan khusus dasar, menengah dan tinggi – 10% (SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03). Dengan demikian, penggunaan peredup di sekolah mengarah pada kepatuhan terhadap persyaratan SanPiN.

Sangat disarankan untuk mengganti lampu pijar dengan lampu hemat energi, tiga lampu lilin 60 W dapat diganti dengan satu lampu hemat energi 36 W, tingkat penerangan tidak akan berubah, dan penghematan akan menjadi 80%.

Waktu pengoperasian rata-rata per hari dari jumlah lampu ini akan berkurang tiga kali lipat, karena yang ada bukan 182 lampu, melainkan 60 lampu. Konsumsi energi akan menjadi 0,036 * 370/3 = 4,44 kWh per hari, ini 5 kali lebih sedikit.

PENILAIAN BIAYA UNTUK PENERAPAN METODE TERPILIH UNTUK MENGURANGI KONSUMSI LISTRIK

Penting untuk membeli 60 lampu hemat energi dengan perkiraan biaya 120 rubel, yang akan berjumlah 7.200 rubel, dan akan mengurangi pengeluaran harian untuk item ini dari 50 rubel menjadi 10 rubel. Jadi, penghematan harian adalah 40 rubel, yang berarti semua lampu ini akan membayar sendiri dalam 180 hari. Mengingat ada 210 hari dalam satu tahun ajaran, maka dapat dikatakan bahwa mengganti lampu pijar dengan lampu hemat energi tidak memerlukan biaya tambahan, namun tahun depan akan menghemat 210 * 40 = 8400 rubel, yang dapat digunakan untuk membeli peredup. . Anda perlu membeli 14 peredup dengan perkiraan biaya 800 rubel, kami sudah menghemat 8.400 rubel, dan kami akan menghabiskan 2.900 rubel lagi untuk pembelian peredup (total 11.300 rubel). Penghematan listrik berdasarkan artikel lampu neon akan menjadi 25-40%, yaitu 40-60 rubel per hari, yaitu rubel. Jadi, tanpa investasi tambahan, dalam dua tahun Anda dapat mengganti lampu pijar dengan lampu hemat energi, memasang peredup, dan pada tahun ketiga menghemat rubel untuk tagihan listrik. Artinya, bisa dipikirkan untuk mengganti kompor listrik di ruang makan yang merupakan konsumen utama listrik dengan kompor yang lebih modern dengan daya kurang dari 1 kW. Konsumsi listrik harian selama dua tahun akan berkurang sekitar 30 kWh, yaitu hampir 70 rubel per hari.

KESIMPULAN

Penggunaan metode terpilih untuk mengurangi konsumsi listrik akan mengurangi konsumsi listrik sebesar 8%, yang berarti sekitar 10% penghematan uang. Dari penjelasan di atas kita dapat menyimpulkan bahwa tujuan pekerjaan telah tercapai. Pekerjaan ini memiliki signifikansi praktis, hasil penelitian dapat digunakan untuk mengurangi konsumsi listrik di sekolah lain, taman kanak-kanak, dan perusahaan industri.