Reduceți consumul de energie electrică în școală. Conceptul de energie

Nu este un secret pentru nimeni faptul că clădirile grădinițelor sunt o zonă de atenție sporită din partea autorităților de control, precum supravegherea incendiilor de stat, stația sanitară și epidemiologică. , autorităţile de supraveghere a construcţiilor etc. Pentru instituțiile de învățământ preșcolar (DOE) au prezentat dur cerințele de reglementare, și mai ales în domeniul alimentării cu energie, dispozitive retelelor electrice, iluminat electric. Trebuie remarcat faptul că implementarea lucrărilor de construcție, reconstrucție, electricitate este imposibilă fără un proiect de alimentare cu energie dezvoltat și agreat. În acest articol, vom lua în considerare câteva caracteristici în proiectarea sursei de alimentare și a iluminatului electric pentru instituțiile de învățământ preșcolar.

Conform actelor normative, consumatorii de electricitate ai grădiniței aparțin categoriei a II-a de alimentare conform PUE, iar un număr de receptoare electrice chiar categoriei I. Consumatorii din categoria I DOW includ receptoarele electrice ale sistemelor de protecție împotriva incendiilor, alarmele de gaz, alarmă anti-efracție. Amintiți-vă că, conform PUE, consumatorii din categoria I sunt alimentați cu energie electrică din două sisteme de alimentare diferite care se rezervă reciproc. O întrerupere a alimentării cu energie a consumatorilor din categoria I este posibilă pentru timpul necesar restabilirii automate a puterii. Pentru a îndeplini această condiție, se folosește fie un dispozitiv de comutare automată la alimentarea de rezervă (ATS), fie un acumulator încorporat, care asigură timpul standard de funcționare atunci când se pierde intrarea de lucru.

Consumatorii de energie electrică din Categoria II includ alți consumatori de energie electrică de grădiniță. Conform PUE, receptoarele electrice de categoria II sunt alimentate cu energie din două surse de energie diferite, cu rezervă reciprocă. În acest caz, absența alimentării este permisă pentru timpul necesar trecerii la intrarea de rezervă de către electricianul de serviciu sau o echipă mobilă de electrician.

2. Implementarea rețelelor electrice ale grădiniței.

Una dintre principalele cerințe ale normelor este implementarea rețelelor de alimentare cu energie de 0,4 kV, precum și a rețelelor de distribuție a sistemului de iluminat exterior pe teritoriul instituțiilor de învățământ preșcolar cu linii de cablu. Această cerință se datorează faptului că linia de cablu, spre deosebire de linia aeriană (VL), este mai sigură în ceea ce privește funcționarea și mai fiabilă, deoarece starea în pământ nu este practic expusă influențelor mediului.

În ceea ce privește implementarea rețelelor electrice interne ale grădiniței, există și o serie de caracteristici, de exemplu, utilizarea cablurilor care nu propagă arderea într-o așezare în grup, au emisii reduse de fum și gaze, nu emit produse corozive. în timpul arderii și mocnit și au produse de ardere cu toxicitate scăzută. Linii de cablu pentru sisteme de alimentare protecție împotriva incendiilor(SPZ), pe lângă proprietățile de mai sus, trebuie să aibă și capacitatea de a continua funcționarea în caz de incendiu, în timpul necesar funcționării sistemelor SPZ. Departe de toate produsele de cablu și sârmă importate și autohtone îndeplinesc aceste cerințe.

3. Caracteristici ale instalării echipamentelor electrice în incinta grădiniței.

Toate echipamentele electrice din incinta grădiniței trebuie instalate într-o zonă inaccesibilă copiilor. De exemplu, înălțimea locației normalizate prize electriceîn săli pentru copii (săli pentru jocuri și activități, o sală de grupă, o sală pentru lecții de muzică, un dressing, o sală pentru educație fizică, săli pentru cercuri și secții de copii) este prevăzută la 1800 mm de nivelul podelei.

4. Iluminarea instituţiilor de învăţământ preşcolar.

Iluminarea în camerele pentru șederea copiilor ar trebui să fie realizată de corpuri de iluminat cu corpuri de protecție de difuzie a luminii. în interior scop tehnic, de exemplu, în bucătării și spălătorii, lămpile trebuie protejate împotriva prafului și umezelii.

Nivelul minim de iluminare a spațiilor instituțiilor de învățământ preșcolar este reglementat de standarde departamentale, standarde sanitare și epidemiologice, precum și de standarde pentru iluminatul artificial și combinat al rezidențiale și clădiri publice. Nivelul de iluminare al sălilor de grup și de joc ar trebui să fie de cel puțin 400 de lux la nivelul podelei, vestiarele și sălile medicale - cel puțin 300 de lux, camerele de recepție și izolare - cel puțin 200 de lux, dormitoare - cel puțin 100 de lux.

Sistem de iluminare DOW este împărțit într-un sistem de iluminat de lucru și un sistem de iluminat de urgență, care, la rândul său, este împărțit în iluminat de evacuare și de rezervă. Proiectul prevede prezența unuia sau altui tip de iluminat electric în incinta grădiniței.

5. Măsuri de protecție.

Creare sistem eficientîmpământare, aplicarea dispozitivelor oprire de protecție, dispozitive de protecție la scurtcircuit și suprasarcină, sisteme de analiză a gazelor, sisteme de alarmă de incendiu și securitate, sisteme de protecție împotriva trăsnetului - aceasta nu este o listă completă de soluții care sunt prevăzute de proiectul de alimentare cu energie electrică a grădiniței. Fără a îndeplini aceste și alte cerințe, proiectul electric nu va trece aprobarea la examen.

Astfel, organizarea alimentării cu energie electrică și a iluminatului electric într-o grădiniță este o sarcină dificilă. Implementarea acestei sarcini depinde de luarea în considerare a diverșilor factori, cunoașterea specificului activității instituțiilor de învățământ preșcolar, respectarea cerințelor normelor și regulilor, prin urmare, dezvoltarea unui proiect de alimentare cu energie a grădiniței ar trebui să fie încredințată unei persoane cu experiență. inginer de design. Comandând de la noi implementarea și iluminatul electric al unei grădinițe, veți primi o documentație de înaltă calitate, care respectă documentele normative și specificațiile tehnice, care pot fi ușor convenite în cadrul examenului.

Naumova Kristina, Mochalova Marina, Ruzanova Ekaterina - clasa a 11-a

Proiectul este un studiu privind utilizarea energiei electrice în școli și găsirea unor modalități de economisire și economisire a energiei electrice.

Descarca:

Previzualizare:

Departamentul de Educatie

Districtul municipal Ardatovsky din regiunea Nijni Novgorod

Bugetul municipal general instituție educațională„Școala secundară Lichadeevskaya”

Etapa districtuală

Concurs regional de lucrări de proiectare

privind economisirea energiei „Little watts”

Proiect

„Utilizare eficientă

electricitate la școală

Ruzanova Ekaterina - 17 ani,

Naumova Kristina - 17 ani.

Șef: Klochkova Marina Vladimirovna - profesor de fizică

S. Lichadeevo

2015

PAGINĂ

1. Introducere. …………………………………………………………………………………….. 3

• Enunțarea problemei …………………………………………………………………….. 4
• Scopul proiectului………………………………………………………………………………… 4
• Obiectivele proiectului…………………………………………………………………………………. 4

1. Conținutul principal al proiectului………………………………………………………………….. 5

1. Determinarea consumului zilnic de energie electrică…………………… 5
2. Modalități de reducere a consumului de energie electrică……………………………… 7
3. 
   consumul de energie electrică……………………………………………………….. 10

1. Concluzie……………………………………………………………………………………….. 11
2. Literatura utilizată ……………………………………………………….. 13
3. Cererea ………………………………………………………………………………… 14

1. Introducere

Școala găzduiește multe evenimente în diverse domenii, inclusiv corupție, terorism, cunoaștere cu locuințe și servicii comunale, ziua Luminii. La finalul evenimentului „Lumina și viața noastră”, profesorul de fizică ne-a pus 2 întrebări: „Câtă energie electrică consumă școala noastră? Poți economisi energie electrică? Pentru unii, aceste întrebări le vor părea ridicole sau chiar copilărești într-o oarecare măsură, dar ne-au interesat serios de ele. Raspunsul la aceste intrebari poate fi gasit la managerul de aprovizionare, acesta controleaza lunar datele contorului electric. Dar nu căutăm căi ușoare, pentru că în curând va trebui să intrăm la maturitate și vom avea nevoie de aceste cunoștințe. Am decis să aflăm singuri câtă energie consumă școala și cât trebuie să plătești lunar pentru electricitate. Și apoi, după ce ați analizat situația, găsiți modalități de a economisi energie.ÎN conditii moderneșcoala trebuie să poată economisi toți banii alocați pentru întreținerea acesteia.

Profesorul de fizică a fost de acord să ne ajute cu asta. Și cu un astfel de sprijin de încredere, am pornit la drum. Am făcut un plan al școlii, am identificat obiectele cercetării. Trebuia să facem următoarele:numărați numărul de lămpi de diferite puteri și modificări utilizate pentru iluminat în școală, precum și aparate electrice și echipamente informatice (indicând puterea); folosind chestionare și observații, calculați timpul mediu în care fiecare lampă arde zilnic și echipamentul funcționează.Pentru a o face mai interesantă, ne-am împărțit astfel încât, după ce am comparat, cine va avea mai multă energie folosită. Ekaterina Ruzanova a colectat date despre tehnologia informatică, Marina Mochalova a numărat cantitatea de energie consumată de aparatele electrice, iar Kristina Naumova a aflat câtă energie se cheltuiește pentru arderea becurilor. În munca noastră, am decis nu numai să calculăm cantitatea de energie electrică cheltuită de școală, ci și să ne generalizăm cunoștințele despre electricitate în general, despre cum să o obținem și, desigur, să ne gândim la modul în care poate fi economisită.Pentru a face acest lucru, a trebuit să calculăm consumul mediu zilnic de energie electrică la școală, să calculăm costurile bănești ale energiei electrice și să le comparăm cu costurile reale; găsi modalități de a reduce consumul de energie electrică la școală fără a implica suplimentar Bani. Lucrarea a fost efectuată în termen de o lună. Prima săptămână este culegerea de informații despre toate dispozitivele care consumă energie electrică: putere, timpul total de funcționare din rețea, timpul de utilizare. A doua săptămână este analiza rezultatelor. A treia săptămână este monitorizarea funcționării tuturor dispozitivelor care consumă energie electrică. A patra săptămână este pregătirea raportului.

Formularea problemei

În condițiile moderne, unul dintre domeniile cheie în activitățile administrațiilor locale esteutilizarea economică și rațională a resurselor energetice.

În contextul crizei economice la școală, este necesar să ne angajăm în conservarea energiei, să cauți moduri eficiente a reduceconsumul de energie electrică, pentru aceasta este necesar să aflăm care lămpi, aparate electrice sau aparate alcătuiesc o pondere mare din consumul de energie electrică în școală.

Ne-am pus problema „Determinăm câtă energie electrică consumă școala noastră? Găsiți modalități de a economisi energie.

Ţintă:

Aflați, prin calcul, cantitatea de energie electrică consumată la școală într-o zi. Și, de asemenea, pentru a rezuma cunoștințele noastre despre electricitate în general, precum și despre dispozitivele care funcționează cu aceasta. Și, desigur, ne-am gândit și la modalități de a reduce costurile cu energia.

Sarcini:

• Numărați numărul de lămpi de diferite puteri și modificări utilizate pentru iluminat în școli, precum și aparate electrice și echipamente tehnice (indicând puterea).
• Folosind chestionare și observații, calculați timpul mediu în care fiecare lampă arde zilnic și echipamentul funcționează.
• Calculați consumul mediu zilnic de energie electrică al școlii, calculați costul monetar al energiei electrice și comparați-l cu costul real.

1. Principalele etape de lucru la proiect.
   

1. Formularea problemei.
2. Definirea scopurilor si obiectivelor.
3. Întocmirea unui plan de lucru al proiectului.
4. Repartizarea responsabilităților pentru colectarea informațiilor:
   Naumova Kristina - iluminat;
   Mochalova Marina - aparate electrice;
   Ruzanova Ekaterina - tehnologie informatică.
5. Colectarea informatiilor necesare: lista si cantitatea echipamentelor electrice, puterea aparatelor electrice.
6. Determinarea orelor de funcționare a tuturor lămpilor și aparatelor electrice.
7. Clarificare cu responsabilul de furnizare a cantității de energie electrică consumată de școală în medie pe lună.
8. Întocmirea unui tabel în Excel pentru introducerea datelor.
9. Selectarea, introducerea și utilizarea formulelor pentru calcularea cantității de energie consumată.
10. Introducerea datelor în tabelele Excel.
11. Analiza rezultatelor obtinute.
12. Compararea datelor primite cu citirile contorului.
13. Studiul și analiza modalităților de reducere a consumului de energie electrică.
14. Alegerea celei mai optime variante de reducere a consumului de energie electrică.
15. Estimarea costurilor pentru aplicarea metodelor de reducere selectate
    consumul de energie electrică
16. Analiza lucrărilor la proiect.
17. Proiectare proiect.

1. Determinarea consumului zilnic de energie electrică

În perioada 10 noiembrie – 17 noiembrie am numărat numărul total al tuturor lămpilor de fiecare tip utilizate pentru iluminatul la școală, înregistrându-se puterea acestora, precum și numărul de monitoare, unități de sistem, imprimante, proiectoare și alte aparate electrice folosite. Pentru comoditate, am întocmit tabele pentru profesorii și curățenii școlii, conform cărora a fost posibil să se estimeze cât timp este folosit zilnic acest sau acel dispozitiv, o lampă de iluminat. În timpul zilei, profesorii înregistrau câte lecții au avut cu lumini, dacă au stins luminile în timpul pauzei, dacă au deschis jaluzelele în clasă pentru a lăsa să intre lumina naturală, cât timp au folosit mijloace tehnice. Curățenii au fost intervievați pe aceleași întrebări despre coridoare, scări și încăperi. Numărul total de ore de lucru pentru fiecare tip de lampă și aparate am numărat separat pe zi. În cursul săptămânii s-au făcut observații ale sălilor de clasă din școală, au venit la școală mai devreme, și au înregistrat ora la care lumina era aprinsă în fiecare clasă, când era stinsă. Pentru a determina consumul de energie, este necesar să înmulțiți puterea dispozitivului cu durata de funcționare a acestuia. Separat, pentru fiecare tip de lămpi și aparate electrice s-a calculat timpul total de funcționare a acestora. În total, școala are 367 de lămpi fluorescente lungi, 19 lămpi cu incandescență, 6 spoturi, au adunat timpul de funcționare al fiecărei lămpi și au obținut timpul total de funcționare a acestora. Consumul de energie este numeric egal cu munca curentului: A \u003d Pt, unde A este munca, P este puterea, t este timpul. Pentru a obține lucru în kWh, am convertit puterea tuturor lămpilor și a aparatelor electrice în kW, pentru care valoarea în W a fost împărțită la 1000, iar timpul a fost numărat în ore. Pentru a determina costul energiei consumate în kWh, cantitatea de energie a fost înmulțită cu prețul pe 1 kWh. Toate calculele au fost introduse în tabele.

Analiza datelor primite.

Consumul de energie electrică pentru iluminat în medie pe zi

În același mod, a fost determinat și costul energiei electrice pentru restul echipamentelor electrice.

Tehnologia calculatoarelor

Echipament electric

Conform calculelor noastre, consumul zilnic de energie electrică în școală este118,76 kW. Acest rezultat poate fi considerat de încredere? Da, pentru că aproape coincide cu valoarea reală a consumului de energie electrică pe zi. Conform citirilor contorului pentru luna noiembrie, s-a obținut o medie de 118,4 kW într-o zi.

1. Modalități de reducere a energiei electrice

Consumul de energie al unei instalații de iluminat pentru o anumită perioadă este determinat de puterea echipamentului de iluminat și timpul total de funcționare al acestuia pentru această perioadă. Aceasta înseamnă că este posibil să se reducă consumul de energie electrică în două moduri principale: prin reducerea puterii nominale (sau curente) de iluminat și prin reducerea timpului de funcționare. Mai mult, acest lucru nu ar trebui să ducă la o scădere a calității luminii.

O scădere a puterii nominale (instalate) de iluminare înseamnă în primul rând o tranziție la mai mult surse eficiente lumina, oferind fluxul luminos dorit cu un consum de energie semnificativ mai mic. Cu toate acestea, declinul putere nominală iluminatul are încă un potențial limitat de economisire a energiei. De exemplu, cele mai bune dintre sursele de lumină utilizate în prezent pentru iluminatul interior, în ceea ce privește eficiența luminoasă, au atins practic limita de 96-104 lm/W reducând în același timp pierderile relative în balasturi la 10% sau mai puțin. Stabilitatea acestei valori este, de asemenea, mare și la sfârșitul duratei de viață a lămpii este de 80-95% din valoarea inițială. Acest lucru este valabil și pentru tipurile moderne de corpuri de iluminat, valorile reale, a căror eficiență este de 70-80%, iar scăderea lor în timp este nesemnificativă.

Pe termen lung, pot fi găsite oportunități mai semnificative. Aceste oportunități sunt asociate cu implementarea sisteme moderne conducerea, reglarea si controlul instalatiilor de iluminat. Aplicarea reglabilelor lampă fluorescentă permite utilizarea acestorala putere redusă (comparativ cu nominală). Și asta înseamnă că cu aceeași putere de iluminat instalată, puterea curentă (consumată efectiv) și consumul de energie sunt reduse.

Există mai multe moduri de a profita de acest lucru fără a sacrifica calitatea luminii.

În primul rând, este posibil să se reducă oarecum fluxul luminos (și, ca urmare, puterea) lămpilor în perioada inițială de funcționare a acestora, când fluxul luminos emis de lămpile noi depășește valoarea cerută. Pe măsură ce lămpile îmbătrânesc, aceasta poate fi mărită treptat, ceea ce, pe lângă economisirea de energie, oferă și o stabilitate sporită a luminii în timp.

În al doilea rând, de multe ori numărul de corpuri de iluminat pentru construcție, din motive structurale, arhitecturale sau din alte motive depășește exact ceea ce este necesar pentru calculele de iluminare. Singura modalitate de a evita risipa de energie în acest caz este reducerea în continuare a puterii de iluminare. Conform estimărilor date în articolul „Măsuri pentru reducerea consumului de energie electrică și utilizarea rațională a energiei electrice” de Bedretdinov Rafik http://www.technolux.info/ Iluminat pe portalul ExpertUnion, potențialul de economisire a energiei electrice doar în aceste două cazuri poate fi de la 15 la 25%.

În al treilea rând, dacă ținem cont de prezența în incintă lumina naturala in timpul orelor de zi, chiar si puterea corpurilor de iluminat redusa datorita compensarii excesului de iluminare indicat va fi supraestimata fata de cea necesara. Utilizarea rațională a luminii zilei (tranziție de la iluminat artificial la cel combinat) se pot realiza cele mai semnificative economii de energie, deoarece în multe momente ale zilei corpurile de iluminat pot fi oprite complet sau pornite la o putere minimă (1-10% din nominală). Economiile de energie în acest caz vor fi de 25-40%.

Deci, toate cele de mai sus se rezumă la faptul că este posibil să se reducă consumul de energie electrică prin schimbarea puterii lămpilor, dar cum se reglează puterea?

Un dimmer (din engleză dim - „întunecat”) se numește regulator putere electrica sarcina conectată în serie cu acesta. Dimmerul vă permite să schimbați ușor sau treptat tensiunea furnizată corp de iluminat, ajustând astfel luminozitatea strălucirii sale, Wikipedia.

Dimmer pentru lămpi fluorescente.Pentru reglarea lămpilor fluorescente se folosesc balasturi electronice speciale (balaste electronice) cu capacitatea de control. Procesul de control al unei lămpi fluorescente este foarte dificil din punct de vedere tehnic și încă nu mi-am dat seama detaliile acesteia. Dar mi-am dat seama că atunci când luminează, balasturile electronice reduc cantitatea de tensiune aplicată electrozilor lămpii, cresc frecvența acesteia (valoarea acesteia poate ajunge la 100 kHz) și puterea curentului. În același timp, lampa își schimbă ușor luminozitatea, dar durata de viață a acesteia nu este redusă. Balasturile electronice controlate, în conformitate cu standardele existente în ingineria iluminatului, sunt împărțite în două clase: analogice și digitale.

În dispozitivele analogice, fie este instalat un potențiometru pe intrarea de control a balastului electronic, cu ajutorul căruia puteți modifica valoarea tensiunii de control, fie se aplică o tensiune de control constantă (semnal analogic) în intervalul 1-10 V. Luminozitatea lămpii se modifică de la 1 la 100%. Producătorii indică numărul de lămpi conectate la balasturi electronice analogice în pașaportul dispozitivului. Prețul unui set de dispozitive utilizate pentru reglementare variază de la 800 la 1000 de ruble. De exemplu, există 700, 800, 1000 și 1500 W, ceea ce înseamnă că sunt proiectate pentru lămpi fluorescente de 38, 44, 55 și 83 de 18 W, deci 1 dimmer este suficient pentru un coridor.

Economiile de energie ajung până la 25% la comutarea standard, adică. se folosește mai puțină energie electrică pentru a crea un anumit nivel de iluminare. Și pe măsură ce lumina naturală crește, luminozitatea lămpilor fluorescente poate fi redusă și astfel se poate consuma mult mai puțină energie electrică.

În literatură, am găsit un alt avantaj al utilizării balastului electronic - un flux luminos stabil este furnizat cu pulsații ale tensiunii de alimentare, eliminând astfel efectul „oboselii ochilor” atunci când lucrați la un computer. Conform standardele de igienă nivelul de pulsație al fluxului luminos ar trebui să fie
- în încăperi dotate cu calculatoare nu mai mult de 5% (SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03)
- în instituţii educatie generala, primar, secundar și superior educatie speciala – 10% (SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03). Astfel, utilizarea dimmerelor în școală duce la îndeplinirea cerințelor SanPiN.

Cel mai indicat este să înlocuiți lămpile incandescente cu lămpi de economisire a energiei, trei lămpi de 60 - 80 W fiecare pot fi înlocuite cu o lampă de economisire a energiei de 36 W, nivelul de iluminare nu se va schimba, economisind în același timp 80%.

Durata medie de funcționare pe zi a numărului total al acestor lămpi va fi redusă cu un factor de trei. Consumul de energie va fi de 0,036 370/3= 4,44 kWh pe zi, care este de 5 ori mai puțin.

Iată un tabel de comparație între CFL și lămpi cu incandescență.
Datele din tabel arată în mod convingător avantajul lămpilor cu economie de energie.

Dar lămpile economice au și dezavantajele lor.

Dezavantajele lămpilor economice

• Mercurul și fosforul, deși în cantități foarte mici, sunt prezente în lămpile de economisire a energiei.
• Faza de încălzire durează aproximativ 2 minute,
• Nepotrivit pentru funcționarea în intervalul de temperatură scăzută (-15-20ºC),
• Lămpile „nu-i plac” pornirea și oprirea frecventă.
• Preț mare. Prețul unui bec cu economie de energie este de 10-20 de ori mai scump decât un bec obișnuit cu incandescență.

Problema principală: reciclarea

Am decis să ne dăm seama ce este o lampă cu incandescență.. O lampă incandescentă este o sursă de lumină artificială care se transformă energie electricaîn lumină datorită încălzirii spiralei metalice, așa-numitul corp de filament. Ca corp de încălzire, în prezent se utilizează în principal o spirală din wolfram și aliaje pe baza acestuia. Design-urile lămpilor cu incandescență sunt foarte diverse și depind de scop. Cu toate acestea, corpul filamentului, becul și cablurile de curent sunt comune. În funcție de caracteristicile unui anumit tip de lampă, pot fi utilizați suporturi pentru corp cu filament. diverse modele, lămpile pot fi realizate fără soclu sau cu soclu tipuri variate, au un balon exterior suplimentar și altele suplimentare elemente structurale. Durata de viață a unei lămpi cu incandescență este de aproximativ 1000 de ore. Pe măsură ce tensiunea crește, durata de viață scade. Bătrânul „bec cu pere” cu lumina sa caldă și plăcută continuă să fie un simbol al luminii artificiale pentru mulți astăzi. Calitățile sale precum simplitatea, accesibilitatea și versatilitatea explică marea sa popularitate.

În primul rând, să vorbim despre avantajele lămpilor cu incandescență.

Avantaje:

• cost scăzut
• mărime mică
• inutilitatea balastului
• pornire rapidă
• sensibilitate scăzută la întreruperile de curent și la supratensiuni
• absența componentelor toxice și, ca urmare, absența necesității unei infrastructuri pentru colectarea și eliminarea
• capacitatea de a lucra pe orice fel de curent
• posibilitatea de a produce lămpi pentru o mare varietate de tensiuni (de la fracțiuni de volt la sute de volți)
• fără pâlpâire și bâzâit atunci când funcționează pe curent alternativ
• spectru de emisie continuu
• nu se teme de temperatura ambientală scăzută

Dar acum să ne uităm la deficiențele sale.

Dezavantaje:

• putere de lumină scăzută
• durata de viata relativ scurta
• fragilitate și sensibilitate la impact
• temperatura de culoare se află doar în intervalul 2300-2900 K, ceea ce conferă luminii o nuanță gălbuie
• lămpile incandescente reprezintă pericol de foc. La 30 de minute de la aprinderea lămpilor cu incandescență, temperatura suprafeței exterioare atinge următoarele valori, în funcție de putere: 40 W - 145 ° C, 75 W - 250 ° C, 100 W - 290 ° C, 200 W - 330 °C. Când lămpile intră în contact cu materiale textile balonul lor se încălzește și mai mult.

„Mituri” despre rău...

• Mitul #1 . Toate lămpile de economisire a energiei sunt dăunătoare, deoarece. conțin vapori de mercur și nu sunt ecologice.
  Informații Internet: De exemplu, CFL-urile de la Uniel, Foton și o serie de alți producători nu folosesc vapori de mercur care sunt dăunători pentru oameni și natură. În loc de mercur lichid, în balon se introduce un aliaj metalic (așa-numitul „amalgam” - amalgam de calciu). Această tehnologie se extinde.
• Mitul #2 . Lămpile cu economie de energie sunt dăunătoare pentru ochi.
  Informații Internet: balastul încorporat în sine oferă o frecvență de descărcare de 30-50 kHz - aceasta este de 30-50 de mii de ori pe secundă, ceea ce este deja complet invizibil pentru ochi.
• Mitul #3. Radiațiile UV de la CFL-uri pot provoca iritații ale pielii.
  Informații pe internet: expunerea umană la lumina fluorescentă este mult mai mică decât expunerea la lumina naturală a soarelui.

Din cele de mai sus concluzionăm:

Becurile cu incandescență sunt foarte convenabile și practice de utilizat și fabricat și, de fapt, nu fac rău. mediu inconjurator Dintre principalele dezavantaje, doar un consum mare de energie electrică și un mic (în comparație cuutilizare cu lămpi economice) durata de viață.

1. Estimarea costurilor de achiziție a unor metode selectate de reducere a consumului de energie

Este necesar să achiziționați 60 de lămpi de economisire a energiei cu un cost aproximativ de 120 de ruble, care se va ridica la 7200 de ruble și va reduce cheltuielile zilnice pentru acest articol de la 50 de ruble la 10 ruble. Astfel, economiile zilnice sunt de 40 de ruble, ceea ce înseamnă că toate aceste lămpi se vor achita în 180 de zile. Având în vedere că în anul universitar sunt 210 zile, se poate argumenta că înlocuirea lămpilor incandescente cu lămpi economice nu va implica costuri suplimentare, dar anul urmator va economisi 21040=8400 de ruble, care pot fi folosite pentru achiziționarea dimmerelor. Este necesar să achiziționați 14 dimmer la un cost aproximativ de 800 de ruble, vom avea deja 8400 de ruble economisite și vom cheltui alte 2900 de ruble pentru achiziționarea de dimmer (11300 de ruble în total). În acest caz, economiile de energie la articolul lămpi fluorescente vor fi de 25-40%, adică. 40-60 de ruble pe zi, adică 8400-12600 de ruble. Astfel, fără investiții suplimentare, în doi ani este posibil să înlocuiți lămpile incandescente cu lămpi de economisire a energiei, să instalați variatoare, iar în al treilea an să economisiți 16.800-21.000 de ruble la facturile de electricitate.

1. Concluzie

În opinia noastră, este necesar să ne gândim la economisirea energiei electrice la școală. Considerăm tema cercetării ca fiind foarte interesantă și importantă, mai ales în condițiile moderne.Avem nevoie de electricitate în fiecare minut, în fiecare secundă. Toate sistemele sunt alimentate cu energie electrică. O întrerupere de curent pentru o zi va paraliza funcționarea tuturor sistemelor.Problema economisirii energiei a devenit una dintre cele mai presante probleme din lume astăzi. Multe state au început să aducă măsuri pentru economisirea energiei electrice. ÎN Federația Rusă de asemenea, a decis să treacă la tehnologii de economisire a energiei.

În noiembrie 2009, președintele Rusiei a semnat Legea federală „Cu privire la economisirea energiei și îmbunătățirea eficienței energetice și privind modificările la anumite acte legislative ale Federației Ruse”.

Comisia Prezidențială pentru Modernizare intenționează să efectueze tranziția Rusiei de la lămpi cu incandescență la tehnologii mai promițătoare, care sunt Lampa cu LED.

În acest moment, lămpile cu LED sunt cele mai scumpe și mai eficiente surse de iluminat pentru casă disponibile. Timpul de ardere al unei lămpi cu LED este de 30 de ori mai mare decât al unei lămpi cu incandescență, iar consumul de energie este de 10 ori mai mic.

Astăzi, statul, organizațiile comerciale și persoanele fizice sunt angajate în economisirea energiei electrice. Treptat, această muncă devine o parte integrantă a vieții umane, deoarece sursele de energie se epuizează, iar noile surse de electricitate nu sunt încă utilizate în toată măsura forțelor lor.

După ce ne-am finalizat proiectul, am stabilit dacă noi și personalul școlii suntem angajați în conservarea energiei la școala noastră, ce și cum poate fi schimbat, cum să reducem costurile cu energia. Pentru a determina modalitățile de economisire a energiei, sursa de informații au fost în principal site-urile de internet. Analiza cantității de energie electrică consumată a fost efectuată independent folosind calcule.

Consumul real de energie electrică, citirile contorului de energie electrică, au coincis cu calculele noastre. Nu doar că s-a calculat consumul de energie electrică, dar au fost identificate mai multe modalități de reducere a consumului acestuia, fără un impact prea mare asupra bugetului școlii.

Din cele de mai sus, concluzionăm că este mai bine să folosiți lămpi de economisire a energiei și LED, deoarece lămpile cu incandescență, deși sunt foarte convenabile și practice de utilizat și fabricat, de asemenea, nu dăunează mediului, iar prețul de achiziție este mulțumit, cu toate acestea, există o cantitate mare de energie electrică și o viață mică (comparativ cu lămpile de economisire a energiei). Pentru a economisi energie, ar trebui să monitorizați și lămpile care ard aproape toată ziua de lucru, să le stingeți dacă există suficientă lumină naturală.

Tehnologia informatică joacă și ea rol important la cantitatea de energie utilizată. Deoarece calculatorul este folosit în mod regulat în lecțiile de informatică, în munca administrativă, precum și de către profesori în timpul lecțiilor, în plus, calculatoarele nu sunt oprite în pauze pentru a nu pierde timp suplimentar pornindu-le și oprindu-le. Pentru a reduce consumul de energie electrică consumată de echipamentele informatice, este necesar să puneți computerul în modul de repaus după terminarea lucrului pentru o pauză, în timp ce cantitatea de energie consumată scade. Opriți proiectorul după ce îl utilizați. Deoarece puterea proiectoarelor este mare și, de asemenea muncă îndelungată proiectorul va deteriora lampa, care este partea principală a proiectorului, și vor fi necesare costuri suplimentare pentru a o repara. În medie, înlocuirea unei lămpi de proiector poate costa o școală 8-10 mii de ruble.

După ce ne-am familiarizat cu literatura educațională, site-urile de pe Internet, am învățat, am învățat pentru noi înșine o mulțime de informații noi care ne vor fi utile în viață. De asemenea, în procesul de lucru la proiect, am repetat cunoștințele despre electricitate, am studiat istoria surselor de iluminat.

Electricitate - un ansamblu de fenomene datorate existenței, interacțiunii și mișcării sarcinilor electrice. Termenul a fost introdus de naturalistul englez William Gilbert în eseul său „On the Magnet, Magnetic Bodies, and the Great Magnet - the Earth” (1600), care explică funcționarea unui compas magnetic și descrie câteva experimente cu corpuri electrificate. A descoperit că și alte substanțe au proprietatea de a fi electrificate. Din secolul al XIX-lea, electricitatea a fost ferm integrată în viața civilizației moderne. Electricitatea este utilizată pentru iluminat (lampa electrică) și transmiterea informațiilor (telegraf, telefon, radio, televiziune), precum și pentru punerea în mișcare a mecanismelor (motor electric), care este utilizat activ în transport (tramvai, metrou, troleibuz, tren electric). ) si in aparate electrocasnice(fier de călcat, robot de bucătărie, mașină de spălat, Spalator de vase). Pentru producerea energiei electrice au fost create centrale electrice dotate cu generatoare electrice, iar pentru stocarea acesteia - acumulatori si baterii electrice. Astăzi, electricitatea este folosită și pentru obținerea de materiale (electroliza), pentru prelucrarea acestora (sudare, găurire, tăiere), pentru a crea muzică (chitară electrică) etc.

Curentul electric este o mișcare ordonată necompensată a particulelor libere încărcate electric, de exemplu, sub influența unui câmp electric. Astfel de particule pot fi: în conductori - electroni, în electroliți - ioni (cationi și anioni), în gaze - ioni și electroni, în vid în anumite condiții - electroni, în semiconductori - electroni și găuri (conductivitate electron-gaură).

Primul bec cu incandescență a apărut în 1878. A fost inventat de Thomas Edison.

Thomas Edison a trăit și a lucrat în Statele Unite ale Americii toată viața. A fost cel mai productiv inventator dintre toate. În timpul vieții, a brevetat 1.093 de invenții diverse, inclusiv o lampă electrică cu incandescență. În 1876 a deschis primul laborator de cercetare din lume și l-a numit „fabrica de invenții”. Cu toate acestea, unii inventatori l-au acuzat că și-a însuşit descoperirile. În 1877 Edison a creat fonograful, una dintre cele mai faimoase invenții ale sale. Această unitate a înregistrat și reprodus sunetul. La început, fonograful a fost vândut ca jucărie amuzantă. Dar apoi Edison și alți inventatori l-au îmbunătățit atât de mult încât a devenit posibil să înregistreze chiar și muzică.

În 1878 Omul de știință englez Joseph Swan (1828-1914) a inventat becul electric. Era un balon de sticlă, în interiorul căruia se afla un filament de carbon. Pentru a preveni arderea firului, Swan a îndepărtat aerul din balon. În anul următor, celebrul inventator american Thomas Edison (1847-1931) a inventat și becul. După experimente cu fire din diverse substante a optat pentru fibre de bambus carbonizate. În 1880 Edison a lansat becuri de siguranță, vândundu-le cu 2,50 USD. Ulterior, Edison și Swan au creat o companie comună, Edison & Swan United Electric Light Company.

În anii 1880 a avut loc un „război al curenților între Thomas Edison, care a inventat DC.și Nikola Tesla, care a descoperit curentul alternativ. Ambii doreau ca sistemele lor să fie utilizate pe scară largă, dar curentul alternativ a câștigat pentru ușurința producției, o eficiență mai mare și mai puțin pericol.

În unele zone America de Sudși Africa, unde nu exista electricitate, se vedeau case închise în interiorul locuinței. borcane de sticla plin de licurici! Astfel de „lămpi” dădeau invidiei o lumină puternică!

Brigada de pompieri din Livermore, California, are un bec electric de 4 wați care funcționează aproape continuu din 1901. S-a stins doar de câteva ori în timpul întreruperilor de curent și de două ori la mișcare.

1. Literatură folosită și site-uri de internet.

1. Jurnalul „Fizica la școală” - 2012 - 2014
2. Cititor în fizică: Proc. indemnizatie pentru studenti in medie. scoala / Comp. A.S. Enohovici și alții: Ed. B.I. Spassky - ed. a II-a, revizuită. - M .: Educație, 1987.
3. Bludov M.I. Conversații despre fizică partea 2. Proc. indemnizație pentru studenți / Ed. L.V.Tărășova - ed. a III-a, revăzută. si suplimentare – M.: Iluminismul, 1985.
4. Distracție științifică. Fizica: experimente, trucuri și divertisment: per. din fr. / Tom Tit; artistic A. Poyet, 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/method/

Atasamentul 1.

Lucrați la proiectul „Utilizarea eficientă a energiei electrice în școală”.

Anexa 2

1.1. Conceptul de energie

Energie- cuvântul de origine greacă, înseamnă activitate. Avem nevoie de el pentru încălzire, iluminat, vehicule în mișcare, pentru funcționarea diverselor mașini-unelte, mecanisme etc.

Ce este energia?
În fiecare an pt nevoile casnice se consumă o pondere tot mai mare a energiei electrice; utilizarea aparatelor electrocasnice electrificate este în creștere la scară uriașă.

Toate acestea sunt foarte costisitoare. Prin urmare, economia devine cea mai importantă sursă de creștere a producției.

Calculele au arătat, iar practica a confirmat, că fiecare unitate de bani cheltuită pentru activități legate de economisirea energiei electrice are același efect ca dublul sumei cheltuite pentru creșterea producției sale.

Pe fondul crizei economice (și energetice) din țara noastră, acest fapt, mi se pare, ar trebui să fie luat în considerare.

Este necesar, fără a reduce nivelul de aprovizionare a societății cu bunuri materiale, să se reducă nivelul total al consumului de energie.

Și acest lucru se poate face într-un singur mod - mai mult utilizare eficientă energie altfel se mai numește și economie de energie.

1.2. Consum de energie MBOU Scoala Gimnaziala Nr. 1 p. n. Lunino im. Artamonova N.S.

În școala gimnazială MBOU nr.1 p. Lunino numit după Artamonov N. S. din douăzeci și trei de săli de clasă, cincisprezece au lămpi de economisire a energiei.

Am decis să aflu, câte economii pe oră poate obține școala noastră, dacă înlocuiți toate lămpile cu unele economice cu o putere de 20 Wh (tariful pentru 1 kWh este de 5 ruble). Fiecare birou are in medie 8 becuri.

Dacă toate sunt eficiente din punct de vedere energetic, atunci:

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

3,68 * 5 \u003d 18,4 ruble.

Dar, în realitate, consumăm pe oră: 8 * 8 * 100 + 15 * 8 * 20 = 8800 W * h = 8,8 kW * h.

8,8 * 5 \u003d 44 de ruble. Economiile ar fi 44-18,4 = 25,6 ruble.

Am aflat consumul de energie electrică în școala noastră pe parcursul anului 2015 și am făcut o diagramă ( vezi anexa 1). Rezultă că cel mai mare consum de energie electrică este din septembrie până în februarie, iar cel mai mic este în lunile de vară Cât va costa energia electrică consumată de școala noastră într-un an?

Pentru a compara cheltuiala, am calculat plata trimestrial.

Un sfert este 3 luni.

Rata medie de plată pentru 1 kWh pentru școala noastră este de 5 ruble.

Cât de mult din bugetul școlii ar putea fi economisit dacă, datorită sfaturilor de economisire a energiei, ne-am redus consumul de energie electrică cu 20% într-un an?

159830 * 20%: 100% \u003d 31966 ruble. Doamne!

Toate becurile ar trebui înlocuite cu unele economice.

Teze de proiect

Secțiune „Matematică și economie”

„Reducerea consumului de energie electrică în școli”.

Completat de: Petrenko Daria,

MOU elev clasa a IX-a scoala gimnaziala Nr.47

Supervizor: ,

profesor de fizică MOU școala gimnazială Nr 47

Introducere

În contextul crizei economice, școala trebuie să economisească toți banii alocați pentru întreținerea acesteia, inclusiv costul achitării energiei electrice. Economisirea energiei electrice nu ajută la reducerea consumului acesteia! Prin urmare, este necesar să se caute modalități eficiente de reducere consumul de energie electrică, pentru aceasta este necesar să aflăm care lămpi sau aparate electrice, aparate alcătuiesc o pondere mare din consumul de energie electrică în școală. S-a emis ipoteza că o mare parte din consumul de energie electrică în școală este alcătuită din sobe în sala de mese și lămpi fluorescente pentru iluminarea sălilor de clasă și a coridoarelor școlii, precum și lămpi cu incandescență în sălile de clasă. Scopul lucrării de proiectare și cercetare: Reducerea efectivă a consumului de energie electrică în școală fără a atrage fonduri suplimentare, atingerea obiectivului este posibilă prin rezolvarea următoarelor sarcini: numărarea numărului de lămpi de diferite puteri și modificarea utilizată pentru iluminatul în școli, precum și aparate electrice și echipamente tehnice (indicatoare de putere); folosind chestionare și observații, calculați timpul mediu în care fiecare lampă arde zilnic și echipamentul funcționează; calculează consumul mediu zilnic de energie electrică în școală, calculează costurile bănești ale energiei electrice și le compară cu costurile reale; determinați principalele elemente de cheltuieli (o pondere mare a consumului de energie electrică din totalul școlii); găsiți modalități de reducere a consumului de energie electrică la școală fără a atrage fonduri suplimentare. Lucrarea a fost efectuată timp de 4 luni. Lucrarea este de importanță practică, rezultatele studiului pot fi folosite pentru a reduce consumul de energie electrică pentru alte școli, grădinițe și întreprinderi industriale.

Conținutul principal al lucrării

S-a numărat numărul total de lămpi de fiecare tip utilizate pentru iluminatul în școală, a fost înregistrată puterea acestora, precum și numărul de monitoare, unități de sistem și alte echipamente de birou și alte aparate electrice folosite (cantină, economie casnic, ateliere). , sală de muzică, sală de adunări etc.). Pe baza rezultatelor unui sondaj efectuat de cadre didactice, îngrijitori, curățători și lucrători ai cantinei, a fost determinat numărul total de ore lucrate pentru fiecare tip de lămpi și aparate separat pe săptămână și valoarea medie a consumului zilnic de energie al fiecărui tip de consumator. a fost calculat. Conform calculelor mele, consumul zilnic de energie electrică în școala noastră este de 414,418 kWh. Datele mele calculate diferă ușor de datele reale cu 6%, așa că putem presupune că a fost efectuată evaluarea consumului zilnic de energie electrică, corect. Atunci a devenit posibil să se identifice principalii consumatori: sobe în sala de mese, apoi lămpi fluorescente folosite pentru a ilumina sălile de clasă și coridoarele școlii, lămpi cu incandescență. Ipoteza a fost confirmată. Este imposibil să reduceți consumul de energie al sobelor din sala de mese fără a înlocui sobele cu altele noi, adică fără investiții serioase de bani. Aceasta înseamnă că pentru a reduce costurile cu energie electrică ale școlii este necesară reducerea consumului de energie electrică pentru iluminarea sălilor de clasă și a coridoarelor școlare.

Reduceți consumul de energie electrică prin schimbarea puterii lămpilor. Există mai multe moduri de a profita de acest lucru fără a sacrifica calitatea luminii. În primul rând, este posibil să se reducă oarecum fluxul luminos (și, ca urmare, puterea) lămpilor în perioada inițială de funcționare a acestora, când fluxul luminos emis de lămpile noi depășește valoarea cerută. În al doilea rând, adesea numărul de corpuri depășește exact ceea ce este necesar conform calculelor de iluminare. Singura modalitate de a evita risipa de energie în acest caz este reducerea în continuare a puterii de iluminare. Potențialul de economisire a energiei numai în aceste două cazuri poate varia de la 15 la 25%. În al treilea rând, dacă luăm în considerare prezența luminii naturale în incintă în timpul orelor de zi, chiar și puterea lămpilor redusă din cauza compensării excesului de iluminare indicat va fi supraestimată față de cea necesară. Utilizarea rațională a luminii naturale poate realiza cele mai semnificative economii de energie, deoarece în multe momente ale zilei lămpile pot fi aprinse la o putere minimă (1-10% din valoarea nominală). Economiile de energie în acest caz vor fi de 25-40%.

Pentru reglarea lămpilor fluorescente se folosesc balasturi electronice speciale (balaste electronice) cu capacitatea de control. La diminuare, balasturile electronice reduc tensiunea aplicată electrozilor lămpii, cresc frecvența acesteia (valoarea acesteia poate ajunge la 100 kHz) și puterea curentului. În dispozitivele analogice, fie este instalat un potențiometru pe intrarea de control a balastului electronic, cu ajutorul căruia puteți modifica valoarea tensiunii de control, fie se aplică o tensiune de control constantă (semnal analogic) în intervalul 1-10 V. Luminozitatea lămpii se modifică de la 1 la 100%. Producătorii indică numărul de lămpi conectate la balasturi electronice analogice în pașaportul dispozitivului. Prețul unui set de dispozitive utilizate pentru reglementare fluctuează în limitele rublelor. De exemplu, există 700, 800, 1000 și 1500 W, ceea ce înseamnă că sunt proiectate pentru lămpi fluorescente de 38, 44, 55 și 83 de 18 W, deci 1 dimmer este suficient pentru un hol de școală.

Cel mai bine este să înlocuiți lămpile incandescente cu lămpi de economisire a energiei, trei lămpi de lumânare de 60 W pot fi înlocuite cu o lampă de economisire a energiei de 36 W, nivelul de iluminare nu se va schimba, economisind în același timp 80%. Durata medie de funcționare pe zi a numărului total al acestor lămpi va scădea de trei ori, deoarece nu vor fi 182, ci lămpi 60. Consumul de energie va fi de 0,036 * 370 / 3 = 4,44 kWh pe zi, adică de 5 ori mai puțin.

Concluzie

INTRODUCERE

Relevanță: în contextul crizei economice, școala trebuie să economisească toți banii alocați pentru întreținerea acesteia. Școala a rămas fără curent de câteva luni. Școala a adoptat un program de economisire a energiei electrice, paznicii au monitorizat lumina pe coridoare, scări, săli de utilitate, profesorii pentru a economisi energie electrică în birourile lor, dar nu s-a înregistrat o reducere semnificativă a consumului de energie electrică (doar 1,5%). Economisirea energiei electrice nu ajută la reducerea consumului acesteia! Prin urmare, este necesar să se caute modalități eficiente de reducere consumul de energie electrică, pentru aceasta este necesar să aflăm care lămpi sau aparate electrice, aparate alcătuiesc o pondere mare din consumul de energie electrică în școală.

Ipoteza: O mare parte din consumul de energie electrica in scoala este alcatuita din sobe in sala de mese si lampi fluorescente pentru iluminarea salilor de clasa si a coridoarelor scolii, precum si lampi incandescente in sali de clasa.

Obiectiv: Reducerea eficientă a consumului de energie în școală fără a atrage fonduri suplimentare.

Numărați numărul de lămpi de diferite puteri și modificări utilizate pentru iluminat în școli, precum și aparate electrice și echipamente tehnice (indicând puterea). Folosind chestionare și observații, calculați timpul mediu în care fiecare lampă arde zilnic și echipamentul funcționează. Calculați consumul mediu zilnic de energie electrică al școlii, calculați costul monetar al energiei electrice și comparați-l cu costul real. Determinați principalele elemente de cheltuieli (o pondere mare a consumului de energie electrică din totalul școlii). Găsiți modalități de a reduce consumul de energie electrică la școală fără a atrage fonduri suplimentare.

DETERMINAREA CONSUMULUI ZILNIC DE ELECTRICITATE

În septembrie, am numărat numărul total de lămpi de fiecare tip utilizate pentru iluminat la școală, am înregistrat puterea acestora, precum și numărul de monitoare, unități de sistem și alte echipamente de birou și alte aparate electrice utilizate (cantină, economie casnic). , ateliere, sală de muzică, sală de adunări etc.) . Ea a compilat chestionare pentru profesori și îngrijitori, curățenii școlii, conform cărora a fost posibil să se estimeze cât timp se folosește zilnic acest sau acel dispozitiv, o lampă de iluminat. Pentru a completa chestionarul în cursul săptămânii, profesorii au înregistrat câte lecții s-au ținut cu lumini, dacă au stins luminile în pauze, dacă au deschis jaluzelele în clasă pentru a lăsa să intre lumina naturală, pentru cât timp au folosit mijloacele tehnice. . Servitorii de serviciu și de curățenie și lucrătorii de la cantină au fost intervievați o dată pe aceleași întrebări, doar despre coridoare, scări și camere de utilitate. Am numărat numărul total de ore lucrate pentru fiecare tip de lampă și aparate separat pe săptămână și împărțit la șase pentru a afla valoarea medie a consumului zilnic de energie al fiecărui tip de consumator. (Duminică am decis să nu țin cont, deoarece consumul de energie în această zi a săptămânii este neglijabil).

Pe parcursul lunii octombrie, am observat sălile de clasă la școală, am venit devreme la școală și am înregistrat ora la care s-au aprins luminile în fiecare clasă, fiecare pauză am parcurs toate sălile de clasă și coridoarele și am înregistrat prezența luminii în pentru a corecta informaţiile culese de la profesori şi paznici prin metoda chestionării. S-a dovedit că, în realitate, durata totală a arderii luminii s-a dovedit a fi chiar puțin mai mică decât conform evaluării cu ajutorul chestionarului, deoarece unele săli de clasă sunt folosite inconsecvent (profesorii au plecat la cursuri, nu erau lecții în clasă, etc.). Nu au existat diferențe semnificative în timpul mediu de rulare.

Pentru a determina consumul de energie, este necesar să înmulțiți puterea dispozitivului cu durata de funcționare a acestuia. Separat pentru fiecare tip de lampă și aparate electrocasnice Am numărat timpul total în care au lucrat, de exemplu, în școală erau 62 de lămpi fluorescente lungi, am adunat timpul pentru fiecare lampă și am obținut timpul total în care au lucrat. Timpul total pentru comoditate, am rotunjit lucrarea la un număr întreg și în toate cazurile la unul mai mare, pentru a nu subestima rezultatele. Consumul de energie este numeric egal cu valoarea fizică a lucrării curente. În manualul Purysheva, Vazheevskaya „Clasul de fizică 8” am găsit o formulă prin care puteți calcula munca: A \u003d P * t, unde A este muncă, P este putere, t este timpul. Pentru a obține imediat lucru în kWh, am convertit puterea tuturor lămpilor și a aparatelor electrice în kW, pentru aceasta trebuie să împărțiți valoarea în W la 1000 și să numărați timpul în ore. Pentru a determina costul, trebuie să înmulțiți cantitatea de energie consumată în kWh cu prețul pentru 1 kWh. Am rezumat toate calculele în tabelul 1.

Conform calculelor mele, consumul zilnic de energie electrică în școala noastră este 414.418 kWh. Acest rezultat poate fi considerat de încredere? Da, dacă se potrivește cu valoarea reală a consumului de energie electrică pe zi.

Tabelul 1.

Pentru a calcula consumul real de energie electrică pe zi, am folosit citirile contorului timp de patru luni, le-am adunat și împărțit la numărul de zile lucrătoare pentru această perioadă. Toate datele sunt prezentate în Tabelul 2.

Masa 2.

Datele mele calculate diferă ușor de datele reale cu 6%, așa că putem presupune că a fost efectuată evaluarea consumului zilnic de energie electrică, corect. Apoi, din Tabelul 1 se arată că ponderea principală a consumului de energie electrică este alcătuită din sobele din sala de mese, apoi lămpi fluorescente utilizate pentru iluminarea sălilor de clasă și coridoarele școlii, lămpi cu incandescență, a căror funcționare în ore este de peste zece ori mai mică. decât funcționarea lămpilor fluorescente, dar consumul de energie este mai mic de doar de trei ori. Ipoteza a fost confirmată. Este imposibil să reduceți consumul de energie al sobelor din sala de mese fără a înlocui sobele cu altele noi, adică fără investiții serioase de bani.

Aceasta înseamnă că pentru a reduce costurile cu energie electrică ale școlii este necesară reducerea consumului de energie electrică pentru iluminarea sălilor de clasă și a coridoarelor școlare. Al doilea capitol al cercetării mele este consacrat rezolvării acestei probleme, care prezintă modalități de reducere a consumului de energie electrică pentru iluminat, pe care am reușit să le găsesc în literatura de specialitate.

MODALITATE DE REDUCERE A CONSUMULUI DE ELECTRICITATE

Consumul de energie al unei instalații de iluminat pentru o anumită perioadă este determinat de puterea echipamentului de iluminat și timpul total de funcționare al acestuia pentru această perioadă. Aceasta înseamnă că este posibil să se reducă consumul de energie electrică în două moduri principale: prin reducerea puterii nominale (sau curente) de iluminat și prin reducerea timpului de funcționare. Mai mult, acest lucru nu ar trebui să ducă la o scădere a calității luminii.

Reducerea puterii nominale (instalate) a luminii înseamnă în primul rând o tranziție către surse de lumină mai eficiente, care asigură fluxurile de lumină dorite cu un consum de energie semnificativ mai mic. Cu toate acestea, scăderea iluminării are încă un potențial limitat de economisire a energiei. De exemplu, cele mai bune dintre sursele de lumină utilizate în prezent pentru iluminatul interior, în ceea ce privește eficiența luminoasă, au atins practic limita de 96-104 lm/W reducând în același timp pierderile relative în balasturi la 10% sau mai puțin. Stabilitatea acestei valori este, de asemenea, mare și la sfârșitul duratei de viață a lămpii este de 80-95% din valoarea inițială. Acest lucru este valabil și pentru tipurile moderne de corpuri de iluminat, valorile reale, a căror eficiență este de 70-80%, iar scăderea lor în timp este nesemnificativă.

Pe termen lung, pot fi găsite oportunități mai semnificative. Aceste oportunități sunt asociate cu introducerea sistemelor moderne de control, reglare și control al instalațiilor de iluminat. Utilizarea lămpilor fluorescente reglabile face posibilă funcționarea acestora la o putere redusă (comparativ cu puterea nominală). Și asta înseamnă că cu aceeași putere de iluminat instalată, puterea curentă (consumată efectiv) și consumul de energie sunt reduse.

Există mai multe moduri de a profita de acest lucru fără a sacrifica calitatea luminii.

În primul rând, este posibil să se reducă oarecum fluxul luminos (și, ca urmare, puterea) lămpilor în perioada inițială de funcționare a acestora, când fluxul luminos emis de lămpile noi depășește valoarea cerută. Pe măsură ce lămpile îmbătrânesc, aceasta poate fi mărită treptat, ceea ce, pe lângă economisirea de energie, oferă și o stabilitate sporită a luminii în timp.

În al doilea rând, de multe ori numărul de corpuri de iluminat pentru construcție, din motive structurale, arhitecturale sau din alte motive depășește exact ceea ce este necesar pentru calculele de iluminare. Singura modalitate de a evita risipa de energie în acest caz este reducerea în continuare a puterii de iluminare. Conform estimărilor date în articolul „Măsuri pentru reducerea consumului de energie electrică și utilizarea rațională a energiei electrice” Bedretdinov Rafik http://www. technolux. info/ Tehnologia de iluminat pe portalul ExpertUnion, potențialul de economisire a energiei doar în aceste două cazuri poate fi de la 15 la 25%.

În al treilea rând, dacă luăm în considerare prezența luminii naturale în incintă în timpul orelor de zi, chiar și puterea lămpilor redusă din cauza compensării excesului de iluminare indicat va fi supraestimată față de cea necesară. Utilizarea rațională a luminii naturale (tranziția de la iluminarea artificială la cea combinată) poate realiza cele mai semnificative economii de energie, deoarece în multe momente ale zilei lămpile pot fi stinse complet sau aprinse la o putere minimă (1-10% din valoarea nominală) . Economiile de energie în acest caz vor fi de 25-40%.

Deci, toate cele de mai sus se rezumă la faptul că este posibil să se reducă consumul de energie electrică prin schimbarea puterii lămpilor, dar cum se reglează puterea?

Un dimmer (din engleză dim - „dim”) este un regulator al puterii electrice a sarcinii, conectat în serie cu acesta. Un dimmer vă permite să schimbați ușor sau treptat tensiunea furnizată dispozitivului de iluminat, ajustând astfel luminozitatea strălucirii acestuia, Wikipedia.

Dimmer pentru lămpi fluorescente. Pentru reglarea lămpilor fluorescente se folosesc balasturi electronice speciale (balaste electronice) cu capacitatea de control. Procesul de control al unei lămpi fluorescente este foarte dificil din punct de vedere tehnic și încă nu mi-am dat seama detaliile acesteia. Dar mi-am dat seama că atunci când luminează, balasturile electronice reduc cantitatea de tensiune aplicată electrozilor lămpii, cresc frecvența acesteia (valoarea acesteia poate ajunge la 100 kHz) și puterea curentului. În același timp, lampa își schimbă ușor luminozitatea, dar durata de viață a acesteia nu este redusă. Balasturile electronice controlate, în conformitate cu standardele existente, sunt împărțite în două clase: analogice și digitale.

În dispozitivele analogice, fie este instalat un potențiometru pe intrarea de control a balastului electronic, cu ajutorul căruia puteți modifica valoarea tensiunii de control, fie se aplică o tensiune de control constantă (semnal analogic) în intervalul 1-10 V. Luminozitatea lămpii se modifică de la 1 la 100%. Producătorii indică numărul de lămpi conectate la balasturi electronice analogice în pașaportul dispozitivului. Prețul unui set de dispozitive utilizate pentru reglementare fluctuează în limitele rublelor. De exemplu, există 700, 800, 1000 și 1500 W, ceea ce înseamnă că sunt proiectate pentru lămpi fluorescente de 38, 44, 55 și 83 de 18 W, deci 1 dimmer este suficient pentru un coridor.

Economiile de energie ajung până la 25% în includerea standard, adică se cheltuiește mai puțină energie electrică pentru a crea un anumit nivel de iluminare. Și pe măsură ce lumina naturală crește, luminozitatea lămpilor fluorescente poate fi redusă și astfel se poate consuma mult mai puțină energie electrică.

În literatură, am găsit un alt avantaj al utilizării balastului electronic - un flux luminos stabil este furnizat în timpul pulsațiilor tensiunii de alimentare, eliminând astfel efectul „oboselii ochilor” atunci când lucrați la computer. Conform standardelor de igienă, nivelul de pulsație al fluxului luminos ar trebui să fie
- în încăperi dotate cu calculatoare nu mai mult de 5% (SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03)
- in institutii de invatamant general, primar, gimnazial si superior de specialitate - 10% (SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03). Astfel, utilizarea dimmerelor în școală duce la îndeplinirea cerințelor SanPiN.

Cel mai bine este să înlocuiți lămpile incandescente cu lămpi de economisire a energiei, trei lămpi de lumânare de 60 W pot fi înlocuite cu o lampă de economisire a energiei de 36 W, nivelul de iluminare nu se va schimba, economisind în același timp 80%.

Timpul mediu de funcționare pe zi al numărului total al acestor lămpi va scădea cu un factor de trei, deoarece nu vor fi 182, ci lămpi 60. Consumul de energie va fi de 0,036*370/3= 4,44 kWh pe zi, care este de 5 ori mai puțin.

EVALUAREA COSTURILOR PENTRU APLICAREA MODELILOR SELECTATE DE REDUCERE A CONSUMULUI DE ELECTRICITATE

Este necesar să achiziționați 60 de lămpi de economisire a energiei cu un cost aproximativ de 120 de ruble, care se va ridica la 7200 de ruble și va reduce cheltuielile zilnice pentru acest articol de la 50 de ruble la 10 ruble. Astfel, economiile zilnice sunt de 40 de ruble, ceea ce înseamnă că toate aceste lămpi se vor achita în 180 de zile. Având în vedere că există 210 de zile în anul școlar, se poate argumenta că înlocuirea lămpilor incandescente cu lămpi economice nu va implica costuri suplimentare, dar anul viitor se vor economisi 210 * 40 = 8400 de ruble, care pot fi folosite pentru achiziționarea de variatoare. . Este necesar să achiziționați 14 dimmer la un cost aproximativ de 800 de ruble, vom avea deja 8400 de ruble economisite și vom cheltui alte 2900 de ruble pentru achiziționarea de dimmer (11300 de ruble în total). În acest caz, economiile de energie în conformitate cu articolul lămpi fluorescente vor fi de 25-40%, adică 40-60 de ruble pe zi, adică ruble. Astfel, fără investiții suplimentare, în doi ani puteți înlocui lămpile incandescente cu lămpi economice, puteți instala variatoare și puteți economisi ruble la facturile de energie electrică în al treilea an. Și asta înseamnă că se va putea gândi la înlocuirea sobelor electrice din sala de mese, care sunt principalul consumator de energie electrică, cu altele mai moderne cu o putere mai mică de 1 kW. Consumul zilnic de energie electrică în doi ani va scădea cu aproximativ 30 kWh, adică aproape 70 de ruble pe zi.

CONCLUZIE

Utilizarea metodelor selectate pentru reducerea consumului de energie electrică va reduce consumul de energie electrică cu 8%, ceea ce va reprezenta aproximativ 10% din economiile de numerar. Din cele de mai sus, putem concluziona că scopul lucrării a fost atins. Lucrarea este de importanță practică, rezultatele studiului pot fi folosite pentru a reduce consumul de energie electrică pentru alte școli, grădinițe și întreprinderi industriale.