Снижение потребления электроэнергии в школе. Понятие энергии

Не секрет, что здания детских садов являются зоной повышенного внимания со стороны инспектирующих органов, таких как государственный пожарный надзор, санэпидемстанция, органы строительного надзора и т.д. К дошкольным образовательным учреждениям (ДОУ) выдвигаются жесткие нормативные требования, а особенно в области электроснабжения, устройства электрических сетей, электрического освещения. Отметим, что осуществление строительства, реконструкции, выполнения электромонтажных работ невозможно без разработанного и согласованного проекта электроснабжения. В этой статье мы рассмотрим некоторые особенности в проектировании электроснабжения и электроосвещения ДОУ.

Согласно нормативным документам электропотребители детского сада относятся к II категории электроснабжения по ПУЭ, а ряд электроприемников и вовсе к I категории. К потребителям I категории ДОУ относятся электроприемники систем защиты от пожара, сигнализации загазованности, охранной сигнализации. Напомним, что согласно ПУЭ потребители I категории снабжаются электроэнергией от двух различных резервирующих друг друга систем питания. Перерыв в электроснабжении потребителей I категории возможен на время, необходимое для автоматического восстановления питания. Для выполнения этого условия используется либо устройство автоматического переключения на резервное питание (АВР), либо встроенный аккумуляторный блок, обеспечивающий нормативное время работы при пропадании рабочего ввода.

К электропотребителям II категории относятся прочие электропотребители детского сада. По ПУЭ электроприемники II категории обеспечиваются энергией от двух различных, резервирующих друг друга источников питания. Отсутствие электроснабжения в таком случае разрешается на время, которое необходимо для переключение на резервный ввод дежурным электриком либо выездной бригадой электриков.

2. Выполнение электрических сетей детского сада.

Одним из основных требований норм является выполнение сетей электроснабжения 0,4 кВ, а также распределительных сетей системы наружного электроосвещения на территории ДОУ кабельными линиями. Это требование обусловлено тем, что кабельная линия в отличии от воздушной линии (ВЛ) является более безопасной в части эксплуатации и более надежной, так находясь в земле практически не подвергается воздействиям окружающей среды.

Что касается выполнения внутренних электрических сетей детского сада, то тут есть также ряд особенностей, например использование кабелей, которые не распространяют горения в групповой прокладке, имеют пониженное дымо- и газовыделение, не выделяют коррозионно-активных продуктов при горении и тлении, имеют с низкую токсичность продуктов горения. Кабельные линии для питания систем противопожарной защиты (СПЗ) кроме вышеперечисленных свойств должны также обладать способностью продолжать функционирование в случае пожара, в течении времени, необходимого для работы систем СПЗ. Этим требованиям соответствуют далеко не вся импортная и отечественная кабельно- проводниковая продукция.

3. Особенности установки электрооборудования в помещениях детского сада.

Все электрооборудование в помещениях детского сада должно быть установлено в зоне не доступной для детей. Например, нормированная высота расположения электрических розеток в комнатах для пребывания детей (комнаты для игр и занятий, групповая комната, помещение для музыкальных занятий, раздевальная,помещение для физкультуры, комнатах детских кружков и секций) предусматривается на 1800 мм от уровня пола.

4. Освещение помещений ДОУ.

Освещение в комнатах для пребывания детей должно выполнятся осветительными приборами с наличием защитной светорассеивающей арматуры. В помещениях технического назначения, например в пищеблоках и прачечных светильники должны иметь пылевлагонепроницаемую защиту.

Минимальный уровень освещенности помещений ДОУ регламентируется ведомственными нормами, санитарно-эпидемиологическими нормами, а также нормами по искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий. Уровень освещенности групповых и игральных должен быть не менее 400 лк на уровне пола, раздевальных и медицинского кабинета — не менее 300 лк, приемных и изоляторов — не менее 200 лк, спальные комнаты — не менее 100 лк.

Система освещения ДОУ разделяется на систему рабочего освещения и систему аварийного освещения, которая в свою очередь подразделяется на эвакуационное и резервное освещение. Проектом предусматривается наличие того или иного типа электроосвещения в помещениях детского сада.

5. Защитные меры.

Создание эффективной системы заземления, применение устройств защитного отключения, аппаратов защиты от токов короткого замыкания и перегрузки, систем газоанализа, пожарной и охранной сигнализации, систем молниезащиты — это далеко не полный перечень решений, которые предусматриваются проектом электроснабжения детского сада. Без выполнения этих и других требований проект электрики не пройдет согласования в экспертизе.

Таким образом организация электроснабжения и электроосвещения детского сада – задача сложная. Выполнение этой задачи зависит от учета различных факторов, знания специфики работы дошкольных образовательных учреждений, выполнения требования норм и правил, поэтому разработку проекта электроснабжения детского сада следует доверить опытному инженеру проектировщику. Заказав выполнение и электроосвещения детского сада у нас, вы получите качественную, соответствующую нормативным документам и техническому заданию документацию, которая без труда пройдет согласование в экспертизе.

Наумова Кристина, Мочалова Марина, Рузанова Екатерина - 11 класс

Проект предсталяет собой исследование по использованию электроэнергии в школе и нахождению путей сбережения и экономии электроэнергии.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Отдел по вопросам образования

Ардатовского муниципального района Нижегородской области

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение “Личадеевская средняя школа”

Районный этап

Областного конкурса проектных работ

по энергосбережению «Мало ВАТТов»

Проект

«Эффективное использование

электроэнергии в школе»

Рузанова Екатерина – 17 лет,

Наумова Кристина – 17 лет.

Руководитель: Клочкова Марина Владимировна – учитель физики

С. Личадеево

2015

СТР.

1. Введение. ………………………………………………………………………….. 3

• Постановка проблемы ………………………………………………………….. 4
• Цель проекта……………………………………………………………………… 4
• Задачи проекта……………………………………………………………………. 4

1. Основное содержание проекта…………………………………………………….. 5

1. Определение ежедневного потребления электроэнергии……………………… 5
2. Способы снижения потребления электроэнергии……………………………… 7
3. 
   потребления электроэнергии…………………………………………………….. 10

1. Заключение…………………………………………………………………………... 11
2. Используемая литература ………………………………………………………….. 13
3. Приложение ………………………………………………………………………… 14

1. Введение

В школе проводится много мероприятий по различным направлениям, в том числе коррупция, терроризм, знакомство с ЖКХ, день Света. В конце мероприятия «Свет и наша жизнь» учительница физики задала нам 2 вопроса: “Какое количество электроэнергии потребляет наша школа? Можно ли сэкономить на электроэнергии?”. Кому-то эти вопросы покажутся смешными или даже в какой-то степени детскими, но нас они заинтересовали всерьез. Ответ на эти вопросы можно было найти у завхоза, он ежемесячно контролирует данные электрического счетчика. Но мы же не ищем легких путей, ведь нам скоро придется вступить во взрослую жизнь, и эти знания нам будут необходимы. Мы решили сами выяснить какое количество энергии потребляет школа и какую сумму приходится платить за электроэнергию ежемесячно. А затем проанализировав ситуацию, найти способы экономии электроэнергии. В современных условиях школе необходимо уметь экономить все денежные средства, выделяемые на её содержание.

Учительница физики согласилась нам в этом помочь. И заручившись такой надежной поддержкой, мы отправились в путь. Мы составили план школы, обозначили объекты исследования. Нам было необходимо сделать следующее: подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школе, а также электроприборов и компьютерной техники (с указанием мощности); с помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника. Чтобы было интереснее мы разделились, чтобы после сравнить у кого же количество используемой энергии будет больше. Рузанова Екатерина собирала данные о компьютерной технике, Мочалова Марина считала количество энергии, потребляемой электроприборами, а Наумова Кристина выяснила сколько энергии тратится на горящие лампочки. В своей работе, мы решили не просто подсчитать затраченное школой количество электроэнергии, но и обобщить наши знания об электричестве в целом, о способах его получения, ну и конечно подумать о том, каким образом его можно сэкономить. Для этого нам пришлось рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами; подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств. Работа велась в течение одного месяца. Первая неделя – сбор информации обо всех приборах, потребляющих электроэнергию: мощность, общее время работы от сети, время использования. Вторая неделя анализ полученных результатов. Третья неделя контроль за работой всех приборов, потребляющих электроэнергию. Четвертая неделя – составление отчета.

Постановка проблемы

В современных условиях одним из ключевых направлений в деятельности органов местного самоуправления является экономное и рациональное использование энергоресурсов.

В условиях экономического кризиса в школе необходимо заниматься энергосбережением, искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы, электроприборы или техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе.

Перед собой мы ставим проблему «Определить, какое количество электроэнергии потребляет наша школа? Найти способы экономии электроэнергии».

Цель:

Выяснить, путем подсчетов, количество электроэнергии, потребляемое в школе за один день. А также обобщить наши знания об электричестве в целом, а так же о приборах, работающих при помощи него. Ну и естественно мы подумали и о способах снижения расходов на электроэнергию.

Задачи:

• Подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности).
• С помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника.
• Рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами.

1. Основные этапы работы над проектом.
   

1. Постановка проблемы.
2. Определение целей и задач.
3. Составление плана работы над проектом.
4. Распределение обязанностей для сбора информации:
   Наумова Кристина – освещение;
   Мочалова Марина – электроприборы;
   Рузанова Екатерина – компьютерная техника.
5. Сбор необходимой информации: список и количество электрооборудования, мощность электроприборов.
6. Определение часов работы всех ламп и электроприборов.
7. Уточнение у завхоза количества электроэнергии, потребляемой школой в среднем за месяц.
8. Составление таблицы в программе Excel для ввода данных.
9. Выбор, введение и использование формул для подсчета количества потребляемой энергии.
10. Ввод данных в таблицы Excel.
11. Анализ полученных результатов.
12. Сравнение полученных данных с показаниями счетчика.
13. Изучение и анализ способов уменьшения потребления электроэнергии.
14. Выбор наиболее оптимального варианта уменьшения потребления электроэнергии.
15. Оценка затрат на применение выбранных способов снижения
    потребления электроэнергии
16. Анализ работы над проектом.
17. Оформление проекта.

1. Определение ежедневного потребления электроэнергии

С 10 по 17 ноября мы посчитали общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записав их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, принтеров, проекторов и других используемых электроприборов. Для удобства составили таблицы для учителей и уборщиц школы, по которым можно было оценить в течение какого времени ежедневно используется тот или иной прибор, лампа освещения. Учителя в течение дня записывали, сколько было проведено уроков со светом, выключали ли они свет во время перемен, открывали ли жалюзи в кабинете для поступления естественного света, в течение какого времени они использовали технические средства. Уборщицы были опрошены по тем же вопросам про коридоры, лестницы и подсобные помещения. Мы считали общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за день. В течение недели проводились наблюдения за кабинетами в школе, приходили в школу раньше, и записывали время, когда был включен свет в каждом кабинете, когда его отключали. Для определения энергопотребления необходимо мощность прибора умножить на продолжительность его работы. Отдельно для каждого вида ламп и электроприборов сосчитали общее время их работы. Всего в школе длинных люминесцентных ламп – 367 штук, ламп накаливания – 19 штуки, прожекторов – 6 штук, сложили время работы каждой лампы и получили общее время их работы. Энергопотребление численно равно работе тока: А=Pt, где A – работа, P – мощность, t время. Чтобы получить работу в КВт ч, мощность всех ламп и электроприборов мы перевели в кВт, для чего значение в Вт разделили на 1000, а время сосчитали в часах. Для определения стоимости потребленной энергии в кВт·ч умножили количество энергии на цену за 1 кВт·ч. Все произведенные расчеты вставили в таблицы.

Анализ полученных данных.

Расход электроэнергии на освещение в среднем за сутки

Таким же образом определили затраты электроэнергии на остальное электрооборудование.

Компьютерная техника

Электрооборудование

По нашим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в школе составляет 118,76 кВт. Можно ли считать, что этот результат достоверным? Да, потому что он почти совпадает с реальным значением потреблением электроэнергии в день. По показаниям счетчика за ноябрь месяц в среднем за 1 сутки получилось 118,4 кВт.

1. Способы снижения электроэнергии

Энергопотребление осветительной установки за некоторый период определяется мощностью осветительного оборудования и его суммарной наработкой за этот период. Значит, снизить потребление электроэнергии возможно двумя основными способами: снижением номинальной (либо текущей) мощности освещения и уменьшением времени работы. Причем это не должно приводить к снижению качества освещения.

Снижение номинальной (установленной) мощности освещения в первую очередь означает переход к более эффективным источникам света, дающим нужные световые потоки при существенно меньшем энергопотреблении. Однако снижение номинальной мощности освещения все же имеет ограниченный потенциал энергосбережения. Например, лучшие из источников света, применяемых в настоящее время для внутреннего освещения, по характеристикам световой отдачи практически достигли предела в 96-104 лм/Вт при одновременном снижении относительных потерь в пускорегулирующей аппаратуре до 10% и менее. Стабильность этого значения также высока и в конце срока службы ламп составляет 80-95% от начального. Это относится и к современным типам светильников, реальные значения, КПД которых составляют 70-80%, а их снижение во времени незначительно.

На долговременную же перспективу можно изыскать, более существенные возможности. Эти возможности связаны с внедрением современных систем управления, регулирования и контроля осветительных установок. Применение регулируемых люминесцентных светильников позволяет эксплуатировать их при сниженной (по сравнению с номинальной) мощности. А это значит, что при неизменной установленной мощности освещения снижается текущая (фактически потребляемая) мощность и энергопотребление.

Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно несколькими способами.

Во-первых, возможно несколько снизить световой поток (и, как результат, мощность) ламп в начальный период их эксплуатации, когда отдаваемый новыми лампами световой поток превосходит необходимое значение. По мере старения ламп он может быть плавно увеличен, что, помимо экономии электроэнергии, обеспечивает и повышенную стабильность освещения во времени.

Bo-вторых, нередко количество светильников по строительно-конструктивным, архитектурным или другим соображениям превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единственный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. По оценкам, приведенным в статье «Мероприятия по снижению электропотребления и рациональному использованию электроэнергии» Бедретдинов Рафик http://www.technolux.info/ Светотехника на портале ЭкспертЮнион , потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может составлять от 15 до 25%.

В-третьих, если принять во внимание наличие в помещениях естественного освещения в светлое время суток, даже сниженная за счет компенсации указанных избытков освещенности мощность светильников окажется завышенной по сравнению с необходимой. Рациональным использованием дневного освещения (переходом от искусственного освещения к комбинированному) удается добиться наиболее значительной экономии энергии, так как во многие моменты времени суток светильники могут быть вообще отключены либо включены на минимальную мощность (1-10% от номинальной). Экономия электроэнергии при этом составит 25-40%.

Итак, все перечисленное сводится к тому, что снизить потребление электроэнергии можно за счет изменения мощности ламп, а как регулировать мощность?

Диммером (от англ. dim - "затемнять") называют регулятор электрической мощности нагрузки, включаемый последовательно с ней. Диммер позволяет плавно или ступенчато изменять напряжение, подаваемое на осветительный прибор, регулируя тем самым яркость его свечения, Википедия.

Диммеры для люминесцентных ламп. Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. Процесс управления люминесцентной лампой весьма непрост с технической точки зрения, и в его подробностях я еще не разобралась. Но поняла, что ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. Лампа при этом плавно изменяет свою яркость, но срок ее службы не сокращается. Управляемые ЭПРА в соответствии с существующими в светотехнике стандартами делятся на два класса: аналоговые и цифровые.

В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах 800-1000 руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор.

Экономия электроэнергии доходит до 25% в стандартом включении, т.е. тратится меньше электричества для создания определенного уровня освещенности. А по мере увеличения естественного света можно уменьшать яркость люминесцентных ламп и тем самым потреблять гораздо меньше электроэнергии.

В литературе мы обнаружили еще одно достоинство использования ЭПРА -обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект "усталости глаз" при работе за компьютером. Согласно гигиеническим нормам уровень пульсаций светового потока должен быть
- в помещениях, оборудованных компьютерами не более 5% (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)
- в учреждениях общего образования, начального, среднего и высшего специального образования – 10% (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03). Таким образом, использование диммеров в школе приводит к выполнению требований СанПиН.

Лампы накаливания целесообразнее всего заменить энергосберегающими лампами, три лампы по 60 - 80 Вт, можно заменить одной энергосберегающей лампой 36 Вт, уровень освещенности при этом не изменится, экономия при этом составит 80%.

Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза. Энергопотребление составит 0,036 370/3= 4,44 кВт·ч за один день , это в 5 раз меньше.

Вот представлена сравнительная таблица КЛЛ и ламп накаливания.
Данные таблицы убедительно показывает преимущество энергосберегающих ламп.

Но и у энергосберегающих ламп имеются свои недостатки.

Недостатки энергосберегающих ламп

• Ртуть и фосфор хоть и в очень малых количествах, присутствуют внутри энергосберегающих ламп.
• Фаза разогрева длится примерно 2 минуты,
• Неприспособленна к функционированию в низком диапазоне температур (-15-20ºC),
• Лампы "не любят" частого включения и выключения.
• Высокая цена. Цена энергосберегающей лампочки в 10-20 раз дороже обычной лампочки накаливания.

Основная проблема: утилизация

Мы решили разобраться в том, что же из себя представляет лампа накаливания . Лампа накаливания – это источник искусственного света, преобразовывающий электрическую энергию в световую за счет нагревания металлической спирали, так называемого тела накала. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из вольфрама и сплавов на его основе. Конструкции ламп накаливания весьма разнообразны и зависят от назначения. Однако общими являются тело накала, колба и токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции, лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы. Срок службы лампы накаливания составляет примерно 1000 часов. При увеличение напряжения срок службы снижается. Старая добрая «лампочка-груша» с ее теплым приятным светом и сегодня для многих продолжает оставаться символом искусственного света. Такие ее качества, как простота, доступность и универсальность объясняют ее большую популярность.

Для начала поговорим о плюсах ламп накаливания.

Преимущества:

• малая стоимость
• небольшие размеры
• ненужность пускорегулирующей аппаратуры
• быстрый выход на рабочий режим
• невысокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения
• отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации
• возможность работы на любом роде тока
• возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)
• отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе
• непрерывный спектр излучения
• не боятся низкой температуры окружающей среды

Но, а сейчас разберем ее недостатки.

Недостатки:

• низкая световая отдача
• относительно малый срок службы
• хрупкость и чувствительность к удару
• цветовая температура лежит только в пределах 2300-2900 K, что придаёт свету желтоватый оттенок
• лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт - 145 °C, 75 Вт - 250 °C, 100 Вт - 290 °C, 200 Вт - 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее.

« Мифы » о вреде…

• Миф №1 . Все энергосберегающие лампы вредны, т.к. содержат пары ртути, и неэкологичны.
  Информация Интернет: Например, в КЛЛ Uniel, "Фотон" и ряда других производителей не применяются вредные для человека и природы пары ртути. В колбу вместо жидкой ртути вводится металлический сплав (т.н. "амальгама" - амальгама кальция). Данная технология расширяется.
• Миф №2 . Энергосберегающие лампы вредны для глаз.
  Информация Интернет: сам по себе встроенный балласт обеспечивает частоту разрядов 30-50 кГц - это 30-50 тысяч раз за секунду, что уже совершенно незаметно для глаз.
• Миф №3. Ультрафиолетовое излучение от КЛЛ может вызвать раздражение кожи.
  Информация интернет: Воздействие на человека люминесцентного освещения гораздо меньше, чем воздействие естественного солнечного.

Из вышеперечисленного делаем вывод:

Лампы накаливания очень удобны и практичны в использовании и изготовлении, а также они фактически не наносят вреда окружающей среде Из главных недостатков можно отметить только большую затрату электроэнергии и малый (по сра внению с энергосберегающими лампами) срок работы.

1. Оценка затрат на приобретение выбранных способов снижения потребления энергии

Необходимо приобрести 60 энергосберегающих ламп примерной стоимостью 120 рублей, что составит 7200 рублей, и снизит ежедневные расходы по этой статье с 50 рублей до 10 рублей. Таким образом, ежедневная экономия составляет 40 рублей, значит, все эти лампы окупятся за 180 дней. Учитывая, что в учебном году 210 дней, можно утверждать, что замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы не повлечет дополнительных расходов, зато на следующий год позволит сэкономить 210 40=8400 рублей, которые можно использовать на приобретение диммеров. Необходимо приобрести 14 диммеров по приблизительной стоимости 800 рублей, у нас уже будут 8400 рублей сэкономленных, и мы затратим еще 2900 рублей на приобретение диммеров (всего 11300 рублей). Экономия электроэнергии по статье люминесцентные лампы при этом составит 25-40%, т.е. 40-60 рублей в день, а это 8400-12600 рублей. Таким образом, без дополнительных вложений, за два года можно заменить лампы накаливания на энергосберегающие лампы, установить диммеры, и на третий год сэкономить 16800-21000 рублей на оплате электроэнергии.

1. Заключение

На наш взгляд задуматься об экономии электроэнергии необходимо на школьной скамье. Мы считаем тему исследования очень интересной и важной, особенно в современных условиях. Электричество необходимо нам ежеминутно, ежесекундно. Все системы работают за счет электричества. Отключение электричества на сутки – парализует работу всех систем. Проблема энергосбережения стала на сегодняшний день одной из самых актуальных проблем во всем мире. Многие государства начали приводить меры по экономии электроэнергии. В Российской Федерации тоже принято решение о переходе на энергосберегающие технологии.

Еще в ноябре 2009 года президент России подписал Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Президентская комиссия по модернизации намерена осуществить переход России с ламп накаливания на более перспективные технологии, которыми и являются светодиодные лампы.

На данный момент светодиодные лампы – самые дорогие и эффективные из существующих источников домашнего освещения. Продолжительность горения светодиодной лампы в 30 раз выше, чем у лампы накаливания, а потребление электроэнергии в 10 раз ниже.

Сегодня экономией электроэнергии занимаются государство, коммерческие организации, частные лица. Постепенно эта работа становится неотъемлемой частью жизни человека, т. к. источники энергии иссякают, а новые источники электроэнергии еще не используются в полную меру сил.

Мы, выполнив свой проект, определили, занимаемся ли мы и работники школы энергосбережение в нашей школе, что и как можно изменить, как уменьшить энергозатраты. Для определения способов энергосбережения источником информации в основном были сайты интернета. Анализ количества потребляемой электроэнергии выполнили самостоятельно с помощью расчетов.

Реальное потребление электроэнергии, показания электросчетчика, совпало с нашими расчетами. Подсчитан не только расход электроэнергии, но и были выявлены несколько способов снижения ее потребления, без особых влияний на бюджет школы.

Из вышеперечисленного делаем вывод, что лучше использовать энергосберегающие и светодиодные лампы, так как лампы накаливания хотя и очень удобны, и практичны в использовании и изготовлении, а также они фактически не наносят вреда окружающей среде и цена покупки радует, однако отмечается большая затрата электроэнергии и малый (по сравнению с энергосберегающими лампами) срок работы. Для экономии электроэнергии также следует следить за горящими почти весь рабочий день лампами, выключать, если достаточно естественного освещения.

Компьютерная техника также играет немаловажную роль в количество используемой энергии. Так как компьютер используется регулярно на уроках информатики, в административной работе, а также учителями при проведении уроков, причем во время перерывов компьютеры не выключаются, чтобы не тратить дополнительное время на их включение и выключение. Чтобы уменьшить расход электроэнергии, потребляемой компьютерной техникой, необходимо после завершения работы на время перерыва, перемены ставить компьютер в спящий режим, при этом количество потребляемой энергии уменьшается. Проектор выключать после его использования. Так как мощность проекторов большая, а также длительная работа проектора приводит к порче лампы, а это основная часть проектора, и для её ремонта будут необходимо дополнительные затраты. В среднем замена лампы проектора может обойтись школе в 8 – 10 тысяч рублей.

Познакомившись с учебной литературой, сайтами в интернете мы узнали, мы узнали для себя очень много новой информации, которая пригодится нам в жизни. Также в процессе работы над проектом мы повторили знания об электричестве, изучили историю источников освещения.

Электричество - совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества. Начиная с XIX века электричество плотно входит в жизнь современной цивилизации. Электричество используют для освещения (электрическая лампа) и передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), а также для приведения механизмов в движение (электродвигатель), что активно используется на транспорте (трамвай, метро, троллейбус, электричка) и в бытовой технике (утюг, кухонный комбайн, стиральная машина, посудомоечная машина). В целях получения электричества созданы оснащенные электрогенераторами электростанции, а для его хранения - аккумуляторы и электрические батареи. Сегодня также электричество используют для получения материалов (электролиз), для их обработки (сварка, сверление, резка), создания музыки (электрогитара) и т.д..

Электрический ток - упорядоченное нескомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках - электроны, в электролитах - ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках - электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

Первая лампочка накаливания появилась в 1878 году. Ее изобрел Томас Эдисон.

Томас Эдисон жил и работал в Соединенных Штатах Америки всю свою жизнь. Он был самым продуктивным изобретателем из всех. За свою жизнь он запатентовал 1 093 разнообразных изобретений, включая электрическую лампу накаливания. В 1876г. он открыл первую в мире научно-исследовательскую лабораторию и назвал ее "фабрикой изобретений". Однако некоторые изобретатели обвиняли его в том, что он присваивал их открытия. В 1877г. Эдисон создал фонограф - одно из знаменитых своих изобретений. Этот аппарат записывал и воспроизводил звук. Поначалу фонограф продавали как забавную игрушку. Но затем Эдисон и другие изобретатели так его усовершенствовали, что появилась возможность записывать даже музыку.

В 1878г. английский ученый Джозеф Сван (1828-1914) изобрел электрическую лампочку. Это была стеклянная колба, внутри которой находилась угольная нить накаливания. Чтобы нить не перегорала, Сван удалил из колбы воздух. В следующем году знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847-1931) также изобрел лампочку. После опытов с нитями из различных веществ он остановил свой выбор на обугленных волокнах бамбука. В 1880г. Эдисон начал выпуск безопасных лампочек, продавая их по 2,5 доллара. Впоследствии, Эдисон и Сван создали совместную компанию "Эдисон энд Сван Юнайтед Электрик Лайт компани".

В 1880-е была «война токов между Томасом Эдисоном, придумавшим постоянный ток и Николой Тесла, открывшим переменный ток. Оба хотели, чтобы их системы широко использовались, но победил переменный ток, за простоту получения, больший КПД и меньшую опасность.

В некоторых районах Южной Америки и Африки, где не было проведено электричество, можно было внутри жилища увидеть закрытые стеклянные банки, наполненные светлячками! Такие «лампы» давали на зависть яркий свет!

В пожарной дружине калифорнийского города Ливермор висит электрическая лампочка мощностью 4 ватта, работающая практически непрерывно с 1901 года. Гасла она лишь несколько раз при отключениях электричества и два раза при переезде.

1. Используемая литература и Интернет-сайты.

1. Журнал «Физика в школе» - 2012 – 2014 г.
2. Хрестоматия по физике: Учеб. пособие для учащихся средн. шк./ Сост. А.С.Енохович и др.: Под ред. Б.И.Спасского – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1987.
3. Блудов М.И. Беседы по физике ч.2. Учеб. пособие для учащихся/ Под ред. Л.В.Тарасова – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 1985.
4. Научные забавы. Физика: опыты, фокусы и развлечения: пер. с фр. / Том Тит; худож. А. Пойэ, Г. Нексов. – М.: АСТ: Астрель, 2008. – 222, (2) с.
5. http://www.technolux.info
6. http://edu.rin.ru/
7. http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/metod/

Приложение 1.

Работа над проектом «Эффективное использование электроэнергии в школе».

Приложение 2

1.1. Понятие энергии

Энергия - слово греческого происхождения, означает деятельность. Она необходима нам для отопления, освещения, перемещения транспорта, для работы всевозможных станков, механизмов и т.д.

Что же такое энергия?
С каждым годом на бытовые нужды расходуется всё большая доля электроэнергии; в огромных масштабах растёт применение бытовой электрифицированной техники.

Обходится всё это очень недёшево. Поэтому именно экономия становится важнейшим источником роста производства.

Расчёты показали, а практика подтвердила, что каждая единица денежных средств, истраченных на мероприятия, связанные с экономией электроэнергии, даёт такой же эффект, как в два раза большая сумма, израсходованная на увеличение её производства.

На фоне экономического (и энергетического) кризиса в нашей стране этот факт, как мне кажется, стоит принять во внимание.

Необходимо не снижая уровня обеспеченности общества материальными благами снижать общий уровень потребления энергии.

А это можно сделать только одним путем - более эффективным использованием энергии по другому это называют еще энергосбережением.

1.2. Потребление энергии МБОУ СОШ №1 р. п. Лунино им. Артамонова Н.С.

В МБОУ СОШ №1 р. п. Лунино имени Артамонова Н. С. из двадцати трех учебных кабинетов, в пятнадцати есть энергосберегающие лампы.

Я решил узнать , какую экономию за час может получить наша школа , если заменить все лампы на энергосберегающие мощностью в 20 Вт·ч (тариф за 1 кВт·ч равен 5 руб.). В каждом кабинете в среднем по 8 лампочек.

Если все они энергосберегающие, то:

23*8*20*=3680 Вт*ч =3,68 кВт*ч

3,68*5=18,4 руб.

А в реальности мы потребляем в час: 8*8*100+15*8*20 = 8800 Вт*ч = 8,8 кВт*ч.

8,8*5 = 44 рубля. Экономия составила бы 44-18,4 = 25,6 руб.

Я узнал расход электроэнергии в нашей школе в течение 2015 года и составил диаграмму (см. приложение 1 ). Оказывается, что наибольшее потребление эл/энергии с сентября по февраль, а наименьшее в летние месяцы.Сколько же денег будет стоить электроэнергия, израсходованная нашей школой за год?

Для того, чтобы сравнить расход, я рассчитал оплату по квартально.

Квартал – это 3 месяца.

Тариф оплаты за 1 кВт·ч для нашей школы в среднем составляет 5 рублей.

Какую же сумму школьного бюджета можно было бы сэкономить , если мы, благодаря советам по энергосбережению, сократили потребление электроэнергии за год на 20 %?

159830*20%:100% = 31966 руб. Вот это да!

Надо заменить все лампочки на энергосберегающие.

Тезисы проекта

Секция «Математика и экономика»

« Снижение потребления электроэнергии в школе».

Выполнил: Петренко Дарья,

Ученица 9 класса МОУ СОШ № 47

Руководитель: ,

учитель физики МОУ СОШ № 47

Введение

В условиях экономического кризиса, школе необходимо экономить все денежные средства , выделяемые на её содержание, в том числе и расходов на оплату электроэнергии. Экономия электроэнергии не помогает снизить её потребление! Значит нужно искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы или электроприборы, техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе. Была выдвинута гипотеза о том, что большую долю потребления электроэнергии в школе составляют: плиты в столовой и люминесцентные лампы для освещения учебных кабинетов и коридоров школы, а также лампы накаливания в учебных кабинетах. Цель проектно-исследовательской работы: Эффективно снизить потребление электроэнергии в школе без привлечения дополнительных денежных средств, достижение цели возможно при решении следующих задач: подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности); с помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника; рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами; определить основные статьи расходов (большая доля электропотребления от общего по школе); подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств. Работа велась в течение 4 месяцев. Работа имеет практическую значимость, результаты исследования могут быть использованы для снижения потребления электроэнергии для других школ, детских садов, промышленных предприятий.

Основное содержание работы

Было посчитано общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записала их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, и другой оргтехники и других используемых электроприборов (столовая, домоводство, мастерские музыкальный кабинет, актовый зал и другое). По результатам анкетирования учителей, вахтеров , уборщиц и работников столовой было определено общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за неделю, и рассчитано среднее значение ежедневного энергопотребления каждого вида потребителя. По моим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в нашей школе составляет 414,418 кВт*ч. Мои расчетные данные отличаются от реальных данных незначительно на 6 %, значит можно считать, что оценка ежедневного потребления электроэнергии проведена, верно. Тогда стало возможно выделить основные потребители: плиты в столовой, затем люминесцентные лампы, используемые для освещения кабинетов и коридоров школы, лампы накаливания. Гипотеза подтвердилась. Снизить электропотребление плит в столовой, без замены плит на новые, т. е. без серьезных вложений денег невозможно. Значит, чтобы снизить расходы школы на оплату электроэнергии необходимо снизить потребление электроэнергии на освещение кабинетов и коридоров школы.

Снизить потребление электроэнергии можно за счет изменения мощности ламп. Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно не­сколькими способами. Во-первых, возможно несколько сни­зить световой поток (и, как результат, мощность) ламп в начальный период их эксплуатации, когда отдаваемый новыми лампами световой поток превосходит не­обходимое значение. Bo-вторых, нередко количество све­тильников превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единствен­ный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может состав­лять от 15 до 25%. В-третьих, если принять во внимание наличие в помещениях естественного осве­щения в светлое время суток, даже сниженная за счет компенсации указанных избыт­ков освещенности мощность светильников окажется завышенной по сравнению с не­обходимой. Рациональным использовани­ем дневного освещения удается добиться наиболее значи­тельной экономии энергии, так как во мно­гие моменты времени суток светильники могут быть включены на минимальную мощность (1-10% от номинальной). Экономия элект­роэнергии при этом составит 25-40%.

Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор в школе.

Лампы накаливания целесообразнее всего заменить энергосберегающими лампами, три лампы свечки по 60 Вт, можно заменить одной энергосберегающей лампой 36 Вт, уровень освещенности при этом не изменится, экономия при этом составит 80%. Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза, так как ламп будет не 182, а 60. Энергопотребление составит 0,036*370/3= 4,44 кВт·ч за один день, это в 5 раз меньше.

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: в условиях экономического кризиса, школе необходимо экономить все денежные средства, выделяемые на её содержание. В течение нескольких месяцев в школе наблюдается перерасход электроэнергии. В школе была принята программа экономии электроэнергии, вахтеры следили за светом в коридорах, на лестнице, подсобных помещениях, учителя за экономией электроэнергии у себя в кабинетах, однако существенного снижения потребления электроэнергии не произошло (всего 1,5 %). Экономия электроэнергии не помогает снизить её потребление! Значит нужно искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы или электроприборы, техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе.

Гипотеза: Большую долю потребления электроэнергии в школе составляют: плиты в столовой и люминесцентные лампы для освещения учебных кабинетов и коридоров школы, а также лампы накаливания в учебных кабинетах.

Цель: Эффективно снизить потребление электроэнергии в школе без привлечения дополнительных денежных средств.

Подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности). С помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника. Рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами. Определить основные статьи расходов (большая доля электропотребления от общего по школе). Подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЖЕДНЕВНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

В сентябре я посчитала общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записала их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, и другой оргтехники и других используемых электроприборов (столовая, домоводство, мастерские музыкальный кабинет, актовый зал и другое). Составила анкеты для учителей и вахтеров, уборщиц школы, по которым можно было оценить в течении какого времени ежедневно используется тот или иное прибор, лампа освещения. Учителя для заполнения анкеты в течение недели записывали, сколько было проведено уроков со светом, выключали ли они свет во время перемен, открывали ли жалюзи в кабинете для поступления естественного света, в течение какого времени они использовали технические средства. Вахтеры и уборщицы и работники столовой были опрошены один раз по тем же вопросам только еще про коридоры, лестницы и подсобные помещения. Я сосчитала общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за неделю и разделила на шесть для нахождения среднего значения ежедневного энергопотребления каждого вида потребителя. (Воскресенье я решила не учитывать, т. к. энергопотребление в этот день недели незначительно).

В течение октября месяца я проводила наблюдения за кабинетами в школе, приходила в школу пораньше и записывала время, в которое был включен свет в каждом кабинете, каждую перемену проходила по всем кабинетам и коридорам и фиксировала наличие света, чтобы скорректировать информацию, собранную от учителей и вахтеров методом анкетирования. Оказалось, что в действительность общая продолжительность горения света оказалась даже немного меньше, чем по оценке с помощью анкетирования, т. к. некоторые кабинеты используются непостоянно (учителя уходили на курсы, уроков в кабинете не было и другое). Сильных отличий в среднем значении времени работы обнаружено не было.

Для определения энергопотребления необходимо мощность прибора умножить на продолжительность его работы. Отдельно для каждого вида ламп и бытовых приборов я сосчитала общее время их работы, например всего в школе длинных люминесцентных ламп – 62 штуки, я сложила время рабы каждой лампы и получила общее время их работы. Общее время работы для удобства округлила до целого числа, причем во всех случаях до большего, чтобы не занизить результаты. Энергопотребление численно равно физической величине работе тока. В учебнике Пурышевой, Важеевской «Физика 8 класс » я нашла формулу, по которой можно рассчитать работу: А=P *t , где A – работа, P – мощность, t время. Чтобы сразу получить работу в КВт*ч, я мощность всех ламп и электроприборов перевела в кВт, для этого нужно значение в Вт разделить на 1000, а время сосчитала в часах. Для определения стоимости нужно количество потребленной энергии в кВт·ч умножить на цену за 1 кВт·ч. Все произведенные расчеты я свела в таблицу 1.

По моим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в нашей школе составляет 414,418 кВт*ч. Можно ли считать, что этот результат достоверным? Да, если он совпадает с реальным значением потреблением электроэнергии в день.

Таблица 1.

Чтобы рассчитать реальное электропотребление в день я воспользовалась показаниями электросчетчика за четыре месяца, сложила их и разделила на количество рабочих дней за этот период. Все данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Мои расчетные данные отличаются от реальных данных незначительно на 6 %, значит можно считать, что оценка ежедневного потребления электроэнергии проведена, верно. Тогда по таблице 1 видно, что основную долю потребления электроэнергии составляют плиты в столовой, затем люминесцентные лампы, используемые для освещения кабинетов и коридоров школы, лампы накаливания, работа которых в часах более чем в десять раз меньше, чем работа люминесцентных ламп, однако энергопотребление меньше лишь в три раза. Гипотеза подтвердилась. Снизить электропотребление плит в столовой, без замены плит на новые, т. е. без серьезных вложений денег невозможно.

Значит, чтобы снизить расходы школы на оплату электроэнергии необходимо снизить потребление электроэнергии на освещение кабинетов и коридоров школы. Решению этой задачи посвящена вторая глава моего исследования, в которой представлены способы снижения потребления электроэнергии на освещение, которые мне удалось найти в литературе.

СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Энергопотребление осветительной ус­тановки за некоторый период определяет­ся мощностью осветительного оборудова­ния и его суммарной наработкой за этот период. Значит, снизить потребление элек­троэнергии возможно двумя основными способами: снижением номинальной (либо текущей) мощности освещения и уменьше­нием времени работы. Причем это не должно приводить к снижению качества освещения.

Снижение номинальной (установлен­ной) мощности освещения в первую оче­редь означает переход к более эффективным источникам света, дающим нужные световые потоки при существенно мень­шем энергопотреблении. Однако снижение номинальной мощности освещения все же имеет ограниченный потенциал энергосбережения. Например, лучшие из источников света, применяемых в настоящее время для внутреннего осве­щения, по характеристикам световой отда­чи практически достигли предела в 96-104 лм/Вт при одновременном сниже­нии относительных потерь в пускорегулирующей аппаратуре до 10% и менее. Ста­бильность этого значения также высока и в конце срока службы ламп составляет 80-95% от начального. Это относится и к современным типам светильников, реальные значения, КПД кото­рых составляют 70-80%, а их снижение во времени незначительно.

На долговременную же перспективу можно изыскать, более существенные воз­можности. Эти возможности связаны с внедрением современных систем управле­ния, регулирования и контроля освети­тельных установок. Применение регулиру­емых люминесцентных светильников поз­воляет эксплуатировать их при сниженной (по сравнению с номинальной) мощности. А это значит, что при неизменной установ­ленной мощности освещения снижается те­кущая (фактически потребляемая) мощ­ность и энергопотребление.

Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно не­сколькими способами.

Во-первых, возможно несколько сни­зить световой поток (и, как результат, мощность) ламп в начальный период их эксплуатации, когда отдаваемый новыми лампами световой поток превосходит не­обходимое значение. По мере старения ламп он может быть плавно увеличен, что, помимо экономии электроэнергии, обеспечивает и повышенную стабильность освещения во времени.

Bo-вторых, нередко количество све­тильников по строительно-конструктивным, архитектурным или другим сообра­жениям превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единствен­ный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. По оцен­кам, приведенным в статье «Мероприятия по снижению электропотребления и рациональному использованию электроэнергии» Бедретдинов Рафик http://www. technolux. info/ Светотехника на портале ЭкспертЮнион , потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может состав­лять от 15 до 25%.

В-третьих, если принять во внимание наличие в помещениях естественного осве­щения в светлое время суток, даже сниженная за счет компенсации указанных избыт­ков освещенности мощность светильников окажется завышенной по сравнению с не­обходимой. Рациональным использовани­ем дневного освещения (переходом от ис­кусственного освещения к комбинирован­ному) удается добиться наиболее значи­тельной экономии энергии, так как во мно­гие моменты времени суток светильники могут быть вообще отключены либо включены на минимальную мощность (1-10% от номинальной). Экономия элект­роэнергии при этом составит 25-40%.

Итак, все перечисленное сводится к тому, что снизить потребление электроэнергии можно за счет изменения мощности ламп, а как регулировать мощность?

Диммером (от англ. dim - "затемнять") называют регулятор электрической мощности нагрузки, включаемый последовательно с ней. Диммер позволяет плавно или ступенчато изменять напряжение, подаваемое на осветительный прибор, регулируя тем самым яркость его свечения , Википедия.

Диммеры для люминесцентных ламп. Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. Процесс управления люминесцентной лампой весьма непрост с технической точки зрения, и в его подробностях я еще не разобралась. Но поняла, что ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. Лампа при этом плавно изменяет свою яркость, но срок ее службы не сокращается. Управляемые ЭПРА в соответствии с существующими в стандартами делятся на два класса: аналоговые и цифровые.

В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор.

Экономия электроэнергии доходит до 25% в стандартом включении, т. е. тратится меньше электричества для создания определенного уровня освещенности. А по мере увеличения естественного света можно уменьшать яркость люминесцентных ламп и тем самым потреблять гораздо меньше электроэнергии.

В литературе я обнаружила еще одно достоинство использования ЭПРА - обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект "усталости глаз" при работе за компьютером. Согласно гигиеническим нормам уровень пульсаций светового потока должен быть
- в помещениях, оборудованных компьютерами не более 5% (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)
- в учреждениях общего образования, начального, среднего и высшего специального образования – 10% (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03). Таким образом, использование диммеров в школе приводит к выполнению требований СанПиН.

Лампы накаливания целесообразнее всего заменить энергосберегающими лампами, три лампы свечки по 60 Вт, можно заменить одной энергосберегающей лампой 36 Вт, уровень освещенности при этом не изменится, экономия при этом составит 80%.

Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза, так как ламп будет не 182, а 60. Энергопотребление составит 0,036*370/3= 4,44 кВт·ч за один день , это в 5 раз меньше.

ОЦЕНКА ЗАТРАТ НА ПРИМЕНЕНИЕ ВЫБРАННЫХ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Необходимо приобрести 60 энергосберегающих ламп примерной стоимостью 120 рублей, что составит 7200 рублей, и снизит ежедневные расходы по этой статье с 50 рублей до 10 рублей. Таким образом, ежедневная экономия составляет 40 рублей, значит, все эти лампы окупятся за 180 дней. Учитывая, что в учебном году 210 дней, можно утверждать, что замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы не повлечет дополнительных расходов, зато на следующий год позволит сэкономить 210*40=8400 рублей, которые можно использовать на приобретение диммеров. Необходимо приобрести 14 диммеров по приблизительной стоимости 800 рублей, у нас уже будут 8400 рублей сэкономленных, и мы затратим еще 2900 рублей на приобретение диммеров (всего 11300 рублей). Экономия элект­роэнергии по статье люминесцентные лампы при этом составит 25-40% , т. е. 40-60 рублей в день, а это рублей. Таким образом, без дополнительных вложений, за два года можно заменить лампы накаливания на энергосберегающие лампы, установить диммеры, и на третий год сэкономить рублей на оплате электроэнергии. А это значит, что можно будет задуматься о замене электроплит в столовой, которые являются основным потребителем электроэнергии на более современные мощность которых менее 1 кВт. Ежедневное потребление электроэнергии за два года снизится примерно на 30 кВт*ч, что составляет почти 70 рублей в день.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение выбранных способов снижения потребления электроэнергии позволит снизить потребление электроэнергии, на 8 %, что составит около 10 % экономии денежных средств. Из выше сказанного можно сделать вывод, что цель работы достигнута. Работа имеет практическую значимость, результаты исследования могут быть использованы для снижения потребления электроэнергии для других школ, детских садов, промышленных предприятий.