Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 17 Кировградский городской округ Направление: Физика Секция: «Естественнонаучная» Тема проекта: «Энергосбережение в домашних условиях» Автор работы: Куманеев Александр Вячеславович, ученик 9 «А» класса Руководитель работы: Макурин Алексей Сергеевич, учитель физики 2021 г.
Проблемный вопрос: можно ли снизить потребление электроэнергии, не снижая уровня комфорта? Цель исследования: проанализировать способы экономии электроэнергии в домашних условиях с помощью использования искусственных источников света. Задачи исследования: 1. собрать и обобщить необходимый материал по теме проекта; 2. ознакомиться с историей открытия лампы накаливания, люминесцентной лампы и светодиодной лампы; 3. изучить устройство и принцип работы лампы накаливания, люминесцентной лампы и светодиодной лампы; 4. рассмотреть достоинства и недостатки лампы накаливания, люминесцентной лампы и светодиодной лампы; 5. сравнить расход электроэнергии в семье в стандартных условиях (использование ламп накаливания) и в условиях использования люминесцентных и светодиодных ламп.
Объект исследования: искусственные источники света. Объект исследования: искусственные источники света. Предмет исследования: лампы. Методы исследования: 1. анализ и синтез; 2. моделирование; 3. измерение; 4. фотографирование. Гипотеза исследования: энергосберегающий режим в домашних условиях поможет не только способствовать улучшению экологической ситуации, но и сэкономить определенную сумму денежных средств в бюджете семьи.
Искусственные источники света 3. токовводы. Рис. 1 Лампа накаливания Рис. 2 Люминесцентная лампа Рис. 3 Светодиодная лампа
Название лампы Характеристики Светодиодная лампа Люминесцентная лампа Лампа накаливания Фотография Потребляемая мощность 12 Вт 20 Вт 75 Вт Срок службы 50 000 ч 20 000 ч 1000 ч Экологичность да нет да Нагрев поверхности лампы 30 °C 60 °C 120 °C Сравнительная характеристика ламп Таблица 1
Анализ экономии электроэнергии в домашних условиях с помощью использования искусственных источников света Расходы на приобретение ламп (магазин «Арсенал» г. Кировград): 1. Лампа накаливания – 34 руб.; 2. Люминесцентная лампа – 187 руб.; 3. Светодиодная лампа – 107 руб.
Тариф на электроэнергию, дифференцированный по двум зонам суток дневная зона (с 7 до 23 часов) 3,41 руб. за 1 кВт*ч ночная зона (с 23 до 7 часов) 1,62 руб. за 1 кВт*ч Таблица 2 «Тарифы на электроэнергию для населения Свердловской области, проживающего в сельских населенных пунктах»
Расчет экономической эффективности применения светодиодных ламп 1). Расчёт потребляемой электроэнергии в год: Е=А=Р*t, кВт*ч В год, соответственно, получаем: 8ч * 365 дней = 2 920 ч. 1. Лампа накаливания: 2 920 ч*75Вт =219000Вт*ч = 219 кВт*ч; 2. Люминесцентная лампа:2920ч*20Вт=58400Вт*ч=58,4 кВт*ч; 3. Светодиодная лампа: 2920ч*12Вт=35040Вт*ч = 35,04 кВт*ч.
2). Расчет стоимости потребляемой электроэнергии в год: 1. Лампа накаливания: 219 кВт*ч * 3,41 руб. = 746,79 руб.; 2. Люминесцентная лампа: 58,4 кВт*ч*3,41 руб. = 199,14 руб.; 3. Светодиодная лампа: 35,04 кВт*ч * 3,41 руб. = 119,49 руб.
3). Расчет реальной экономии одной светодиодной лампы за время её службы, по отношению к другим источникам света: Минимальное время работы светодиодной лампы 50 000 ч, т.е. при ежедневном её использовании, примерно, 8 часов, получаем: 50 000ч : 2920ч ≈ 17 лет! За это время нам придется поменять: 20 000ч : 2920ч ≈ 6,8 лет; 17 лет : 6,8 лет ≈ 3 шт. люминесцентных (в лучшем случае) и 1000ч : 2920ч ≈ 0,34 год; 17 лет : 0,34 год ≈ 50 шт. ламп накаливания.
4). Расчет потраченных средств на покупку ламп за 17 лет: 1. Лампа накаливания – 50 шт * 34 руб. = 1700 руб.; 2. Люминесцентная лампа – 3 шт * 187 руб. = 561 руб; 3. Светодиодная лампа – 107 руб.; 1. Лампа накаливания: (1700 руб. + 746,79 руб.) * 17 = =41 595,43 руб.; 2. Люминесцентная лампа: (561 руб. + 199,14 руб.) * 17 = =12 922,38 руб.; 3. Светодиодная лампа: (107 руб. + 119,49 руб.) * 17 = =3 850,33 руб. 37 745,1 руб.
Люстра из пяти плафонов: Лампа накаливания: (50 шт * 5 * 34 руб. + 746,79руб.) * 17 = = 157 195,43 руб.; Люминесцентная лампа: (3 шт * 5 * 187 руб. + 199,14 руб.) * 17 = 51 070,38 руб.; Светодиодная лампа: (1 шт * 5 * 107 руб. + 119,49 руб.) * 17 = = 11 126,33 руб. 39 944,05 руб., 146 069,1 руб.
