Применение эффективных технологий в энергосбережении
Раздел: Педагогу  //  КатегорияИсследовательская деятельность учащихся в современном образовательном пространстве

Авторы: Лисикова Маргарита Викторовна, Козина Полина Дмитриевна, учащиеся 4 «Д» класса

Научный руководитель: Трихминова Наталия Петровна

ГУО «Средняя школа №18 г. Могилева»

Каждый день мы используем энергию. При выработке энергии затрачиваются природные ресурсы, которые не восстанавливаются. Наша республика не располагает значительными собственными запасами ископаемых и вынуждена до 85% закупать. Человечество не может совсем отказаться от использования энергии, но снизить ее потребление может каждый из нас. Надо только рационально использовать электроэнергию, а это прямой путь к ее экономии. Но для того, чтобы начать экономить, нужно сначала разобраться в некоторых вопросах. Что такое энергия, и какие её виды? Что такое энергосбережение и энергосберегающая лампочка? Как экономить электричество? Какие источники энергии используют в нашей стране? Ответы на эти вопросы мы получим, проводя исследования.

Объектами исследования являлись:

- лампы накаливания, энергосберегающие лампы;

- солнечная батарея со светодиодом.

Целью наших исследований является определение максимального количество вырабатываемой электроэнергии солнечной батареей в нашем городе. Солнечная энергия, реально поступающая за три дня на территорию России, превышает энергию всей годовой выработки электроэнергии в этой стране. Возможная продолжительность солнечного сияния по территории Беларуси по данным Республиканского гидрометеоцентра примерно одинакова и составляет (4495±10) часов в год, что соответствует благоприятным условиям использования преобразователей солнечной энергии. Значит, стоит и в нашем городе применять установки и системы, преобразующие энергию Солнца в тепло и электроэнергию. Но с чего можно начать? Можно начать с наших дач или отдельных строений, куда трудно подвести электроэнергию. Интересно то, что семья из 3 чел, проживая в 3-х- комнатной квартире, потребляет порядка 200кВт/мес. Загородный дом размеров 8х8 метров, площадь крыши (возьмем половину направленную на юг) будет около 40 м2. С одного м2 можно получить 0,12 кВт мощности. Что составит 4,8 кВт. а при умножении на 6 часов светового дня получим 25 кВт.ч энергии, что в месяц, при 20 солнечных днях даст 500 кВт.ч. Этого хватит с запасом.( 1м2 батареи приблизительно выдает до 120 Вт энергии в ясный день, а 1 кВт = 1000 Вт. Расчет окупаемости представлен в таблице:

Размер крыши                                         

40 м2

Затраты на покупку 1 солнечной батареи размером 1,5 м2

4.000.000 бел. руб.

Затраты на электроэнергию в месяц

650.000 бел. руб.

Стоимость солнечных батарей на 40м2

106.000.000 бел. руб.

Погашение затрат на покупку солнечных батарей

106.000.000:650.000=163 мес. :12=13,5 лет

 

  Эксперимент проводился следующим образом: при выходе на улицу, солнечная батарея клалась на ровную поверхность, куда падал солнечный свет. Были подключены контакты мультиметра к контактам батареи. Полученные результаты занесены в тетрадь. Аналогичные опыты проводились в разное время суток при разной освещённости. При проведении экспериментальных исследований работы солнечной батареи выявлено, что напряжение, вырабатываемое солнечным элементом было минимальным в утренние и вечерние часы, а также в пасмурный день (0,01В) и максимальным в солнечный день (до 2,5 В); - максимальное количество солнечного света, которое поступало на солнечный элемент, было в первой половине дня (из-за расположения дома). Максимальное количество вырабатываемой электроэнергии солнечным элементом площадью 25 см2 составило 3 вольта.

Из литературных источников известно, что лампочки накаливания, помимо света, вырабатывают тепло. И чем больше мощность лампы, тем выше температура нагрева. Энергосберегающие лампочки выделяют небольшое количество тепла, потому что в них нет спирали, для накаливания которой требуется много энергии. Данный опыт проводился следующим образом:

1) вкручивали энергосберегающую лампочку в настольную лампу и включали ее на 10 минут.

 2) Измеряли температуру спиртовым термометром, держа его на расстоянии 1-2 см от лампы. Записывали показания термометра.

3) Когда лампа остыла, выкручивали ее.

Такой же эксперимент проделывали и с лампочкой накаливания. В результате исследований было установлено, что действительно лампочки накаливания, помимо света, вырабатывают тепло, в то время как энергосберегающие лампочки его практически не выделяют. Сосредоточение большого количества ламп накаливания приводит к тому, что температура в помещении повышается, а это неблагоприятно влияет на окружающую среду и организм человека.

В литературном обзоре огромное внимание уделено эффективности энергосберегающих лампочек. Проверим это на практике. Рассмотрим применение энергосберегающих ламп для экономии электричества. Исходные данные: Цены на электроэнергию на сегодня 610,6 бел. рублей за кВт/ч. Каждый последующий год цена может расти в среднем на 20 %. Среднее время работы энергосберегающей лампы 4000-6000 часов. Возьмем для расчета 5000 часов. Среднее время работы обычной лампы 1000 часов. Ежедневно лампы горят около 3 часов. В год лампа горит 1000 часов, таким образом, энергосберегающей лампы хватит на 5 лет. За это время у нас сгорит 5 ламп накаливания. Посмотрим экономию электроэнергии у четырехрожковой люстры с 4 лампами. Результаты запишем в таблицу

Показатели

Наименование лампочек

лампа накаливания

энергосберегающая лампа

Кол-во ламп

4

4

Установленная мощность

4 лампы по 60 Вт=0,24 кВт

4 лампы по 11 Вт = 0,044 кВт

Затраты на лампы

4 лампы по 4700бел. рублей -1год плюс каждый следующий год больше на 10%(инфляция)=112800 бел. руб за 5 лет

4 лампы по 45800 бел. руб=183200  бел.руб единовременно

Плата за энергию 1 год 610,6 руб/кВтч

0,24*1000*610,6=146400руб/год

0, 044*1000*610,6

=26900 руб/год

Плата за энергию 2 год 610,6*1,2=702,2 руб/кВтч

0,24*1000*702,2=168500 руб/год

0, 044*1000*702,2

=30900 руб/год

Плата за энергию 3 год 702,2*1,2=807,5 руб/кВтч

0,24*1000*807,5 =193800 руб/год

0, 044*1000*702,0

=35500 руб/год

Плата за энергию 4 год

807,5 *1,2=969 руб/кВтч

0,24*1000*969=232500 руб/год

0,044*1000*969=42600 руб/год

Плата за энергию 5 год 969*1,2= 1162,8 руб/кВтч

0,24*1000*1162,8 =279100 руб/год

0,044*1000*1162,8 =51200 руб/год

ИТОГО за энергию

1020300 бел. руб

187100 бел. руб

Итого с затратами на лампы

1133100 бел. руб

370300 бел. руб

Экономия

762800 бел. рублей  за 5 лет

Из данной таблицы следует, что экономия денег при использовании энергосберегающих ламп составляет 762800 бел. рублей за 5 лет. Но мы произвели только расчет при замене ламп в одной комнате, а если поменять лампы во всей квартире? Экономия будет существенной.

Наша работа позволила сделать вывод, что на территории нашей республики можно эффективно использовать преобразователи солнечной энергии разных видов, так как здесь достаточная продолжительность солнечного сияния (более 4000 часов в год). Понятно, что проблема приобретения таких установок заключается в основном в цене, но наша промышленность быстро развивается, и можно надеяться на то, что в скором времени разработчики смогут предложить населению не дорогостоящие, многофункциональные преобразователи. В результате исследований было установлено, что действительно лампочки накаливания, помимо света, вырабатывают тепло, в то время как энергосберегающие лампочки его практически не выделяют. Сосредоточение большого количества ламп накаливания приводит к тому, что температура в помещении повышается, а это неблагоприятно влияет на окружающую среду и организм человека. Кроме того, торшеры с тканевыми или бумажными абажурами, в которые вкручены лампы накаливания высокой мощности, представляют реальную опасность, поскольку может возникнуть пожар. Мы выяснили, что в помещении нежелательно использовать одновременно лампы накаливания и энергосберегающие лампы, т.к у них разный цвет света, что может нарушить зрение и тем самым ухудшить самочувствие человека. А так же очень важно выбирать для каждой комнаты свой цвет излучаемого энергосберегающей лампой света. Действительно, использование компактных энергосберегающих ламп в быту – это увеличение эффективности освещения в доме, а значит реальный способ помощь природе, сэкономить энергию и собственные деньги.

26.05.2014, 19:56
Рейтинг: 2.0/1
Просмотров: 598 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 2.0/1 | Добавил: a-pletnev
Всего комментариев: 0
avatar