ИСКРА СВЕТА

 

ПРАКТИЧНА РОБОТА №3 Дослідження частки енергозбереження за рахунок використання енергозберігаючої техніки (обладнання)




ПРАКТИЧНА РОБОТА №3

 Тема програми. Потенціал енергоефективності у побуті (7 год.)

Тема роботи. Дослідження частки енергозбереження за рахунок використання енергозберігаючої техніки (обладнання) (2 год.).

Мета роботи: провести аналіз стану використання ламп на загальному та особистісному рівнях, провести розрахункове дослідження частки енергозбереження за рахунок заміни ламп розжарювання на енергозберігаючі.

Місце проведення: навчальний комп’ютерний комплекс, електромайстерня.

Забезпечення: навчально-виробничий стенд «Види ламп», ПК, «Калькулятор енергозбереження», інструкції до виконання практичної роботи, зразки ламп загального призначення та енергозберігаючих ламп.

Методичні рекомендації щодо організації заняття.

Виконання завдання передбачає опрацювання «Теоретичного блоку» та «Контрольного блоку» як випереджувального завдання, «Дослідницької частини» разом з викладачем та самостійне виконання «Розрахункового блоку», «Практичного блоку», «Творчого блоку»

Вихідними даними для «Розрахункового блоку» є дані практичної роботи №1 «Визначення необхідності будівлі в енергії».

ХІД РОБОТИ

  1. Опрацюйте «Теоретичний блок», усно дайте відповіді на «Контрольний блок».
  2. Проведіть експериментальне дослідження («Дослідницька частина»).
  3. Виконайте «Практичний блок».
  4. Виконайте «Розрахунковий блок».
  5. Самостійно виконайте «Творчий блок» (д/з).

Зробіть висновок.

ТЕОРЕТИЧНИЙ БЛОК

Існує кілька способів економії енергії: це застосування так званої енергозберігаючої техніки, техніки класу А, обігрівачів з високим ККД, економії світла, застосування сертифікованих багатотарифних лічильників тощо.

1. ЛАМПИ РОЗЖАРЮВАННЯ ОГОЛОШУЮТЬ «ПОЗА ЗАКОНОМ»

Загроза зміни клімату і поступове зменшення запасів нафти і газу вимагають термінової зміни відношення до споживання енергії. Насправді є просте рішення - економити ресурси за рахунок ефективнішого використання енергії. Зараз приблизно 20 % загального запасу енергії нашої планети витрачається на освітлення, і проблема заощадження електроенергії виявляється однією з основних проблем, що робить вплив як на політику, так і на навколишнє середовище. У зв'язку з постійним зростанням вартості електроенергії і посиленням вимог екології по викиду в атмосферу шкідливих газів, у світі широкого розгорнена пропаганда енергозбереження.

У цьому відношенні необхідно відзначити законодавчі та урядові рішення про заборону виробництва і продажу ламп розжарювання:

  1. Великобританія - з 2009 року;
  2. Китай - до 2010 року;
  3. Євросоюз - до 2009 року;
  4. Канада - з 2012 року;
  5. Австралія - з 2009 року;

Американський штат Каліфорнія прийняв закон, згідно якому з 2012 року продаж більшості видів звичайних лампочок заборонено.

Комплексною державною програмою енергозбереження України визначено завдання з енергозбереження і в житлово-комунальному секторі України, яким споживається 25,2% паливно-енергетичних ресурсів від загальної кількості споживання ПЕР, в т.ч. близько 8% електроенергії. І до основних заходів економії енергоресурсів для виконання Комплексної державної програми енергозбереження України відносяться енергозберігаючі прилади, пристрої, засоби обліку і їх впровадження.

Житловий фонд України складає понад 10,1 млн. будинків. Програмою реформування і розвитку житлово-комунального господарства зменшення витрат та втрат енергоносіїв у житлово-комунальному господарстві, проведення ефективної енергозберігаючої політики визначено головними напрямами прискорення реформування галузі. Розробка і впровадження енергозберігаючих освітлювальних пристроїв в місцях загального користування зумовлює:

  1. економне використання електричної енергії;
  2. підвищення терміну використання освітлювальних приладів;
  3. модернізація традиційних енерготехнлогій.

Відмітимо, що на освітлення припадає близько 16% всієї електроенергії, що виробляється в країні. Можна виділити 3 основних сектори споживачів електроенергії: промисловий сектор, комерційний (суспільний) сектор і житловий сектор. Потреби кожного з секторів в освітленні представлено в таблиці 1.

Таблиця 1.

Споживання електроенергії на освітлення

Сектор

Частка освітлення в споживаній сектором електроенергії %

Щорічне збільшення споживання електроенергії на освітлення, %

Промисловий

6,3

0,9

Комерційний

28,6

0,1

Житловий

11,4

1,5

 

2. ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ЛАМП

Проста лампа розжарювання потужністю в 100 Вт освітлює приміщення так як і енергозберігаюча лампа в 20 Вт, але її температура більш ніж в 2 рази вище. Це означає, що частина енергії просто в порожню втрачається, витрачається на нагрівання повітря. Витрата електроенергії енергозберігаючої лампи приблизно в п'ять разів менше. Термін служби звичайної лампи близько 1000 годин, а середній час роботи енергозберігаючої лампи близько 4000-6000 годин.

Але є кілька маленьких деталей, на які слід звернути особливу увагу. Це екологічна безпека, тому що багато виробників енергозберігаючих ламп у виробництві колби використовують ртуть, тоді лампа світить яскравіше. Відповідно, багато виробників вважають для себе не вигідним випуск якісного продукту. Тому при покупці енергозберігаючої лампи варто уважно підійти до вибору її виробника, адже якщо ваша лампа припинить працювати, орієнтовно в перші півтора року її служби (залежить від поточних тарифів на електроенергію в конкретному регіоні) за умови її експлуатації 6-8 годин на добу, то ви залишаєтеся з явним істотним збитком від такої лампи.

Кращий критерій вибору виробника енергозберігаючих ламп - це якість, перевірена часом, гарантії виробника і думка ваших друзів і знайомих, які вже використовують енергозберігаючі лампи в побуті та на виробництві.

3. БУДОВА І ПРИНЦИП ДІЇ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧОЇ ЛАМПИ

Енергозберігаюча лампа складається з трьох основних частин: цоколь, люмінесцентна колба і електронний блок.

Цоколь служить для підключення лампи до електричних проводів. Він мало чим відрізняється від цоколя лампи розжарювання.

Основне призначення електронного блоку лампи - забезпечення запалювання і подальшого горіння (світіння) лампи. Також цей блок називають електронним пускорегулюючим пристроєм (ЕПРП). Завдяки наявності ЕПРП енергозберігаючі лампи запалюються і святять без мерехтіння, яке властиве всім відомим простим люмінесцентним лампам.

Колба енергозберігаючої лампи заповнюється інертним газом, часто неї додаються пари ртуті. Внутрішні стінки її (колби) покриваються люмінесцентним складом. При впливі електричної напруги (включення лампи в мережу) у лампі починається процес руху заряджених електронів, які при зіткненнях з атомами ртуті створюють ультрафіолетове випромінювання, невидиме нашому оку. Це випромінювання проходить через люмінофор - тоді й утворюється видиме нами світло.

Енергозберігаюча лампа Elektrostandard «Компактний гвинт (FS) укорочений» 24 Вт E27 2700K

1.- Цоколь

Забезпечує електричний контакт лампи з мережею живлення.

2 - Корпус лампи

У корпусі розміщується пускорегулюючий пристрій (ПРА), запобіжник і з'єднувальні дроти. На поверхні корпусу наноситься маркування, в якому вказано напругу живлення, потужність, колірну температуру.

3 - Запобіжник

Застосовується для захисту компонентів електронної плати від загоряння у випадку стрибків напруги в мережі живлення.

4 - Електронна плата

На невеликій платі, захованій усередині корпусу лампи, змонтований ПРА (пускорегулюючий апарат). Він забезпечує запуск і немерехтливе світіння лампи. ПРА сучасних ламп оснащений захисним фільтром, який запобігає появі перешкод у мережі електроживлення.

5 - Корпус лампи

Корпус лампи виготовляється з негорючого пластика. У верхній частині корпусу кріпиться колба люмінесцентної лампи.

6 - Колба (трубка)

Колба енергозберігаючої лампи являє собою запаяну трубку з двох сторін. У протилежних кінцях колби знаходяться електроди. Трубка заповнена парами ртуті й аргону. Внутрішня поверхня колби покрита шаром люмінофора. При подачі напруги на електроди, через них починає протікати струм прогріву, який розігріває електроди і починається процес термоелектронної емісії. У момент досягнення електродами певної температури, вони починають випромінювати потік електронів.

Електрони, стикаючись з атомами ртуті, викликають ультрафіолетове випромінювання. У свою чергу, ультрафіолетове випромінювання, потрапляючи на люмінофор, перетворюється у видиме світло. В залежності від типу люмінофора, лампа може мати різну світлову температуру: від 2700 до 6500 K.

Такий механізм роботи енергозберігаючих ламп дозволяє домогтися зниження витрат електричної енергії приблизно на вісімдесят відсотків щодо звичайних ламп розжарювання. Мається на увазі, що це відбувається при аналогічній освітленості (світловому потоці).

Наступна цікава особливість - крім такого невеликого споживання електроенергії, енергозберігаючі лампочки виділяють набагато менше тепла (нагріваються значно менше), ніж вольфрамові лампи. Ця властивість дозволяє застосовувати енергозберігаючі лампи високої потужності в таких світильниках і люстрах, у яких від звичайних ламп розжарювання, через їх дуже велику температури нагріву, може статися розплавлення пластмасових частин.

Найчастіше традиційні лампи розжарювання виходять з ладу тому, що перегорає їх нитка розжарення. Енергозберігаючі лампи позбавлені цієї проблеми, і завдяки цьому вони мають набагато більш тривалий термін експлуатації. У різних моделей енергозберігаючих ламп термін служби може складати від восьми до дванадцяти тисяч годин. Це перевершує термін служби вольфрамових ламп приблизно у вісім-десять разів. Відповідно, вам доведеться рідше купувати й заміняти ваші лампи. Особливо ви оціните застосування енергозберігаючих ламп в тих місцях, до яких важко дістатися.

Площа поверхні колби у енергозберігаючої лампи, звичайно ж, більша, ніж площа вольфрамової спіралі у звичайної лампи розжарювання. А тому світло від енергозберігаючої лампи розподіляється більш рівномірно і м'яко, ніж світло від лампи розжарювання. Можна помітити, що тіні при використанні в приміщенні енергозберігаючих лампочок не такі різкі, як від традиційних ламп розжарювання. Ця властивість дозволяє знижувати стомлюваність наших очей.

І ще одна характеристика, яка вигідно відрізняє лампи енергозберігаючі від звичайних. Справа в тому, що енергозберігаючі лампочки мають різну кольорову температуру - тобто колір свічення лампи. Цей колір змінюється в декількох діапазонах від відтінків синього до відтінків червоного. Таким чином, споживач може підібрати собі колір, який більш відповідає його смакам і уподобанням.

Виробники енергозберігаючих ламп ведуть боротьбу за їх мініатюризацію. І хоча зараз у продажу почали з'являтися енергозберігаючі лампи, які не надто відрізняються за своїм розміром від звичайних ламп розжарювання, більшість енергозберігаючих лампочок по своїх габаритах все-таки більші ламп розжарювання. А тому, при купівлі необхідно завжди переконуватися в тому, що лампа, яка купується, поміщається у ваші світильники або люстри.

4. ВИБІР ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧОЇ ЛАМПИ

Форма колби у енергозберігаючих ламп буває або дугоподібного виду, або у вигляді спіралі. При цьому спіралеподібні колби звичайно трохи менші за розмірами, ніж колби дугоподібних ламп при тій же потужності. Зауважимо, що сама по собі форма колби практично не впливає на роботу лампи. Але оскільки спіралеподібні колби складніші для виробництва, то і коштувати такі лампи в більшості випадків будуть дорожче.

Відрізняються всі енергозберігаючі лампи за споживаною ними потужністю. Зазвичай вона становить від п'яти до вісімдесяти п'яти Ватт. Звичайно ж, існує пряма залежність: чим потужніші лампочка, тим яскравіше вона буде світити, але і тим більше електрики вона буде споживати. А тому, купуючи енергозберігаючі лампи, не забудьте з'ясувати їх споживану потужність.

Також при покупці не забувайте про розміри цоколя. Усього існує два основних розміри цоколів ламп. Найпоширеніший - E27, він застосовується в більшості звичайних стельових люстр. Другий формат - E14, він буде трохи менше за розміром, і застосовується в світильниках невеликого розміру або в невеликих настінних бра.

Також при покупці варто звертати увагу на термін служби лампи. Особливо це важливо, якщо мова йде про заміну ламп у важкодоступних місцях. Для того, щоб якомога рідше перевстановлювати такі лампи, при покупці вибирайте енергозберігаючу лампу з максимальним терміном служби.

Ну і останній нюанс при виборі енергозберігаючої лампи. При покупці беріть до уваги її колірну температуру. Продумайте, який саме колір найбільше необхідний у вашому приміщенні, де ви збираєтеся встановлювати лампу.

5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЛАМП

Основним критерієм вибору енергозберігаючих ламп служить споживана потужність. У багатьох джерелах рекомендується взяти номінальну потужність звичайної лампи розжарювання, поділити її приблизно на 4-5 і отримати потрібну потужність енергозберігаючої лампи. Тобто, якщо для освітлення приміщення потрібна 100-ватна лампа розжарювання, то підійде енергозберігаюча лампа в 20-25 Вт. Ця досить спрощена схема згадується дуже часто. Але варто задуматися: потужність - це те, що лампа споживає, а виробляє вона щось інше!

І дійсно, будь-яка лампа виробляє, як це не банально, світло. Світловіддача лампи вимірюється в люменах (лм). Звичайна світловіддача традиційної 100-ватної лампи розжарювання - близько тисячі люмен. Тому, купуючи енергозберігаючі лампи, звертайте увагу не тільки на їх потужність, але і на їх світловіддачу.

Дійсно, практика показує, що енергозберігаючі лампи зі споживаною потужністю від 20 до 25 Вт виробляють світловий потік близько 1000 лм і більше. Купуючи енергозберігаючі лампи, вибирайте найменшу можливу потужність (для економії електроенергії) і потрібну вам світловіддачу. І майте на увазі, що прямої залежності між споживаною потужністю і світловіддачею немає.

У даний час розміри енергозберігаючих ламп в кілька разів перевершують розміри звичайних ламп розжарювання. Йде боротьба за зменшення їх розміру. Перш ніж зробити вибір на користь невеликих ламп, задумайтеся - а чи треба вам це? Перш за все такі лампи будуть дорожчі, оскільки вони складніші у виготовленні. А по друге - їх світловіддача буде менше!

Внутрішні стінки колби енергозберігаючих лампочок покриті спеціальним люмінесцентним складом. Саме він випромінює світло при роботі лампи. Звідси й залежність: чим більше площа поверхні колби енергозберігаючої лампочки, тим більше світла при тій же споживаній потужності вона здатна виробляти.

Приміром, деякі енергозберігаючі лампи, при споживаній потужності в 23 Вт мають світловіддачу 1700 і 1400 люмен. Для прикладу, стандартна лампа розжарювання зі споживаною потужністю 100 Вт видає близько 1100 - 1400 люмен в залежності від свого віку.

Крім того, енергозберігаючі лампи з великими колбами легші у виробництві, а тому серед них зустрічається менше браку і служать вони довше ніж їх зменшені в розмірах побратими.

ДОСЛІДНИЦЬКА ЧАСТИНА

  1. Повторення правил електробезпеки.
  2. Розгляньте навчально-виробничий стенд «Види ламп».
  3. Запишіть типи ламп, які представлено на стенді, усно охарактеризуйте їх.
  4. За допомогою ватметра дослідіть, скільки споживається електричної енергії за 20 хв. лампою загального призначення і енергозберігаючою лампою.
  5. Порівняйте показники, зробіть висновок.

РОЗРАХУНКОВИЙ БЛОК

Постановка задачі

Завдання 1. Розв’яжіть задачу відповідно до Вашого варіанту.

1.1. Скільки електроенергії можна зекономити в Україні за один день, якщо кожна сім’я на 1 годину менше користуватиметься електричною лампочкою певної потужності (Р)?

Порахуйте економію електроенергії за рік.

*В Україні приблизно 10 млн. сімей.

1.2. Умовно замініть цю лампочку енергоефективною. Скільки електроенергії можна зекономити за тих самих умов (за день і за рік)?

**Енергоефективна лампочка споживає у 5 разів менше електроенергії.

1.3. Порівняйте результат, зробіть висновок.

Розрахункові дані

№ вар.

Р, Вт

№ вар.

Р, Вт

№ вар.

Р, Вт

№ вар.

Р, Вт

№ вар.

Р, Вт

№ вар.

Р, Вт

1

40

6

60

11

75

16

100

21

40

26

60

2

60

7

75

12

100

17

40

22

60

27

75

3

75

8

100

13

40

18

60

23

75

26

100

4

100

9

40

14

60

19

75

24

100

29

40

5

40

10

60

15

75

20

100

25

40

30

 

 

ПРАКТИЧНИЙ БЛОК

Завдання 2. Відповідно до вихідних даних практичної роботи №1 заповніть Калькулятор енергозбереження.

Проведіть автоматичні розрахунки. Зробіть висновок.

Можливості калькулятора

*Примітка.

Калькулятор енергозбереження – засіб, створений за допомогою програми MS Excel.

 

ІНСТРУКЦІЯ ДО ВИКОРИСТАННЯ «КАЛЬКУЛЯТОРА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ»

1. Визначте кількість ламп відповідної потужності у кожній кімнаті Вашого помешкання.

2. Визначте для кожного періоду режим роботи ЛЗП на день та кількість днів на період.

**Примітка.

У дужках указано повна кількість днів для кожного періоду.

Кольорові комірки рахуються автоматично (вносити дані не потрібно).

3. Введіть вартість 1 кВТ/год. електроенергії для Вашого помешкання.

***Примітка.

Вартість електроенергії вказана у практичній роботі №1.

4. Споживана потужність та грошові затрати по кожному періоду та в цілому розраховуються автоматично.

 

5. У розділі «Енергозберіга-ючі лампи» автоматично відбудеться заміна на аналоговий варіант.

6. Якщо заміна не відбулася, або Ви хочете самостійно підібрати відповідну заміну, натисніть на кнопку «Таблиця співвідношень».

7. У даній таблиці Ви може підібрати свій варіант заміни.

8. На листі розрахунку автоматично виводиться порівняльна діаграма споживаної енергії та її вартості.

Роздрукуйте (або накресліть) цей результат та прикладіть додатком до практичної роботи.

9. Роздрукуйте заповнений Калькулятор енергозбереження та прикладіть додатком до практичної роботи.

****Примітка.

П.9 виконується за умови виконання практичної роботи самостійно (вдома).

10. Зробіть висновок та запишіть його.

ТВОРЧИЙ БЛОК

Використовуючи знання та вміння з інформатики та інформаційних технологій, створіть рекламний проект (буклет, проспект, публікацію, рекламну листівку, рекламний ролик тощо) на тему «Розумне світло».

Електронний варіант надішліть викладачу на електронну пошту, по можливості надайте друкований варіант (для друкованих видань).

КОНТРОЛЬНИЙ БЛОК

Дайте відповіді на запитання.

  1. Зробіть порівняльний аналіз ламп розжарювання та енергозберігаючих ламп.
  2. Опишіть будову та принцип дії енергозберігаючої лампи.
  3. Опишіть особливості вибору енергозберігаючої лампи.

Калькулятор енергозбереження у розділі "Контроль знань".

Необхідно викачати з сервера!  http://energovpu7.ucoz.ua/load/kontrol_znan/praktichna_robota_3_kalkuljator_energozberezhennja/17-1-0-49

 



Создан 26 мар 2017



  Комментарии       
Имя или Email


При указании email на него будут отправляться ответы
Как имя будет использована первая часть email до @
Сам email нигде не отображается!
Зарегистрируйтесь, чтобы писать под своим ником