В данной работе затрагивается одна из актуальных проблем жизни человека — улучшение качества искусственного освещения. Одним из путей ее решения является правильный выбор источника света.
Актуальность данной работы продиктована переходом на территории России с 2011 года на более экономичное потребление электроэнергии, с целью сохранения природных ресурсов страны.
Практическая значимость работы заключается в том, что, работая над данным проектом, доказывается энергоэффективность светодиодных ламп и получение экономической выгоды для населения при их использовании. В рамках этого проекта была проведена следующая работа:
1) Исследовали искусственную освещенность с использованием люксметра Аргус -07
2) Экспериментально доказали, что светодиодные лампы дают больший световой поток, чем лампы накаливания и люминесцентные.
3) Провели сравнение коэффициента пульсации светодиодных, ламп накаливания и люминесцентных ламп.
4) Рассчитана экономическая выгода по применению светодиодных ламп.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| lampytatarintseva_i_sochneva.ppt | 2.49 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Сравнение ламп накаливания , люминесцентных ламп и светодиодных ламп по освещенности, пульсации и по энергоэффективности. Авторы: Ученицы 9 и 8 классов МАОУ «СОШ №11» Татаринцева Анастасия, Сочнева Яна, Курлова Ксения и ученик 5 класса Лушин Леонид Руководитель: Вавилина Валентина Сергеевна
Проблема Выполняя домашнее задание в своей комнате, у меня возникла мысль, что быстро наступает утомление глаз из-за недостаточной освещенности комнаты. Поговорив с родителями, мы решили приобрести светильник в мою комнату. Но возник вопрос: какую выбрать лампу, чтобы получить большую освещенность и лучшую энергоэфективность?
Цель исследования: Сравнить лампы накаливания, энергосберегающие лампы и светодиодные лампы по освещенности, пульсации и по энергоэффективности.
Задачи: 1. Рассмотреть искусственные источники света (современную электрическую лампочку и лампу дневного света и светодиодную) и выявить их преимущества и недостатки. 2.Исследовать искусственную освещенность с использованием люксметра Аргус -07 3.Провести сравнительный анализ полученных результатов, и выяснить какая лампочка оптимально подходит для моего светильника. 4. Рассчитать энергоэффективность данных ламп.
Недостатки: 1. Существенный недостаток лампы накаливания – ее низкий КПД. 2. Свет ее сильно отличается от дневного.
Люминесцентная лампа 1. Значительно экономичнее ламп накаливания. 2.Свет близок к дневному 3.Большой срок службы
Недостатки 1. Необходимость наличия дорогостоящего дросселя 2. Срок службы ламп ограничен преждевременным перегоранием нитей накала 3. Необходима специальная утилизация 4. Люминесцентные лампы мерцают с частотой 50Гц.
Светодиодная лампа 1 . Срок службы светодиодов в разы превышает длительность эксплуатации ламп накаливания и люминесцентных. 2. Светодиодные лампы превосходят лампы накаливания и люминесцентные лампы по уровню потребления энергии. 3. Не требуется специальной утилизации. 4. В светодиодных лампах отсутствует мерцание, так как для их питания используется постоянное напряжение.
Эксперимент Для подтверждения практической значимости использования светодиодных, люминесцентных ламп был проведен эксперимент: лампы (накаливания, энергосберегающая, светодиодная ) сравнивались по световому потоку, приходящемуся на определенную поверхность (фотоэлемент). Эксперимент проводился в кабинете физики нашей школы. Для постановки опыта использовался люксметр 07, лампа накаливания (мощность 60 Вт), люминесцентная лампа (мощность 13 Вт, что эквивалентно 65 Вт лампы накаливания), светодиодная лампа (мощность 6,5 Вт, что эквивалентно 60Вт), труба длиной 1 м, светильник с патроном. В работе представлены фотографии экспериментов.
Результат эксперимента № Тип лампы Освещенность на расстоянии 1 метра от лампы Коэффициент пульсации, % 1 Лампа накаливания 60 Вт 805 лк 14 % 2 Люминисцентная 13 Вт → 65 Вт 485 лк 5.2% 3 Светодиодная ЛЕД- R 63- E 27 6.5 Вт =60 Вт 1626 лк 2.8%
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП сравним затраты на электроэнергию и расходы на приобретение трёх видов ламп: люминесцентной (энергосберегающей), лампой накаливания и светодиодной (LED) лампой.
Стоимость: лампа накаливания — 30 рублей энергосберегающая— 150 рублей светодиодная – 370 рублей Потребление : Стоимость одного кВт в час составляет около 3 рублей. В день наш светильник горит около 3 часов, когда я выполняю уроки или читаю вечером. В год соответственно получаем 3 х 365 = 1095 часов. накаливания — 1095 ч х 60 Вт = 65700 Вт х ч =65,7 кВт х час энергосберегающая – 1095ч х 13Вт = 14235Вт х ч = 14,235 кВт х час светодиодная – 1095часов х 6,5Вт = 7117,5Вт х ч = 7,1175 кВт х час Исходя из этого, рассчитываем стоимость потребляемой электроэнергии в год:
стоимость потребляемой электроэнергии в год: Накаливания 65,7 кВт х час х 3 (стоимость одного кВт.час) = 197.1 рублей Энергосберегающая 14,235 кВт х час х 3 =42,705 рублей =42,7руб. светодиодная 7,1175 кВт х час х 3 = 21,3535 рублей =21,4руб. Итак, мы видим, что LED-лампочка позволяет сэкономить нам почти 176 рублей , по сравнению с лампой накаливания и 21 рубль по сравнению с люминесцентной лампой. Кто-то скажет, что экономия почти символическая и тут мы плавно переходим к следующему основному плюсу светодиодных ламп – сроку службы.
сроки службы наших ламп светодиодные лампы служат 30000-50000 часов энергосберегающие– 10000 часов лампы накаливания – 1000 часов подсчитаем реальную экономию одной LED-лампы за время её службы, по отношению к другим источникам света. Минимальное время работы светодиодной лампы 30000, т.е. при ежедневном её использовании 8 часов. Получаем около 10 лет! За это время нам придется поменять 3 люминесцентных (в лучшем случае) и 30 простых ламп. Отсюда высчитываем потраченные средства на покупку ламп за 10 лет:
светодиодная лампа — 1 шт. х 370 (стоимость лампы) = 370 рублей люминесцентная лампа – 3 шт. х 150 = 450 рублей лампа накаливания – 30 шт. х 30 = 900 рублей соответственно Общая экономия ↑ К стоимости ламп прибавляем стоимость потребляемой электроэнергии (рассчитанную выше), умноженную на 10 лет. В результате получаем следующие значения: светодиодная лампа 10 лет х 21,4 рублей(стоимость годового потребления электроэнергии для одной лампы) + 370 рублей (стоимость лампы) = 584 рублей энергосберегающая лампа – 10 х 42.7 + 450 = 877 рублей лампа «Ильича» -10 х197 + 900 = 2870 рублей
Мы видим, что за время своей работы, светодиодная лампа позволяет нам сэкономить, по сравнению с лампой накаливания около 2300 рублей и около 300 рублей — по сравнению с люминесцентной лампой. И снова кто-то скажет, что 300 рублей это не экономия. Но тут следует кое-что уточнить: 30000 часов – это минимальный срок службы LED-лампы, реальный же срок может составить до 50000 часов, при том, что очень малый процент энергосберегающих ламп служит обещанные 10000 часов, обычно эта величина составляет около 8000 часов. Так что, эти 300 рублей можно смело умножать на 2. А сейчас самое время вспомнить, что мы рассматривали одну лампочку, если рассмотреть люстру для зала с пятью плафонами , так что все получившиеся суммы умножаем на пять и получаем реальную экономию – 1500 рублей , по сравнению с энергосберегающими.
Вывод Главным и самым существенным достоинством LED-ламп является их высокая энергоэффективность, т.е. низкое потребление электроэнергии при высоком уровне освещённости и низким уровнем пульсации. На первый взгляд очень высокая стоимость светодиодных ламп может рассматриваться, как минус, но в долгосрочной перспективе они все же выгоднее. Это можно наглядно видеть в расчете экономической эффективности применения светодиодных ламп. Я выбираю для своего светильника светодиодную лампочку.
Литература Айзенберг Ю. Б.; Что нужно знать о светильниках с люминесцентными лампами, – Москва: Энергия, 1964 Данилов В.; Бездроссельное питание люминесцентных ламп. // В помощь радиолюбителю, 1992. №14. С. 18. Зак С. М., Пленковский Ю. А.; Монтаж светильников с газоразрядными лампами, – Москва: Энергия, 1982 Закиров Р.Р.; Демонстрационные опыты с комбинированным светильником. //Физика в школе. 2001. №1 с. 37. Закиров Р. Р.; Если у вас ЛДС // Моделист — конструктор, 1993. № 2. С. 21. Разумовский В.Г., Шамаш С.Я.; Изучение электроники в курсе физики средней школы: Пособие для учителей, Москва: Просвещение, 1968. С. 92-96, 121-128. Сидоров М. А.; От лучины до электричества, Москва: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1953. Фугенфиров М. И.; Пускорегулирующая аппаратура для люминесцентных ламп, Москва: Энергия, 1964
Лампы накаливания на протяжении десятилетий сопровождали нас в быту, на работе и отдыхе, и за это время успели стать неотъемлемой частью жизни. Поэтому так сложно отказаться от привычных источников света и сделать шаг навстречу новым технологиям – энергосберегающим люминесцентным лампам. Чтобы убедиться в их достоинствах, давайте сравним эти приборы освещения.
Первый показатель, который характеризует оба вида ламп – мощность. И в этом отношении энергосберегающие лампы, без сомнения, впереди, поскольку превосходят лампы накаливания в 5 раз. Обычная КЛЛ мощностью 5 Ватт спокойно заменит старую лампу мощностью 25 Вт, затратив при этом на 80% меньше электроэнергии.
Для большинства потребителей именно экономичность люминесцентных приборов является главной привлекательной стороной, что до промышленных помещений, где используются лампы большой мощности, потребляющие неимоверное количество энергии, этот параметр важен вдвойне. Теперь рассмотрим цветовую температуру, или попросту цвет освещения. Обычные лампы накаливания излучают теплый белый свет. Для изменения его оттенка стеклянную колбу покрывали краской и химическими веществами, что не всегда положительно сказывалось на качестве света и сроке службы ламп. В случае с энергосберегающими лампами такие манипуляции излишни. Они выпускаются в разных цветовых температурах, а потому могут излучать, как теплый белый, так и дневной и холодный белый свет.
Еще один вопрос для обсуждения – срок службы. Средний срок службы лампы накаливания составляет 1000 часов. Самые дешевые компактные люминесцентные лампы излучают свет в течение 3-4 тысяч часов. А если взять более дорогие источники света, они прослужат от 6 до 15 тысяч часов. Комментарии излишни.
И, наконец, цена. И здесь КЛЛ проигрывают. Но только на первый взгляд. Потому что если вспомнить их срок службы и качество света, то даже человеку, далекому от световых технологий ясно – энергосберегающие приборы однозначно лучше и экономичнее.
Купить энергосберегающие лампы любых технических характеристик и дизайнерского исполнения можно в компании «Импульс Света». На сайте представлен огромный выбор не только люминесцентных, но и светодиодных, галогеновых и других ламп. Вся продукция сертифицирована, продается по низким ценам производителя и отпускается любыми партиями с гарантией качества. Доставка возможно в любую точку страны.