Однако, в любой сложной системе основу ее функционирования составляют люди. Для того, чтобы Россия могла занять достойное место в числе стран, заботящихся о благополучии нашей планеты, необходимо целенаправленно внедрять программы энергоэффективности и энергосбережения. На сегодняшний момент российское государство предпринимает ряд ключевых шагов для достижения позитивных изменений сложившейся ситуации в области энергосбережения. В частности разработана программа, направленная на формирование механизмов муниципальной политики в области энергосбережения и рационального потребления энергетических ресурсов, реализацию управленческих и технических проектов, достижения целевых ориентиров Энергетической стратегии России на период до 2030 года, Федерального закона от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Целью исследовательского проекта является энергосбережение как необходимое условие функционирования колледжа, так как повышение эффективности использования энергетических ресурсов, при непрерывном росте цен на энергоресурсы и соответственно росте стоимости электрической и энергии позволяет добиться существенной экономии как энергетических, так и финансовых ресурсов.
Для достижения поставленной цели необходимо разрешить следующие задачи:
1. Привлечь внимание педагогов, обучающихся, технический персонал нашего колледжа и родителей к проблеме экономного использования энергоресурсов.
2. Вовлечение обучающихся в процесс экономного использования энергоресурсов.
3. Развивать практические умения в области сбережения электроэнергии.
4.Снижение расходов бюджета на энергоснабжение за счет рационального использования всех энергетических ресурсов и повышение эффективности их использования через создание экономических и организационных условий.
Поставленные цели и задачи в данном проекте достигаем с помощью сравнения характеристик видов ламп: лампы накаливания, лампы дневного света (люминесцентные), светодиодные.
Рассмотрим трубчатую лампу накаливания (Рисунок 1). Модель: Linestra 120 w s14s OSRAM. Мощность: 120 w. Световой поток: 840 Лм. Лампы - OSRAM SPECIAL LINESTRA излучают очень теплый, мягкий свет. Область применения: подсветка потолков,зеркал в ванных комнатах, гардеробах и в стенных шкафах. Стоимость: в среднем 500-600 рублей. Срок службы лампы накаливания составляет примерно 1000 часов. При увеличения напряжения срок службы снижается.
Преимущества лампы накаливания:
- налаженность в массовом производстве,
- доступная стоимость,
- небольшие размеры,
- быстрый вход на рабочий режим,
- отсутствие токсичных компонентов,
- непрерывный спектр излучения,
- приятный и привычный в быту спектр,
- морозостойкость
Рисунок 1
Недостатки лампы накаливания: низкая световая отдача, относительно малый срок службы, хрупкость и чувствительность к удару, представляют пожарную опасность.
Энергосберегающие лампыДля тех, кто хочет сэкономить деньги на электричестве и не хочет мириться с расточительством ламп накаливания, была придумана так называемая люминесцентная (или энергосберегающая) лампа – КЛЛ.
Рисунок 2
Рассмотрим люминесцентную лампу заполненную ртутью (Рисунок 2).
Мощность: 36 w. Световой поток: 2850 Лм. Срок службы: до 70 тыс. часов. Средняя цена: 600 руб. Энергосберегающие лампы при одинаковой яркости цвета потребляют в 5-6 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания. Единственно, чего «не любят» люминесцентные лампы, – частого включения и выключения. Точнее, если интервал между выключением и новым включением – меньше двух минут.
Все люминесцентные лампы содержат ртуть (хоть и в очень малых количествах). Оказывается, проблема утилизации этой продукции в нашей стране еще не решена. Все крупные потребители люминесцентных ламп обязаны заключать договоры с фирмами, занимающимися утилизацией.
Светодиодные лампы
Светодиодная лампа (Рисунок 3) является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет применять в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Светодиодные лампы не используют веществ, содержащих ртуть, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или разрушения.
Модель: Т8 – SB 120.
Рисунок 3
Мощность:18 W.
Световой поток: 1800 Лм.
Срок службы: примерно 6000 часов.
Средняя цена: 400р.
Практическая часть
При планировании освещения, в первую очередь нужно определить соответствующую нормам целевую освещенность и посчитать общий световой поток, который должны давать светильники в помещении. Необходимо, чтобы фактическая освещенность совпадала с нормами по СанПиН. Средняя освещенность поверхности — это отношение падающего на нее светового потока к площади.
Произведем расчет фактической освещенности в кабинете:
Ефакт.=,
где n = 36, n – кол-во ламп.
Но в реальном помещении часть светового потока светильника рабочих плоскостей не достигает, пропадая на стенах. Освещенность в помещении – это отношение общего светового потока светильников к площади помещения с поправочным коэффициентом «µ». Поэтому формула будет выглядеть следующим образом:
Ефакт.=.
Долю света «µ», который доходит до рабочих поверхностей, можно оценить на глазок. В самом общем приближении для некоего очень среднего помещения с какими-то там светильниками до рабочих поверхностей доходит примерно половина света, а значит для очень грубой оценки можно использовать коэффициент µ = 0,5.
Занесем полученные данные в таблицу.
Табл. 1. Расчет освещенности для разного типа ламп
Вид лампы |
Ф, световой поток, Лм |
S, площадь помещения, |
, освещенность, Лк. |
Накаливания |
840 |
56,05 |
269,76 |
Светодиодная |
1800 |
56,05 |
578,06 |
Люминесцентная |
2850 |
56,05 |
915,25 |
Сравним полученные данные с нормами по СанПиН.
Табл. 2. Сравнительная таблица освещенности
Е по СанПиН |
|
269,76 |
300-500 |
578,06 |
300-500 |
915,25 |
300-500 |
Рассчитаем потребление электроэнергии на освещение помещений с временным пребыванием людей, кВт⋅ч:
W=P*n*t, при t=7,
где W - энергопотребление, P – мощность одной лампы, t – время работы системы освещения.
Для лампы накаливания.
За рабочие сутки: W=120*36*7=30,24 кВт⋅ч.
За месяц (в среднем 30 дней): W=30,24*30=907,2 кВт⋅ч.
За учебный год: W=907,2 *10=9072 кВт⋅ч.
Для лампы дневного света (люминесцентной).
За рабочие сутки: W=36*36*7=9,07 кВт⋅ч.
За месяц (в среднем 30 дней): W=9,07*30=272,1 кВт⋅ч.
За учебный год: W=272,1*10=2721 кВт⋅ч.
Для светодиодной лампы.
За рабочие сутки: W=18*36*7=4,54 кВт⋅ч.
За месяц (в среднем 30 дней): W=4,54*30=136,2 кВт⋅ч.
За учебный год: W=136,2*10=1362 кВт⋅ч.
Занесем полученные данные в таблицу.
Табл. 3. Потребляемая энергия день,кВт⋅ч
Вид лампы |
День |
Месяц |
Учебный год |
Накаливания |
30,24 |
907,2 |
9072 |
Светодиодная |
4,54 |
136,2 |
1362 |
Люминесцентная |
9,07 |
272,1 |
2721 |
Рассчитаем стоимость потребляемой электроэнергии, руб.: C = *W, при
Занесем полученные данные в таблицу.
Табл. 4. Стоимость потребляемой электроэнергии, руб.
Вид лампы |
День |
Месяц |
Учебный год |
Накаливания |
123,984 |
3 719,52 |
37 195,2 |
Светодиодная |
18,614 |
558,42 |
5 584,2 |
Люминесцентная |
37,187 |
1 115,61 |
11 156,1 |
Из проведенных расчетов видим, что замена ламп дневного света на светодиодные позволит снизить использование электроэнергии на работу осветительных установок.
Методика оценки срока окупаемости мероприятия
Зачастую для оценки инвестиционной привлекательности мероприятийпо энергосбережению и повышению энергетической эффективностидостаточно использовать такой критерий, как простой срок окупаемости.Срок окупаемости – период времени,необходимый для того, чтобы доходы, генерируемые инвестициями,покрыли затраты на инвестиции.
Экономия электроэнергии за год после замены ламп будет равна, кВт⋅ч:
∆W= Wлл - Wсл,
где Wсл – энергопотребление светодиодной лампы, Wлл – энергопотребление люминесцентной лампы.
∆W=2721-1362=1359 кВт⋅ч.
Годовая экономия в денежном выражении составит, тыс. руб.:
C=11 156,1 - 5 584,2=5571,9 руб.
Рассчитаем простой срок окупаемости:
OK= ,
где – затраты на замену люминесцентных ламп светодиодными, = Цсл*n, Цсл – цена одной светодиодной лампыТ8 – SB 120.
= 400*36 = 14400 руб.
OK == 2,6 года.
Методы энергосбережения
Для того чтобы эффективно экономить электроэнергию в колледже необходимо следовать следующим правилам.
Выполнять разъяснительную работу среди учителей и обучающихся, направленную на воспитание чувства экономии и бережливости при использовании электроэнергии. Лампочки на лестничных пролетах в дневное время должны быть погашены. В электрощиты, подвалах, мастерских свет должен гореть только при выполнении работ в этих помещениях. Такое бережное расходование электричества может принести до 25% экономии.
Рекомендуется использовать электротовары с высоким классом электросбережения (больше всего подойдет класс A).
Выключать электроприборы, когда они не нужны. Использовать режим энергосбережения компьютера, что позволит сэкономить до 50 % энергии. И не забывайте выключать мониторы, когда не пользуетесь ПК. Больше всего электричества потратят именно они.
Выключать освещение в кабинетах во время перемен.
Стараться чаще использовать естественное освещение, при этом необходимо не забывать регулярно мыть окна – грязные стекла пропускают меньше света. Так же необходимо от грязи протирать и сами лампы.
Использовать светодиодные лампы вместо люминесцентных ламп. Исходя из расчетов, именно они являются самыми энергосберегающими.
Использовать в колледже таймеры, которые реагируют на различные «возмущения». Указанные датчики монтируются в корпус электрического патрона. При установке с действием на звук лампочка загорается на несколько десятков секунд (время необходимое для каких-либо действий) и гаснет. Источником звука могут быть хлопок ладонями, шаги, разговор и прочие звуки. Или использовать датчики на движение. При установке таких приборов можно достичь экономии до 50%.
До начала и после окончания всех занятий выключать свет в коридорах и других неиспользуемых помещениях. Так же можно поставить датчики на включение и выключение автомата в заданное время.
В каждой аудитории создать так называемые «теневые коридоры». Это метод, когда первые ряды ламп и софиты соединены на одном выключателе. Так как большинство классов оборудовано проекторами или интерактивными досками, а передние ряды ламп дают для доски/экрана слишком большую освещенность, и изображение зачастую нечеткое, есть смысл эти ряды отключать. Так же этот метод действен вне занятий. Например, когда преподаватель проверяет тетради, и освещение всего кабинета не нужно.
Эти правила следует использовать не только в учебных учреждениях, но и дома, в офисах и на промышленных предприятиях.
Заключение
В заключении можно сделать следующий вывод:
- в нашем учебном заведении необходимо использовать светодиодные лампы на основании выше приведенных расчетов в практической части;
- данные расчеты показали финансовую экономию колледжа;
- в дальнейшем при переходе всего учреждения на светодиодные лампы, финансовые затраты на электроэнергию в среднем сократятся в 2 раза.
Литература
http://pbprog.ru/documents/documents_element.php?ELEMENT_ID=1005
http://osvete.ru/
Прохоров А.М. Большой энциклопедический словарь. 2-е изд., перераб. и доп. – С. – Пб.: Норинт, 2004.
Савельев И.В. Основы теоретической физики. Т.1. Механика и электродинамика. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991.