Maximale Energiepower im Kindergarten. Das Konzept der Energie. Energieverbrauch in der Schule. Richtige Einstellung des Warmwasserboilers

1.1. Energiekonzept

Energie- ein Wort griechischen Ursprungs, das Aktivität bedeutet. Wir benötigen es zum Heizen, Beleuchten, Bewegen von Fahrzeugen, zum Betrieb aller Arten von Maschinen, Mechanismen usw.

Was ist Energie?
Jedes Jahr weiter Haushaltsbedürfnisse ein zunehmender Anteil des Stroms wird verbraucht; Der Einsatz elektrifizierter Haushaltsgeräte nimmt enorm zu.

Das alles ist sehr teuer. Daher werden Einsparungen zur wichtigsten Quelle des Produktionswachstums.

Berechnungen haben gezeigt und die Praxis hat bestätigt, dass jede Einheit Geld, die für Maßnahmen zur Energieeinsparung ausgegeben werden, hat die gleiche Wirkung wie das Doppelte des Betrags, der für die Steigerung der Produktion aufgewendet wird.

Vor dem Hintergrund der Wirtschafts- (und Energie-)Krise in unserem Land scheint mir dieser Umstand bedenkenswert.

Es ist notwendig, den Gesamtenergieverbrauch zu senken, ohne die Versorgung der Gesellschaft mit materiellen Gütern zu verringern.

Und das geht nur auf eine Art und Weise: Energie effizienter nutzen, sonst spricht man auch von Energieeinsparung.

1.2. Energieverbrauch MBOU Sekundarschule Nr. 1 r. S. Lunino benannt nach. Artamonova N.S.

In der MBOU Secondary School Nr. 1 r. Lunino-Dorf benannt nach Artamonov N.S. von dreiundzwanzig Klassenzimmer Fünfzehn sind mit Energiesparlampen ausgestattet.

Ich beschloss, es herauszufinden, Wie viel Einsparungen kann unsere Schule pro Stunde erzielen?, wenn Sie alle Lampen durch energiesparende Lampen mit einer Leistung von 20 Wh ersetzen (der Tarif für 1 kWh beträgt 5 Rubel). Jedes Büro hat durchschnittlich 8 Glühbirnen.

Wenn sie alle energiesparend sind, dann:

23*8*20*=3680 W*h =3,68 kW*h

3,68*5=18,4 Rubel.

Aber in Wirklichkeit verbrauchen wir pro Stunde: 8*8*100+15*8*20 = 8800 Wh = 8,8 kWh.

8,8*5 = 44 Rubel. Die Ersparnis würde 44-18,4 = 25,6 Rubel betragen.

Ich habe den Stromverbrauch unserer Schule im Jahr 2015 ermittelt und eine Tabelle erstellt ( siehe Anhang 1). Es stellt sich heraus, dass der Stromverbrauch in den Monaten September bis Februar am höchsten und in den Sommermonaten am geringsten ist. Wie viel Geld wird der Stromverbrauch unserer Schule in einem Jahr kosten?

Um die Ausgaben vergleichen zu können, habe ich die Zahlung vierteljährlich berechnet.

Ein Viertel sind 3 Monate.

Der durchschnittliche Vergütungssatz für 1 kWh beträgt für unsere Schule 5 Rubel.

Wie viel Schulbudget könnte eingespart werden?, wenn wir dank Energiespartipps unseren Stromverbrauch in einem Jahr um 20 % senken würden?

159830*20%:100% = 31966 Rubel. Wow!

Alle Glühbirnen müssen durch energiesparende ersetzt werden.

Es ist kein Geheimnis, dass Kindergartengebäude ein Bereich erhöhter Aufmerksamkeit von Inspektionsbehörden wie der staatlichen Brandinspektion, der Sanitär- und Epidemiologiestation sind , Bauaufsichtsbehörden etc. Für vorschulische Bildungseinrichtungen (DOU) werden strenge regulatorische Anforderungen gestellt, insbesondere im Bereich der Stromversorgung und Geräte elektrische Netzwerke, elektrische Beleuchtung. Wir weisen darauf hin, dass Bau-, Umbau- und Elektroinstallationsarbeiten ohne ein entwickeltes und vereinbartes Stromversorgungsprojekt nicht möglich sind. In diesem Artikel betrachten wir einige Merkmale bei der Gestaltung der Stromversorgung und elektrischen Beleuchtung einer vorschulischen Bildungseinrichtung.

Entsprechend Regulierungsdokumente Elektrische Verbraucher des Kindergartens gehören nach PUE zur Kategorie II der Stromversorgung, einige elektrische Empfänger sogar zur Kategorie I. Zu den Verbrauchern der Kategorie I von vorschulischen Bildungseinrichtungen zählen elektrische Empfänger von Brandschutzanlagen, Gaswarnanlagen, Einbrecheralarm. Erinnern wir uns daran, dass gemäß PUE Verbraucher der Kategorie I mit Strom aus zwei unterschiedlichen, sich gegenseitig unterstützenden Stromnetzen versorgt werden. Eine Unterbrechung der Stromversorgung von Verbrauchern der Kategorie I ist für die Zeit bis zur automatischen Spannungswiederkehr möglich. Um diese Bedingung zu erfüllen, wird entweder ein automatisches Umschaltgerät zur Notstromversorgung (ABP) oder ein eingebauter Akku verwendet, der bei Ausfall der Arbeitsleistung die Standardbetriebszeit bereitstellt.

Zu den Stromverbrauchern der Kategorie II zählen weitere Stromverbraucher des Kindergartens. Laut PUE werden elektrische Empfänger der Kategorie II mit Energie aus zwei verschiedenen Stromquellen versorgt, die sich gegenseitig unterstützen. In diesem Fall wird die fehlende Stromversorgung für die Zeit behoben, die für die Umschaltung auf den Notstromeingang durch einen diensthabenden Elektriker oder ein mobiles Elektrikerteam erforderlich ist.

2. Implementierung der Stromnetze des Kindergartens.

Eine der Hauptanforderungen der Normen ist die Implementierung von 0,4-kV-Stromversorgungsnetzen sowie Verteilungsnetzen des externen elektrischen Beleuchtungssystems auf dem Territorium der vorschulischen Bildungseinrichtung unter Verwendung von Kabelleitungen. Diese Anforderung ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die Kabelleitung anders ist Oberleitung(VL) ist betriebssicherer und zuverlässiger, da es im Boden praktisch keinen Umwelteinflüssen ausgesetzt ist.

Was die Implementierung interner Stromnetze eines Kindergartens betrifft, gibt es auch eine Reihe von Merkmalen, beispielsweise die Verwendung von Kabeln, die in einer Gruppeninstallation keine Verbrennung auslösen, eine verringerte Rauch- und Gasemission aufweisen und dabei keine korrosiven Produkte ausstoßen Verbrennung und Schwelen und haben Verbrennungsprodukte mit geringer Toxizität. Kabelleitungen für Stromversorgungssysteme Brandschutz(SPZ) muss zusätzlich zu den oben genannten Eigenschaften auch im Brandfall für die für den Betrieb der SPZ-Anlagen erforderliche Zeit funktionsfähig sein. Nicht alle importierten und inländischen Kabel- und Drahtprodukte erfüllen diese Anforderungen.

3. Merkmale der Installation elektrischer Geräte in Kindergartenräumen.

Alle elektrischen Geräte im Kindergartengelände müssen an einem für Kinder unzugänglichen Ort installiert werden. Zum Beispiel die normalisierte Höhe Steckdosen in Räumen für Kinder (Räume für Spiele und Aktivitäten, Gruppenraum, Raum für Musikunterricht, Umkleideraum, Raum für Sportunterricht, Räume für Kinderclubs und -abteilungen) ist in einer Höhe von 1800 mm über dem Boden vorgesehen.

4. Beleuchtung von Vorschulräumen.

Die Beleuchtung in Räumen für Kinder sollte durch Beleuchtungsgeräte mit schützenden Lichtstreuvorrichtungen erfolgen. Drinnen technischer Zweck Beispielsweise müssen Lampen in Gastronomiebetrieben und Wäschereien über einen staub- und feuchtigkeitsdichten Schutz verfügen.

Das Mindestbeleuchtungsniveau in vorschulischen Bildungseinrichtungen wird durch Abteilungsstandards, sanitäre und epidemiologische Standards sowie Standards für künstliche und kombinierte Beleuchtung von Wohn- und Wohnräumen geregelt Öffentliche Gebäude. Die Beleuchtungsstärke von Gruppen- und Spielräumen muss mindestens 400 Lux auf Bodenhöhe, Umkleidekabinen usw. betragen Arztpraxis- nicht weniger als 300 Lux, Empfangsräume und Isolierstationen - nicht weniger als 200 Lux, Schlafzimmer - nicht weniger als 100 Lux.

Lichtsystem Das Vorschulbeleuchtungssystem gliedert sich in ein Arbeitsbeleuchtungssystem und ein Notbeleuchtungssystem, das wiederum in Evakuierungs- und Ersatzbeleuchtung unterteilt ist. Das Projekt sieht das Vorhandensein der einen oder anderen Art elektrischer Beleuchtung in den Räumlichkeiten des Kindergartens vor.

5. Schutzmaßnahmen.

Schaffung effektives System Erdung, der Einsatz von Fehlerstromschutzgeräten, Kurzschluss- und Überlaststromschutzgeräten, Gasanalysesystemen, Feuer- und Sicherheitsmeldern, Blitzschutzsystemen – das ist bei weitem nicht der Fall volle Liste Lösungen des Kindergarten-Stromversorgungsprojekts. Ohne Erfüllung dieser und weiterer Anforderungen erfolgt keine Freigabe der Elektrokonstruktion durch den Sachverständigen.

Daher ist die Organisation der Stromversorgung und elektrischen Beleuchtung für einen Kindergarten eine komplexe Aufgabe. Die Erledigung dieser Aufgabe hängt von der Buchhaltung ab Unterschiedliche Faktoren, Kenntnis der Besonderheiten der Arbeit vorschulischer Bildungseinrichtungen, Einhaltung der Anforderungen von Normen und Vorschriften, daher sollte die Entwicklung eines Kindergarten-Stromversorgungsprojekts einem erfahrenen Konstrukteur anvertraut werden. Wenn Sie bei uns die Implementierung einer elektrischen Beleuchtung für einen Kindergarten in Auftrag geben, erhalten Sie hochwertige, den behördlichen Unterlagen entsprechende und technische Spezifikationen Dokumentation, die vom Sachverständigen problemlos genehmigt werden kann.

Naumova Kristina, Mochalova Marina, Ruzanova Ekaterina – 11. Klasse

Bei dem Projekt handelt es sich um eine Studie über den Stromverbrauch in einer Schule und die Suche nach Möglichkeiten zur Einsparung und Einsparung von Strom.

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Vorschau:

Bildungsabteilung

Gemeindebezirk Ardatovsky der Region Nischni Nowgorod

Gemeindehaushalt Im Algemeinen Bildungseinrichtung„Lichadeevskaya-Sekundarschule“

Bezirksbühne

Regionaler Designwettbewerb

zum Thema Energiesparen „Kleine Watt“

Projekt

« Effektiver Einsatz

Strom in der Schule“

Ruzanova Ekaterina – 17 Jahre alt,

Naumova Kristina – 17 Jahre alt.

Leitung: Marina Vladimirovna Klochkova – Physiklehrerin

S. Lichadeevo

2015

SEITE

1. Einführung. …………………………………………………………………………………….. 3

• Darstellung des Problems……………………………………………………….. 4
• Projektziel……………………………………………………………………………………4
• Projektziele………………………………………………………………………………. 4

1. Hauptinhalt des Projekts…………………………………………………….. 5

1. Ermittlung des täglichen Stromverbrauchs……………………… 5
2. Möglichkeiten zur Reduzierung des Energieverbrauchs……………………………… 7
3. 
   Stromverbrauch…………………………………………………….. 10

1. Fazit…………………………………………………………………………………... 11
2. Verwendete Literatur……………………………………………………….. 13
3. Anhang……………………………………………………………………………… 14

1. Einführung

Die Schule veranstaltet zahlreiche Veranstaltungen in verschiedenen Bereichen, darunter Korruption, Terrorismus, Einführung in Wohnraum und kommunale Dienstleistungen sowie den Tag des Lichts. Am Ende der Veranstaltung „Licht und unser Leben“ stellte uns der Physiklehrer zwei Fragen: „Wie viel Strom verbraucht unsere Schule?“ Kann man Strom sparen?“ Manchen mögen diese Fragen lustig oder teilweise sogar kindisch erscheinen, aber sie haben uns ernsthaft interessiert. Die Antwort auf diese Fragen könnte der Hausmeister finden, der die Daten monatlich überwacht Stromzähler. Aber wir suchen nicht nach einfachen Wegen, denn wir werden bald darauf eingehen müssen Erwachsenenleben, und wir werden dieses Wissen brauchen. Wir beschlossen, selbst herauszufinden, wie viel Energie die Schule verbraucht und wie viel wir monatlich für Strom bezahlen müssen. Und dann, nach der Analyse der Situation, Möglichkeiten finden, Energie zu sparen.IN moderne Verhältnisse Die Schule muss in der Lage sein, das gesamte für ihren Unterhalt bereitgestellte Geld einzusparen.

Der Physiklehrer erklärte sich bereit, uns dabei zu helfen. Und nachdem wir uns so zuverlässige Unterstützung gesichert hatten, machten wir uns auf den Weg. Wir erstellten einen Plan für die Schule und identifizierten die Studienobjekte. Wir mussten Folgendes tun:Zählen Sie die Anzahl der Lampen unterschiedlicher Leistung und Modifikation, die für die Beleuchtung in der Schule verwendet werden, sowie Elektrogeräte und Computerausrüstung (mit Angabe der Leistung); Berechnen Sie anhand von Fragebögen und Beobachtungen die durchschnittliche Zeit, während der jede Lampe täglich leuchtet und das Gerät in Betrieb ist.Um es interessanter zu machen, haben wir uns aufgeteilt, um zu vergleichen, wer mehr Energie verbrauchen würde. Ruzanova Ekaterina sammelte Daten über Computerausrüstung, Mochalova Marina zählte den Energieverbrauch von Elektrogeräten und Naumova Kristina fand heraus, wie viel Energie für das Verbrennen von Glühbirnen aufgewendet wurde. Bei unserer Arbeit haben wir uns entschieden, nicht nur den Stromverbrauch der Schule zu berechnen, sondern auch unser Wissen über Strom im Allgemeinen, über Möglichkeiten, ihn zu beziehen, zu verallgemeinern und natürlich darüber nachzudenken, wie er eingespart werden kann.Dazu mussten wir den täglichen durchschnittlichen Stromverbrauch in der Schule berechnen, die monetären Kosten für Strom berechnen und diese mit den tatsächlichen Kosten vergleichen; Wählen Sie Möglichkeiten, den Stromverbrauch in der Schule zu senken, ohne zusätzliche Mittel anzuziehen.Die Arbeiten wurden über einen Monat durchgeführt. In der ersten Woche werden Informationen zu allen Geräten gesammelt, die Strom verbrauchen: Leistung, Gesamtbetriebszeit aus dem Netzwerk, Nutzungsdauer. Analyse der erzielten Ergebnisse in der zweiten Woche. In der dritten Woche wird der Betrieb aller Geräte überwacht, die Strom verbrauchen. Woche vier – Berichtsvorbereitung.

Formulierung des Problems

Unter modernen Bedingungen eine der Schlüsselrichtungen in der Tätigkeit von Körpern Kommunalverwaltung Istsparsamer und rationeller Umgang mit Energieressourcen.

Unter den Bedingungen der Wirtschaftskrise ist es notwendig, sich in der Schule für Energieeinsparungen zu engagieren effektive Wege reduzierenStromverbrauchHierzu ist es notwendig herauszufinden, welche Lampen, Elektrogeräte oder Geräte den größten Anteil am Stromverbrauch in der Schule ausmachen.

Wir stellen das Problem: „Wie viel Strom verbraucht unsere Schule?“ Finden Sie Möglichkeiten, Energie zu sparen.“

Ziel:

Finden Sie durch Berechnungen heraus, wie viel Strom an einem Tag in der Schule verbraucht wird. Und auch, um unser Wissen über Elektrizität im Allgemeinen sowie über Geräte, die damit arbeiten, zu verallgemeinern. Nun, natürlich haben wir über Möglichkeiten nachgedacht, die Energiekosten zu senken.

Aufgaben:

• Zählen Sie die Anzahl der Lampen unterschiedlicher Leistung und Modifikation, die für die Beleuchtung in Schulen verwendet werden, sowie Elektrogeräte und technische Geräte (mit Angabe der Leistung).
• Berechnen Sie anhand von Fragebögen und Beobachtungen die durchschnittliche Zeit, während der jede Lampe täglich leuchtet und das Gerät in Betrieb ist.
• Berechnen Sie den täglichen durchschnittlichen Stromverbrauch der Schule, berechnen Sie die monetären Stromkosten und vergleichen Sie diese mit den tatsächlichen Kosten.

1. Die Hauptphasen der Arbeit am Projekt.
   

1. Formulierung des Problems.
2. Definition von Zielen und Vorgaben.
3. Erstellung eines Arbeitsplans für das Projekt.
4. Verteilung der Verantwortlichkeiten für die Informationsbeschaffung:
   Kristina Naumova – Beleuchtung;
   Mochalova Marina – Elektrogeräte;
   Ruzanova Ekaterina – Computertechnologie.
5. Sammlung notwendiger Informationen: Liste und Menge der Elektrogeräte, Leistung der Elektrogeräte.
6. Ermittlung der Betriebsstunden aller Lampen und Elektrogeräte.
7. Erkundigen Sie sich beim Schulleiter nach der Menge an Strom, die die Schule durchschnittlich pro Monat verbraucht.
8. Erstellen einer Tabelle in Excel-Programm zur Dateneingabe.
9. Auswahl, Einführung und Anwendung von Formeln zur Berechnung der verbrauchten Energiemenge.
10. Daten in Excel-Tabellen eingeben.
11. Analyse der erzielten Ergebnisse.
12. Vergleich der empfangenen Daten mit Zählerständen.
13. Untersuchung und Analyse von Möglichkeiten zur Reduzierung des Stromverbrauchs.
14. Auswahl der optimalen Option zur Reduzierung des Energieverbrauchs.
15. Kostenschätzung für den Einsatz ausgewählter Reduktionsmethoden
    Stromverbrauch
16. Analyse der Projektarbeit.
17. Projekt-Design.

1. Ermittlung des täglichen Stromverbrauchs

Vom 10. bis 17. November zählten wir die Gesamtzahl aller Lampen jeder Art, die für die Beleuchtung in der Schule verwendet wurden, und zeichneten deren Leistung sowie die Anzahl der verwendeten Monitore, Systemeinheiten, Drucker, Projektoren und anderen Elektrogeräte auf. Der Einfachheit halber haben wir Tabellen für Lehrer und Schulreiniger zusammengestellt, anhand derer man abschätzen konnte, wie lange ein bestimmtes Gerät oder eine bestimmte Beleuchtungslampe täglich genutzt wurde. Tagsüber zeichneten die Lehrer auf, wie viele Unterrichtsstunden mit Licht unterrichtet wurden, ob sie das Licht in den Pausen ausschalteten, ob sie die Jalousien im Büro öffneten, um natürliches Licht hereinzulassen, und wie lange sie es nutzten technische Mittel. Reinigungskräfte wurden zu den gleichen Fragen zu Fluren, Treppenhäusern usw. befragt Hauswirtschaftsräume. Wir haben den Gesamtarbeitsaufwand in Stunden für jeden Lampen- und Gerätetyp separat pro Tag berechnet. Während der Woche beobachteten wir die Klassenzimmer in der Schule, kamen früh zur Schule und zeichneten auf, wann in jedem Klassenzimmer das Licht an- und wann es ausgeschaltet wurde. Um den Energieverbrauch zu ermitteln, muss die Leistung des Geräts mit der Betriebsdauer multipliziert werden. Die Gesamtbetriebszeit wurde für jeden Lampen- und Elektrogerätetyp separat berechnet. Insgesamt verfügt die Schule über 367 lange Leuchtstofflampen, 19 Glühlampen und 6 Strahler; wir haben die Betriebszeit jeder Lampe addiert und so ihre Gesamtbetriebszeit ermittelt. Der Energieverbrauch ist numerisch gleich der Arbeit des Stroms: A=Pt, wobei A die Arbeit, P die Leistung und t die Zeit ist. Um die Arbeit in kWh zu erhalten, haben wir die Leistung aller Lampen und Elektrogeräte in kW umgerechnet, dafür den Wert in W durch 1000 geteilt und die Zeit in Stunden berechnet. Um die Kosten der verbrauchten Energie in kWh zu ermitteln, haben wir die Energiemenge mit dem Preis pro 1 kWh multipliziert. Alle durchgeführten Berechnungen wurden in Tabellen eingefügt.

Analyse der erhaltenen Daten.

Stromverbrauch für Beleuchtung im Durchschnitt pro Tag

Die Energiekosten für die übrigen Elektrogeräte wurden auf die gleiche Weise ermittelt.

Computertechnologie

Elektrische Ausrüstung

Nach unseren Berechnungen beträgt der tägliche Stromverbrauch in der Schule118,76 kW. Kann dieses Ergebnis als zuverlässig angesehen werden? Ja, denn er entspricht nahezu dem tatsächlichen Wert des Stromverbrauchs pro Tag. Nach den Zählerständen des Monats November lag die durchschnittliche Tagesleistung bei 118,4 kW.

1. Möglichkeiten zur Stromreduzierung

Der Energieverbrauch einer Beleuchtungsanlage über einen bestimmten Zeitraum wird durch die Leistung der Beleuchtungseinrichtung und deren Gesamtbetriebszeit für diesen Zeitraum bestimmt. Dies bedeutet, dass der Stromverbrauch im Wesentlichen auf zwei Arten reduziert werden kann: durch Reduzierung der nominellen (oder aktuellen) Beleuchtungsleistung und durch Reduzierung der Betriebszeit. Darüber hinaus sollte dies nicht zu einer Verschlechterung der Beleuchtungsqualität führen.

Die Reduzierung der nominellen (installierten) Beleuchtungsleistung bedeutet zunächst einmal den Übergang zu effizienteren Lichtquellen, die die erforderlichen Lichtströme bei deutlich geringerem Energieverbrauch liefern. Eine Reduzierung der Beleuchtungsleistung birgt allerdings noch begrenzte Energieeinsparpotenziale. Beispielsweise haben die besten Lichtquellen, die derzeit für die Innenbeleuchtung verwendet werden, hinsichtlich der Lichtausbeute praktisch die Grenze von 96–104 lm/W erreicht, während gleichzeitig die relativen Verluste in den Vorschaltgeräten auf 10 % oder weniger reduziert wurden. Auch die Stabilität dieses Wertes ist hoch und liegt am Ende der Lampenlebensdauer bei 80-95 % des Ausgangswertes. das gilt auch für moderne Typen Lampen, reale Werte, deren Wirkungsgrad 70-80 % beträgt und deren Abnahme im Laufe der Zeit unbedeutend ist.

Langfristig lassen sich weitere bedeutende Chancen finden. Diese Möglichkeiten sind mit der Umsetzung verbunden moderne Systeme Verwaltung, Regelung und Überwachung von Beleuchtungsanlagen. Anwendung von einstellbar Leuchtstofflampen ermöglicht es Ihnen, sie zu verwendenbei reduzierter (im Vergleich zur Nennleistung) Leistung. Das bedeutet, dass bei konstanter installierter Beleuchtungsleistung die aktuelle (tatsächlich verbrauchte) Leistung und der Energieverbrauch reduziert werden.

Diesen Vorteil können Sie ohne Abstriche bei der Beleuchtungsqualität auf verschiedene Weise nutzen.

Erstens ist es möglich, den Lichtstrom (und damit die Leistung) von Lampen in der Anfangsphase ihres Betriebs leicht zu reduzieren, wenn der von neuen Lampen abgegebene Lichtstrom übersteigt erforderlicher Wert. Mit zunehmendem Alter der Lampen kann sie schrittweise erhöht werden, was neben der Energieeinsparung auch eine längere Stabilität der Beleuchtung im Laufe der Zeit gewährleistet.

Zweitens übersteigt die Anzahl der Lampen oft aus baulichen, architektonischen oder anderen Gründen genau das, was laut Beleuchtungsberechnungen erforderlich ist. Die einzige Möglichkeit, einen übermäßigen Energieverbrauch zu vermeiden, besteht in diesem Fall darin, die Beleuchtungsleistung weiter zu reduzieren. Nach Schätzungen im Artikel „Maßnahmen zur Reduzierung des Stromverbrauchs und zur rationellen Nutzung von Elektrizität“ von Rafik Bedretdinov http://www.technolux.info/ Beleuchtung auf dem Portal ExpertUnion kann das Potenzial für Energieeinsparungen allein in diesen beiden Fällen unterschiedlich sein von 15 bis 25 %.

Drittens, wenn wir die Anwesenheit in den Räumlichkeiten berücksichtigen natürliches Licht Bei Tageslicht erweist sich selbst die durch den Ausgleich der angezeigten Überbeleuchtung reduzierte Lampenleistung als zu hoch im Vergleich zum Bedarf. Rationeller Einsatz Tageslicht(umziehen von künstliches Licht kombiniert) können die größten Energieeinsparungen erzielt werden, da die Lampen zu vielen Tageszeiten vollständig ausgeschaltet oder mit minimaler Leistung (1-10 % der Nennleistung) eingeschaltet werden können. Die Energieeinsparung beträgt 25-40 %.

Alles oben Genannte läuft also darauf hinaus, dass Sie den Stromverbrauch senken können, indem Sie die Leistung der Lampen ändern. Aber wie reguliert man die Leistung?

Ein Dimmer (vom englischen dim – „verdunkeln“) ist ein Regler elektrische Energie Last, die mit ihr in Reihe geschaltet ist. Mit dem Dimmer können Sie die zugeführte Spannung stufenlos oder schrittweise ändern Beleuchtungskörper, wodurch die Helligkeit seines Leuchtens angepasst wird, Wikipedia.

Dimmer für Leuchtstofflampen.Zum Dimmen von Leuchtstofflampen werden spezielle elektronische Vorschaltgeräte (EPGs) mit Steuerfunktionen verwendet. Der Prozess der Steuerung einer Leuchtstofflampe ist aus technischer Sicht sehr kompliziert und ich habe die Einzelheiten noch nicht verstanden. Mir wurde jedoch klar, dass elektronische Vorschaltgeräte beim Dimmen die an die Lampenelektroden angelegte Spannung reduzieren, ihre Frequenz (ihr Wert kann 100 kHz erreichen) und ihren Strom erhöhen. Gleichzeitig ändert die Lampe stufenlos ihre Helligkeit, ihre Lebensdauer wird jedoch nicht verkürzt. Gesteuerte elektronische Vorschaltgeräte werden entsprechend den bestehenden lichttechnischen Standards in zwei Klassen eingeteilt: analog und digital.

Bei analogen Geräten ist am Steuereingang des elektronischen Vorschaltgeräts entweder ein Potentiometer eingebaut, mit dem Sie den Wert der Steuerspannung verändern können, oder es wird eine konstante Steuerspannung (Analogsignal) im Bereich von 1-10 V zugeführt. Die Helligkeit der Lampe variiert zwischen 1 und 100 %. Die Anzahl der an analogen elektronischen Vorschaltgeräten angeschlossenen Lampen geben die Hersteller im Gerätepass an. Der Preis für eine Reihe von Regulierungsgeräten liegt zwischen 800 und 1000 Rubel. Es gibt beispielsweise 700, 800, 1000 und 1500 W, das heißt, sie sind für 38, 44, 55 und 83 ausgelegt Leuchtstofflampen Mit einer Leistung von 18 W reicht also 1 Dimmer für den Flur.

Die Energieeinsparung beträgt bis zu 25 % bei Standardeinschaltung, d. h. Es wird weniger Strom aufgewendet, um ein bestimmtes Beleuchtungsniveau zu erzeugen. Und wenn das natürliche Licht zunimmt, können Sie die Helligkeit von Leuchtstofflampen dimmen und so deutlich weniger Strom verbrauchen.

In der Literatur haben wir einen weiteren Vorteil der Verwendung elektronischer Vorschaltgeräte entdeckt: Sie sorgen für einen stabilen Lichtstrom, wenn die Versorgungsspannung pulsiert, und verhindern so die „Ermüdung der Augen“ bei der Arbeit am Computer. Entsprechend Hygienestandards Welligkeitsniveau Lichtstrom muss sein
- in Räumen, die mit Computern ausgestattet sind, nicht mehr als 5% (SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03)
- in Institutionen Allgemeinbildung, primär, sekundär und höher besondere Bildung – 10% (SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03). Somit führt der Einsatz von Dimmern in der Schule zur Einhaltung der SanPiN-Anforderungen.

Es empfiehlt sich, Glühlampen durch Energiesparlampen zu ersetzen; drei Lampen von 60 - 80 W können durch eine Energiesparlampe von 36 W ersetzt werden, die Beleuchtungsstärke ändert sich nicht, die Ersparnis beträgt 80 %.

Die durchschnittliche Betriebszeit pro Tag der Gesamtzahl dieser Lampen wird um das Dreifache reduziert. Der Energieverbrauch beträgt 0,036 370/3 = 4,44 kWh an einem Tag, das ist fünfmal weniger.

Hier finden Sie eine Vergleichstabelle zwischen Kompaktleuchtstofflampen und Glühlampen.
Die Tabellendaten zeigen überzeugend den Vorteil von Energiesparlampen.

Doch Energiesparlampen haben auch ihre Nachteile.

Nachteile von Energiesparlampen

• Quecksilber und Phosphor sind in Energiesparlampen vorhanden, wenn auch in sehr geringen Mengen.
• Die Aufwärmphase dauert ca. 2 Minuten,
• Ungeeignet für den Betrieb in niedrigen Temperaturbereichen (-15-20 °C),
• Lampen mögen es nicht, häufig ein- und ausgeschaltet zu werden.
• Hoher Preis. Preis Energiesparlampen 10–20 Mal teurer als eine herkömmliche Glühbirne.

Hauptproblem: Entsorgung

Wir beschlossen, herauszufinden, was eine Glühlampe ist.. Eine Glühlampe ist eine künstliche Lichtquelle, die elektrische Energie in Licht umwandelt, indem sie eine Metallspirale, den sogenannten Glühkörper, erhitzt. Der derzeit verwendete Filamentkörper ist hauptsächlich eine Spirale aus Wolfram und darauf basierenden Legierungen. Die Bauformen von Glühlampen sind sehr vielfältig und abhängig vom Verwendungszweck. Die gemeinsamen Elemente sind jedoch der Glühkörper, die Glühbirne und die Stromleitungen. Abhängig von den Eigenschaften eines bestimmten Lampentyps können Glühfadenhalter verwendet werden verschiedene Designs, Lampen können ohne Sockel oder mit Sockel hergestellt werden verschiedene Arten, über einen zusätzlichen Außenkolben und weitere zusätzliche Strukturelemente verfügen. Die Lebensdauer einer Glühlampe beträgt etwa 1000 Stunden. Mit steigender Spannung sinkt die Lebensdauer. Die gute alte „Birnenbirne“ mit ihrem warmen, angenehmen Licht ist für viele auch heute noch ein Symbol für künstliches Licht. Seine Eigenschaften wie Einfachheit, Zugänglichkeit und Vielseitigkeit erklären seine große Beliebtheit.

Lassen Sie uns zunächst über die Vorteile von Glühlampen sprechen.

Vorteile:

• niedrige Kosten
• kleine Größen
• Unbrauchbarkeit von Vorschaltgeräten
• schneller Zugriff auf den Arbeitsmodus
• geringe Empfindlichkeit gegenüber Stromausfällen und Spannungsspitzen
• Fehlen toxischer Bestandteile und daher keine Notwendigkeit einer Sammel- und Entsorgungsinfrastruktur
• Fähigkeit, mit jeder Art von Strom zu arbeiten
• die Fähigkeit, Lampen für eine Vielzahl von Spannungen herzustellen (von Bruchteilen eines Volts bis hin zu Hunderten von Volt)
• Kein Flackern oder Brummen im Wechselstrombetrieb
• Kontinuierliches Emissionsspektrum
• haben keine Angst vor niedrigen Umgebungstemperaturen

Aber schauen wir uns nun seine Mängel an.

Mängel:

• geringe Lichtausbeute
• relativ kurze Lebensdauer
• Zerbrechlichkeit und Stoßempfindlichkeit
• Die Farbtemperatur liegt nur im Bereich von 2300-2900 K, was dem Licht einen gelblichen Farbton verleiht
• Glühlampen darstellen Feuergefahr. 30 Minuten nach dem Einschalten der Glühlampen erreicht die Temperatur der Außenfläche je nach Leistung folgende Werte: 40 W - 145 °C, 75 W - 250 °C, 100 W - 290 °C, 200 W - 330 °C. Wenn die Lampen mit textilen Materialien in Kontakt kommen, erwärmt sich ihr Leuchtmittel noch mehr.

„Mythen“ über den Schaden...

• Mythos Nr. 1 . Alle Energiesparlampen sind schädlich, weil... enthalten Quecksilberdampf und sind nicht umweltfreundlich.
  Internetinformation: Beispielsweise verzichten Kompaktleuchtstofflampen von Uniel, Photon und einigen anderen Herstellern auf den Einsatz von für Mensch und Natur schädlichen Quecksilberdämpfen. Anstelle von flüssigem Quecksilber wird es in den Kolben eingefüllt Metalllegierung(sog. „Amalgam“ – Kalziumamalgam). Diese Technologie ist auf dem Vormarsch.
• Mythos Nr. 2 . Energiesparlampen sind schädlich für die Augen.
  Internetinformation: Das eingebaute Vorschaltgerät selbst sorgt für eine Entladungsfrequenz von 30-50 kHz, also 30-50.000 Mal pro Sekunde, was für das Auge völlig unsichtbar ist.
• Mythos Nr. 3. UV-Strahlung von CFL kann zu Hautreizungen führen.
  Internetinformation: Die Belastung des Menschen durch Leuchtstofflampenlicht ist viel geringer als die Belastung durch natürliches Sonnenlicht.

Aus dem oben Gesagten schließen wir:

Glühlampen sind sehr bequem und praktisch in der Anwendung und Herstellung und nahezu ungefährlich Umfeld Von den Hauptnachteilen können wir nur den hohen Stromverbrauch und den niedrigen (im Durchschnitt) erwähnen(bei Verwendung von Energiesparlampen) Betriebsdauer.

1. Schätzung der Kosten für die Anschaffung ausgewählter Methoden zur Reduzierung des Energieverbrauchs

Es ist die Anschaffung von 60 Energiesparlampen erforderlich ungefähren Kosten 120 Rubel, also 7.200 Rubel, und die täglichen Ausgaben für diesen Artikel werden von 50 Rubel auf 10 Rubel reduziert. Somit beträgt die tägliche Ersparnis 40 Rubel, was bedeutet, dass sich alle diese Lampen in 180 Tagen amortisieren. In Anbetracht dessen in Akademisches Jahr 210 Tagen kann argumentiert werden, dass der Austausch von Glühlampen durch Energiesparlampen keine zusätzlichen Kosten mit sich bringt, aber nächstes Jahr spart 21040 = 8400 Rubel, mit denen Dimmer gekauft werden können. Es ist notwendig, 14 Dimmer zu einem ungefähren Preis von 800 Rubel zu kaufen, wir haben bereits 8.400 Rubel gespart und werden weitere 2.900 Rubel für den Kauf von Dimmern ausgeben (insgesamt 11.300 Rubel). Die Stromeinsparung bei Leuchtstofflampen beträgt 25-40 %, d. h. 40-60 Rubel pro Tag, also 8400-12600 Rubel. So können Sie ohne zusätzliche Investitionen in zwei Jahren Glühlampen durch Energiesparlampen ersetzen, Dimmer installieren und im dritten Jahr 16.800 bis 21.000 Rubel an Stromrechnungen sparen.

1. Abschluss

Unserer Meinung nach ist es notwendig, über das Energiesparen in der Schule nachzudenken. Wir halten das Forschungsthema insbesondere unter modernen Bedingungen für sehr interessant und wichtig.Wir brauchen Strom jede Minute, jede Sekunde. Alle Systeme werden mit Strom betrieben. Ein eintägiger Stromausfall legt den Betrieb aller Systeme lahm.Das Problem der Energieeinsparung ist heute zu einem der wichtigsten Probleme geworden. Aktuelle Probleme weltweit. Viele Staaten haben begonnen, Maßnahmen zur Energieeinsparung einzuführen. IN Russische Föderation Außerdem wurde beschlossen, auf energiesparende Technologien umzusteigen.

Bereits im November 2009 unterzeichnete der russische Präsident das Bundesgesetz„Über Energieeinsparung und Steigerung der Energieeffizienz sowie über die Einführung von Änderungen an bestimmten Rechtsakten der Russischen Föderation.“

Die Präsidialkommission für Modernisierung beabsichtigt, Russland von Glühlampen auf vielversprechendere Technologien umzustellen LED-Lampen.

An dieser Moment LED-Lampen sind die teuersten und effizientesten Beleuchtungsquellen für Privathaushalte. Die Brenndauer einer LED-Lampe ist 30-mal höher als die einer Glühlampe und der Stromverbrauch ist 10-mal geringer.

Heute engagiert sich der Staat im Energiesparen, kommerzielle Organisationen, Privatpersonen. Allmählich wird diese Arbeit zu einem festen Bestandteil des menschlichen Lebens, da die Energiequellen versiegen und neue Stromquellen noch nicht in vollem Umfang genutzt werden.

Nach Abschluss unseres Projekts haben wir festgestellt, ob wir und das Schulpersonal an der Energieeinsparung in unserer Schule beteiligt sind, was und wie geändert werden kann und wie die Energiekosten gesenkt werden können. Zur Ermittlung von Energiesparmethoden dienten vor allem Internetseiten als Informationsquelle. Die Analyse der verbrauchten Strommenge erfolgte eigenständig anhand von Berechnungen.

Der tatsächliche Stromverbrauch, gemessen am Stromzähler, stimmte mit unseren Berechnungen überein. Es wurde nicht nur der Energieverbrauch berechnet, sondern auch mehrere Möglichkeiten zur Reduzierung des Energieverbrauchs identifiziert, ohne dass sich dies nennenswert auf das Schulbudget auswirkte.

Daraus schließen wir, dass es besser ist, Energiespar- und LED-Lampen zu verwenden, da Glühlampen zwar sehr bequem und praktisch in der Anwendung und Herstellung sind, aber auch nicht wirklich schädlich für die Umwelt sind und der Anschaffungspreis dort allerdings erfreulich ist ist ein hoher Energieverbrauch und eine (im Vergleich zu Energiesparlampen) geringe Lebensdauer. Um Energie zu sparen, sollten Sie auch die Lampen überwachen, die fast den ganzen Arbeitstag über brennen, und diese bei ausreichend natürlichem Licht ausschalten.

Auch die Computertechnologie spielt eine wichtige Rolle bei der Menge der verbrauchten Energie. Da im Informatikunterricht regelmäßig der Computer zum Einsatz kommt, administrative Aufgaben, sowie von Lehrern während des Unterrichts und in den Pausen werden die Computer nicht ausgeschaltet, um keine zusätzliche Zeit mit dem Ein- und Ausschalten zu verschwenden. Um den Energieverbrauch von Computergeräten zu senken, ist es notwendig, den Computer nach Beendigung der Arbeit während einer Pause oder einem Wechsel in den Ruhezustand zu versetzen, wodurch der Energieverbrauch reduziert wird. Schalten Sie den Projektor aus, nachdem Sie ihn verwendet haben. Da die Leistung von Projektoren hoch ist und ein längerer Betrieb des Projektors zu Schäden an der Lampe führt, die den Hauptbestandteil des Projektors darstellt, fallen für die Reparatur zusätzliche Kosten an. Im Durchschnitt kann der Austausch einer Projektorlampe eine Schule 8.000 bis 10.000 Rubel kosten.

Kennengelernt Bildungsliteratur, wir haben von Seiten im Internet gelernt, wir haben viele neue Informationen für uns selbst gelernt, die uns im Leben nützlich sein werden. Während der Arbeit an dem Projekt haben wir außerdem Kenntnisse über Elektrizität wiederholt und die Geschichte der Lichtquellen untersucht.

Elektrizität ist eine Reihe von Phänomenen, die durch Existenz, Interaktion und Bewegung verursacht werden elektrische Aufladungen. Der Begriff wurde vom englischen Naturforscher William Gilbert in seinem Aufsatz „On the Magnet, Magnetic Bodies and the Great Magnet – the Earth“ (1600) eingeführt, der die Funktionsweise eines Magnetkompasses erklärt und einige Experimente mit elektrifizierten Körpern beschreibt. Er fand heraus, dass auch andere Stoffe die Eigenschaft haben, elektrisiert zu werden. Seit dem 19. Jahrhundert ist Elektrizität ein wesentlicher Bestandteil des Lebens der modernen Zivilisation geworden. Elektrizität wird zur Beleuchtung (elektrische Lampe) und Informationsübertragung (Telegraph, Telefon, Radio, Fernsehen) sowie zum Antreiben von Mechanismen (Elektromotor) verwendet, die aktiv im Transportwesen (Straßenbahn, U-Bahn, Trolleybus, elektrischer Zug) eingesetzt wird ) und in Haushaltsgeräte(Eisen, Küchenmaschine, Waschmaschine, Spülmaschine). Zur Stromerzeugung wurden Kraftwerke mit elektrischen Generatoren sowie Batterien und Elektrobatterien zur Speicherung geschaffen. Heutzutage wird Elektrizität auch dazu verwendet, Materialien herzustellen (Elektrolyse), sie zu verarbeiten (Schweißen, Bohren, Schneiden), Musik zu machen (E-Gitarre) usw.

Elektrischer Strom ist die geordnete unkompensierte Bewegung freier elektrisch geladener Teilchen, beispielsweise unter Einfluss elektrisches Feld. Solche Teilchen können sein: in Leitern – Elektronen, in Elektrolyten – Ionen (Kationen und Anionen), in Gasen – Ionen und Elektronen, im Vakuum unter bestimmten Bedingungen – Elektronen, in Halbleitern – Elektronen und Löcher (Elektron-Loch-Leitfähigkeit).

Die erste Glühbirne erschien 1878. Es wurde von Thomas Edison erfunden.

Thomas Edison lebte und arbeitete sein ganzes Leben in den Vereinigten Staaten. Er war der produktivste Erfinder von allen. Im Laufe seines Lebens patentierte er 1.093 verschiedene Erfindungen, darunter die elektrische Glühlampe. Im Jahr 1876 er eröffnete das weltweit erste Forschungslabor und nannte es eine „Erfindungsfabrik“. Einige Erfinder warfen ihm jedoch vor, ihre Entdeckungen gestohlen zu haben. Im Jahr 1877 Edison schuf den Phonographen, eine seiner berühmten Erfindungen. Dieses Gerät hat Ton aufgenommen und wiedergegeben. Zunächst wurde der Phonograph als verkauft lustiges Spielzeug. Doch dann verbesserten Edison und andere Erfinder es so sehr, dass es sogar möglich wurde, Musik aufzunehmen.

Im Jahr 1878 Der englische Wissenschaftler Joseph Swan (1828-1914) erfand die elektrische Glühbirne. Es war ein Glaskolben mit einem Kohlenstofffaden darin. Um ein Durchbrennen des Fadens zu verhindern, entfernte Swan die Luft aus dem Kolben. Im folgenden Jahr erfand der berühmte amerikanische Erfinder Thomas Edison (1847-1931) auch die Glühbirne. Nachdem er mit Fäden aus verschiedenen Materialien experimentiert hatte, entschied er sich für verkohlte Bambusfasern. Im Jahr 1880 Edison begann mit der Produktion sicherer Glühbirnen und verkaufte sie für 2,50 Dollar. Anschließend gründeten Edison und Swan ein gemeinsames Unternehmen, Edison and Swan United Electric Light Company.

In den 1880er Jahren gab es „den Stromkrieg zwischen Thomas Edison, der den Gleichstrom erfand, und Nikola Tesla, der den Wechselstrom entdeckte.“ Beide wollten, dass ihre Systeme weit verbreitet sind, aber der Wechselstrom setzte sich aufgrund seiner einfachen Herstellung, höheren Effizienz und geringeren Gefahr durch.

In einigen Gebieten Südamerika und Afrika, wo es keinen Strom gab, konnte man geschlossen sehen Gläser voller Glühwürmchen! Solche „Lampen“ spendeten ein beneidenswert helles Licht!

Hängend bei der Feuerwehr der kalifornischen Stadt Livermore elektrische Lampe 4 Watt Leistung, seit 1901 fast ununterbrochen in Betrieb. Es ging nur ein paar Mal bei Stromausfällen und zweimal bei einem Umzug aus.

1. Verwendete Literatur und Internetseiten.

1. Zeitschrift „Physik in der Schule“ – 2012 – 2014
2. Reader zur Physik: Lehrbuch. Handbuch für Sekundarschüler Schule / Komp. A. S. Enochovich et al.: Ed. B. I. Spassky – 2. Aufl., überarbeitet. – M.: Bildung, 1987.
3. Bludov M.I. Gespräche über Physik Teil 2. Lehrbuch Handbuch für Studierende / Ed. L.V. Tarasova – 3. Auflage, überarbeitet. und zusätzlich – M.: Bildung, 1985.
4. Wissenschaftlicher Spaß. Physik: Experimente, Tricks und Unterhaltung: trans. von Fr. / Tom Titus; Künstler A. Poye, G. Neksov. – M.: AST: Astrel, 2008. – 222, (2) S.
5. http://www.technolux.info
6. http://edu.rin.ru/
7. http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/metod/

Anhang 1.

Mitarbeit am Projekt „Effizienter Stromeinsatz in der Schule“.

Anlage 2

Projektzusammenfassung

Abschnitt „Mathematik und Wirtschaftswissenschaften“

„Stromverbrauch in der Schule senken.“

Vervollständigt von: Petrenko Daria,

Schüler der 9. Klasse, Sekundarschule Nr. 47 der Städtischen Bildungseinrichtung

Aufsicht: ,

Physiklehrer, Städtische Bildungseinrichtung Sekundarschule Nr. 47

Einführung

Unter den Bedingungen der Wirtschaftskrise muss die Schule das gesamte für ihren Unterhalt bereitgestellte Geld sparen, einschließlich der Stromkosten. Stromsparen hilft nicht, den Energieverbrauch zu senken! Das bedeutet, dass wir nach wirksamen Möglichkeiten zur Reduzierung suchen müssen Stromverbrauch Dazu ist es notwendig herauszufinden, welche Lampen bzw. Elektrogeräte, Geräte einen Großteil des Stromverbrauchs in der Schule ausmachen. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass ein großer Teil des Stromverbrauchs in der Schule auf Öfen im Speisesaal und Leuchtstofflampen zur Beleuchtung der Klassenzimmer und Schulkorridore sowie auf Glühlampen in den Klassenzimmern zurückzuführen ist. Der Zweck der Entwurfs- und Forschungsarbeit: Um den Stromverbrauch in einer Schule effektiv zu senken, ohne zusätzliche Mittel anzuziehen, ist das Erreichen des Ziels durch die Lösung folgender Aufgaben möglich: Zählen der Anzahl der Lampen unterschiedlicher Leistung und Modifikationen, die für die Beleuchtung in Schulen verwendet werden, als sowie Elektrogeräte und technische Mittel (Leistungsanzeige); Berechnen Sie anhand von Fragebögen und Beobachtungen die durchschnittliche Zeit, während der jede Lampe täglich leuchtet und das Gerät in Betrieb ist. Berechnen Sie den täglichen durchschnittlichen Stromverbrauch der Schule, berechnen Sie die monetären Stromkosten und vergleichen Sie diese mit den tatsächlichen Kosten. Bestimmen Sie die Hauptausgabenposten (einen großen Anteil des Stromverbrauchs am Gesamtverbrauch der Schule); Wählen Sie Möglichkeiten, den Stromverbrauch in der Schule zu senken, ohne zusätzliche Mittel anzuziehen. Die Arbeiten wurden über einen Zeitraum von 4 Monaten durchgeführt. Die Arbeit hat praktische Bedeutung; die Forschungsergebnisse können zur Reduzierung des Stromverbrauchs für andere Schulen, Kindergärten und Industrieunternehmen genutzt werden.

Hauptinhalt der Arbeit

Es wurde die Gesamtzahl aller für die Beleuchtung in der Schule verwendeten Lampen jeder Art berechnet, deren Leistung sowie die Anzahl der verwendeten Monitore, Systemeinheiten und sonstigen Bürogeräte und sonstigen Elektrogeräte (Kantine, Hauswirtschaft, Werkstätten, Musikzimmer, Aula usw.). Basierend auf den Ergebnissen einer Befragung von Lehrern, Hausmeistern, Reinigungskräften und Kantinenmitarbeitern wurde der Gesamtarbeitsaufwand in Stunden für jeden Lampen- und Gerätetyp separat für die Woche sowie der durchschnittliche tägliche Energieverbrauch jedes Verbrauchertyps ermittelt berechnet. Nach meinen Berechnungen beträgt der tägliche Stromverbrauch in unserer Schule 414.418 kWh. Meine berechneten Daten weichen nur um 6 % von den tatsächlichen Daten ab, sodass wir davon ausgehen können, dass die Berechnung des täglichen Stromverbrauchs korrekt durchgeführt wurde. Dann konnten die Hauptverbraucher identifiziert werden: Öfen im Esszimmer, dann Leuchtstofflampen zur Beleuchtung von Klassenzimmern und Schulkorridoren, Glühlampen. Die Hypothese wurde bestätigt. Es ist unmöglich, den Stromverbrauch von Öfen im Esszimmer zu senken, ohne die Öfen durch neue zu ersetzen, also ohne ernsthafte Investitionen. Das heißt, um die Stromkosten der Schule zu senken, ist es notwendig, den Stromverbrauch für die Beleuchtung der Klassenräume und Flure der Schule zu reduzieren.

Der Stromverbrauch kann durch eine Änderung der Lampenleistung gesenkt werden. Diesen Vorteil können Sie ohne Abstriche bei der Beleuchtungsqualität auf verschiedene Weise nutzen. Erstens ist es möglich, den Lichtstrom (und damit die Leistung) von Lampen in der Anfangsphase ihres Betriebs leicht zu reduzieren, wenn der von neuen Lampen abgegebene Lichtstrom den erforderlichen Wert überschreitet. Zweitens übersteigt die Anzahl der Lampen oft genau das, was laut Beleuchtungsberechnungen erforderlich ist. Die einzige Möglichkeit, einen übermäßigen Energieverbrauch zu vermeiden, besteht in diesem Fall darin, die Beleuchtungsleistung weiter zu reduzieren. Allein in diesen beiden Fällen kann das Energieeinsparpotenzial zwischen 15 und 25 % liegen. Drittens, wenn wir das Vorhandensein natürlicher Beleuchtung in den Räumlichkeiten während der Tageslichtstunden berücksichtigen, wird sich herausstellen, dass selbst die Leistung der Lampen, die durch den Ausgleich der angegebenen überschüssigen Beleuchtung reduziert wird, im Vergleich zur erforderlichen Leistung überschätzt wird. Durch die rationelle Nutzung des Tageslichts können die größten Energieeinsparungen erzielt werden, da die Lampen zu vielen Tageszeiten mit minimaler Leistung (1-10 % der Nennleistung) eingeschaltet werden können. Die Energieeinsparung beträgt 25-40 %.

Zum Dimmen von Leuchtstofflampen werden spezielle elektronische Vorschaltgeräte (EPGs) mit Steuerfunktionen verwendet. Beim Dimmen reduzieren elektronische Vorschaltgeräte die an die Lampenelektroden angelegte Spannung, erhöhen deren Frequenz (der Wert kann 100 kHz erreichen) und Strom. Bei analogen Geräten ist am Steuereingang des elektronischen Vorschaltgeräts entweder ein Potentiometer eingebaut, mit dem Sie den Wert der Steuerspannung verändern können, oder es wird eine konstante Steuerspannung (Analogsignal) im Bereich von 1-10 V zugeführt. Die Helligkeit der Lampe variiert zwischen 1 und 100 %. Die Anzahl der an analogen elektronischen Vorschaltgeräten angeschlossenen Lampen geben die Hersteller im Gerätepass an. Der Preis für eine Reihe von zur Regulierung verwendeten Geräten variiert zwischen Rubel. Beispielsweise gibt es 700, 800, 1000 und 1500 W, das heißt, sie sind für 38, 44, 55 und 83 18-W-Leuchtstofflampen ausgelegt, sodass 1 Dimmer für einen Schulflur ausreicht.

Es empfiehlt sich, Glühlampen durch Energiesparlampen zu ersetzen; drei 60-W-Kerzenlampen können durch eine 36-W-Energiesparlampe ersetzt werden, die Beleuchtungsstärke ändert sich nicht und die Ersparnis beträgt 80 %. Die durchschnittliche Betriebszeit pro Tag der Gesamtzahl dieser Lampen verringert sich um das Dreifache, da es nicht 182, sondern 60 Lampen gibt. Der Energieverbrauch beträgt 0,036*370/3= 4,44 kWh an einem Tag, was dem Fünffachen entspricht weniger.

Abschluss

EINFÜHRUNG

Relevanz: Unter Bedingungen der Wirtschaftskrise muss die Schule alle für ihren Unterhalt bereitgestellten Mittel sparen. Die Schule verzeichnet seit mehreren Monaten einen übermäßigen Energieverbrauch. Die Schule führte ein Energiesparprogramm ein, Wächter überwachten die Lichter in den Fluren, Treppen und Hauswirtschaftsräumen, Lehrer überwachten die Energieeinsparungen in ihren Büros, aber es gab keine signifikante Reduzierung des Stromverbrauchs (nur 1,5 %). Stromsparen hilft nicht, den Energieverbrauch zu senken! Das bedeutet, dass wir nach wirksamen Möglichkeiten zur Reduzierung suchen müssen Stromverbrauch Dazu ist es notwendig herauszufinden, welche Lampen bzw. Elektrogeräte, Geräte einen Großteil des Stromverbrauchs in der Schule ausmachen.

Hypothese: Ein großer Teil des Stromverbrauchs in einer Schule besteht aus: Öfen im Speisesaal und Leuchtstofflampen zur Beleuchtung von Klassenzimmern und Schulfluren sowie Glühlampen in Klassenzimmern.

Ziel: Den Energieverbrauch in der Schule wirksam reduzieren, ohne zusätzliche Mittel einzuwerben.

Zählen Sie die Anzahl der Lampen unterschiedlicher Leistung und Modifikation, die für die Beleuchtung in Schulen verwendet werden, sowie Elektrogeräte und technische Geräte (mit Angabe der Leistung). Berechnen Sie anhand von Fragebögen und Beobachtungen die durchschnittliche Zeit, während der jede Lampe täglich leuchtet und das Gerät in Betrieb ist. Berechnen Sie den täglichen durchschnittlichen Stromverbrauch der Schule, berechnen Sie die monetären Stromkosten und vergleichen Sie diese mit den tatsächlichen Kosten. Bestimmen Sie die Hauptausgabenposten (ein großer Anteil des Stromverbrauchs am Gesamtverbrauch der Schule). Finden Sie Möglichkeiten, den Stromverbrauch in der Schule zu senken, ohne zusätzliche Mittel einzuwerben.

ERMITTLUNG DES TÄGLICHEN STROMVERBRAUCHS

Im September habe ich die Gesamtzahl aller zur Beleuchtung der Schule verwendeten Lampen jeder Art gezählt, deren Leistung sowie die Anzahl der verwendeten Monitore, Systemeinheiten und sonstigen Bürogeräte und sonstigen Elektrogeräte (Kantine, Hauswirtschaft, Werkstätten, Musikzimmer, Aula usw.) . Ich habe Fragebögen für Lehrer, Hausmeister und Schulreiniger zusammengestellt, anhand derer ermittelt werden konnte, wie lange ein bestimmtes Gerät oder eine Beleuchtungslampe täglich genutzt wurde. Um einen Fragebogen auszufüllen, erfassten Lehrer im Laufe einer Woche, wie viele Unterrichtsstunden mit Licht unterrichtet wurden, ob sie das Licht in den Pausen ausschalteten, ob sie die Jalousien im Klassenzimmer öffneten, um natürliches Licht hereinzulassen, und wie lange sie es nutzten technische Mittel. Wächter, Reinigungskräfte und Kantinenmitarbeiter wurden einmal zu den gleichen Fragen befragt, nur zu Fluren, Treppenhäusern und Hauswirtschaftsräumen. Ich habe die Gesamtarbeitsstunden für jeden Lampen- und Gerätetyp separat für die Woche berechnet und durch sechs dividiert, um den durchschnittlichen täglichen Energieverbrauch jedes Verbrauchertyps zu ermitteln. (Ich habe mich entschieden, den Sonntag nicht zu berücksichtigen, da der Energieverbrauch an diesem Wochentag unbedeutend ist).

Im Oktober beobachtete ich die Klassenräume der Schule, kam früh zur Schule und zeichnete die Zeit auf, zu der in jedem Klassenraum das Licht eingeschaltet wurde. In jeder Pause ging ich durch alle Klassenräume und Flure und zeichnete auf, ob Licht vorhanden war Korrigieren Sie die von Lehrern und Wächtern gesammelten Informationen mithilfe der Umfragemethode. Es stellte sich heraus, dass die Gesamtdauer des Lichts in Wirklichkeit sogar etwas geringer war als anhand eines Fragebogens geschätzt, da einige Klassenräume nicht ständig genutzt werden (Lehrer gingen zu Kursen, es gab keinen Unterricht im Klassenraum usw.). Bei der durchschnittlichen Operationszeit wurden keine signifikanten Unterschiede festgestellt.

Um den Energieverbrauch zu ermitteln, muss die Leistung des Geräts mit der Betriebsdauer multipliziert werden. Separat für jeden Lampentyp und Haushaltsgeräte Ich habe die Gesamtbetriebszeit gezählt, zum Beispiel gibt es in der Schule insgesamt 62 lange Leuchtstofflampen, ich habe die Betriebszeit jeder Lampe addiert und die Gesamtbetriebszeit erhalten. Der Einfachheit halber habe ich die Gesamtbetriebszeit auf eine ganze Zahl und in allen Fällen auf eine größere Zahl gerundet, um die Ergebnisse nicht zu unterschätzen. Der Energieverbrauch ist zahlenmäßig gleich physikalische Größe derzeitige Arbeit. Im Lehrbuch von Purysheva, Vazheevskaya „Physik 8. Klasse“ habe ich eine Formel gefunden, mit der man die Arbeit berechnen kann: A = P *t, wobei A die Arbeit, P die Leistung und t die Zeit ist. Um die Arbeit sofort in kWh zu erhalten, habe ich die Leistung aller Lampen und Elektrogeräte in kW umgerechnet; dazu muss ich den Wert in W durch 1000 dividieren und die Zeit in Stunden berechnen. Um die Kosten zu ermitteln, müssen Sie die verbrauchte Energiemenge in kWh mit dem Preis pro 1 kWh multiplizieren. Ich habe alle durchgeführten Berechnungen in Tabelle 1 zusammengefasst.

Nach meinen Berechnungen beträgt der tägliche Stromverbrauch in unserer Schule 414.418 kWh. Kann dieses Ergebnis als zuverlässig angesehen werden? Ja, wenn es dem tatsächlichen täglichen Stromverbrauch entspricht.

Tabelle 1.

Zur Berechnung des tatsächlichen Stromverbrauchs pro Tag habe ich die Stromzählerstände von vier Monaten herangezogen, diese addiert und durch die Anzahl der Arbeitstage für diesen Zeitraum dividiert. Alle Daten sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2.

Meine berechneten Daten weichen nur um 6 % von den tatsächlichen Daten ab, sodass wir davon ausgehen können, dass die Berechnung des täglichen Stromverbrauchs korrekt durchgeführt wurde. Dann ist laut Tabelle 1 ersichtlich, dass der Hauptanteil des Stromverbrauchs auf Öfen im Speisesaal, dann auf Leuchtstofflampen zur Beleuchtung der Klassenzimmer und Flure der Schule sowie auf Glühlampen entfällt, deren Betriebsstunden sind mehr als zehnmal kürzer als die Betriebsstunden von Leuchtstofflampen, der Energieverbrauch ist jedoch nur dreimal geringer. Die Hypothese wurde bestätigt. Es ist unmöglich, den Stromverbrauch von Öfen im Esszimmer zu senken, ohne die Öfen durch neue zu ersetzen, also ohne ernsthafte Investitionen.

Das heißt, um die Stromkosten der Schule zu senken, ist es notwendig, den Stromverbrauch für die Beleuchtung der Klassenräume und Flure der Schule zu reduzieren. Das zweite Kapitel meiner Forschung widmet sich der Lösung dieses Problems und stellt Möglichkeiten zur Reduzierung des Stromverbrauchs für die Beleuchtung vor, die ich in der Literatur finden konnte.

MÖGLICHKEITEN, DEN STROMVERBRAUCH ZU REDUZIEREN

Der Energieverbrauch einer Beleuchtungsanlage über einen bestimmten Zeitraum wird durch die Leistung der Beleuchtungseinrichtung und deren Gesamtbetriebszeit für diesen Zeitraum bestimmt. Dies bedeutet, dass der Stromverbrauch im Wesentlichen auf zwei Arten reduziert werden kann: durch Reduzierung der nominellen (oder aktuellen) Beleuchtungsleistung und durch Reduzierung der Betriebszeit. Darüber hinaus sollte dies nicht zu einer Verschlechterung der Beleuchtungsqualität führen.

Die Reduzierung der nominellen (installierten) Beleuchtungsleistung bedeutet zunächst einmal den Übergang zu effizienteren Lichtquellen, die die erforderlichen Lichtströme bei deutlich geringerem Energieverbrauch liefern. Eine Reduzierung der Beleuchtungsleistung birgt allerdings noch begrenzte Energieeinsparpotenziale. Beispielsweise haben die besten Lichtquellen, die derzeit für die Innenbeleuchtung verwendet werden, hinsichtlich der Lichtausbeute praktisch die Grenze von 96–104 lm/W erreicht, während gleichzeitig die relativen Verluste in den Vorschaltgeräten auf 10 % oder weniger reduziert wurden. Auch die Stabilität dieses Wertes ist hoch und liegt am Ende der Lampenlebensdauer bei 80-95 % des Ausgangswertes. Dies gilt auch für moderne Lampentypen, deren reale Werte bei 70-80 % Effizienz liegen und deren Abnahme im Laufe der Zeit unbedeutend ist.

Langfristig lassen sich weitere bedeutende Chancen finden. Diese Möglichkeiten sind mit der Implementierung moderner Steuerungs-, Regelungs- und Überwachungssysteme für Beleuchtungsanlagen verbunden. Durch den Einsatz einstellbarer Leuchtstofflampen ist der Betrieb mit reduzierter (im Vergleich zur Nennleistung) Leistung möglich. Das bedeutet, dass bei konstanter installierter Beleuchtungsleistung die aktuelle (tatsächlich verbrauchte) Leistung und der Energieverbrauch reduziert werden.

Diesen Vorteil können Sie ohne Abstriche bei der Beleuchtungsqualität auf verschiedene Weise nutzen.

Erstens ist es möglich, den Lichtstrom (und damit die Leistung) von Lampen in der Anfangsphase ihres Betriebs leicht zu reduzieren, wenn der von neuen Lampen abgegebene Lichtstrom den erforderlichen Wert überschreitet. Mit zunehmendem Alter der Lampen kann sie schrittweise erhöht werden, was neben der Energieeinsparung auch eine längere Stabilität der Beleuchtung im Laufe der Zeit gewährleistet.

Zweitens übersteigt die Anzahl der Lampen oft aus baulichen, architektonischen oder anderen Gründen genau das, was laut Beleuchtungsberechnungen erforderlich ist. Die einzige Möglichkeit, einen übermäßigen Energieverbrauch zu vermeiden, besteht in diesem Fall darin, die Beleuchtungsleistung weiter zu reduzieren. Nach den Schätzungen im Artikel „Maßnahmen zur Reduzierung des Stromverbrauchs und zur rationellen Nutzung von Elektrizität“ von Rafik Bedretdinov http://www. Technolux. info/Beleuchtung auf dem ExpertUnion-Portal kann das Energieeinsparpotenzial allein in diesen beiden Fällen zwischen 15 und 25 % liegen.

Drittens, wenn wir das Vorhandensein natürlicher Beleuchtung in den Räumlichkeiten während der Tageslichtstunden berücksichtigen, wird sich herausstellen, dass selbst die Leistung der Lampen, die durch den Ausgleich der angegebenen überschüssigen Beleuchtung reduziert wird, im Vergleich zur erforderlichen Leistung überschätzt wird. Durch die rationelle Nutzung des Tageslichts (Übergang von künstlicher Beleuchtung zu kombinierter Beleuchtung) können die größten Energieeinsparungen erzielt werden, da die Lampen zu vielen Tageszeiten vollständig ausgeschaltet oder mit minimaler Leistung (1-10) eingeschaltet werden können % des Nennwertes). Die Energieeinsparung beträgt 25-40 %.

Alles oben Genannte läuft also darauf hinaus, dass Sie den Stromverbrauch senken können, indem Sie die Leistung der Lampen ändern. Aber wie reguliert man die Leistung?

Ein Dimmer (aus dem Englischen dim – „verdunkeln“) ist ein mit ihm in Reihe geschalteter Lastregler für die elektrische Leistung. Mit einem Dimmer können Sie die Spannung, die der Leuchte zugeführt wird, stufenlos oder schrittweise ändern und so die Helligkeit ihres Leuchtens anpassen, Wikipedia.

Dimmer für Leuchtstofflampen. Zum Dimmen von Leuchtstofflampen werden spezielle elektronische Vorschaltgeräte (EPGs) mit Steuerfunktionen verwendet. Der Prozess der Steuerung einer Leuchtstofflampe ist aus technischer Sicht sehr kompliziert und ich habe die Einzelheiten noch nicht verstanden. Mir wurde jedoch klar, dass elektronische Vorschaltgeräte beim Dimmen die an die Lampenelektroden angelegte Spannung reduzieren, ihre Frequenz (ihr Wert kann 100 kHz erreichen) und ihren Strom erhöhen. Gleichzeitig ändert die Lampe stufenlos ihre Helligkeit, ihre Lebensdauer wird jedoch nicht verkürzt. Gesteuerte elektronische Vorschaltgeräte werden gemäß den bestehenden Standards in zwei Klassen eingeteilt: analog und digital.

Bei analogen Geräten ist am Steuereingang des elektronischen Vorschaltgeräts entweder ein Potentiometer eingebaut, mit dem Sie den Wert der Steuerspannung verändern können, oder es wird eine konstante Steuerspannung (Analogsignal) im Bereich von 1-10 V zugeführt. Die Helligkeit der Lampe variiert zwischen 1 und 100 %. Die Anzahl der an analogen elektronischen Vorschaltgeräten angeschlossenen Lampen geben die Hersteller im Gerätepass an. Der Preis für eine Reihe von zur Regulierung verwendeten Geräten variiert zwischen Rubel. Beispielsweise gibt es 700, 800, 1000 und 1500 W, das heißt, sie sind für 38, 44, 55 und 83 18-W-Leuchtstofflampen ausgelegt, sodass 1 Dimmer für den Flur ausreicht.

Die Energieeinsparung beträgt bei Standardeinschaltung bis zu 25 %, d. h. es wird weniger Strom aufgewendet, um ein bestimmtes Beleuchtungsniveau zu erzeugen. Und wenn das natürliche Licht zunimmt, können Sie die Helligkeit von Leuchtstofflampen dimmen und so deutlich weniger Strom verbrauchen.

In der Literatur habe ich einen weiteren Vorteil der Verwendung elektronischer Vorschaltgeräte entdeckt: Sie sorgen für einen stabilen Lichtstrom, wenn die Versorgungsspannung pulsiert, und verhindern so die „Ermüdung der Augen“ bei der Arbeit am Computer. Nach hygienischen Standards sollte das Niveau der Lichtstrompulsationen betragen
- in Räumen, die mit Computern ausgestattet sind, nicht mehr als 5% (SanPiN 2.2.2/2.4.1340-03)
- in Einrichtungen der Allgemeinbildung, Primar-, Sekundar- und höheren Fachbildung – 10% (SanPiN 2.2.1/2.1.1.1278-03). Somit führt der Einsatz von Dimmern in der Schule zur Einhaltung der SanPiN-Anforderungen.

Es empfiehlt sich, Glühlampen durch Energiesparlampen zu ersetzen; drei 60-W-Kerzenlampen können durch eine 36-W-Energiesparlampe ersetzt werden, die Beleuchtungsstärke ändert sich nicht und die Ersparnis beträgt 80 %.

Die durchschnittliche Betriebszeit pro Tag der Gesamtzahl dieser Lampen verringert sich um das Dreifache, da es nicht 182, sondern 60 Lampen gibt. Der Energieverbrauch beträgt 0,036 * 370/3 = 4,44 kWh pro Tag, das ist fünfmal weniger.

KOSTENBEWERTUNG FÜR DIE ANWENDUNG AUSGEWÄHLTER METHODEN ZUR REDUZIERUNG DES STROMVERBRAUCHS

Es ist notwendig, 60 Energiesparlampen zu einem ungefähren Preis von 120 Rubel zu kaufen, was 7.200 Rubel entspricht und die täglichen Ausgaben für diesen Artikel von 50 Rubel auf 10 Rubel reduziert. Somit beträgt die tägliche Ersparnis 40 Rubel, was bedeutet, dass sich alle diese Lampen in 180 Tagen amortisieren. Wenn man bedenkt, dass das Schuljahr 210 Tage hat, kann man argumentieren, dass der Ersatz von Glühlampen durch Energiesparlampen keine zusätzlichen Kosten mit sich bringt, aber im nächsten Jahr 210 * 40 = 8400 Rubel einspart, die für den Kauf von Dimmern verwendet werden können . Es ist notwendig, 14 Dimmer zu einem ungefähren Preis von 800 Rubel zu kaufen, wir haben bereits 8.400 Rubel gespart und werden weitere 2.900 Rubel für den Kauf von Dimmern ausgeben (insgesamt 11.300 Rubel). Die Stromeinsparung im Rahmen des Artikels Leuchtstofflampen beträgt 25–40 %, d. h. 40–60 Rubel pro Tag, also Rubel. So können Sie ohne zusätzliche Investitionen in zwei Jahren Glühlampen durch Energiesparlampen ersetzen, Dimmer installieren und im dritten Jahr Rubel bei der Stromrechnung sparen. Damit wird es möglich sein, darüber nachzudenken, Elektroherde im Esszimmer, die den Hauptstromverbraucher darstellen, durch modernere mit einer Leistung von weniger als 1 kW zu ersetzen. Der tägliche Stromverbrauch wird über zwei Jahre hinweg um etwa 30 kWh sinken, was fast 70 Rubel pro Tag entspricht.

ABSCHLUSS

Durch den Einsatz ausgewählter Methoden zur Reduzierung des Stromverbrauchs wird der Stromverbrauch um 8 % gesenkt, was einer Geldeinsparung von etwa 10 % entspricht. Aus dem oben Gesagten können wir schließen, dass das Ziel der Arbeit erreicht wurde. Die Arbeit hat praktische Bedeutung; die Forschungsergebnisse können zur Reduzierung des Stromverbrauchs für andere Schulen, Kindergärten und Industrieunternehmen genutzt werden.