Экономия бытового энергопотребления

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Кутуликская средняя общеобразовательная школа им. И.А. Рысьмятова

Исследовательская работа по физике на тему:

«Экономия бытового энергопотребления»

                                                                  Автор работы:

                                                                  Радов Владислав -

                                                                            ученик 10  класса

                                                                  Научный руководитель:

                                                                           Маменишкина Нина Васильевна -

                                                                           учитель физики

2014 г.

Содержание:

1. Введение..............................................................................................................3 стр.

2. Исследование №1...............................................................................................4 стр.

3. Лампы накаливания. Энергосберегающие лампы..........................................5 стр.

4. Разные системы отопления жилья................................................................6-7 стр.

5. Газовые / Электрические кухонные плиты.....................................................8 стр.

6. Стиральные машины.........................................................................................9 стр.

7. Вывод................................................................................................................10 стр.

8.  Советы по экономии электроэнергии в быту...............................................11 стр.

9. Исследование 2................................................................................................12 стр.

10. Заключение.....................................................................................................13 стр.

11. Использованная литература..........................................................................14 стр.

 Введение.

Проблема энергосбережения стала на сегодняшний день одной из самых актуальных проблем во всем мире. Многие государства начали приводить меры по экономии электроэнергии. В Российской Федерации тоже принято решение о переходе на энергосберегающие технологии.

23 ноября 2009 года президент России подписал Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Сегодня экономией электроэнергии занимаются государство, коммерческие организации, частные лица. Постепенно эта работа становится неотъемлемой частью жизни человека, т. к. источники энергии иссякают, а новые источники электроэнергии еще не используются в полную меру сил.

Я решил глубже изучить эту тему и определить задачу своего исследования – нахождение путей экономии электроэнергии дома.

Я считаю нашу работу актуальной, так как с помощью исследования можно помочь жителям посёлка сэкономить потребление бытового электричества.

        Статистика свидетельствует, что если в России снизить потребление энергии на 5-8 процентов, то сэкономленным теплом мы могли бы отапливать в течение года бесплатно Финляндию и Норвегию, а если на 10-15 процентов - то заодно еще Швецию и Австрию. Экономия теплоэнергии сокращает затраты энергетиков на топливо, снижает выбросы в атмосферу и, в конечном счете, приносит свою пользу каждому жителю страны в отдельности.

        Цель моей исследовательской работы состоит в следующем:

        «Можно ли снизить потребление электроэнергии, не снижая уровня комфорта?»

            Задачи:

1. Найти, где нерационально используется электроэнергия в быту.

2. Что мы сможем сделать для сокращения потерь электроэнергии в наших квартирах?

3. Предложить пути решения проблемы экономии электроэнергии в быту.

«Исследование № 1» основных бытовых приборов, потребляющих большое количество электроэнергии в быту.

        На примере своего дома я исследовал 7 бытовых приборов и систему отопления жилища. Но из-за крупной жилой площади своего дома все расчёты я перевёл в средние данные, то есть при работе данных приборов в доме площадью примерно 70 кв.м.

         В итоге исследования №1 я получил следующие цифры, которые приведены в таблице №1: годовое потребление электроэнергии в год (в «кВт в час») и при расчёте 50 коп. за 1 кВт*час высчитал расход денежных средств для каждого прибора в год.

Таблица с данными из «Исследования №1» .

Путём суммирования расхода средств всеми приборами в рублях, я получил следующее число: 17678,625 руб.

Далее, задача состоит в том, чтобы сократить данную сумму и достичь экономии потребления электроэнергии, путём правильного(экономичного) использования электрических бытовых приборов и внедрения современных аналогов вышеприведённых приборов. Одним из немаловажных факторов является удобство в использовании того или иного вида какого-либо прибора.

Лампы накаливания / Энергосберегающие лампы

 Лампа накаливания

        Первый прибор, потребляющий электроэнергию осветительная комнатная лампа.         После изобретения лампы накаливания прошло много лет. Современная лампа – это новые технологии и изобретатели. Лампа накаливания – это источник искусственного света, преобразовывающий электрическую энергию в световую за счет нагревания металлической спирали, так называемого тела накала. Срок службы лампы накаливания составляет примерно 1000 часов. При увеличение напряжения срок службы снижается. Старая добрая «лампочка-груша» с ее теплым приятным светом и сегодня для многих продолжает оставаться символом искусственного света. Такие ее качества, как простота, доступность и универсальность объясняют ее большую популярность.

Проанализировав имеющуюся информацию, мы выделили преимущества и недостатки ламп накаливания.

Преимущества лампы накаливания:

• Налаженность в массовом производстве
• Доступная стоимость
• Небольшие размеры
• Быстрый вход на рабочий режим
• Отсутствие токсичных компонентов, и как следует отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации
• Непрерывный спектр излучения
• Приятный и привычный в быту спектр
• Морозостойкость.

Недостатки лампы накаливания:

• Низкая световая отдача
• Относительно малый срок службы
• Хрупкость и чувствительность к удару
• Представляют пожарную опасность.

Энергосберегающие лампы

Для тех, кто хочет сэкономить деньги на электричестве и не хочет мириться с расточительством ламп накаливания, была придумана так называемая люминесцентная (или энергосберегающая) лампа – КЛЛ

Энергосберегающие лампы при одинаковой яркости цвета потребляют в 5-6 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания. Другими словами, обычная электролампа в 60Вт соответствует по яркости КЛЛ мощностью 11 Вт. Экономия электричества при такой замене составит более 80%. Кроме этого, они намного более долговечны. Если ресурс ламп накаливания в среднем не превышает 800-1.000 часов, то у их энергосберегающих конкурентов он колеблется от 6.000 (у самых дешевых образцов) до 15.000 часов.

На данный момент светодиодные лампы – самые дорогие и эффективные из существующих источников домашнего освещения. Продолжительность горения светодиодной лампы в 30 раз выше, чем у лампы накаливания, а потребление электроэнергии в 10 раз ниже. При этом стоимость "лампочки Ильича" составляет 15-20 рублей, тогда как светодиодная лампа может обойтись в 1500 рублей.

В своём доме я уже поменял «лампочки Ильича» на энергосберегающие. Разница заметна уже в первый месяц! Да, есть на сегодняшний день проблема утилизации ламочек «КЛЛ», но с их долговременной работоспособностью, эта проблема становится перефирийной.

Печное/ бойлерное/ газифицированное отопление жилья.

        Несомненно, большинство жителей нашего посёлка имеют у себя в домах и квартирах печное отопление. Давайте сравним и проанализируем отопление печное и бойлерное.

        Для начала критерии комфорта. Определённо, бойлерное отопление жилья намного удобнее, рациональнее и как выходит на практике дешевле, чем печное.

        Централизованное теплоснабжение требует прокладки разветвленной сети подземных или наземных теплопроводов, обеспечивать их надежную теплоизоляцию, защиту от коррозии и механических повреждений при длительной эксплуатации. Все это резко удорожает строительство, усложняет эксплуатацию и ремонт. Особенно неприменимо централизованное теплоснабжение для отопления индивидуальных домов в сельской местности из-за значительной удаленности потребителя тепловой энергии от источника (ТЭЦ, котельной). В силу этого наиболее рациональными системами для отопления частных жилых строений следует считать местные системы отопления. В настоящее время примерно 45% жилищного фонда в сельской местности отапливается печами. Ориентировочно в стране насчитывается 13-15 млн. печей, т.е. во много раз больше, чем отопительных котлов. Население нередко испытывает затруднения при выборе рациональных конструкций печей, особенно для сжигания природного газа. Доказано, что при газификации, особенно в сельской местности, а также индивидуальных и малоэтажных построек, гораздо экономичнее переводить существующие печи на газовое отопление, а не приобретать и сооружать новые котлы (печи).

Ассортимент отопительных устройств для постоянного и временного отопления индивидуальных домов в последнее время существенно расширился.

        Наиболее совершенно электрическое отопление, характеризующееся рядом достоинств, в том числе удобством регулирования тепловой нагрузки, отсутствием громоздких отопительных приборов, высокой гигиеничностью.

Единственный, но часто решающий недостаток электрического отопления – его дороговизна. Стоимость единицы отпущенного тепла при электрическом отоплении в несколько раз выше, чем при выработке тепла в печах или котлах.

Наибольшее распространение получили водяные и воздушные системы отопления. При оценке теплотехнических свойств теплоносителей решающими показателями являются весовая и объемная теплоемкость и температура. С точки зрения количества тепла, содержащегося в единице объема, вода имеет огромные преимущества.

        Простой и древний способ отопления путем сжигания топлива внутри помещения соседствовал с центральными установками водяного и воздушного отопления. Так, в г. Эфесе, основанном в X веке до н.э. на территории современной Турции, для отопления помещений уже в то время использовалась система трубок, в которые подавалась горячая вода из котлов, находящихся в подвалах домов. В Хакасии и многих других местах нашей страны применялось напольное отопление с использованием теплоты продуктов сгорания централизованно-сжигаемого топлива. Система воздушного отопления, созданная в Италии, подробно описана еще Витрувием (конец I века до н.э.).

        Но в моём доме отопление именно бойлерное, с недавнего времени. Потому что подсчитав все расходы

        Следовательно, бойлерное отопление, безусловно, более комфортно в использовании, к тому же в наших, сибирских, условиях. И, благодаря низким ценам электроэнергии у нас в области, оно является более дешёвым, в отличии от печного отопления твердым топливом (дрова, кам.уголь).

Газовые /  Электрические плиты

Газовый баллон в среднем стоит (приблизительно) 840 руб., в средне-статистической семье 1 баллона хватает на 5-6 месяцев. Значит, примерная стоимость газа в год = 1680руб., в то время, когда расход денежных средств при пользовании электроплитой составляет 2800 рублей. Экономия очевидна.

Газовые и электроплиты имеют свои недостатки и преимущества. Газовая кухонная плита более оперативна в управлении, а у электроплиты – равномерное распределение нагрева конфорок. Газ – более дешевое топливо, зато конвекционные электрические духовки требуют меньше времени для приготовления пищи. В результате, широкое распространение получили кухонные плиты типа «двойное топливо». Например, плиты с газовыми конфорками и электрической духовкой. Или на рабочей поверхности плиты 3 конфорки газовые, 1 – электрическая.

Плюсы и минусы электроплиты:

        Электрические кухонные плиты выпускаются двух видов: классические  и стеклокерамические. Классические плиты дешевле, но дольше разогреваются. Стеклокерамические кухонные плиты сравнимы по времени нагрева с газовыми плитами. Есть плиты с регулируемой зоной нагрева и/или с овальной зоной. Самые многофункциональные духовки – электрические. В духовке газовой плиты технологически сложнее и дороже реализовать полный набор функций.

        Среди недостатков таких плит – дороговизна. И еще один минус – электроплите нужна посуда с идеально ровным дном. Вопрос также, справится ли электропроводка в вашем доме с мощностью плиты.

А также следующие недостатки:

• внезапное отключение электроэнергии более вероятно, чем отключение газа;
• в условиях России: стоимость электроэнергии больше, чем газа;
• при неисправности возможен удар электрическим током.

Особенности газовой плиты:

Классическая газовая плита дешевле в эксплуатации, причем – в разы. Варочная поверхность газовой плиты, как правило, оснащена решёткой, удобной для мойки. В современной плите очень удобна функция электроподжига. Для условий России: невысокая стоимость топлива.

Недостатки:

• при горении сжигает кислород, выделяя углекислый газ. При неправильной настройке выделяется также угарный газ. Стоит, однако, учесть, что на кухне в любом случае нужна хорошая вентиляция;
• опасность взрыва газа;

        Таким образом, можно прийти к следующему выводу, что не смотря на довольно дешёвую электроэнергию в Иркутской области, пользование газовой плитой является более экономичным, со стороны экономии энергопотребления и денежных средств, а так же удобным, несмотря на опасность использования, потому что кухонные электроплиты также могут быть опасны. Эти недостатки обоих плит обусловливаются, в первую очередь, пользователем: соблюдает ли он технику безопасности.

        В своём доме теперь я использую газовую плиту.

Стиральные машины

Автоматическая / Полуавтоматическая

Полуавтоматическую машинку не получится поставить на кухню, так как они все строго вертикальной загрузки, но  они меньше по размерам, чем машины-автоматы, что очень немаловажно.  максимальная вместимость таких машин составляет 7кг, фронтальных же достигает 10кг  сухого белья. Полуавтомату не нужно подключение к водопроводу, и если нет места, то её можно поставить хоть в кладовку.  Вода в неё доливается  только вашими силами, она по скорости стирки гораздо быстрее, чем автоматические модели. И если вы вдруг перепутали кнопки и задали не тот режим, полуавтомат можно всегда остановить и начать другую программу стирки. Машина-полуавтомат экономнее своего собрата, она меньше потребляет воды и тратит меньше энергии, так как ей не нужно нагревать воду - вы сами наливаете в неё горячую воду.

Машины автоматы могут быть фронтальной и вертикальной загрузки. Автоматические машинки крупнее полуавтоматов. Им нужен постоянное подключение к водопроводу и нагрев воды происходит непосредственно в самой машине. Стирка производиться нажатием одной кнопки вы задаёте ей программу, а всё остальное она сделает сама (полоскание, отжим)

        Плюсы Автоматической стиральной машины:

•         Автоматическая стиральная машина в идеале все операции по стирке, отжиму и может быть даже сушке, производит сама. Хозяйке остается только загрузить и выгрузить порцию белья. 

Минусы Полуавтоматической стиральной машины:

• Полуавтоматическая стиральная машина выполняет расширенные функции, по сравнению с обычной стиральной машиной. Она может стирать и отжимать белье, но управление ею, переключение операций, например стирка и отжим, происходит вручную.
• Вода в неё доливается только вашими силами
• Она не греет воду.
  
  Несмотря на значительный проигрыш в функциональных возможностях и удобстве пользования у стиральных машин – полуавтоматов есть и преимущества перед автоматическими (минусы Автоматической стиральной машины) :
• Во-первых масса и габариты автоматов несколько больше.
• Второе преимущество – меньшее потребление энергии.
•  Кроме того, полуавтоматы дешевле.

        На мой взгляд, тот минус Автоматической стиральной машины, что она потребляет больше энергии, компенсируется удобством, малым затраченным временем. И в любом случае, чтобы получить горячую воду, вам понадобится электроэнергия в другом виде, следовательно, вы в любом случае потеряете деньги. Значит, Автоматическая стиральная машина более удобна в применении, и в условиях нашего региона, является более  экономична.

        Таким образом, можно сделать небольшой вывод по данному исследованию основных бытовых приборов и систем отапливания жилища, которые «съедают» большое количество электроэнергии:

        Мы рассмотрели два вида полностью отличающихся ламп; отопление в жилье: бойлерное и печное; электрические и газовые кухонные плиты; стиральные машины: Автоматические и полуавтоматические. И пришли к следующему выводу, что использовать в быту энергосберегающие лампы, бойлерное отопление, газовые кухонные плиты и автоматические стиральные машины намного выгоднее, удобнее и, главное, экономичнее, чем их конкурентов-предшественников.

         И я побуждаю вас применять именно эти приборы и систему отопления в быту, чтобы сэкономить электроэнергию, время и деньги!  

Советы по экономии при работе с различными бытовыми приборами.

1. Способы сокращения  расхода электроэнергии в домашних условиях:
2. -   возьмите за правило выключать свет, когда выходите из комнаты даже на несколько минут;
3.  - при покупке электротоваров обращайте внимание на класс энергосбережения, предпочтение отдайте классу А, самым неэкономичным считается класс G.;
4. -  телевизоры и прочие приборы, работающие в режиме ожидания, лучше выключать из розетки;
5.  -  не оставляйте  в розетке и зарядное устройство, даже без телефона оно продолжает «вытягивать» энергию;
6. -  используйте режим энергосбережения компьютера. Такая экономия сохранит до 50 % энергии, потребляемой компьютером;
7. -  не забывайте чистить фильтры и мешки для мусора в пылесосе. Загрязненные, они уменьшают тягу воздуха и увеличивают потребление энергии;
8. -  избегайте неполной загрузки стиральной машины и не перегружайте барабан. Правильно выбирайте программу. Перед стиркой белье можно замочить, а затем постирать без предварительной стирки, при которой тратится до 30 % энергии;
9. - не ставьте холодильник рядом с плитой или батареей - при температуре воздуха около 30° агрегат увеличивает количество затрачиваемой на охлаждение энергии. По этой причине не помещайте в холодильник теплые блюда;
10. -  чистота окон тоже помогает сэкономить - грязные стекла пропускают меньше света. Пыль на плафонах отнимает еще 10 - 20% света;
11. -  светлые материалы в отделке квартиры отражают до 70 - 80% света, а темные лишь 10 - 15%;
12. - если вы пользуетесь электрической плитой, готовьте на конфорке, соответствующей диаметру сковороды или кастрюли;
13. -  готовить еду лучше под крышкой, что позволит сэкономить до 20% времени, а значит, и энергии;
14. своевременно  очищайте и накипь в электрическом чайнике. Из-за уменьшения теплопроводности увеличивается время нагрева воды.

Исследование № 2

        При соблюдении списка вышеперечисленных советов и использовании в быту современной техники и современного оборудования,  мы переходим к таблице с данными из «Исследования № 2», в которой, по сравнению с первой таблицей, мы поменяли электрическую кухонную плиту - на газовую; телевизор выключаем из сети; используем режим энергосбережения в компьютере; печное отопление поменяли на бойлерное; лампы накапливания заменили на энергосберегающие.

 Таблица с данными из «Исследования № 2»:

Видно, что разница в суммах весьма существенная, почти 4000  руб.

Заключение

Наше исследование завершено. Мы попытались найти пути экономии электроэнергии в доме. На наш взгляд, они эффективны и могут привести к значительной экономии средств семейного бюджета.

Думаю, что каждый ученик, семья должны определить свою программу экономии, во всяком случае, серьезно задуматься об этом. Чем серьезнее подойти к этому вопросу, тем весомее будет результат. В условиях повышения государственных затрат на выработку энергии, каждый из нас должен внести свою часть в экономию государственных средств.

Наше исследование помогло понять значимость темы, определить жизненную позицию. Я думаю, что сегодня необходимо беречь каждый киловатт. Это личная, семейная и государственная задача. Данные исследования можно использовать на уроках естественного цикла. Об этом нужно знать каждому, чтобы сохранить своё здоровье и бюджет семьи. Но я рассмотрел не все стороны экологии жилища, поэтому буду и дальше изучать данную тему. Например, влияние электромагнитного излучения, непосредственно, на здоровье человека.

Использованная литература

1. Научно-методический журнал «Физика» №12 (2010 и.г. «Основа»);
2. http://www.kosino-uhtomski.ru;
3. e-russia.credcol.ru;
4. esko-ecosys.narod.ru;
5. www.buig.ru;
6. http://gardenweb.ru;
7. http://holotele.ru;
8. Газета «Сибирский энергетик» от 01. марта 2013 года;
9. http://www.vsp.ru;
10. http://i38.ru/pervaya-ekonomika/sergey-eroschenko-o-realnoy-gazifikatsii-irkutskoy-oblasti-i-planach-po-sozdaniiu-polimernich-proizvodstv.
11. http://www.vsp.ru/sibenergo