Проект. Способ экономии электроэнергии при уличном освещении.
проект по физике (9 класс) на тему

Проект.

Способ экономии электроэнергии при уличном освещении.

Номинация: Приборы и аппараты.

Автор: обучающийся 9 класса МКОУ «Ржавская ООШ» Игнатченко Иван Сергеевич,

Год выполнения: 2016

Почтовый адрес: 307854, Курская область, Большесолдатский район, с. Ржава

Руководитель: учитель физики Спицын Сергей Михайлович

Способ экономии электроэнергии при уличном освещении.

Сегодня вопросы использования энергосберегающих технологий  становятся все более актуальными. Для экономии электроэнергии можно использовать и уже используются датчики движения. Изначально, датчики движения были предназначены только для работы в системах охранной сигнализации. Они реагировали на появление в охраняемой зоне движущегося объекта и передавали сигнал тревоги на специальный контрольный пульт. Но производители пошли дальше и разработали модели, способные включать прожектора, сирены, лампы освещения, дополнительное сигнальное и силовое оборудование. Принцип работы их простой – он основан на действии инфракрасного излучения, с помощью которого происходит обнаружение движущихся объектов. При появлении в охраняемой зоне движущегося объекта, датчик переходит в режим тревоги, и своим контактом реле замыкает электрическую цепь, в которую включена нагрузка, например, лампа накаливания. Как только движение прекратится, то по истечении выдержки времени контакт реле разомкнется, электрическая цепь обесточится и лампа погаснет. Датчик опять перейдет в режим ожидания. Кроме того, использование луча инфракрасного спектра позволяет датчику движения работать даже в темное время суток.

Внешний вид датчика.

В любом датчике движения можно изменять настройки, которых обычно три:

1. Временной интервал отключения. Эта функция необходима для того, чтобы задать время с момента последнего обнаружения движений, которое может колебаться от 5 секунд до 10 минут.

2. Уровень освещенности. Эта функция необходима для того, чтобы контролировать работу датчика в светлое и темное время суток. Датчик сам определяет уровень освещенности и срабатывает, если уровень ниже порогового.

3. Уровень чувствительности. Чем выше чувствительность датчика, тем лучше он реагирует на движение.

Самое главное в работе датчика, чтобы объект (человек, животное, автомобиль) двигался, и чтобы его температура  отличалась от температуры окружающей среды минимум на пять градусов. Угол обзора у этих приборов от 180 до 360 градусов, радиус действия – до 20 метров. Существуют дорогие модели (свыше 2000 рублей), которые действуют на расстоянии до 100 метров. Датчики бывают как наружные, так и для использования внутри помещений.

Сейчас датчики движения широко используются для автоматического включения освещения в коридорах, подвалах, кладовых, гаражах, на лестницах, на подходах к дому — там, где человек пребывает непродолжительное время. Но не используются для уличного освещения в населенных пунктах. Поэтому для освещения улиц, где наблюдается редкое движение, можно предложить такой способ. На каждом из столбов, расположенных вдоль улицы, установить датчик движения, соединенный с фонарем освещения. При приближении к столбу человека или автомобиля, начиная с определенного расстояния, срабатывает датчик движения и включает фонарь. И так по цепочке от столба к столбу. Через определенное время, если не появится другой объект, фонари поочередно потухнут. Здесь правильно нужно будет подобрать настройки. Расстояние между столбами примерно 20 метров, в случае использования дорогих датчиков – гораздо больше. На случай длительных сильных снегопада и дождя, а также сильной жары свыше 40 С, которые повлияют на работу датчиков, нужно предусмотреть принудительное включение освещения.

Сделаем расчеты. Цены на датчики движения, в зависимости от модели и характеристик, колеблются от 400 до 1 700 рублей. Темное время суток длится в среднем 12 часов. Мощность фонаря освещения 200 Вт, цена кВт.ч энергии около 3 рублей. Вычислим стоимость электроэнергии для работы одного фонаря освещения за год: 12 ч.*0,200 кВт*3 руб*365 дн.=2628 руб. Если каждый фонарь, управляемый датчиком движения, будет гореть половину этого времени, то экономия за год будет составлять более 1000 рублей. Примерно за это время и окупится указанный датчик. Нужно еще учесть, что возрастет срок работы лампы фонаря. В общем, я считаю, что указанный способ можно применить на практике.