МБОУ «Чагасьская общеобразовательная школа»

Канашского района Чувашской Республики

Исследовательская работа

на тему:

«Расчет электроэнергии, потребляемой электрическими приборами в режиме холостого хода»

Выполнили: Владимиров Роман и Гаврилов Дмитрий, ученики 8 класса

        Руководитель: Максимов В.В.

Чагаси-2017

Оглавление

Введение        3

Основная часть        4

Практическая часть        6

Выводы        10

Список использованной литературы        11

Введение

Слово «энергия» происходит от греческого слова, означающего действие, деятельность. Энергия – общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия является необходимым помощником в нашей жизни.

Потребление энергии в современном мире непрерывно растет. В использовании энергии разница между каменным веком и нашим временем огромна. Пещерный человек использовал меньше 1% количества энергии, которую потребляет современный житель. Причем этот процесс постоянно ускоряется. Даже 50 лет назад, когда использовались такие же источники энергии, как сейчас, человечество потребляло только половину той энергии, которую потребляет сегодня! А ведь энергии на земле больше не стало. Она просто стала доступней. Доступней, не значит дешевой.

Актуальность: в связи с постоянным ростом цен на электроэнергию необходимо задуматься над тем, как сэкономить свои средства и снизить затраты, связанные с этим жизненно необходимым ресурсом; также нерациональное использование электроэнергии ведет к загрязнению окружающей среды.

Гипотеза: выключенные электрические приборы, но не отключенные от сети также потребляют электрическую энергию

Цель: рассчитать электроэнергию, потребляемую электрическими приборами в режиме холостого хода.

Объект, предмет исследования: экономия электроэнергии

Задачи:

1. Изучить техническую документацию электрических приборов, работающих в режиме холостого хода.
2. Вычислить расход электроэнергии, потребляемую электрическими приборами в режиме ожидания.
3. Подсчитать стоимость затраченной электроэнергии

Основная часть

По первоначальной задумке режим ожидания (другие названия "дежурный режим" или "stand-by") был задуман как «экономная схема» с сокращенным энергопотреблением, позволяющая быстро приводить прибор в рабочее состояние. 

Значительное количество современных бытовых приборов не обходятся без работы на "холостом ходу". Это:

• телевизоры;
• аудио- и видеоаппаратура;
• приемники спутникового телевидения;
• блоки питания;
• электрические водонагреватели;
• циркуляционные насосы в отопительных системах;
• компьютеры;
• блоки бесперебойного питания;
• принтеры;
• копировальные машины;
• включенные уличные фонари в частном доме, которые при свете солнца никому не заметны;
• системы вентиляции и кондиционирования воздуха в пустых помещениях;
• датчики-сигнализаторы движения;
• трансформаторы для галогенного освещения; 
• микроволновые печи и т.д.

Много ли электроэнергии потребляют бытовые приборы в режиме "stand-by"?

В принципе не так и много. Вот данные по затратам электроэнергии основными бытовыми приборами, находящимися в режиме ожидания (приведены в среднем по приборам):

• телевизоры 10 Ватт;
• видеомагнитофоны 13 Ватт;
• спутниковые приемники 12 Ватт;
• электроплита с встроенным таймером 6 Ватт;
• персональный компьютер с монитором 40 Ватт;
• лазерный принтер 20 Ватт.

И правда, каждый из приборов потребляет сравнительно не большую мощность. Но, давайте свяжем эти ватты с временем работы в режиме ожидания. Для большинства приборов это время очень значительно. Так, время работы в режиме холостого хода для видеомагнитофона, проигрывателя компакт-дисков составляет, в среднем, 23 часа в сутки, телевизора - 18 часов в сутки, микроволновой печи со встроенным таймером - 23часов в сутки и т.д. Цифры весьма внушительные! 

Чтобы убедиться в этом, проведем расчеты затраченной электроэнергии, потребляемые электрическими приборами в режиме ожидания и стоимость затрат при тарифе 2,29 руб/кВт·ч.

Практическая часть

Для расчета потребляемой энергии будем использовать формулу работы электрического тока:

A = P · t · Т,

где         А – потребляемая энергия в год,

P – мощность холостого хода,

t – время работы в режиме холостого хода,

Т – количество дней в году (365).

Стоимость затраченной энергии: Сумма = Тариф · А.

Данные для мощности холостого хода возьмем из технической документации электрических приборов.

Все полученные результаты внесем в таблицы 1, 2 и 3.

Телевизор:                

А = 10 Вт · 18 ч · 365 дней = 65700 Вт·ч  ≈ 66 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 66 кВт·ч ≈ 150 руб/год

Спутниковый приемник:

А = 12 Вт · 18 ч · 365 дней = 78840 Вт·ч  ≈ 79 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 79 кВт·ч ≈ 181 руб/год

DVD проигрыватель:

А = 3 Вт · 23 ч · 365 дней = 25190 Вт·ч  ≈ 25 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 25 кВт·ч ≈ 58 руб/год

Всего: энергопотребление – 170 кВт·ч/год, сумма – 389 руб /год.

Таблица 1.

Компьютер (ПК):

А = 40 Вт · 15 ч · 365 дней = 219000 Вт·ч  = 219кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 219 кВт·ч ≈ 502 руб/год

Лазерный принтер:

А = 20 Вт · 23 ч · 365 дней = 167700 Вт·ч  ≈ 168 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 168кВт·ч ≈ 384руб/год

Модем:

А = 8 Вт · 15 ч · 365 дней = 43800 Вт·ч  ≈ 44 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 44кВт·ч ≈ 100 руб/год

Зарядное устройство мобильного телефона:

А = 3,5 Вт · 21ч · 365 дней = 26830 Вт·ч  ≈ 27 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 27кВт·ч ≈ 61 руб/год

Всего: энергопотребление – 458 кВт·ч/год, сумма – 1048 руб /год.

Таблица 2.

Микроволновая печь:

А = 3 Вт · 23ч · 365 дней = 25190 Вт·ч  ≈ 25 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 25 кВт·ч ≈ 58 руб/год

Электрический духовой шкаф:

А = 5 Вт · 23ч · 365 дней = 41980 Вт·ч  ≈ 42 кВт·ч/год

                Сумма = 2,29 руб/кВт·ч · 42 кВт·ч ≈ 96 руб/год

Всего: энергопотребление – 67 кВт·ч/год, сумма – 154 руб /год.

Таблица 3.

Итого по всем электрическим приборам: энергопотребление – 695 кВт·ч/год, сумма – 1591 руб /год.

Выбросы СО2 при производстве 1 кВт·ч энергии составляют 0,55 кг.

В нашем случае выбросы составили 695 кВт·ч · 0,55 кг/ кВт·ч = 382,25 кг, что также плохо сказывается на экологии.

Экономия электроэнергии имеет большое значение. Например, 1 кВт·ч энергии позволяет выплавить 20 кг чугуна. В нашем случае это значение составило бы 695 кВт·ч · 20 кг/ кВт·ч = 13900кг.

Выводы

Расчеты показали, что выключая электроприбор из розетки можно сэкономить 695 кВт·ч электроэнергии в год, а также деньги в сумме 1591 руб.

Экономия электроэнергии также имеет экологическое значение. Выработка электроэнергии сопровождается выбросом в атмосферу продуктов сгорания топлива, в первую очередь углекислого газа СО2 (в нашем случае они составили 382,25 кг). Углекислый газ «окутывает» Землю, подобно пленке, препятствуя ее охлаждению. Это приводит к парниковому эффекту, при котором среднегодовая температура поверхности Земли повышается. Соответственно, за последние десятилетия на планете наблюдается глобальное потепление, которое может привести к необратимым изменениям в климате Земли.

Суммарное потребление электроприборов в режиме ожидания может составлять 5-10 % от общего потребления электроэнергии в квартире или в доме. Согласитесь: не мало! Как бороться с лишними затратами электроэнергии на спящий режим? Рецепт очень простой: выключайте не используемые электроприборы из розетки.

Список использованной литературы

1. Физика. 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А. В. Перышкин. – М. : Дрофа, 2013. – 237, [3] с. : ил.
2. Энергосбережение для начинающих. Данилов Н.И., Тимофеева Ю.Н., Щелоков Я.М. Екатеринбург: Уралэнерго-Пресс, 2005г.
3. Энергосбережение: Введение в проблему. Учебное пособие для учащихся. Н.И. Данилов, А.И. Евпланов, В.Ю. Михайлов. Екатеринбург, 2001г.

Интернет ресурсы:

1. http://creeed.net/средний-расход-электроэнергии-бытов/?lang=ru
2. http://dizainremont.com/poleznoe/rezhim-ozhidaniya.html
3. http://newtariffs.ru/files/Как%20экономить%20электроэнергию.pdf
4. http://spec-vrn.ru/ekonomiya-elektroenergii-doma/