Экологические аспекты использования энергосберегающих ламп

МБОУ СОШ №1 г. Покров

VIII школьная научно-практическая конференция

«Покров: шаг в будущее»

Исследовательская работа:

Экологические аспекты использования энергосберегающих ламп.

Выполнили:

Ерютина Юлия,

Осипова Екатерина

учащиеся 8 «А» класса

Научный руководитель:

Светлорусова И.Г.,

учитель физики.

2013г

Содержание:

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

2. Экологические аспекты использования энергосберегающих ламп

2.1Строение и принцип работы энергосберегающих ламп...........................5

2.2Вопросы экономики и экономической целесообразнос использования энергосберегающих ламп................................................................................6

2.3Влияние энергосберегающих ламп на здоровье человека........................9

2.4Проблемы утилизации энергосберегающих ламп.................................11 3.Практическая работа.

3.1Интервью с заместителем главы города Покров Л.В Суловой………..14

3.2Анкетирование..........................................................................................15

3.3Расчет потребления ламп в своей квартире...............................................24

3.4. Просветительская работа среди учащихся МБОУ СОШ№1 через газету «Прометей»…………………………………………………………………….

4.Заключение.....................................................................................................25 5.Приложения..................................................................................................26

6Литература........................................................................................................29

1.Введение

Ресурсы нашей страны не беспредельны. В каждой отрасли требуются энергосберегающие технологии. В энергетике это особенно актуально. Основной целью энергосбережения является повышение энергоэффективности всех отраслей, во всех пунктах населения, а также в стране в целом. По данным специалистов, доля энергозатрат в себестоимости продукции в России достигает 30–40% По оценке специалистов, если во всем мире одновременно заменить устаревшие лампы, то ежегодно можно сберегать 2 тераватта электроэнергии и, как следствие, экономить 106 миллиардов евро, или 1,5 миллиарда баррелей нефти. Новые технологии позволят сократить выбросы в атмосферу 555 миллионов тонн углекислого газа в год. То есть как бы разрыв финансовый можно понять и можно оценить важность этой задачи.

Президент РФ Дмитрий Анатольевич Медведев в ноябре 2009 года подписал федеральный закон об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности. Этот закон, в частности, вводит ограничения на оборот ламп накаливания, устанавливает требования по маркировке товаров с учетом их энергоэффективности. Согласно документу, предполагается с 2011 года прекратить производство и продажу в РФ ламп накаливания мощностью 100 ватт и более, с 2013 года — мощностью 75 ватт и более, а с 2014 — мощностью 25 ватт. Одновременно правительству предлагается принять правила утилизации использованных энергосберегающих ламп.

Гипотеза: Использование энергосберегающих ламп может оказать пагубное влияние на экологию.

Цель исследования: Изучить экологические проблемы использования энергосберегающих ламп.

Задачи:

1. Изучить теоретическую базу по данной проблеме.

2. Выявить экономическую пользу использования энергосберегающих ламп.

3. Проанализировать проблемы утилизации энергосберегающих ламп в России.

1. Провести анкетирование среди учащихся школы , обработать и проанализировать результаты.

2. Провести просветительскую работу среди учащихся школы через газету «Прометей»

3. Создать брошюру «Экологические аспекты энергосберегающих ламп»

2.Экологические аспекты использования энергосберегающих ламп:

2.1Строение и принцип работы энергосберегающих ламп.

Энергосберегающая лампа — электрическая лампа, обладающая существенно большей светоотдачей (соотношением между световым потоком и потребляемой мощностью), например в сравнении с наиболее распространёнными сейчас в обиходе лампами накаливания.

Часто в быту энергосберегающими называют только компактные люминесцентные лампы, что некорректно в силу того, что энергосберегающие лампы могут иметь другую конструкцию (например, люминесцентные лампы линейного типа с пониженным содержанием ртути и меньшим диаметром трубки), или даже основываться на других физических принципах — таких, как светодиодные лампы, обладающие перед люминесцентными рядом преимуществ: большая светоотдача, выше механическая прочность из-за отсутствия хрупкой стеклянной колбы и вольфрамовых нитей, долговечность и независимость от частых переключений, более естественный спектр.

Основные составляющие энергосберегающей лампы это:

• Цоколь,

• Электронный блок (ЭПРА),

• Сама лампа (колба).

Каждая из этих частей выполняет свою функцию, что в итоге приводит к свечению лампы. (см Приложение 1)

Цоколь - используется для крепления и подключения лампы в светильнике.

Электронный блок - осуществляет пуск (зажигание) лампы. В этом устройстве происходит преобразование напряжения 220В в необходимое для запуска лампы, а также обеспечивается запуск и стабильная работа.

Трубка (колба) - это тот элемент, который излучает свет. Внутренняя ее часть покрыта люминисцентным веществом, а внутреннее пространство заполнено смесью паров ртути и инертного газа. То есть энергосберегающая лампа - это люминесцентная лампа с колбой, которая имеет компактную форму с вмонтированной в нее пускорегулирующей аппаратурой. Такие лампы, по сравнению с обычной лампой накаливания, дают экономию около 80% потребляемой электроэнергии.

Принцип работы энергосберегающей лампы.

При работе люминесцентной лампы между двумя электродами, находящимися в противоположных концах лампы, возникает тлеющий разряд. Лампа заполнена инертным газом и парами ртути, проходящий ток приводит к появлению УФ излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобразуют в видимый свет с помощью явления люминесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора, можно менять оттенок свечения лампы. В качестве люминофора используют в основном гало фосфаты кальция и ортофосфаты кальция-цинка.

2.2.Вопросы экономической целесообразности использования энергосберегающих ламп

Специалисты утверждают, что энергосберегающая люминесцентная лампа потребляет электроэнергии на 80% меньше, чем ее собрат — лампа накаливания.

Хотя, может быть основным плюсом правильнее назвать срок службы энергосберегающей лампы. Качественный прибор должен светить раз в 10-12 дольше, чем лампа накаливания.

Но необходимо отметить, что стоимость хорошей энергосберегающей люминесцентной лампочки может достигать стоимости двадцати обычных ламп накаливания. Этот фактор нивелирует один из плюсов — срок службы.

Плюсом можно назвать экономичность энергосберегающих ламп,которые положительно влияет не только на наш кошелек, но и на экологию. Ведь для производства и транспортировки электроэнергии требуются природные ресурсы.

Плюсы.

Минусы.

Все энергетические предприятия при работе в той или иной мере оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду, на биосферу, на жизнь и здоровье человека. Так, на их долю приходится примерно 25% всех вредных выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий. Главная опасность теплоэнергетики для атмосферы заключается в том, что сжигание углеродсодержащего топлива приводит к появлению двуокиси углерода CO2 , которая выбрасывается в атмосферу и способствует созданию парникового эффекта, наличие в сжигаемом угле добавок серы приводит к появлению окислов серы, они поступают в атмосферу и после реакции с парами воды в облаках создают серную кислоту, которая с осадками падает на землю. Так возникают кислотные осадки с серной кислотой.

Развитие энергетического производства, следует рассматривать как один из аспектов современного этапа развития техно сферы и учитывать при разработке методов оценки и средств обеспечения надежности и экологической безопасности наиболее потенциально опасных технологий.

2.3.Влияние энергосберегающих ламп на здоровье человека

Проблема первая: Излучает ли энергосберегающая лампа вредный для человека ультрафиолет?

Что касается ультрафиолетового излучения, которое, по мнению ученых, может привести к заболеваниям кожи, то да, конечно, оно при длительном воздействии приносит вред. Однако, если мы посмотрим на конструкцию современной энергосберегающей лампы, то увидим, что она, как и обычная лампа накаливания, сделана из обычного силикатного стекла. Источником же ультрафиолета является нанесенный с внутренней стороны стекла люминофор. А стекло, как мы знаем, не пропускает ультрафиолетовые лучи.

Изучив материал,мы пришли к выводу, что говорить о вреде ультрафиолетового излучения обычных энергосберегающих ламп с учетом всего вышесказанного не серьезно. Пользы от ламп , которые в своем спектре имеют ультрафиолетовое излучение , для человека намного больше.

Проблема вторая: Влияют ли энергосберегающие лампы на зрение человека?

В линейных люминесцентных лампах старого типа световой поток при работе изменяется во времени (пульсирует) 100 раз в секунду. Такая пульсация, хоть непосредственно и не улавливается глазом, тем не менее при длительной работе оказывает негативное влияние на человека, вызывая его утомляемость и снижение работоспособности.

Современные энергосберегающие лампы используют для зажигания и работы электронные ПРА (ЭПРА), которые увеличивают частоту питающего напряжения на лампе и полностью устраняют негативное влияние пульсации светового потока на зрение.

Из этого можно сделать вывод о том, что энергосберегающие лампы создают менее контрастное освещение и даже благотворно влияют на зрение, так как рассеянный свет снижает утомляемость глаз и делает свет в помещении более комфортным.

Проблема третья:Долго ли зажигаются энергосберегающие лампы?

Все современные энергосберегающие лампы зажигаются почти мгновенно, так как для запуска таких ламп используется электронное ПРА. Правда на полную мощность излучения такая лампа выходит за несколько секунд, но, тем не менее, этот процесс практически не заметен для восприятия человека.

Вывод:С зажиганием энергосберегающих ламп никаких проблем нет.

Проблема четвертая: Мигают ли энергосберегающие лампы в выключенном состоянии?

При использовании обычных выключателей без подсветки энергосберегающие лампы в выключенном состоянии не мигают. После выключения лампы люминофор может какое-то время находится в немного светящимся состоянии, затем это свечение спадает.

Сделаем вывод: В энергосберегающих лампах использовать выключатели с подсветкой нежелательно, тогда и мигания ламп мы не увидим.

Проблема пятая: Подходят ли для освещения жилых комнат энергосберегающие лампы?

Различные энергосберегающие лампы могут излучать свет с различными спектрами излучения, что делает применение энергосберегающих ламп вместо ламп накаливания даже более комфортным, так как обогащается цветовая палитра

домашнего освещения.(см. Приложение 2)

Вывод:Для жилых помещений желательно выбирать лампы с цветовой температурой 2700 - 3100 К и с индексом цветопередачи больше 80. Лампы холодного света должны применятся преимущественно в офисных помещениях (3300 — 6500 К).

2.4.Проблемы утилизации энергосберегающих ламп.

У энергосберегающих ламп есть один огромный недостаток: они содержат ртуть.

Пары ртути, а также металлическая ртуть очень ядовиты, могут вызвать тяжёлое отравление. Ртуть и её соединения (сулема, каломель, цианид ртути) поражают нервную систему, печень, почки, желудочно-кишечный тракт, при вдыхании — дыхательные пути (а проникновение ртути в организм чаще происходит именно при вдыхании её паров, не имеющих запаха). По классу опасности ртуть относится к первому классу (чрезвычайно опасное химическое вещество). Опасный загрязнитель окружающей среды, особенно опасны выбросы в воду, поскольку в результате деятельности населяющих дно микроорганизмов происходит образование растворимой в воде и токсичной метилртути.(приложение)

При разбивании энергосберегающей лампы ртуть легко распространяется по воздуху, и человек будет дышать парами ртути. Ртуть накапливается в организме человека и долго не выводится, нанося непоправимый вред здоровью.(приложение)

Одна люминесцентная лампа содержит от 1 до 70 мг ртути. Экологические энергосберегающие лампочки, которыми в России собираются вскоре заменить традиционные лампы накаливания, опасны для детей и беременных женщин. Содержание ртути в них в 20 раз превышает предельно допустимое. Применяя энергосберегающие лампы, будет увеличиваться содержание ртути в воздухе, в воде, в почве, а ртуть несравнимо ядовитее и вреднее двуокиси углерода.

В нашей стране не организован сбор у населения отработавших свой срок люминесцентных и энергосберегающих ламп. Вы можете назвать хоть один пункт сбора ртутных ламп в шаговой доступности, а в городе, да даже если вы знаете такой, где-нибудь на другом конце города вряд ли вы туда повезете сгоревшую лампочку. Даже если организовать сбор, при массовом применении энергосберегающих ламп они будут разбиваться, их будут выбрасывать, куда попало. (см. Приложение 2)

В отличие от России в европейских странах в стоимость новой лампы включена стоимость ее утилизации. То есть, если лампа произведена, то когда-нибудь она все равно перегорит. Соответственно, производители ламп отвечают и за утилизацию. Например в зарубежных странах контейнеры для мусора делят на 3 вида: бумага, пластик и стекло.(См. Приложение 2)

Всероссийская кампания по экономии электроэнергии не всегда сопровождается разъяснениями по утилизации энергосберегающих люминесцентных ламп. Самым распространенным способом «утилизации» пока еще остается цепочка «совок — веник — мусорное ведро». В Российской Федерации продолжается большая разъяснительная работа по применению правильных методов утилизации. Мы нашли адреса специализированных организаций утилизации.(см. Приложение 3).

Способы правильной утилизации энергосберегающих ламп, к сожалению, немного, но они есть:

1. Перегоревшие люминесцентные лампы в городе Москве нужно отнести в свой районный ДЕЗ или РЭУ, где установлены специальные контейнеры. Там их должны бесплатно принять. Основанием для того, чтобы в ДЕЗе приняли у вас лампы, является Распоряжение правительства Москвы «Об организации работ по сбору, транспортировке и переработке отработанных люминесцентных ламп» от 20 декабря 1999 г. №1010-РЗП

1. Если ламп много (например, перегоревшие лампы в офисе, на предприятии), то нужно заключить договор со специализированными организациями, занимающимися приемом и утилизацией ртуть содержащих отходов. Список пунктов приёма перегоревших ламп в разных городах России вы можете найти на сайте Гринпис.

http://www.greenpeace.org/russia/ru/campaigns/ecodom/electricity/utilization/

3.Практическая работа.

3.1 Интервью с заместителем главы города Покров Л.В Сулоевой

Мы провели интервью с заместителем мэра, Лилией Валентиновной Сулоевой:

1)Чем может помочь население нашего города в обеспечении порядка и чистоты в городе?

-Во первых не мусорить. Во вторых выходить на субботники. 20 апреля проходил такой субботник. Граждане оповещаются заранее через Покровскую газету. И в такие дни каждый желающий может помочь своему городу и убрать улицы от мусора.

2)Почему не проявляется инициатива со стороны мэрии по разделению территорий города на участки, принадлежавшие каждому предпринимателю, которые они должны содержать в чистоте силами своего коллектива?

-На данный момент мы принимаем меры и распределяем участки для уборки.

3)Есть ли обязанность у предпринимателей города отчитываться перед мэром города по выполнению мер, обеспечивающих чистую среду нашего города?

-За каждым предпринимателем закреплен определенный участок, за которым он обязан следить и убирать от мусора. Но он не обязан отчитываться о проделанной работе перед мэром.

4)Проводится ли обучение населения по теме энергосбережения и приобретения в личное пользование энергосберегающих ламп?

-Нет, на данное время мы не проводим такое обучение. Но каждый интересующийся может посмотреть некоторые сведения на нашем покровском сайте.

5)Есть ли в нашем городе торговые предприятия по продаже энергосберегающих ламп?

-Да, почти в каждом бытовом магазине найдется прилавок с энергосберегающими лампочками.

6)Намечается ли в городе открыть в городе пункт по сбору разбитых ламп?

-Мы, администрация города, не в праве открывать такой пункт. Но мы бы были рады , если бы нам помогли его открыть граждане города. Ближащий пункт сбора лампочек -это город Электросталь.

1. Анкетирование:

Мы провели анкетирование среди младших и основной школы(102человека)

Вопросы были следующими:

-Поддерживаете вы закон Д. Медведева о переходе России на энергосберегающие лампы?

-Да, поддерживаю.

-Нет, не поддерживаю

-Затрудняюсь ответить

-Какими лампами вы пользуетесь дома?

-Лампами накаливания

-Энергосберегающими лампами

-Пользуюсь и теми, и другими.

-Затрудняюсь ответить.

-Замечаете ли вы экономию электроэнергии?

-Да, замечаю.

-Нет, не замечаю.

-Какие плюсы энергосберегающих лам вы знаете?

-Как вы утилизируете лампы?

-Как вы думаете, большой вред окружающей среде наносят выбросы различных ламп?

-Сколько энергосберегающих ламп у вас дома?

Из анкетирования мы увидели, что:

1. 66% учащихся поддерживают закон Медведева об отмене в России энергосберегающих ламп.

2. В квартире у современного человека примерно 7 ламп

3. 75% учащихся выкидывают лампы в мусор, 15% хранят дома, 10% закапывают.

4. 65% учащихся думают, что энергосберегающие лампы сберегают энергию, 25% считают, что у них яркий свет, 10% считают, что у них долгий срок службы.

5. 85% учащихся знают, что энергосберегающие лампы, потому что они выделяют ртуть, 15% что они выделяют вредные для человека ультрафиолетовые лучи.

6. 68% ребят замечают экономию энергии, 22% - не замечают.

3.3.Расчет потребления ламп в своей квартире

Задача:

Допустим у нас в квартире 9 ламп накаливания. Наш тариф 2,32 руб./кВт. Час. При мощности лампы 1,5 кВт. Подсчитаем сколько мы заплатим за них за месяц с условием если они будут гореть 6 часов в день. Сначала умножим кол-во часов на кол-во дней 6*30=180часов. затем умножим мощность лампы на время и на тариф 180*2,32*1,5=626руб.

Теперь проделаем все тоже самое с энергосберегающими лампами.

(мощность энергосберегающей лампы 0,2кВт.)180*2,32*0,2=83,52руб. Вот что у нас получилось: за месяц работы лампы накаливания мы заплатим 626р, а за работу энергосберегающей лампы 83,52 рубля.

Вывод: энергосберегающая лампа в 7 раз экономичней чем лампа накаливания

3.4 . Просветительская работа среди учащихся МБОУ СОШ№1 через газету «Прометей»

Мы написали статью в школьную газету «Прометей» про экологические аспекты энергосберегающих ламп:

«Современные технологии идут в шаг со временем. И человек смог создать искусственную энергию тепла и света. Наиболее привычный для нас способ освещения своих домов - это использование ламп накаливания. Они широко распространены и очень дешевы. Вот только часто перегорают, особенно при скачках напряжения в сети. На смену ламп накаливания пришли люминесцентные лампы. «Лампочка Ильича» - прошлый век, посчитал Президент Дмитрий Медведев. Оказывается, что 40% потребляемой в России энергии можно "получить" за счет простой экономии! То есть у нас ежегодно тратится впустую почти половина всей производимой энергии! Наша страна - одна из самых энергорасточительных в мире. Электричества не щадит, постоянно перегорает, да и вообще пришла пора внедрять передовые энергосберегающие технологи и экономить. Как же правильно выбрать энергосберегающие лампы, чтобы потом не было мучительно больно за зря потраченное время и деньги?.Да, на смену ламп накаливания пришли люминесцентные лампы. Они во многом обходят своих предшественниц. У люминесцентных ламп большой срок службы, низкое потребление электроэнергии , они практически не нагреваются и быстро окупают свою цену. Но есть один значительный недостаток энергосберегающих ламп – это использование небольшого количества паров ртути в их производстве. Поэтому нельзя выбрасывать энергосберегающие лампы в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры.

А большинство людей, не задумываясь, выкидывают перегоревшие лампочки со всеми отходами. Этот фактор сильно влияет на нашу экологию. А ведь можно было собирать все в отдельные контейнеры и и увозить в пункты приема. "В настоящее время, из-за отсутствия централизованной сети сбора и переработки, плохой информированности и безответственности граждан, отработанные лампы выбрасываются вместе с обычным мусором, что недопустимо",- говорится в сообщении Роспотребнадзора.Помните: сдавая энергосберегающие лампы в переработку, вы не только заботитесь о своем здоровье и здоровье окружающих, но и помогаете природе. На получение ртути, стекла и алюминия из отходов требуется гораздо меньше энергии, чистой воды и воздуха, чем на их производство из первичного минерального сырья.»

4.Заключение

Изучив теоретический материал и проведя практическую работу мы сделали следующее заключение: энергосбережение стало основным и самым эффективным способом развития современной мировой энергетики, грамотное применение энергосберегающих технологий экономит огромное количество энергии в масштабах страны , а так же деньги трудящихся. Программы по энергосбережению в наше время очень актуальны по той причине, что запасы топливно-энергетических ресурсов (угля, нефти, газа, торфа ) не беспредельны. Грамотная утилизация отработанных энергосберегающих ламп позволит избежать отравлений и загрязнения окружающей среды.

В результате исследования мы делаем вывод:

Энергосберегающие лампы не могут оказать негативное действие на экологию, если мы будем правильно их использовать. Наиболее остро встают вопросы, связанные с вопросами утилизации отработанных энергосберегающих ламп.

Для этого мы планируем:

• Обратиться с правилами утилизации отработанных энергосберегающих ламп в молодежный парламент г. Покров.

• Проводить работу по разъяснению правил утилизации среди населения.

• Провести исследовательскую работу по действию применения ламп накаливания и энергосберегающих ламп на рост растений.

5.Приложения

Приложение 1.

О
сновные составляющие лампы:

Приложение2

Виды цветовой температуры энергосберегающих ламп:

Приложение 3

А это мусорные контейнеры в зарубежных странах!

Приложение 4

Адреса расположения контейнеров для утилизации энергосберегающих ламп в Москве:

• * ЗАО «ЭСТЕЙТ СЕРВИС»

• * ОДС - №1 ул. Воротынская д. 16, корп. 1

• * ОДС - №2 Новокуркинское шоссе д. 35

• * ОДС - №3 ул. Соловьиная роща д. 9

• * ООО «ДЕЗИС»

• * ОДС - Куркинское шоссе д. 48, корп. 2

• * ГУП ДЕЗ СЕВЕРНОЕ ТУШИНО

• * ОДС - Куркинское шоссе д. 17

• * ООО «ОРИОН»

* ОДС - ул. Юровская д. 92

Если лампа разбилась, необходимо:

1. Открыть окна в квартире минимум на 15 минут, чтобы помещение проветрилось;

2. Убрать осколки и части лампочки, воспользовавшись одноразовыми резиновыми

перчатками.

1. Не трогать лампу голыми руками;

2. Не использовать щетку или пылесос, чтобы собрать осколки; собирать все осколки

3. С помощью куска твердого картона или плотной бумаги и поместить их в

герметичный пластиковый пакет;

1. Протереть поверхность, на которой разбилась лампа , влажным бумажным полотенцем и поместить его в тот же пластиковый пакет;

2. Не выбрасывать осколки вместе со всем остальным мусором. Сдать их в специализированный пункт утилизации ртутьсодержащих ламп.

Приложение 5

Результаты опроса 8 «А» класса.

1.Поддерживаете вы закон Д. Медведева о переходе России на энергосберегающие лампы?

100% учащихся поддерживают.

2. Сколько энергосберегающих ламп у вас дома?

Примерное количество энергосберегающих ламп в доме 12 штук.

3. Замечаете ли вы экономию электроэнергии?

5. Какие плюсы энергосберегающих лам вы знаете?

6.Как вы утилизируете лампы?

Как вы думаете, какой вред окружающей среде наносят выбросы различных ламп?

Результаты опроса 9 «Б» класса

1.  Поддерживаете вы закон Д. Медведева о переходе России на энергосберегающие лампы?

 

2.  Сколько энергосберегающих ламп у вас дома? Примерное количество энергосберегающих ламп 6 штук.

1.  Замечаете ли вы экономию электроэнергии?

 

2.      Какие плюсы энергосберегающих лам вы знаете?

 

 

 

3.      Как вы утилизируете лампы?

 

4.  Как вы думаете, какой вред окружающей среде наносят выбросы различных ламп?

Приложение6

1. Литература

http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%ED%E5%F0%E3%EE%F1%E1%E5%F0%E5%E3%E0%FE%F9%E0%FF_%EB%E0%EC%EF%E0

http://mirsovetov.ru/a/housing/cleaning-agents/energy-saving-lamp.html

Программа «Контрольная закупка»

http://www.electrik.info/main/lighting/465-5-mifov-ob-energosberegayuschih-lampah.html

http://energosber.info/articles/energy-tools/61919/

.

37