Презентация к исследовательской работе на тему: «Экономическая эффективность от использования разных видов лампочек».

Выполнил: Воробьёв Сергей Андреевич;
Фурсов Павел Павлович
Группа Э-14-2
Научный руководитель:
Манаенкова Наталья Вячеславовна

Актуальность проблемы:

С каждым днём электроэнергия дорожает всё сильнее, а сумма за неё становятся всё больше и больше. Мы предлагаем способы сократить затраты на электроэнергию и сэкономить часть денег для населения и предприятий.
Именно поэтому в последнее время термин «энергосбережение» приобретает повышенное внимание, в чём выражается актуальность изложенной темы исследовательского проекта.

Рассмотрим виды осветительных ламп.

Характеристика. Достоинства и недостатки.

Экономическая эффективность применения.

Лампы освещения - технические устройства различной конструкции и с различными способами преобразования энергии, основным назначением которых является получение светового излучения (как видимого, так и с различной длиной волны, например, инфракрасного).

Лампа накаливания

Лампа накаливания - это электрический источник света, который излучает световой поток в результате накала проводника из тугоплавкого металла (вольфрама).

Недостатки:
большая яркость (негативно воздействует на зрение);
небольшой срок службы - до 1000 часов;
низкий КПД.

Достоинства:
невысокая стоимость;
мгновенное зажигание при включении;
небольшие габаритные размеры;
широкий диапазон мощностей

Галогенные лампы

Галогенная лампа – это лампа накаливания, в колбу которой закачан  буферный газ: пары галогенов (брома или иода). Данная особенность повышает срок службы лампы до 2000—4000 часов, а так же позволяет повысить температуру спирали.

Недостатки:
сильный нагрев;
сравнительно недолговечны, примерно 2000-4000 часов;
нельзя дотрагиваться к поверхности стекла лампы пальцами (перегорает).

Достоинства:
выпускаются в богатом ассортименте;
позволяют лучше управлять световым пучком и направлять eгo c большей точностью;
компактны.

Люминесцентная лампа

Люминесцентные лампы, называемые еще, лампами дневного света, представляют собой запаянную с обоих концов стеклянную трубку, изнутри  покрытую тонким слоем люминофора.

Недостатки:
химическая опасность;
неравномерный, неприятный для глаз свет;
мерцание лампы с удвоенной частотой;
наличие дополнительно громоздкого стартера;
очень низкий коэффициент мощности ламп ;

Достоинства:
хорошая светоотдача и более высокий КПД (в сравнении с лампами накаливания);
разнообразие оттенков света;
рассеянный свет;
длительный срок службы.

Светодиодные лампы

В светодиодных лампах или светильниках (в обиходе — «ледовых», от аббревиатуры LED, Light Emitting Diode) в качестве источника света используются светодиоды,  данный вид светильников применяются для промышленного, бытового и уличного освещения.

Достоинства:
самый большой срок службы среди всех ламп ;
низкое энергопотребление;
устойчивость к вибрации и механическим ударам;
безотказная работа при различных температурах от - 60 до +60 С;
светодиодные лампы изготавливаются на любое напряжение, нет необходимости установки дополнительных балластных резисторов;
обладает "чистым цветом", что важно в световом дизайне.

Недостатки:
самый главный недостаток - высокая цена;
ограничена сфера применения, в некоторых случаях лампы накаливания нельзя заменить светодиодными.
В качестве источника освещения светодиодные лампы применяются в следующих основных областях:

Дуговые ртутные люминесцентные лампы

Лампы ДРЛ (Дуговые Ртутно-Люминесцентные) имеют очень высокую световую отдачу (до 60 лм/Вт) и относятся к ртутным разрядным лампам высокого давления с исправленной цветностью. ДРЛ лампа состоит из кварцевой трубки (горелки), находящейся в стеклянной колбе, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем люминофора, он в свою очередь преобразовывает ультрафиолетовое излучение, возникающее в следствии дугового разряда в трубке, в видимый свет, который может улавливать человеческий глаз.

).

Недостатки:
преобладание в спектре лучей сине-зеленой части, ведущее к плохой цветопередаче;
возможность работы только на переменном токе;
необходимость включения через балластный дроссель;
длительность разгорания при включении и долгое начало повторного зажигания
пульсации светового потока;
уменьшение светового потока к концу службы.

Достоинства:
хорошая световая отдача (до 55 лм/Вт);
большой срок службы (10000 ч);
компактность;
неприхотливость к условиям окружающей среды (кроме сверхнизких температур

Металлогалогенные лампы

Металлогалогенные лампы (МГЛ / HMI) являются одним из видов газоразрядных ламп (ГРЛ) высокого давления. От других ГРЛ отличаются тем, что для коррекции спектральной характеристики дугового разряда в парах ртути, в горелку МГЛ дозируются специальные излучающие добавки (ИД), представляющие собой галогениды некоторых металлов.

Недостатки:
время разгорания 30-50 секунд, после отключения не включаются пока не остынут;
высокая стоимость.

Достоинства:
светоотдача в 10 раз больше, чем у ламп накаливания.
компактный источник света
надежная работа при низких температурах и различных условиях эксплуатации;
возможность применять лампы разной цветности.

Энергосберегающие лампы

Энергосберегающие лампы работают по тому же принципу, что и обычные люминесцентные лампы, с тем же принципом преобразования электрической энергии в световую.

Недостатки:

высокая цена;
экологически вредная.

Достоинства:

малые затраты электроэнергии;
долгий срок службы;
низкая теплоотдача;
большая светоотдача;
выбор желаемого цвета.

Газоразрядные лампы

Газоразрядная лампа – это источник света, излучающий энергию в видимом диапазоне.  Свечение в лампе создается непосредственно от электрического разряда в газе, парах металла.

Достоинства:
высокий КПД;
длительный срок службы по сравнению с лампами накаливания;
экономичность;
высокая степень цветопередачи;
хорошая стабильность цвета;
хорошие характеристики светового потока в течение всего срока службы.

Недостатки:
высокая стоимость;
необходимость пускорегулирующей аппаратуры;
долгий выход на рабочий режим;
высокая чувствительность;
наличие токсичных компонентов
необходимость утилизации;
невозможность работы на любом роде тока;
наличие мерцания и гудения при работе;

Неоновые лампы

Неоновая лампа - это газоразрядная лампа, состоит из баллона, заполненного разреженным инертным газом (неоном).В отличие от люминесцентных ламп неоновые значительно долговечнее, так как не имеют внутри нитей накаливания, создающих электронную эмиссию.

Достоинства:
броский световой эффект;
высокий срок службы (от 80000 часов);
возможность изготовления ламп различных форм;
не нагреваются, следовательно – пожаробезопасны;
возможность широкого выбора любого нужного оттенка белого свечения ;
возможность управления яркостью газосветной лампы ;
бесшумность работы.

Недостатки:
содержат вредные вещества;
требуют высокого напряжения в сети,
необходимость высоковольтного трансформатора;
хрупкость;
высокая стоимость.

Ксеноновые лампы

Ксеноновая лампа - это источник света, представляющий собой устройство состоящее из колбы с газом (ксеноном) в котором светится электрическая дуга, которая возникает вследствие подачи напряжения на электроды лампы. Ксеноновая лампа дает яркий белый свет, близкий по спектру к дневному. Ксеноновые лампы обеспечивают интенсивный свет, яркость которого в 3 раза выше света чем у галогеновых ламп.

Недостатки:
высокая стоимость;
необходимость применения «блока розжига»;

Достоинства:
интенсивный яркий свет;
надежность и высокий срок службы (3000 часов);
высокая экономичность;
малый нагрев.

Каждый тип осветительных ламп за счет своих особенностей более пригоден для того или иного применения. Не каждая лампа подойдет как для быта, так и для освещения общественных мест, улиц, предприятий.

Нужно отметить, что светодиодное освещение наиболее выгодно в условиях постоянного включения и продолжительной работы. Поэтому, данный логичней всего использовать на крупных предприятиях и важных объектах, где требуется хорошее освещение (пример автотрассы, подъезды, морские пирсы и т.п.)

Ни для кого не является секретом тот факт, что практически все электрические лампы освещения, а в особенности современные (галогенные, люминесцентные, ртутные и т.д.), содержат вещества, которые могут навредить окружающей среде и человеку, попав в нее. Наиболее опасным элементом является ртуть.
Сравнивая экономичность приобретения, не забывайте про вредность ее использования
.

При выходе лампы из строя или при окончании срока эксплуатации, лампы, содержащие вредные вещества, сдаются в предприятия, которые занимаются их утилизацией. Это позволяет уменьшить вред, наносимый окружающей среде и человеку.

Насколько экологичны светодиодные лампы?
Светодиодные светильники экологически безопасны, позволяют сохранять окружающую среду без специальных условий утилизации. С воем конструктиве не содержат ядовитых, вредных и опасных веществ и материалов, в том числе ртути и ее производных.

В 21 веке лампы накаливания стремительно утратили свою значимость. На смену им пришли энергосберегающие лампы
(галогенные, светодиодные и тд.)

В настоящее время светодиодные и люминесцентные энергосберегающие лампы имеют наибольшую популярность и их применение набирает обороты. Далее мы сравним эти типы ламп, выявив наиболее экономически выгодный вариант.

Сравнение ламп по их параметрам

Как мы с вами убедились, светодиодная лампа выигрывает практически по всем параметрам в отношении к другим типам ламп. Несмотря на наглядное преимущество светодиодных ламп, мы все же привели расчетную таблицу эффективности использования светодиодной лампы вместо люминесцентной.

Заключение:

В итоге, мы с уверенностью можем сказать, что не смотря на высокие цены на рынке осветительных ламп, светодиодные лампы являются передовым типом, обгоняющим остальные по многим параметрам, таким как энергосбережение и экологичность. Такие лампы применимы практически в любой сфере человеческой деятельности.