Експериментална проверка и икономическо изчисляване на енергоспестяванията чрез използване на компактни енергоспестяващи лампи

Заглавие: Технически науки

Библиографско описание:

Ключови думи:енергоспестяване, икономика, криза, разходи, Русия.

През 21 век вече не можем да си представим живота си без източници на изкуствено осветление. Тенденцията към енергоспестяване, която беше толкова характерна за европейските страни, сега придоби популярност в Русия: икономическата криза и нейните последици се отразиха на общото спестяване на разходи и прехода към използването на енергоспестяващи технологии. От началото на 2011 г. Русия прекрати производството на лампи с нажежаема жичка с мощност от 100 W и повече. Икономията на енергия е основната характеристика, която отличава енергоспестяващите лампи от традиционните лампи с нажежаема жичка. Често обаче можете да чуете, че преминаването към енергоспестяващи лампи всъщност е от полза само за производителите на тези лампи, тъй като те са много по-скъпи и издържат толкова дълго, колкото лампите с нажежаема жичка и дори влошават качеството на електричеството поради фаза денивелация. Това твърдение трябваше да бъде потвърдено или опровергано в хода на работата, в която ще се опитаме да експериментираме експериментално енергоспестяващи лампи и конвенционални лампи с нажежаема жичка, еквивалентни по мощност, по два начина: мощност и ниво на осветеност, които те дават.

„Лампата с нажежаема жичка е електрически източник на светлина, в който тяло с нажежаема жичка (огнеупорен проводник под формата на нажежаема жичка или спирала) се нагрява до висока температура поради протичането на електрически ток през нея. Спиралата е защитена с прозрачна колба, в която се създава вакуум или се намира инертен газ. В резултат на нагряване тялото с нажежаема жичка дава широк спектър от светлина, включително видима светлина. Понастоящем нажежаемата жичка е основно намотана сплав на основата на волфрам. Лампата с нажежаема жичка използва ефекта на нагряване на проводник (тяло с нажежаема жичка), когато през него протича електрически ток. За да се получи видима радиация, температурата трябва да бъде от порядъка на няколко хиляди градуса, в идеалния случай 5770 К (температурата на повърхността на слънцето). Колкото по-ниска е температурата, толкова по-нисък е делът на видимата светлина и толкова по-червено се появява лъчението “[1]. Основната част от лъчението пада върху инфрачервеното лъчение, само малка част от него лежи в областта на видимата светлина. В съвременните лампи с нажежаема жичка се използват материали с максимални точки на топене - волфрам (3410 С) и, много рядко, осмий (3045 С). При нормален въздух при тези температури волфрамът незабавно ще се превърне в оксид. Поради тази причина нишката се поставя в колба, пълна с инертен газ (азот, аргон или криптон). Повишеното налягане в крушката на газонапълнените лампи рязко намалява скоростта на изпаряване на волфрам, поради което не само животът на лампата се увеличава, но също така е възможно да се увеличи температурата на тялото с нажежаема жичка, което прави възможно увеличаване на ефективността и приближаване на радиационния спектър до бяло ”[1].

За измерване на осветеността се използва луксметър. „Принципът на действие на луксметрите се основава на явлението на фотоелектричния ефект (превръщане на светлинната енергия в електрическа енергия), което се получава, когато светлината удря повърхността на фотоклетката, включена в затворена верига с електрическо измервателно устройство“ [2] . Повечето луксметри се състоят от две части: първичен преобразувател на електромагнитно излъчване (фотометрична глава) и електронен блок, който преобразува информацията на първичния преобразувател в краен резултат. Реалната точност на съвременните луксомери, произведени в Русия и Украйна, е 5-12%.

И така, целта на нашия експеримент е да сравним енергоспестяващите лампи и конвенционалните лампи с нажежаема жичка според няколко критерия: мощност на лампата и ниво на осветеност, за да се определи целесъобразността на използването на определени лампи. Както знаете, производителят ни обещава същото ниво на осветеност със силата на енергоспестяваща лампа 5 пъти по-малка от тази на лампата с нажежаема жичка и в същото време спестява пари в дългосрочен план. Затова ще се опитаме да докажем или опровергаем фактите за енергоспестяващите лампи. Експериментът има четири части. Също така, за експеримента беше сглобена инсталация, състояща се от държач за лампа, волтметър, амперметър и превключвател.

Фигура: 1. Инсталация за експеримента

- В първата част на експеримента, използвайки устройството LATR, вдигнахме напрежението, погледнахме какво напрежение лампите започват да консумират електричество и при какво напрежение светят, след това вдигнахме напрежението до 220 V и погледнахме амперметъра за текущата. След това изчислихме мощността на лампата, използвайки формулата P = UI.

- Във втората част на експеримента сравнихме нивото на осветеност на лампите с нажежаема жичка и енергоспестяващите.

- В третата част на експеримента измерихме осветеността.