Енергозберегаючі лампи.Всі за і проти.(робота МАН)

Про матеріал
Сьогодні лампи розжарювання замінюють сучасні енергозберігаючі лампи, популярність яких пояснюється їх економічністю і великим терміном використання.
Перегляд файлу

Міністерство освіти і науки України

Управління освіти і науки

Кіровоградської облдержадміністрації

Кіровоградська Мала академія наук учнівської молоді

 

Відділення: фізика і астрономія

Секція: теоретична фізика

 

Енергозберігаючі лампи.
Всі за і проти

 

 

Роботу виконала:

Кушніренко Олександра В'ячеславівна,

учениця  11 класу

КЗ «Гайворонський ліцей №2»

Науковий керівник:

Янишина Валентина Миколаївна,

вчитель фізики
КЗ «Гайворонський ліцей №2»

 

 

 

 

 

 

Гайворон – 2020

ЗМІСТ

 

ВСТУП

РОЗДІЛ І ПОНЯТТЯ ПРО ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧІ ЛАМПИ, ТИПИ, ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.1. Енергозберегаючі лампи та їх характеристики

1.2 Типи енергозберігаючих ламп

1.3. Вибір енергозберігаючих ламп

РОЗДІЛ ІІ. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ДОЦІЛЬНІСТІ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЛАМП

2.1. Обґрунтування переваг енергозберігаючих ламп з точки зору економії електроенергії та грошей

2.2. Вивчення проблеми впливу енергозберігаючих ламп на здоров’я людини

2.3 Утилізація енергозберігаючих ламп

2.4. Результати анкетування «Утилізація енергозберігаючих ламп» серед жителів міста

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ДОДАТКИ

 

 


ВСТУП

 Сьогодні ми не уявляємо собі життя без світла електричних ламп. Історія виникнення лампи тривала кілька десятиліть, в різний час відкриття, наближали лампу до сучасного, всім знайомого вигляду. В 1809 році британец Уоррен Де ла Рю створює першу лампу розжарювання, з платиновою спіраллю, потім в 1838 році бельгієць Марселлен Жобар винаходить вугільну лампу. В 1854 році Генріх Гебель запропонував відкачувати з ламп повітря, що в рази збільшило термін їх використання. Та лампи які могли горіти кілька годин винайшли одразу три вчених – Олександр Лодигин, Джосеф Суон,Томас Едісон незалежно один від одного. Сучасний вигляд лампи створив Вільям Девід Кулідж в 1910 році, коли винайшов спосіб виробляти вольфрамову нитку в промислових масштабах, а Ірвінг Ленгмюр запропонував заповнювати колби інертним газом для підвищення світловіддачі і збільшення терміну їх використання.

Сьогодні лампи розжарювання замінюють сучасні енергозберігаючі лампи, популярність яких пояснюється їх економічністю і великим терміном використання.

Винахідником енергозберігаючої лампи став Едд Хаммер. Принцип роботи енергозберігаючої ламп грунтується на русі електронів під високою напругою. Лампи міцно увійшли в наш побут, над їх створенням працювало багато людей, які хотіли зробити світ трішечки яскравішим та теплішим.

 

 

 

 


РОЗДІЛ І
ПОНЯТТЯ ПРО ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧІ ЛАМПИ, ТИПИ, ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.1. Енергозберегаючі лампи та їх характеристики

Енергозберігаюча лампа — електрична лампа, що має значно більшу світловіддачу (співвідношення між світловим потоком і споживаною потужністю), порівняно з найбільш поширеними в побуті, лампами розжарення. КЛЛ(компактні люмінесцентні лампи) можуть бути представлені в традиційних формах груші, свічки, кулі, циліндра, це може бути трубка у формі спіралі або система дугових трубок (рис. 1.1, 1.2.). Єдине, що видає їх — це збільшений у розмірах цоколь.

 

lampa   Енергозберігаючі лампи        

 

Рис. 1.1.Компактні люмінесцентні лампи

 

reflector-r50SV-44422-11_s60m

0a05c48da852e4b02787aeaa76c212963U_E27_220V_15W_2700K_1

 

Рис. 1.2. Види компактних люмінісцентних ламп

 

 

 

http://energovpu7.ucoz.ua/PR3/5.jpg

 

Рис. 1.3. Будова люмінісцентної енергозберігаючої лампи Elektrostandard «Компактний гвинт (FS) укорочений» 24 Вт E27  2700K: 1. цоколь, 2. корпус лампи, 3. запобіжник, 4. електронна плата,5. корпус лампи,6. колба (трубка)

Рис. 1.4. Принцип роботи енергозберігаючої лампи

Енергозберігаючі люмінесцентні лампи обладнані системою повільного запуску, завдяки якій увімкнена лампа загоряється поступово. Колба енергозберігаючої лампи заповнюється інертним газом, часто в неї додаються пари ртуті. Внутрішня поверхня колби покрита шаром люмінофора (речовини, яка випромінює світло). При подачі напруги на електроди, починається випромінення  електронів (рис.1.4.)[4]. Електрони, стикаючись з атомами ртуті, викликають ультрафіолетове випромінювання. У свою чергу, ультрафіолетове випромінювання, потрапляючи на люмінофор, перетворюється у видиме світло. Отже, дія заряду електричного струму змушує пари ртуті випромінювати ультрафіолетові промені, а ті, в свою чергу змушують люмінофор випромінювати яскраве світло [2].

Відповідно до плану переходу на енергозберігаючі технології та боротьби із глобальним потеплінням, звичні для всіх лампи розжарювання зникли з прилавків магазинів Європи з 1 вересня 2009 року. Заборона на виробництво найпопулярніших в усьому світі ламп розжарювання потужністю від 100 Вт і більше набула чинності. Це був перший етап витіснення ламп розжарювання з європейського ринку. А вже за рік почали зникати лампи на 75 Вт.

Освітлення було довірено енергозберігаючим технологіям. За підрахунками Європейської комісії, відмова від ламп розжарювання дозволила зменшити викиди вуглекислого газу, який спричиняє глобальне потепління, на 15000000 тонн за рік. Тенденція до енергозбереження, що захопила увагу всього світу, не обійшла стороною й Україну. Саме цим можна пояснити зростаючу популярність енергозберігаючих ламп у нашій країні.

Розрахунки й прогнози показали, що такий перехід за десять років підвищив ефективність економіки на 20%. Прямою економією є не тільки збереження електроенергії, але й термін використання енергозберігаючих ламп. Хоча багато фахівців вважають, що економія корисна лише для бюджету, а не для загального здоров'я користувачів (наявність парів ртуті, спеціальна утилізація й спектр випромінювання).

То чи є економія електроенергії єдиним показником, що відрізняє енергозберігаючі лампи від традиційних ламп розжарювання, і на що варто звертати увагу при купівлі енергозберігаючих ламп?

Основні характеристики ламп:

- світлова віддача - величина яка вимірюється в Лм/Вт та показує скільки одиниць світлового потоку (люменів) ми можемо отримати від кожної спожитої виробом одиниці енергії (ватта). Це відбувається при повному перетворенні електричної енергії у видиме світло необхідної яскравості.

- колір- унікальна характеристика енергозберігаючих ламп - кольорова температура, що визначає колір лампи:

  • 2700 К - м'яке біле світло,
  • 4200 К - денне світло,
  • 6400 К - холодне біле світло.

Чим нижчою є кольорова температура, тим колір світла ближчий до червоного, з підвищенням кольорової температури - колір світла наближається до синього.

Фізіологічний фактор – рівень  чутливості наших очей неоднаковий при різних довжинах хвиль, які випромінюються джерелом світла. Найкраще ми бачимо жовто-зелену частину оптичного спектру (близько 555 нм). Тому в підсумку пріоритет має не те, скільки становить співвідношення Лм/Вт, а те, яким чином людське око сприймає результат випромінювання при даній світловий віддачі джерела.


1.2 Типи енергозберігаючих ламп

Лампи розжарювання

;http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/62/Incandescent_light_bulb.svg/180px-Incandescent_light_bulb.svg.png

Рис. 1.5. Будова лампи розжарювання

1 - колба; 2 - порожнина колби; 3 – тіло (нитка розжарювання); 4, 5 - электроди ; 6 – крючки - утримувачі тіла накалу; 7 - ножка лампи; 8 - внутрішній токоввід, запобіжник; 9 - корпус цоколя; 10 - ізолятор цоколя (скло); 11 - контакт дна цоколя.

Принцип дії ламп розжарювання заснований на перетворенні електричної енергії, що проходить через спіраль розжарювання (вольфрамова нитка), у світлову енергію. Під дією електричного струму вольфрамова нитка розжарюється до світіння, з температурою 2600-30000С. Для збільшення терміну використання та яскравості світла колбу лампи наповнюють інертним газом (аргоном, сумішшю азоту, криптону ) або, навпаки, залишають спіраль накалювання у вакуумі - метал спіралі служить довше. При цьому у світлову енергію перетворюється не більше 3-5% електроенергії. А інша - «обігpіває» навколишнє середовище. Таким чином, світловий коефіцієнт корисної дії електричних ламп накалювання не перевищує 5%. Причина виходу з ладу ламп розжарювання – перегорання нитки розжарювання, у першу чергу в момент ввімкнення, при різкому розігріві спіралі[5].

Галогенові лампи

Світлова віддача 30 Лм/Вт, а колірна температура від 3000 до 4200 К.

Кут розсіювання таких ламп без відбивачів невеликий, тому вони застосовуються для фокусування світла на окремих об'єктах ,вони засновані на ефекті світіння спіралі в газовому середовищі. Для їх виготовлення використовуються спеціальні сорти кварцового скла, що забезпечує багаторазове віддзеркалення світлотеплового випромінювання всередину колби. Термін - 2000-4000 годин.

Люмінесцентні лампи

являють собою довгий циліндр, наповнений парами ртуті, з розташованими усередині електродами. В електричному полі пари починають випромінювати УФ-промені, що провокує люмінофор, нанесений на стінки трубки,який світится в видимому діапазоні.

Світлова віддачіа104 Лм/Вт. Особливість - необхідність використання пускорегулювальних пристроїв. Термін - 20000 годин.

Світлодіодні лампи

При потужності в 5 ват, світлова віддача 25Лм/Вт, а рівень передачі кольору – понад 85 одиниць. Термін -.від 50 до 100 000 годин.

Ці лампи -.революція, яка перевела ефективне освітлення на твердотільні матеріали. Висока економічність,незважаючи на високу ціну вивела їх в лідери, які не мають конкурентів.

Модулі на базі світлодіодів

Великі міста передбачають переведення на світлодіоди практично всіх сигнальних об'єктів інфраструктури: світлофорів, вуличних ліхтарів, наземної навігації, стоп-сигналів на комунальній техніці тощо. Вони споживають набагато менше енергії та потребують заміни лише раз в 5-7 років.

 

1.3. Вибір енергозберігаючих  ламп

Основним критерієм вибору енергозберігаючих ламп служить споживча потужність. Необхідно взяти номінальну потужність звичайної лампи розжарювання, поділити її приблизно на 4-5 і отримаємо потужність економки. Якщо для освітлення приміщення потрібна 100.-.ватна лампа розжарювання, то підійде енергозберігаюча лампа в 20-25 Вт. Звичайна світловіддача традиційної 100-ватної лампи розжарювання - близько тисячі люмен. Щоб очі менше втомлювалися від штучного світла, потрібно правильно вибирати лампи для дому. Купуючи енергозберігаючі лампи треба  звертайте увагу не тільки на їх потужність, але і на їх світловіддачу (табл. 1.1.)

Таблиця 1.1.

Середньостатистичні значення потужності та світлового потоку енергозберігаючої лампи та лампи розжарення

 

Потужність «економки»,  W(Вт)

Потужнісьі лампи розжарення ,W(Вт)

Світловий  потік, Ф(Лм)

5

25

250

8

40

400

12

60

630

15

75

900

20

100

1200

24

120

1500

30

150

1900

 

Температура кольору для енергозберігаючих ламп знаходиться в діапазоні від 2700К (тепле світло) до 6400К (холодне світло)(рис. 1.6.).

 

 

 

 

 

 

https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ_dkIEAv8klC-b1owzg2FP-WG3tV0hj_cR4tyIyMncT11tOQichttps://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ_dkIEAv8klC-b1owzg2FP-WG3tV0hj_cR4tyIyMncT11tOQic

Жовте тепле світло (як у ламп розжарювання)

Природне    Денне світло

Рис. 1.6. Температура кольору для люмінесцентних енергозберігаючих ламп.

Інтенсивність освітлення цих ламп визначається по шкалі Кельвіна: від

2700 до 4000 оК — тепле світло (аналогічно світла від ламп розжарювання), не забезпечує гарну передачу кольору і використовується у виробничих приміщеннях, метро, магазинах, такі лампи підходять для освітлення спальні і кухні; від 4000 до 5000 оК — тепле біле світло (природній колір), підходить для віталень і залів; від 6 000 до 6 500 оК — холодне біле світло (денне), застосовується для приміщень кабінетів і в офісах. Лампи останнього типу для освітлення будинків купувати не варто - світло дуже насичене, важко переноситься.

На що звертати увагу при виборі та купівлі енергозберігаючих ламп:

                     габаритні розміри

                     форму і потужність

                     тип цоколя

                     колірну температуру

                     термін використання

І ви придбаєте лампу, яка максимально задовольнить ваші потреби.

 

 

 

 

Таблиця 1.2

Переваги енергозберігаючих ламп

 

термін служби

час 10-12 тисяч год, в 8-10 разів перевищує термін використання ламп розжарювання. При роботі в середньому 2,5-3 години на добу люмінесцентна лампа буде освітлювати приміщення 8000-11000 годин і прослужить кілька років (залежить від моделі та виробника), приблизно в 6-8 разів довше, ніж звичайна лампа.

споживання електроенергії

лампа розжарювання потужністю 100 Вт має світловіддачу 100-150 люмен, а світловіддача енергозберігаючої лампи потужністю 20 Вт складе 1100-2000 люмен. Це істотно знижує навантаження на електропроводку. Такі лампи споживають у 5 разів менше електрики. Лампа  розжарювання в 60 Вт - енергозберігаюча 12 Вт,рівень освітлення однаковий.

гарантія

 поміняти лампу по гарантії можливо при зберігані чека та упаковки. Для ламп розжарювання ніякої гарантії немає.

відтінки освітленості

виробляються лампи декількох світлових відтінків освітленості, основні — тепледенне світло (аналогічне лампам розжарювання), денне світло і холоднеденне світло.

відсутність мерехтіння

розташована в цоколі апаратура (електронний баласт лампи) усуває мерехтіння (стробоскопічний ефект) і забезпечує стабільний світловий потік при пульсаціях напруги живлення, усуваючи тим самим ефект втоми очей.

лампи практично не нагріваються

допускається використання енергозберігаючих ламп там, де є обмеження температури, так як ці лампи практично не нагріваються. Найбільша температура працюючої енергозберігаючої лампи не перевищить 60 оС. 95% енергії в лампи розжарювання йде на нагрів, тобто при потужності в 100 Вт лампа розжарювання нагріється до 95 оС.

інтенсивність освітлення

Протягом всього терміну роботи інтенсивність освітлення компактними люмінесцентними лампами не змінюється.

 

Таблиця 1.3.

Недоліки енергозберігаючих ламп

 

висока ціна

якщо лампи розжарювання коштують 5 грн, то енергозберегаючи обійдуться в 40-200грн. Китайські і вітчизняні коштують дешевше, європейські — дорожче.

цокольна частина

виступ на цоколі, де знаходиться баласт лампи, іноді заважає її встановити. Лампа може мати негарний вигляд в люстрі, тому що занадто помітний цоколь.

розігрів

на розігрів до повної яскравості світловипромінювання лампам потрібно від 30 секунд до 2 хвилин

вплив частоти включення-виключення на тривалість роботи

термін роботи залежить від частоти включення і виключення живлення — чим найчастіше це відбувається, тим швидше лампа вийде з ладу. Між відключенням і повторним підключенням необхідно витримати паузу не менше 5 хвилин[5].

вплив перепадів напруги в електромережі на тривалість роботи

лампи не витримують стрибків і коливань напруги в електромережі, причому саме через це практично не-можливо офіційно довести правильність умов експлуатації, необхідних для отримання гарантійних обмінів.

колір світла

не всім подобається сам колір світла. Колір від звичайної лампи  жовтуватий, а від енергозберегаючої - практично біле світло, не для всіх очей комфортне.

 

срібляста небезпека

головна небезпека в їх вмісті. Для їх виробництва використовується отруйна речовина – ртуть, що міститься в трубці. Поки ви не розіб'єте лампу, небезпеки немає. Тому розбивати таку лампу категорично забороняється!

електромагнітне поле

істотним недоліком вважається електромагнітне поле, яке  створюється в процесі роботи. Його викликає трансформатор, вбудований в регулювальну апаратуру світильника. Таке поле може впливати на оточуючі електричні побутові прилади, викликаючи збій в їхній роботі та на здоров'я людей.

 УВАГА ! ЗАБОРОНЕНО ВИКИДАТИ!

абсолютно не зрозуміло, як утилізувати лампи, що вийшли з ладу — викидати в смітник їх забороняється, а якихось спеціалізованих пунктів прийому у більшості населених пунктів немає.

 


РОЗДІЛ ІІ.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ДОЦІЛЬНІСТІ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЛАМП

2.1. Обґрунтування переваг енергозберігаючих ламп з точки зору економії електроенергії та грошей

Доцільність використання різних електричних ламп в таблиці 2.1., рис. 2.1.

Таблиця 2.1.

 

Ознаки для порівняння

http://raznic.ru/uploads/incandescent.jpg

Лампа розжарювання

http://raznic.ru/uploads/cfl.jpgЛюмі-нісцентна лампа

http://raznic.ru/uploads/led.jpgСвітлодіодна лампа

Потужність споживання, Вт

100

20

14

Економія електроенергії

До 10%

До 80%

До 90%

Приблизна ціна, грн

5

48

120

Термін служби, години

1000

7000

30000

Термін служби, роки

0,2-0,6

3-10

5-25

Чутливість до низьких температур

Деякі

Так, може не працю-вати,якщо – 23 оС або вище 49 оС

Відсутня

Чутливість до вологості

Деякі

Так

Відсутня

Циклічне включення / відключення

На деякі

Так, може різко скоротити тривалість експлуатації

Не впливає

 

 

Швидке включення / виключення, яке може  зменшити строк служби

На деякі

Так, може різко скоротити тривалість експлуатації

Не впливає

Швидке загорання

Так

Ні – потрібний час, щоб розігрітися

Так

Вихід на робочий режим

1 сек

1-5 хв

Менше 1 сек

Міцність

Не дуже міцні – скло або нитка можуть легко зломатися

Не дуже міцні – скло може легко розбитися ртуть потрапить в довкілля

Дуже міцні – можна трясти

Мерехтіння

так

так

відсутне

Нагрів

Сильний

Помірний

Слабкий

Екологічність

Добра

 

Погана. Містить ртуть, потребує спеціальної утилізації. Заборонено кидати в смітник

Добра

 

Висновки:  найбільш енергетично та екологічно ефективними є світлодіодні лампи, але з економічної точки зору вони найдорожчі і окупляться через декілька років. Енергоефективними є люмінісцентні лампи, але їх необхідно використовувати, дотримуючись утилізації. Найбільш енергетично неефективними є звичайні лампи розжарювання.

Картинки по запросу фото енергозберігаючі лампи на смітниках

Рис. 2.1. Перевагу надаємо світлодіодним лампам[12]

Розраховую економію від заміни ламп розжарення (ЛР) на еквівалентні за світловим потоком компактні люмінесцентні лампи (КЛК) в побуті (таблиці 2.2, 2.3. )

Таблиця 2.2.

Вихідні дані

Характеристики ламп

ЛР

КЛК

Потужність

100 Вт

24 Вт

Світловий потік

1380 лм

1350 лм

Термін служби

1000 год

6000 год

Ціна

5 грн

48 грн

Тариф на електроенергію

1,68 грн/кВт/год

Загальний час горіння джерел світла

2,5 років (приблизно по 6 год на добу)

 

Таблиця  2.3.

Розрахунки економії від заміни ламп розжарення (ЛР) на еквівалентні за світловим потоком компактні люмінесцентні лампи

Параметр

ЛР

КЛК

Ціна лампочки

5 грн

48 грн

Повинні пропрацювати (працюючи 6 год на добу)

1000 год (приблизно 6 місяців)

6000 год (2,5 роки)

Потужність

100 Вт

24 Вт

Порахуємо скільки витрачається електроенергії в розрахунку на 2,5 роки (6 год)

6000год х100 Вт=                               600 000Вт/год= 600 кВт  год

6000год х 24 Вт=                               144000Вт/год=144кВт/год

Вартість електроенергії (тариф 1,68 грн/кВт год)

600 кВт/год х 1,68 грн/кВт/год=1008 грн

144 кВт/год х 1,68 грн/кВт/год=241,92 грн

Кількість ламп за 2,5 роки та сума

6 ламп х 5грн=30 грн

1лампа х 48грн=48 грн

Загальна сума (електроенергіїя+ціна лампочки)

1008 грн+30 грн=1038грн

241,92 грн+48грн= 289,92 грн

ВИСНОВОК: за 2,5 роки ми економимо 1030грн – 298,92 грн =740,08 грн

 

Розрахуємо скільки електроенергії за місяць витрачається в моєму будинку для освітлення, якщо щовечора вмикають 11 ламп розжарення потужністю 100 Вт  в  трикімнатній  квартирі:

                     Кімнати– 7 штук по 60 Вт кожна, кухня – 1 шт. – 100 Вт, ванна, туалет и коридор – по 1 шт. по 60 Вт кожна. 

                     В середньому лампочки працюють: кімнати і кухня – по 4 год в день, ванна і туалет – по 2 год в день, коридор – 1 год в день.

                     За один день: кімнати– 7*60*4= 1680 Вт*год,

                     кухня – 1*100*4 = 400 Вт*год,

                     ванна і туалет – 2*60*2 = 240 Вт*год,

                     коридор – 1*60*1 = 60 Вт*год.

                     Всього за один день – 1680 + 400 + 240 + 60 = 2380 Вт*год.

                     За місяць (30 дней) – 2380*30 = 71400 Вт*год або 71,4 кВт*год.

                     Тариф –1,68гр за 1 кВт*ч за місяць – повинні заплатити тільки за лампочки 71,4*1,68=119,95 грн

Скільки електроенергії можна заощадити за місять в такий квартирі, якщо замінити лампи розжарення на енергозберігаючі (КЛК), коли відомо, що вони дають змогу заощадити 80% електроенергії?

                     Лампу в 100 Вт замінимо лампой 20 Вт, 60 Вт – на 12 Вт.

                     Кімнати – 7*12*4 = 336 Вт,

                     Кухня – 1*20*4 = 80 Вт,

                     Ванна і туалет – 2*12*2 = 48 Вт,

                     Коридор – 1*12*1 = 12 Вт.

                     Всього за один день – 336 + 80 + 48 + 12 = 476 Вт*год

                     За місяць (30 дней) – 476*30 = 14280 Вт*год  або 14,28 кВт*год

                     Тариф – 1,68 за 1 кВт*год.  за місяць повинні заплатити  14,28*1,68= 23,99грн

                     Экономія коштів – 119,95– 23,99 = 95,96 грн!

                     Экономія электроенергії – 71,4 кВт*ч – 14,28 кВт*ч = 96,96 кВт*год

Вважаю, що енергозберігаючі лампи варто купувати не стільки заради свого гаманця, скільки для енергозбереження. Але має пройти певний період часу поки лампи окуплять себе і почнуть приносити економію коштів і електроенергії. Отже, застосування «економок» - це  економія в майбутньому.

2.2. Вивчення проблеми впливу енергозберігаючих ламп на здоров’я людини

Енергозберігаючі лампи можуть впливати на наше самопочуття та здоров’я, якщо не дотримуватись правил та рекомендацій, щодо їх застосування. В спектрі випромінювання ламп присутній ультрафіолет, в занадто великих кількостях не найкращим чином впливає на організм людини. Відстань, на якій цей вплив стає дійсно помітним 30см. У людей, які мають підвищену чутливість до ультрафіолету може виникнути загострення шкірних захворювань, можуть з’явитись набряки, висипання, екзема, псоріаз тощо. Енергозберігаючі лампи при світінні випромінюють неповний колірний спектр, не такий, як у ламп розжарювання та Сонця, що неприродно для сприйняття очима людини це викликає значне навантаження на очі та їх швидке стомлення. Тому необхідно купувати сучасні енергозберігаючі лампи, які містять конденсатор,який забезпечує роботу лампи без миготіння, а освітлення приємне і комфортне для очей, світло м’яке і рівномірне, але коштують такі лампи дорожче. Особливо небезпечною є ртуть яка міститься в лампах, через її здатність впливати не тільки на фізичний стан людини, а й на її психічне здоров'я. Вона негативно впливає практично на всі органи людини, особливо на нервову систему та мозок, м’язи, серце. Під впливом незначних концентрацій людина втрачає працездатність, не може зосередитись, відчуває постійні головний біль і дратівливість, погано спить. Вплив великих концентрацій здатний повністю зруйнувати особистість: людина не може зрозуміти, сита вона чи голодна, в хорошому настрої чи в поганому.

Отже, енергозберігаючі лампи можуть впливати на наше самопочуття та здоров’я, якщо не дотримуватись правил та рекомендацій, щодо їх застосування. Медико-біологічні дослідження впливу ртуті на організм людини актуальні внаслідок поширення забруднення навколишнього середовища, що стає однією з серйозних проблем сучасної цивілізації. Ртуть, яка використовується в лампах, безумовно, шкідлива, але ж ми не відсахуємось від медичного термометра або дзвінка дверей. Ці речі нам звичні і необхідні. Кількість ртуті, наявна в дзвінку, можна порівняти з кількістю ртуті в 800 енергозберігаючих лампах, а для одного медичного термометра знадобляться 1200 таких ламп![2]Тому люмінісцентні лампи – це звичні речі, якими можемо користуватись, пам’ятаючи про те, що необхідно обережно поводитись з ними, не розбивати їх, правильно утилізувати.

 

2.3 Утилізація енергозберігаючих ламп

 Незважаючи на те, що в Україні не прийнято окремих законодавчих актів щодо обмеження обігу ламп розжарювання, щорічний обсяг продажів енергозберігаючих ламп зростає і за оцінками експертів обчислюється десятками мільйонів штук (близько 50 000000 штук.). Найбільш хвилююче питанням у використанні таких ламп, проблема їх утилізації та безпеки використання через вміст у них ртуті. Після закінчення терміну експлуатації компактні люмінесцентні лампи переходять у категорію відходів, що містять ртуть та відносяться до І класу небезпеки, тобто надзвичайно небезпечні відходи, що становлять загрозу стійкого забруднення навколишнього середовища і нанесення шкоди здоров’ю людини. Британська асоціація дерматологів стверджує,що енергозберігаючі лампи  шкідливі для здоров'я, вони можуть загострити наявні у людини шкірні захворювання та привести до раку шкіри,«відкриті» лампи можуть виробляти стільки ультрафіолетового випромінювання, як в літній сонячний день.

В Україні останнім часом загострилася проблема розповсюдження ртутного забруднення, яка пов’язана з ослабленням контролю за місцями зберігання відходів, що містять ртуть. У нас використані лампи потрапляють на звичайні смітники. Точної цифри кількості ртуті, яка сьогодні потрапляє в довкілля, ніхто не знає. Популярність енергозберігаючих ламп наближає проблему до наших осель. Можна тільки уявити, що буде, коли сотні таких ламп потраплять у контейнери для сміття поруч із нашими будинками та дитячими майданчиками. Лампи, зроблені зі скла, найімовірніше, до сміттєзвалища не доїдуть, а розіб'ються вже у контейнері.

Якщо помножити кількість населення України  на кількість ламп, які припадають на кожного українця (вдома і на роботі) і на кількість ртуті, що міститься в лампі отримаємо:

150 мг ртуті = 0,00015 кг 761000 осіб х 1 лампу х 0,00015 кг = 641кг ртуті Отже, щороку в українські смітники приблизно потраплятиме більше 600 кілограмів ртуті(!). Разом з тим лише 1 грам ртуті, який потрапив у навколишнє середовище, здатний призвести до забруднення (перевищити рівні гранично допустимих концентрацій) більше 3300 000 м3 повітря чи 200 000 м3 води[3].Я знайшла відпрацьовані енерголампи та розбиті люмінесцентні лампи на сміттєзвалищах, в ставку, лісі і біля сміттєвих баків (рис. 2.2.). Кожна розрядна лампа містить токсичний метал - ртуть. Він вважається однією з найбільш токсичних речовин, відомих людині.

 

http://doba.te.ua/uploads/2012/09/rtutsoderzhats_lamp.jpg            Картинки по запросу картинки забруднення екологічними лампами

Рис. 2.2.На цих сміттєзвалищах величезна кількість викинутих економок.

 На жаль, скло такої лампи утримує не всі види ультрафіолетового випромінювання, і, направляючись на шкіру людини, вони впливають в такі ж мірі як сонячне проміння. Більшість людей сприймає світло, що випромінюється люмінесцентними лампами доволі грубим і неприємним для очей. Колір, предметів які освітлюються такими лампами можуть виглядати трохи спотвореними. В певній мірі цей процес проявляється через синюваті і зелено-жовті лінії у спектральному діапазоні випромінювання газового розряду в парах ртуті. Не можна розбивати скляну колбу лампи, тому що пари ртуті потраплять в приміщення і їх доведеться в будь-який час року провітрювати протягом декілька годин, причому мешканцям на весь термін провітрювання потрібно покинути приміщення - це важливо. Потрібно обережно зібрати уламки колби, обробити місце розчином марганцівки, хлоридом заліза або сіркою. Якщо ж розбито кілька ламп відразу — потрібно буде викликати фахівців МНС для проведення демеркуризації.

Утилізація лампи, що розбилась в домашніх умовах

https://lifesafer.ru/wp-content/uploads/2014/11/rtut_razbitaya_lampa.jpgэнергосберегающая лампа разбилась что делать

1.Всі повинні покинути приміщення. Двері в кімнату закрити і здійснити провітрювання приміщення.

собираем осколки в перчаткахкартон для сбора осколков

2.Збираємо уламки лампи в рукавицях з допомогою картону та кухонної губки.

разбилась энергосберегающая лампа

 

 

 

 

3.Після того як всі уламки лампи зібрані, поміщаємо їх в спеціальний герметичний пакет.

раствор йода для обработкиобрабатываем место раствором

Похожее изображение4.Здійснюємо демеркурізацію приміщення, щоб знешкодити ртуть. Протираємо поверхні спеціальними розчинами йоду, (або марганцівку чи питної соди)(додаток А)

энергосберегающие лампы куда выбрасыватьосколки убираем в пакет

5. Всі предмети, якими здійснювалась демеркуризація та розбиту економку покласти в ще один герметичний пакет. Здати на утилізацію геметично загорнуті уламки енергозберігаючої лампи. Самостійно або за допомогою працівників СЕС або МНС виміряти вміст парів ртуті в приміщенні.

 Після збирання ламп, їх пакують в чохол захисного характеру, що виготовлени з гофрованого картону і, набравши потрібну їх кількість, направляють на подальший етап – це утилізація. Найбільш поширеним, але не зовсім вірним її методом є фізичні руйнування ламп на полігонах з утилізації хімічних і біологічних складових речовини. Такий метод приносить значну шкоду довкіллю і зв'язаний із ризиком наступного потрапляння ртуті та її сполук в різні складові навколишнього природного середовища. Заходи по оптимізації способів утилізації ртуті та технологій, які її вміщують, проводяться ще з давніх часів. Одним з найпопулярніших і продуктивних методів демеркуризації ртутних лампочок є рідинна металургія. Лампочки подрібнюють в об’ємі спеціального хімічного розчину, тоді відділяють скло і цоколь від ртуті і люмінофора, що відклалися у два етапи. Такий метод не лише забезпечує повну екологічну безпеку даного процесу утилізації, а й також дозволяє в наступному технологічному циклі використати цю сорбовану ртуть. Враховуюючи немалі вартості даного металу, такий спосіб є досить актуальним в умовах тотальної нестачі рідкісних і дорогоцінних металів. Утилізаційний процес люмінесцентних ламп − комплекс складних операцій, які потребують застосування професійного обладнання, наявності спеціально оснащеного демеркуризаційного цеху.В Україні діє 17 підприємств які займаються збором люмінесцентних ламп.

Отже, питання переробки  ртутевмісних енергозберігаючих ламп є надзвичайно актуальним і не до кінця вирішеним. У цілому по країні люмінесцентних ламп, що відслужили свій термін більше 70000000, а щорічно переробляється не більше 40% цих ламп.

ПАМ’ЯТАЙМО: здаючи енергозберігаючі лампи на утилізацію, ви не лише піклуєтесь про своє здоров’я і здоров’я оточуючого середовища, а й допомагаєте природі. На отримання ртуті, скла, алюмінію з їх відходів потрібно набагато менше енергії, чистої води і повітря, ніж на їх виробництво з первинної сировини.

2.4. Результати анкетування «Утилізація енергозберігаючих ламп» серед жителів міста

Я провела анкетування (в опитуванні взяли участь 67 респондентів):

 Як ви утилізуєте лампи?

Чи відома вам адреса пункту прийому ламп?

 Чи відома вам адреса пункту прийому утилізації ламп?

 Чи використовуєте ви енергозберігаючі лампи?

1. Обізнані в тому,  що енергозберігаючі лампи не можна викидати як звичайне сміття лише - 2%, більшість 63% - не знають, що ці лампи завдають шкоду природі та здоров’ю людини,а 35% взагалі це не цікаво.

2. Лише - 18% респондентів знають про те, що термін служби компактних люмінесцентних ламп перевищує термін служби звичайної лампи розжарення, але 47% - про це не знають,а 35% взагалі це не зацікавило.

3. Про те, що компактні люмінесцентні лампи економлять єлектроєнергію знають більшість - 53% респондентів, не знають - 12%,а 32% взагалі це не цікаво.

Анкетування показало, що інформації про характеристики і властивості енергозберігаючих ламп дуже мало. Про економічну, енергетичну ефективність цих ламп, а також екологічне забруднення від них та їх використання в побуті і на виробництві знає незначна частка респондентів. Більшість респондентів уже сьогодні готові придбати різні види енергоефективних ламп. Тому дуже доцільним є розповсюдження інформації про ртутну еконебезпеку та альтернативи ртутевмісних люмінісцентних ламп, які мають більшу ціну, але й набагато довший строк експлуатації Результати в діаграмах (Додаток Б).

2.5. Захист навколішнього середовища

Отже, у сучасному світі вкрай необхідні нові технології виробництва енергозберігаючих ламп, які в перспективі забезпечать, з одного боку, споживчі запити населення, а з іншого боку, збережуть навколишнє середовище. Наразі такі технології вже з'явилися і по них ведуться подальші розробки та удосконалення. Вчені наблизилися до створення невичерпного джерела енергії, одержуваної з сонячного світла і води. Автори дослідження стверджують,що найбільш ефективним каталізатором для окислення води в процесі фотосинтезу є широко поширений в природі марганцевий комплекс. Фотосинтез переводить світло в енергію з коефіцієнтом перетворення світла в хімічну енергію вище 90%, тоді як у сонячних батарей він у середньому становить 16%, інакше кажучи, природна ефективність як мінімум в шість разів вище штучною.Але для створення штучних систем фотосинтезу необхідно зрозуміти молекулярні основи процесів природного фотосинтезу і сконструювати штучну фотосинтетичну клітинку. Одна з стадій фотосинтезу — процес розщеплення води, і цей процес регулюється природними каталізаторами, причому скрізь, в рослинах, водоростях, цианобактериях.

Отже, зберегти планету придатною для життя людей можливо лише в тому випадку, якщо кожний  житель планети зрозуміє просту істину: Починати потрібно з себе.


ВИСНОВКИ

Влада має прийняти необхідні нормативно-правові акти про утилізацію енергозберігаючих ламп і інших предметів, що містять ртуть та організувати контроль за їх виконанням. Необхідно вжити заходів, спрямованих на вирішення найважливіших системних проблем - інформованість населення, розробка комплексної системи збору, сортування, транспортування та утилізації ламп, розробити нормативно-правової бази і, що найголовніше, фінансування заходів: організацію збору, тимчасового зберігання, транспортування до місць їх утилізації, екологічно безпечні методи знешкодження.

У звіті Програми ООН по довкіллю вказується, що заміна всіх ламп розжарювання на планеті на компактні люмінесцентні лампи дозволить заощадити на рахунках за освітлення в рік близько 47 млрд. доларів, а також знизити енергоспоживання на 409 тераВат-годин і заощадити палива на 35000000. тонн нафтового еквіваленту. За підрахунками Європейської комісії, відмова від ламп розжарювання дозволить зменшити викиди вуглекислого газу, який спричиняє глобальне потепління, на 246000000 тон за рік. Кожна родина в середньому зможе заощаджyвaти від 10 до 15%.

 Загроза зміни клімату, забруднення довкілля і поступове зменшення запасів нафти і газу вимагають термінової зміни відношення до споживання енергії. Насправді є просте рішення  економити ресурси за рахунок ефективнішого використання енергії. Зараз приблизно 20 % загального запасу енергії нашої планети витрачається на освітлення, і проблема заощадження електроенергії та збереження навколишнього середовища виявляється однією з основних проблем. У зв'язку з постійним зростанням вартості електроенергії і посиленням вимог екології, щодо викиду в атмосферу шкідливих речовин, у світі глобально розгорнута пропаганда енергозбереження.

Впевнена,що не дивлячись на розвиток науково-технічного прогресу людина має залишатися людиною та берегти свою Планету!

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

 

1. Денисенко С.П., «Ефективність використання енергоресурсів та реалізація енергозберігаючих заходів в Україні» - К: Українські енциклопедичні знання. 2007. –137 с.

2. Шапар А.Г., Ємець М.А., П.І. Копач та ін., Ключі до успішного енергозбереження. Почни з себе! / монографія. – Д.: Моноліт, 2008. – 196с.

3.Янин Е.П. Ртутні лампи як джерело забруднення навколишнього середовища.  М. : ИМГРЭ, 2005. – 28 с.

4.http://e-help.kiev.ua/energozberigajuchi-lampi-shkoda-abo-korist/

5. http://korysne.co.ua/energozberigauchi-lampu/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ДОДАТКИ

Додаток А

 

Демеркуризація приміщення

В домашніх умовах можна вдатися до таких підручних засобів

Приготувати спеціальні розчини для знешкодження ртуті та її парів:

1. Марганцевокислий калій. 2 г марганцівки розводять в 1 л води, отриманим розчином обробляють поверхню, на якій лампа розбилася. Слід приділити особливу увагу прихованим порожнинам, у які могла потрапити ртуть, наприклад, щілини між дошками. Розчин витримують на поверхні протягом 6-8 годин, після чого змивають теплою водою з милом.

2. Харчова сода. 400 г соди розчиняють у 10 л води і додають 400 г мильного розчину. Замість соди можна використовувати хлорвмісні засоби, наприклад, «Білизну».

3. Йод. 100 мл йоду розчиняють в 1 л води. Цей спосіб зазвичай застосовують, якщо площа забруднення невелика.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток Б

1

 

doc
Пов’язані теми
Фізика, 11 клас, Інші матеріали
До підручника
Фізика (академічний рівень, профільний рівень) 11 клас (Бар’яхтар В.Г., Божинова Ф.Я., Кирюхіна О.О., Кірюхін М.М.)
Додано
18 листопада 2023
Переглядів
609
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку