Проект. Проект Алексей Соболев 711 гр-1. От лампы накаливания до современных лампочек прикладной индивидуальный проект
 Скачать 85.19 Kb.
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Название (тема) проекта: | От лампы накаливания до современных лампочек |
| | |
| Руководитель проекта: | Кузнецова Татьяна Андреевна |
| | |
| Автор проекта: | Соболев Алексей Сергеевич |
| | |
| Учебные дисциплины: | Физика |
| | |
| Тип проекта: | Прикладной |
| | |
| Цель проекта: | Исследовать работу лампочек разного типа и определить, насколько оправдан перевод освещения на вовсе не дешевые «энергосберегающие» лампы. |
| | |
| Задачи проекта (план работы над проектом): Результат (продукт) | Лампа накаливания. Устройство лампы накаливания. Преимущества ламп накаливания и их недостатки. Энергосберегающие лампы. Устройство лампы. Плюсы и минусы Энергосберегающих Ламп. Светодиодные лампы. Виды светодиодных ламп.Устройство лампы. Плюсы и минусы Светодиодных Ламп. Информационная папка |
| | |
Введение
Энергетика – важнейшая отрасль народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. Это – основа экономики государства.
В настоящее время многие природные легкодоступные ресурсы планеты исчерпываются. Добывать сырье приходится на большой глубине или на морских шельфах. Ограниченные мировые запасы нефти и газа, казалось бы, ставят человечество перед перспективой энергетического кризиса. Поэтому проблема энергосбережения стоит сейчас особенно остро.
Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп. Раньше для этого использовались только обычные лампочки накаливания сейчас же в магазине можно увидеть и энергосберегающие лампы.
Проблема энергосбережения в настоящее время принимает всё большую Актуальность: Значительная часть электроэнергии, потребляемая предприятиями и организациями, расходуется на освещение производственных помещений и уличное освещение. Следовательно, возникает задача производства модернизации в области освещения путём применения энергосберегающих источников света. Одним из путей решения данной задачи может являться использование светодиодного освещения. В процессе работы необходимо проанализировать преимущества светодиодного освещения относительно других видов искусственного освещения.
1.(1.1)Лампы накаливания
Лампа накаливания — искусственный источник света, в котором свет испускает тело накала, нагреваемое электрическим током до высокой температуры. В качестве тела накала чаще всего используется спираль из тугоплавкого металла(чаще всего — вольфрама), либо угольная нить. Чтобы исключить окисление тела накала при контакте с воздухом, его помещают в вакуумированную колбу либо колбу, заполненную инертными газами или парами галогенов.
В лампе накаливания используется эффект нагревания тела накаливания при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Если пропустить через лампочку электрический ток, то вольфрамовая нить накаляется до очень высокой температуры и начинает излучать световой поток.
Самую первую лампочку накаливания придумал английский учёный Деларю ещё в 1840 году.Она была с платиновой спиралью. Немного позже, в 1854 году, немецкий учёный Генрих Гебель представил лампу с бамбуковой нитью, которая находилась в вакуумной колбе. В то время ещё очень много было представленных различных ламп, различными учёными. Но все они имели очень короткий срок службы, и были не эффективными.
В 1890 году учёный Лодыгин А. Н. впервые представил лампу, у которой нить накаливания была из вольфрама, и имела вид спирали. Так же этот учёный делал попытки откачивания из колбы воздуха, и заполнение её газами. Что значительно увеличивало срок службы ламп.
1.2 Устройство лампы накаливания
Лампа состоит из следующих деталей: цоколь,колба, электроды, крючки для держания нити накаливания, нить накаливания, штенгель, изолирующий материал, контактная поверхность.
Колба – изготавливается из обычного стекла и нужна для защиты нити накаливания от внешней среды. В неё вставляется штенгель с электродами и крючками, которые держат саму нить. В колбе специально создаётся вакуум, или она заполняется специальным газом. Обычно это аргон, так как он не поддается нагреванию. Колба защищает тело накала от воздействия атмосферных газов. Размеры колбы определяются скоростью осаждения материала тела накала.Колбы первых ламп были вакуумированы. Большинство современных ламп наполняются
химически инертными газами (кроме ламп малой мощности, которые по-прежнему делают вакуумными). С той стороны, где находятся вывода электродов, колба заплавляется стеклом и приклеивается к цоколю. Цоколь нужен для того, чтобы лампочку можно было вкрутить в патрон. Обычно он изготовляется из алюминия.
Нить накаливания – деталь, которая излучает свет. Изготавливается в основном из вольфрама.Для уменьшения размеров тела накала ему обычно придаётся форма спирали, иногда спираль подвергают повторной или даже третичной спирализации, получая соответственно биспираль или триспираль. КПД таких ламп выше за счёт уменьшения теплопотерь из-за конвекции (уменьшается толщина ленгмюровского слоя).
Форма цоколя с резьбой обычной лампы накаливания была предложена Джозефом Уилсоном Суоном. Размеры цоколей стандартизованы. У ламп бытового применения наиболее распространены цоколи Эдисона E14 (миньон), E27 и E40 (число обозначает наружный диаметр в мм). Также встречаются цоколи без резьбы (удержание лампы в патроне происходит за счёт трения или не резьбовыми сопряжениями — например, байонетным) — британский бытовой стандарт, а также бес цокольные лампы, часто применяемые в автомобилях.
1.3 Преимущества ламп накаливания и их недостатки
Положительными сторонами ламп накаливания есть следующие:
Лампа накаливания выпускается в массовом производстве.
Доступная стоимость – она недорогая и даже если перегорит, замена не скажется на семейном бюджете. В особенности если речь идет о массовой закупке и замене.
Лампа накаливания характерна небольшими размерами и при этом ее запуск, сама работа не требует подключения специального пускорегулирующего аппарата.
Мгновенное зажигание и относительно невысокая чувствительность к перепадам электричества в сети и скачкам напряжения.
Лампа не имеет в себе токсических компонентов и потому не несет опасности ни домочадцам, ни окружающей среде в процессе эксплуатации и ее утилизации.
Лампа накаливания может работать от любого тока и источника его подачи, при этом ее изготавливают под самое разное напряжение, начиная от одной доли вольта и заканчивая сотней вольт.
При работе лампы накаливания на переменном токе ее свет не будет мерцать и это особенно важно для больших предприятий.
Лампа накаливания не будет издавать неприятный гул, если работает от переменного тока.
Лампа накаливания излучает теплый спектр света, в отличие от иных типов и видов осветительных ламп, когда свет может быть весьма резким и холодным.
Прекрасно переносит как низкие, так и высокие температуры окружающей среды, – ее можно монтировать для освещения, как на улице, так и в не отапливаемых жилых и нежилых помещениях.
Недостатки ламп накаливания:
При всех своих положительных характеристиках лампа накаливания имеет и ряд отрицательных моментов, которые стоит учитывать при выборе. К основным недостаткам такого вида ламп относят:
• Низкий процент отдачи света в сравнении с современными моделями осветительных
лампочек.
• Небольшой срок службы – всего 1 000 часов, когда современные лампы могут работать и
5 000, а иногда и до 15 и 30 тысяч часов.
• Колба самой лампочки достаточно хрупкая и чувствительна к даже самым небольшим по
силе ударам и вибрациям.
2.(2.1)Энергосберегающие лампы
Энергоэффективная 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. Благодаря этому замена ламп накаливания на энергосберегающие способствует экономии электроэнергии.
2.2 Устройство лампы
Компактная люминесцентная лампа состоит из нескольких основных узлов: встроенный электронный балласт, колба с газообразным наполнением, цоколь. Принцип функционирования ЭЛ основывается на явлении под названием люминесценция. Внутренняя поверхность колбы покрыта люминофором. Это вещество может иметь разный состав, от чего будет зависеть качество освещения и соответственно целевое назначение источника света. Устройство такой лампы предполагает наличие двух электродов, которые установлены в трубке. Под напряжением между ними возникает дуговой разряд. В колбе содержится ртуть в небольшой концентрации и инертный газ.
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, правда, при более высокой цене. Образ компактных люминесцентных ламп часто используется в рекламе, призывающей к экономии электроэнергии и энергосбережению, что способствует распространению этого заблуждения.
2.3 Плюсы и минусы Энергосберегающих Ламп:
Энергосберегающие лампы имеют следующие преимущества:
экономичность в 5 раз выше, чем у ламп накаливания.
срок службы 8-10 тыс. часов;
низкая теплоотдача; равномерность излучения;
широкая цветовая гамма.
Энергосберегающие лампы также имеют недостатки:
сложность плавной регулировки яркости,
снижение напряжения приводит к отключению лампы;
небольшая мощность;
снижение светоотдачи при изменении цветовой температуры в сторону красного спектра;
чувствительность к скачкам напряжения;
задержки при включении ламп: стационарный режим освещения наступает через 2 минуты;
зависимость срока службы от количества переключений.
ЭЛ – самые вредные из всех типов ламп из-за находящихся в них паров ртути. Их запрещено выбрасывать вместе с бытовыми отходами дома;
относительно высокая цена;
лучение ультрафиолетового света, негативно влияющего на кожный покров. Для чувствительных к нему людей допустимо находиться на расстоянии от светильника не ближе30 см, а мощность следует выбрать не более 21 Вт. Несмотря на большое количество недостатков, достоинства существенно преобладают.
3(3.1) Светодиодные лампы
Светодиодная лампа — это достаточно сложное электронное устройство с несколькими десятками деталей, от которых зависит качество света, безопасность его для здоровья и долговечность лампы. Главное преимущество светодиодных ламп — экономия электричества. При том же количестве света, излучаемого лампой, светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электроэнергии, чем обычная лампа накаливания. Уже сейчас можно купить 6-ваттные светодиодные лампы - «груши» и 4-ваттные лампы - «свечки», которые дают столько же света, сколько 60- и 40-ваттная лампа накаливания
3.2 Виды светодиодных ламп
Светодиодные лампы повторяют все возможные виды ламп накаливания, галогенных и люминесцентных ламп. Выпускаются обычные лампы-«груши», «свечки» и «шарики» с цоколями E27 и E14, «зеркальные» лампы R39, R50 с цоколями E14, и R63 с цоколем E27,
споты с цоколями GU10 и GU5.3, капсульные микролампы с цоколями G4 и G9, лампы для потолков с цоколем GX53.
В светодиодных лампах используются различные типы светодиодов. В самых первых светодиодных лампах использовались обычные светодиоды в пластиковом корпусе. Такие лампы получили название «кукуруза» (Corn) за визуальное сходство с кукурузным початком.
Сейчас светодиоды в корпусах используются в лампах довольно редко, и, как правило, это мощные светодиоды.
В большинстве современных ламп используются бес корпусные светодиоды и светодиодные сборки. В последнее время всё чаще используются светодиодные излучатели COB (chip on board). В них множество светодиодов покрыты единым люминофором.
3.3 Устройство лампы
3.4 Плюсы и минусы Светодиодных Ламп
У светодиодных ламп много плюсов по сравнению с обычными лампами накаливания:
Экономичность — при том же количестве света современная светодиодная лампа потребляет в 7-10 раз меньше электричества.
Долговечность — светодиодная лампа служит в 15-50 раз дольше обычной.
Небольшой нагрев — ребёнок не обожжётся о светодиодную лампу в настольной лампе.
Одинаковая яркость при разном напряжении сети — в отличие от ламп накаливания, светодиодные лампы светят так же ярко при пониженном напряжении в сети.
Возможность установить светодиодную лампу, гораздо более яркую, чем лампа накаливания, в светильник, имеющий ограничение по мощности.
Свет хороших ламп визуально неотличим от света ламп накаливания.
Плюсы есть и при сравнении с компактными люминесцентными (энергосберегающими) лампами (КЛЛ):
Экологичность — отсутствие опасных веществ (в колбе любой КЛЛ содержится ртуть).
Экономичность — лампа потребляет меньше энергии при том же световом потоке.
Светодиодная лампа мгновенно зажигается на полную яркость, а КЛЛ плавно набирает яркость от 20% до 100% за минуту при комнатной температуре и гораздо медленнее при низких температурах.
У КЛЛ плохой спектр, состоящий из пиков нескольких цветов. Спектр светодиодной лампы гораздо ближе к естественному освещению и свету лампы накаливания.
Но, конечно, есть и минусы:
Высокая цена.
Присутствие на рынке ламп с плохим качеством света (пульсация, плохие цветовые характеристики, некомфортная цветовая температура, несоответствие светового потока и эквивалента лампы накаливания заявленным).
Проблемы у некоторых ламп с выключателями, имеющими индикатор.
Регулировку яркости (диммирование) поддерживают только некоторые дорогие модели.
Заключение
На основании сделанной работы можно отметить, что
самыми экономичными и безопасными для обращения являются светодиодные лампы;
самыми простыми являются лампы накаливания;
самыми вредными являются энергосберегающие лампы, т.к. содержат ртуть и излучают ультрафиолетовое излучение;
самый большой срок работы у энергосберегающих и светодиодных ламп;
самыми дорогими являются энергосберегающие лампы;
Рекомендации по выбору ламп:
Лампы накаливания не стоит применять в тех помещениях, где свет горит долгое время, а также в светильниках для натяжных потолков по причине сильного нагрева. Лампы можно применять для освещения коридора, туалета, ванной комнаты, т.е. там, где существует потребность частого включения-выключения света при непродолжительном времени использования.
Энергосберегающие лампы плохо переносят частое включение-выключение, именно поэтому их не рекомендуется устанавливать в коридоре, ванной комнате или санузле.
При выборе светодиода учесть, что существует две основных разновидности колб – матовая и прозрачная. Светодиоды матового типа отличаются более рассеянным светом, а прозрачного типа наиболее ярким, что будет идеальным для люстры из хрусталя.
Приобретая такую лампу, следует помнить, что только светодиоды высокого качества будут соответствовать заявленным на упаковке параметрам потребления электроэнергии.
Светодиоды, произведённые в Китае, соответствуют по КПД люминесцентной лампе.
При выборе отталкиваться лучше от гарантийного срока эксплуатации, что составляет от 3 до 5 лет. Это значит, что если за этот временной отрезок лампочка сломается, ее должны заменить на новую бесплатно.
Учитывайте цену лампы. Качество не может стоить дешево. Низкая цена – признак невысокого качества товара, служба которого будет недолгой, и желаемой экономии не будет.Покупать товар лучше известного производителя, предпочтительнее – европейского.
Список используемой литературы:
Интернет-ресурсы:
Устройство и принцип действия лампы накаливания. [Электронный ресурс].-URL: https://fazanet.ru/ustrojstvo-i-princip-dejstviya-lampy-nakalivaniya.html
Плюсы и минусы использования ламп накаливания. [Электронный ресурс].-URL: https://plusiminusi.ru/plyusy-i-minusy-ispolzovaniya-lamp-nakalivaniya/ Схема и устройство энергосберегающей лампы. [Электронный ресурс].-URL: http://proosveschenie.ru/dlya-doma-i-kvartir/skhema-ehnergosberegayushhejj-lampy.html Как выбрать энергосберегающие лампочки. [Электронный ресурс].-URL: https://elquanta.ru/lampa/vybrat-ehnergosberegayushhie-lampochki.html Светодиодная революция: в чем преимущество светодиодных ламп над лампами накаливания? [Электронный ресурс].-URL: https://xn----dtbchbawj2amueleii7b6i.xn--p1ai/akkumulyatory/svetodiodnaya-revolyutsiya-v-chem-preimushhestvo-svetodiodnyh-lamp-nad-lampami-nakalivaniya.html Устройство светодиодной лампы на 220 вольт. [Электронный ресурс].-URL:https://ledjournal.info/spravochnik/ustrojstvo-svetodiodnoj-lampy-220v.html
В чем плюсы светодиодной лампы? [Электронный ресурс].-URL: https://irongamers.ru/forum/faq/v-chem-pljusy-svetodiodnoj-lampy#:
:text=%D0%A3%20%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%BB%D0%B0%D0%BC%D0%BF%20%D0%BC%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE%20%D0%BF%D0%BB%D1%8E%D1%81%D0%BE%D0%B2,%D0%B2%2015%2D50%20%D1%80%D0%B0%D0%B7%20%D0%B4%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%B5%20%D0%BE%D0%B1%D1%8B%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B9Выбираем лампу для дома? Светодиодная, Соляная, кварцевая- Какое освещение лучше подойдет по: яркости, мощности, освещению- Обзор +Видео. [Электронный ресурс].-URL: https://domsdelat.ru/elektroprovodka/kak-vybrat-lampu-dlya-doma-kakoe-osveshhenie-luchshe.html
Приложение
ЛИСТ САМООЦЕНКИ
итогового индивидуального проекта
ФИО Соболев Алексей Сергеевич. Группа 711
Руководитель Кузнецова Татьяна Андреевна
Преподаватель Кузнецова Татьяна Андреевна
Тема проекта От лампы накаливания до современных лампочек
| 1. Осмысление проблемы проекта и формулирование цели и задач проекта | ||||||
| | Актуальность | Цель | Задачи | План работы | Значение полученных результатов (продукта) | |
| Определял сам руководитель проекта - 0 баллов | | | | | | |
| Только с помощью руководителя проекта- 1 балл | | | | | | |
| С опорой на помощь руководителя проекта - 2 балла | | | | | | |
| Самостоятельно, скорректированы с опорой на помощь руководителя проекта - 3 балла | + | + | + | + | + | |
| Итого | 15 баллов | |||||
| 2. Работа с информацией | ||||||
| 2.1. Поиск информации | ||||||
| Предоставил все руководитель проекта - 0 баллов | | |||||
| Только с помощью руководителя проекта-1 балл | | |||||
| С опорой на помощь руководителя проекта - 2 балла | | |||||
| Самостоятельно - 3 балла | + | |||||
| 2.2. Обработка информации, работа над текстом проекта | ||||||
| Только с помощью руководителя проекта-1 балл | | |||||
| С опорой на помощь руководителя проекта - 2 балла | | |||||
| Самостоятельно, редко с опорой на помощь руководителя проекта - 3 балла | + | |||||
| 2.3. Объем информации, используемой в проекте | ||||||
| Однотипные источники информации (1-2) -1 балл | | |||||
| Однотипные источники информации (3 и более) - 2 балла | + | |||||
| Разнообразные источники (3 и более) - 3 балла | | |||||
| 3. Работа над созданием итогового продукта (результата) проекта | ||||||
| Только с помощью руководителя проекта - 1 балл | | |||||
| С опорой на помощь руководителя проекта - 2 балла | | |||||
| Самостоятельно, редко с опорой на помощь руководителя проекта - 3 балла | + | |||||
| 4. Оформление Папки проекта | ||||||
| Только с помощью руководителя проекта -1 балл | | |||||
| С опорой на помощь руководителя проекта - 2 балла | | |||||
| Самостоятельно, редко с опорой на помощь руководителя проекта - 3 балла | + | |||||
| 5. Работа над созданием компьютерной презентации для защиты проекта | |
| Только с помощью руководителя проекта -1 балл | |
| С опорой на помощь руководителя проекта - 2 балла | |
| Самостоятельно, редко с опорой на помощь руководителя проекта - 3 балла | |
| 6. Степень самостоятельности в выполнении различных этапов работы над проектом | |
| Все этапы проекта выполнены только с помощью руководителя проекта -1 балл | |
| Некоторые этапы проекта выполнены с помощью руководителя проекта - 2 балла | |
| Все этапы проекта выполнены самостоятельно, скорректированы с опорой на помощь руководителя проекта - 3 балла | + |
| Общее количество баллов | 32 |
| Уровень сформированности навыков проектной деятельности | В |
| Уровень | Баллы | % | Оценка |
| Низкий (и) | 0-18 | 0-50 | 2 - «неудовлетворительно» |
| Базовый (б) | 19-23 | 51-65 | 3 - «удовлетворительно» |
| Повышенный (п) | 24-31 | 66-89 | 4 - «хорошо» |
| Высокий (в) | 32-36 | 90-100 | 5 - «отлично» |
7. Чему удалось научиться в ходе работы над проектом?
В данной таблице выдели знаком + те ответы на вопрос, которым ты научился в ходе работы над итоговым индивидуальным проектом:
| Планировать свою деятельность, распределять время | + |
| Организовывать рабочее пространство | + |
| Доделывать всё до конца | + |
| Преодолевать собственные недостатки, неуверенность в себе | + |
| Добывать информацию и отбирать необходимую для работы | + |
| Выделять главное, существенное | + |
| Достигать поставленной цели, несмотря на ошибки и разочарования | + |
| Прислушиваться к разным мнениям | + |
| Доказывать свою точку зрения | + |
| Правильно оформлять проект | + |
| Создавать презентацию с различными эффектами | |
8. Ответь на следующие вопросы:
| Какие знания и умения пригодились? | Мне пригодились такие умения как: находить быстро информацию,,копировать текст и изображения. |
| Какой опыт приобрел? | Я улучшил свои навыки в работе Word2016, улучшил навыки работы с поисквой системой и т.д. |
| Что можно было бы сделать иначе, лучше? | Я считаю,что сделать иначе можно было провести анкетирование между своими одногруппниками, а так меня это работа полностью удовлетворяет. |
| Какие знания и умения для этого потребовались бы? | Да в принципе никакие,только лишь принятие участия своих одногруппников. |
| Как ты оцениваешь результаты проекта? | Я оцениваю свой проект на отметку «4», так как работу можно было сделать более интересной и продуктивной. |
Дата « _» Подпись
2022г.