1.4. Расчёты по энергосбережению при освещении

1.4.1. Задача №1.
Я поставил перед собой задачу: подсчитать, сколько можно сэкономить денег, если заменить обычные лампы накаливания на энергосберегающие в пятирожковой люстре в нашей гостиной (с учётом инфляции в 3%).

Решение:

1.Цена за электроэнергию в 2016 году была 3,50 руб., в 2017 году -3,60 рубля.

3,50-100%

3,60-Х%

Х=103%, значит, подорожание составляет 103%-100%=3%. Пусть каждый последующий год цена будет расти на 3%.

2. Время работы энергосберегающей лампы в среднем 5000 -10000 часов. Среднее время работы обычной лампы 1000 часов. Предположим, что светят они одинаково.

3. Ежедневно лампы горят около 3 часов. За год 365·3=1095 час, возьмём ≈ 1000 часов, таким образом, экономной лампы хватит на 5 лет. За это время у нас сгорит 5 обычных ламп.

4. Покупаем 5 энергосберегающих лампочек за 168 руб. каждая, и обычные лампы накаливания за 17 рублей каждая. Мощность лампы накаливания 100Вт, ей соответствует энергосберегающая лампа мощностью 20Вт.

Параметры	обычная	энергосберегающая
Кол-во ламп	5	5
Мощность	5ламп ∙ 100 Вт = 500Вт=0,5 кВт	5ламп ∙ 20 Вт =100Вт=0,1 кВт
Затраты на лампы	1 год: 5 ламп ∙ 17 руб. = 85 руб. 2 год: с инфляцией 3%: 5л. ·17,51руб = 87,55 руб. 3 год: 5л ·18,0руб = 90 руб. 4 год: 5л.·18,54 руб. = 92,7руб 5 год: 5 л.·19,1руб. = 95,5 руб.	5 ламп ∙ 168 руб. = 840 руб.
Плата за энергию 1 год	0,5 кВт∙1000час∙3,60 руб. = 1800 руб.	0,1 кВт∙1000час∙3,6руб = 300руб
Плата за энергию 2 год	0,5 кВт∙1000час∙3,70руб = 1854руб	0,1 кВт∙1000час∙3,7руб = 370руб
Плата за энергию 3 год	0,5 кВт∙1000час∙3,81руб = 1905 руб.	0,1 кВт∙1000час∙3,81руб = 381руб
Плата за энергию 4 год	0,5 кВт∙1000час∙3,92руб = 1960,0 руб.	0,1 кВт∙1000час∙3,92∙руб = 392руб
Плата за энергию 5 год	0,5 кВт∙1000час∙4,03руб = 2015 руб.	0,1 кВт∙1000час∙4,03руб = 403руб
Итого за энергию	9534	1846руб
Итого с затратами на лампы	9534+450,75=9984,75 руб.	1846 + 840 = 2686руб
Экономия	9984,75 руб-2686=7298,75 руб.

Вывод: Экономия составила 7298,75 руб. И это только за использование люстры в одной комнате.

1.4.2. Задача №2.
Очень часто, выходя из комнаты, мы не выключаем свет. Я решил подсчитать, сколько денег можно сэкономить, если всего лишь на 15 минут выключить свет, когда вечером все уходят на кухню?

Дано:

Решение: 1. В гостиной 5- рожковая люстра, мощность каждой лампочки 100 Вт. Общая их мощность 500 Ватт=0,5 кВт 2. Рассчитаем расход электроэнергии за 15 минут : А=Р∙Δ∙t ∙N где P - мощность всех ламп, Δ t- время работы, А=0,5 кВт·0,25 час =0,125 КВт·час 3. Рассчитаем стоимость электроэнергии исходя из тарифа: B =3,60 руб/кВт час Стоимость S=В·А= 3,60 руб/кВт·час·0,125 кВт·час=1, 62 руб А в месяц: 1,62 руб·30= 48,6 руб

Вывод: Экономия составила 48руб. 60 коп. И это только за 15 мин в день в одной комнате.

1.4.3. Задача №3.
Наша семья любит пить чай.

Насколько энергетически выгоднее кипятить 2 чашки чая, чем полный чайник, который затем остывает?

Дано: V =1,7 л. V1 = 0,2 л. N=2

Решение: Количество теплоты, необходимое для нагревания жидкости, пропорционально ее массе и изменению температуры: А=Q=c∙m∙Δt где Q- количество теплоты, с – удельная теплоемкость жидкости, m – масса жидкости, Δt- изменение температуры. Затраты энергии прямо пропорциональны массе нагреваемой воды. Если чайник имеет емкость 1,7 л, то 2 чашки воды при суммарной емкости 0,4 л закипают при энергозатратах, составляющих 1,7 л - 100% 0,4 л - х% Следовательно (0,4л :1,7 л)∙100%=24%

Вывод: Сумма бюджета семьи увеличится при кипячении нужного количества воды.

1.4.4. Задача №4
Мои бабушка и дедушка любят читать, сидя на мягком диване.

В комнате включена люстра с тремя лампами накаливания. Я хочу доказать моим родным, что и здесь, используя торшер, или настольную лампу можно сэкономить бюджет.

Нормы освещения составляют 25-30 Вт/м² общей площади. Посчитаю, сколько электроэнергии можно сэкономить за месяц, устроив местное освещение рабочего стола при условии ежедневной работы лампочки в течение 5 часов? Площадь комнаты 16м².

По нормам освещения определяем мощность лампочек
Р = 25 Вт/м2 ∙ 16м2= 400Вт.	Р = 30 Вт/м2 ∙ 16м2= 480 Вт.
Для освещения стола площадью 2 м2 достаточно 50-60 Вт.
Следовательно, за 5 часов горения ежедневно экономится
(400 Вт - 50Вт) ∙ 5 ч = 1,75кВт∙ч электроэнергии, что за 30 дней месяца составит 52,5 кВт∙ч	(480 Вт - 60Вт)∙ 5 ч = 2,1кВт∙ч электроэнергии, что за 30 дней месяца составит 63 кВт∙ч.
Пусть В - тариф за электроэнергию равен 3,60 руб/кВт∙ч.
Тогда стоимость этой электроэнергии: S=А*В= 52,5*кВт час*3.60 руб/кВт час = 189 руб. На эту сумму бюджет нашей семьи увеличится	Тогда стоимость этой электроэнергии: S=А*В= 63кВт час*3.60 руб/кВт час=226.8 рублей. На эту сумму бюджет нашей семьи увеличится.

Вывод: за месяц на локальном освещении можно сэкономить 189-227 руб.


1.4.5. Задача №5.
В кабинете физики я провёл эксперимент: заметил время кипячения 2 литров воды. Чайник не старый, но с накипью.

Накипь – твердый налет минеральных солей, образуется при многократном кипячении воды. Для растворения накипи в быту используются различные средства. Важно, чтобы они были кислыми.

Например, лимонная кислота, уксус 9%. Я добавил в чайник 200 грамм лимонной кислоты и снова вскипятил воду. Спираль очистилась, я снова кипятил воду. Результаты получились такие:

С накипью	Без накипи	Разность
350 сек=6 мин	292сек=5 мин	1 мин=0,016 час

Чайник потребляет электроэнергию 1 киловатт - 1 час.

Х киловатт - 0,016 часа, т.е. Х=0,016 кВт электроэнергии - это за один раз кипячения чайника. Следовательно, за один день перерасход энергии будет: 0,016 кВт умножить на 5 раз получится 0,08 кВт. (у меня дома чай пьют 5 раз). А за год будет перерасходовано 0,08кВт∙365= 29,2 кВт электроэнергии

Вывод: Увеличение времени кипячения из-за накипи означает увеличение расхода электроэнергии. Таким образом, если не промывать спираль чайника средствами от накипи, то расходуются энергетические и рублевые средства.