Projekt edukacyjny realizowany w ramach zaj interdyscyplinarnych z

Projekt edukacyjny realizowany w ramach zajęć interdyscyplinarnych z nauk przyrodniczych z elementami ekologii.

Przedmiotem badań są tradycyjne żarówki oraz świetlówki energooszczędne, w celu ustalenia bardziej korzystnych źródeł oświetlenia w gospodarstwach domowych w skali jednego gospodarstwa oraz całego kraju.

Przebieg badań: • Policzenie punktów świetlnych w 3 gospodarstwach domowych oraz obliczenie mocy wykorzystywanych żarówek • Znalezienie odpowiedników żarówek w postaci świetlówek o takiej samej ilości lumenów • Obliczenie kosztu zużywanego prądu rocznie dla żarówek i świetlówek • Obliczenie kosztu zakupu żarówek i świetlówek • Przedstawienie oszczędności wynikających z zamiany źródeł oświetlenia w skali jednego gospodarstwa domowego • Wysnucie wniosków • Obliczenie zużycia oraz zaoszczędzenia kilowatogodzin, na wymianie źródeł oświetlenia, rocznie w skali jednego gospodarstwa domowego oraz kraju • Obliczenie zużycia i zaoszczędzenia węgla oraz zmniejszenia emisji dwutlenku węgla • podsumowanie

Ilość punktów świetlnych w 3 gospodarstwach domowych oraz moc wykorzystywanych żarówek gospodarst wa kuchnia Korytarz Pokoje Toaleta 1 2 3 2 x 60 w 1 x 60 w 2 x(3 x 60 w) 2 x 40 w 11 1 x 100 w 1 x 60 w 2 x(3 x 60 w) 2 X 40 w 10 1 x 100 w 3 x 40 w 3 x(3 x 60 w) 5 x 25 w 18 Liczba żarówek razem : 39

Moc żarówek oraz odpowiadających im świetlówek Dane: Żarówka Świetlów ka 100 w 60 w 40 w 25 w 15 w 10 w 6 w Gospodarstwa Żarówka Świetlówka (odpowiednik) 1 620 w 155 w 2 600 w 150 w 3 885 w 220 w Razem 2105 w 480 w Średnia

Obliczenia, koszt prądu rocznie dla żarówek i świetlówek Dane: Czas świecenia 4 h/dzień Ilość dni 365 Koszt prądu 0, 48 zł/k. Wh Żarówka Świetlówka 1 4 h*365=1460 h 0, 62 k. W*1460 h=905, 2 k. W h 0, 48 zł/k. Wh*905, 2 k. Wh= 434, 50 -koszt rocznej eksploatacji 4 h*365=1460 h 0, 155 k. W*1460 h=226, 3 k. W h 0, 48 zł/k. Wh*226, 3 k. Wh= 108, 56 –koszt rocznej eksploatacji 2 4 h*365=1460 h 0, 6 k. Wh*1460 h=876 k. Wh 0, 46 zł/k. Wh*876 k. W= 420, 50 zł -koszt rocznej eksploatacji 4 h*365=1460 h 0, 15 k. W*1460 h=219 k. Wh 0, 48 zł/k. Wh*219 k. Wh= 105, 12 zł –koszt rocznej eksploatacji Zakładając że jedna żarówka świeci przez 4 godziny dziennie 365 dni w roku 4 h*365=1460 h 0, 886 k. W*1460 h=1292, 1 k 0, 22 k. W*1460 h=321, 2 k. Wh Wh 0, 48 zł/k. Wh*321, 2 k. Wh= O, 48 zł/k. Wh*1292, 1= 154, 18 -koszt rocznej 620, 21 zł -koszt rocznej eksploatacji Niektóre wartości podane są w przybliżeniu do 2 miejsca po 3

Podsumowanie Gospodarst wa Żarówki Świetlówki 1 434, 50 zł 108, 62 zł 2 420, 50 zł 105, 12 zł 3 620, 21 zł 154, 18 zł razem 1475, 21 zł 367, 92 zł Wnioski : Zauważając dużą różnice w kosztach poniesionych poprzez zakup energii elektrycznej, można wysnuć wniosek, iż na tym etapie badań znacznie lepszym źródłem oświetlenia będą świetlówki energooszczędne.

Koszt zakupu żarówek i świetlówek Żarówka Świetlówka 1żarówka- 1000 h 1460 h-1, 46żarówki Rocznie zużywamy 1, 46 żarówki Ok 6 zł to koszt jednej żarówki 1, 46*6 zł=8, 76 zł koszt związany z zakupem żarówki rocznie 1świetlowka- 8000 h 1460 h- 0, 1825świetlowki Rocznie zużywamy 0, 1825 świetlówki Ok 20 zl to koszt zakupu jednej świetlówki 0, 1825*20 zł=4, 02 złkoszt związany z zakupem świetlówki rocznie Łącznie dla 3 rodzin 39 punktów świetlnych Koszt żarówek łącznie 39*8, 76 zł=341, 64 zł Koszt świetlówek łącznie 39* 4, 02=156, 78 zł Podsumowując świetlówki są tańsze w kwestii zakupu, gdyż ich koszt się zwraca, ponieważ świecą znacznie dłużej.

Oszczędności wynikające z zamiany źródeł oświetlenia. Koszt energii elektrycznej 1475, 21 zł-367, 82 zł=1107, 29 zł Koszt źródeł oświetlenia 341, 64 zł-156, 78 zł=184, 86 zł Oszczędności razem 1107, 29+184, 86=1292, 15 zł dla 3 rodzin Oszczędności średnio dla jednej rodziny 1292, 15 zł/3=430, 72 zł (w zaokrągleniu) Wnioski: Wymiana tradycyjnych żarówek na świetlówki energooszczędne pozwoli zaoszczędzić ok. 430 zł dla jednej rodziny rocznie. W Polsce według rocznika statystycznego na dzień 1 stycznia 2014 roku jest 38 495 659 osób, co daje ok. 135 72 tyś. gospodarstw domowych. Oznacza to że w skali kraju uda nam się zaoszczędzić ok 584 mln. zł rocznie.

Zużycie kilowatogodzin Gospodarst wa Żarówki 1 905, 2 k. Wh 226, 3 k. Wh 2 875 k. Wh 3 1282, 1 k. W 321, 2 k. Wh h Razem : Świetlówk i 219 k. Wh 3072, 3 k. W 766, 5 k. Wh Rocznie zaoszczędzone kilowatogodziny na wymianie źródła h oświetlenia na świetlówki energooszczędne Dla 3 gospodarstw łącznie 3072, 3 k. Wh 766, 5 k. Wh=2306, 8 k. Wh Dla jednego gospodarstwa 2306, 8 k. Wh/3=768, 9 k. Wh W skali kraju 768, 9 k. Wh*13572 tyś. =1044 mln. k. Wh Wnioski : Aby wyprodukować 1 k. Wh potrzeba 0, 5 kg węgla. Wymieniając źródła światła można spalić 522 tyś. ton węgla mniej co zmniejszy emisję dwutlenku węgla (CO 2) o ok. 1914 mln ton rocznie.

Wady świetlówek - wymaga skomplikowanych opraw z dodatkowym wyposażeniem, - gorsza jakość światła (nieciągłe widmo), - wydajność świetlna lampy zależna jest od temperatury otoczenia, -większy niż u żarówek spadek żywotności przy dużej częstości włączeń/wyłączeń, - w typowych rozwiązaniach brak możliwości regulacji strumienia świetlnego za pomocą regulatorów napięcia, - tętnienie strumienia świetlnego powodujące efekt stroboskopowy – powoduje szybsze zmęczenie oka w porównaniu do tradycyjnych żarówek, - emisja szkodliwego dla oka promieniowania ultrafioletowego, powodującego degradację siatkówki i matowienia istoty właściwej rogówki, - utrudniony zapłon przy obniżonym napięciu oraz w niskiej temperaturze, - niski współczynnik mocy (ok. 0, 5) powodujący konieczność stosowania kondensatorów kompensujących, - zawierają rtęć, która jest silną trucizną – mogą być niebezpieczne po stłuczeniu wyższy koszt zakupu, konieczność poniesienia kosztów utylizacji zużytych świetlówek.

Koszty związane z utylizacją rtęci Ilość świetlówek w Polsce 1357 tyś. *13=17641 tyś. Rtęć zawarta w świetlówkach 17641 tyś. *5 mg=88 kg Koszt utylizacji 1764 tyś. *3, 5 zł/kg=6174, 6 ml n zł W jednej świetlówce jest ok 5 mg rtęci. W Polsce jest ok 1357 tyś. gospodarstw domowych. Gdyby wymienić wszystkie żarówki na świetlówki , na jedno gospodarstwo przypadałoby ok 13 świetlówek, co daje 17641 tyś świetlówek. Utylizacja ich wynosi 3, 5 zł/kg odpadów. Jedna świetlówka waży ok 100 g, więc do utylizacji będzie 1764 tyś. kg odpadów. Zatem koszt ten wyniesie w przybliżeniu 6174, 6 mln zł.

Podsumowanie Żarówki Świetlówki Światło emitowane przez klasyczne żarówki jest zbliżone do naturalnego i bardzo dobrze oddaje kolory. Wskaźnik oddawania barw dla tych źródeł światła wynosi 100. Tradycyjne żarówki świecą bez zakłóceń elektromagnetycznych i mogą współpracować ze ściemniaczami, a dodatkowo mają niskie ceny. Mimo tych zalet Unia Europejska podjęła decyzję o ich wycofaniu z produkcji. Powodem tego jest niska wydajność i wysoka energochłonność. Tylko niewielka część energii jest przetwarzana przez żarówkę na światło. Zdecydowana część jest emitowana w postaci ciepła. Poza tym tradycyjna żarówka wolframowa ma niską żywotność Świetlówka w porównaniu z żarówką wytwarza dużo mniej ciepła (ok. 5 x mniej niż żarówka). Posiada także dłuższą żywotność oraz pobiera dużo mniej energii. Co za tym idzie? Zmniejszenie spalania węgla oraz emisji dwutlenku węgla. Mimo to świetlówki posiadają więcej wad niż zalet gdyż wpływają negatywnie na nasze zdrowie, (nie właściwie utylizowane) mogą spowodować zanieczyszczenie środowiska trującą rtęcią oraz są nie praktyczne poprzez dłuższy czas rozświetlania.

Autorzy: Daria Tran Van Ewa Wielewska Monika Rybacka Klasa 2 b gimnazjum nr 32 bydgoszcz