1. Введение
Летом мы всей семьей отдыхаем на даче. Там прекрасный свежий воздух,
благоухают цветы, которые выращивает дед, рядом протекает река Омь. Недалеко
от дачи возвышается огромная закопченная труба, из которой и днем и ночью идет
черный дым. В ветреную погоду, когда ветер с юго-востока, дым стелется прямо над
нашим участком, наполняя воздух гарью. «Вот бы закрыть эту ужасную трубу!», -
сказал я как-то вечером деду. Тогда дедушка объяснил мне, что это дымит ТЭЦ –
теплоэлектростанция. На станции стоят огромные котлы, в которых, постоянно
нагревают воду, сжигая тысячи тонн угля и нефти. Вода превращается в пар,
который вращает турбины, вырабатывая электричество для нашего города. Затем
вода идет по трубам, обогревая наши дома. Воду, кстати, берут из реки Оми.
Недалеко от нашей дачи стоит водозаборная станция, которая по толстым трубам
качает воду на ТЭЦ. Теперь я понял, что, к сожалению нельзя закрыть ТЭЦ и
перекрыть трубу. Но если расходовать меньше электроэнергии, то можно
уменьшить поток черного дыма из трубы, воздух станет чище, меньше будет
тратиться воды, меньше сжигаться угля и нефти.
Экономить электричество важно не только для нашей страны, но и для нашей
семьи. Мама постоянно напоминает нам, что на оплату электроэнергии уходит
слишком много денег из семейного бюджета, и требует, чтобы мы не включали
лишние электроприборы. От старших я узнал, что инженеры разрабатывают
энергосберегающие технологии и энергосберегающие приборы, например,
электролампы «Космос».
Цель моего исследования выяснить, можно ли беречь природу, используя
энергосберегающие технологии.
Гипотеза: если человек будет использовать энергосберегающие приборы и
технологии, то существенно снизится потребление энергии, что позволит
уменьшить вред, который мы наносим природе при производстве электричества.
Необходимо решить следующие задачи:
1) изучить историю использования электричества для освещения;

2. 2) сравнить устройство и действие обычных электрических ламп накаливания и
энергосберегающих ламп «Космос»;
3) узнать другие способы экономии электроэнергии.
1 История развития электрического освещения
Источники света прошли в своем развитии долгий путь от лучины к свече и
затем к масляной лампе, и, наконец, к электричеству. Большой интерес представляет
история развития ламп накаливания, совершивших революцию в технике
освещения.
Впервые электрические осветительные приборы, появились в начале XIX
века, когда было открыто электричество. История электрического освещения
началась в 1870 году с изобретения дуговой лампы накаливания. Дуговую лампу
нужно было непрерывно регулировать. Электрическая дуга, дающая яркий свет,
возникает лишь тогда, когда концы горизонтально расположенных угольных
электродов находятся друг от друга на строго определённом расстоянии. Чуть оно
уменьшается или увеличивается, разряд пропадает. Между тем во время разряда
угли выгорают, так что зазор между ними всё время растёт. И чтобы применить угли
в электрической дуговой лампе, требовалось использовать специальный механизм-
регулятор, который бы постоянно, с определённой скоростью подвигал выгорающие
стержни навстречу друг другу. Лампы горели совсем недолго, а стоили дорого и
были достаточно неудобными, но, тем не менее, их использовали при освещении
улиц. В 1873 году А.Н. Лодыгин устроил первое в мире наружное освещение
лампами накаливания Одесской улицы в Петербурге. В 1880 году он получил патент
на лампу накаливания с металлической нитью.
12 декабря 1876 года русский инженер Павел Николаевич Яблочков изобрел
так называемую «электрическую свечу», в которой две угольные пластинки,
разделенные фарфоровой вставкой, служили проводником электричества,
накалявшего металлическую дугу, служившую источником света. Свеча Яблочкова

3. оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации и нашла широчайшее
применение при освещении улиц крупных городов. Недостаток таких ламп был в
том, что они быстро перегорали.
Рис. 1 Лампа П.Н. Яблочкова
Точку в разработке ламп накаливания поставил американский изобретатель
Томас Альва Эдиссон. В его лампах использовался тот же принцип, что и у
Яблочкова, однако все устройство находилось в вакуумной оболочке, которая
предотвращала быстрое окисление дуги, и поэтому лампа Эдиссона могла
использоваться достаточно продолжительное время. Эдиссон начал работать над
проблемой электрического освещения ещё в 1877 году. За полтора года он провел
более 1200 экспериментов. 21 октября 1879года он подключил к источнику питания
лампу, которая горела два дня. В 1880 году Томас Эдиссон запатентовал свое
изобретение. Первое коммерческое использование ламп Эдиссона состоялось в 1880
году на корабле Columbia. В следующем году лампами Эдиссона уже была освещена
фабрика в Нью-Йорке.
Это изобретение стало приносить большие деньги, сделав изобретателя весьма
богатым человеком. В то же время Павел Яблочков, не менее одаренный
изобретатель, давший человечеству много полезных новинок, умер в бедности в
Саратове 31 марта 1894 года.

4. С тех пор лампы накаливания постоянно совершенствовались. Сегодня
помимо колбы из стекла, в состав лампы входит нить вольфрамовая, проводники,
цоколь и предохранитель.
Рис.2 Лампа Т. Эдтиссона
Разработка и производство люминесцентных ламп, в которых используются
различные газы, связано с именем С.И. Вавилова, под руководством которого был
разработан люминофор, преобразующий ультрафиолетовое излучение в видимое. В
1951 году за разработку люминесцентных ламп С.И. Вавилов, В.Л. Левшин, В.А.
В.И. Долгополов и другие ученые были награждены Государственной премией.
Рис. 3 Люминесцентная лампа
Сегодня, например, никто из производителей автомобилей уже не применяет в
качестве освещения вакуумные лампы накаливания. Прослужив человечеству

5. несколько десятилетий, они заняли почетное место в технических музеях и лишь
изредка встречаются в магазинах запчастей. На смену пришли галогенные лампы
накаливания. Применение галогенов позволило значительно увеличить срок службы
нити накаливания и, вследствие этого, изготавливать лампы большей мощности.
Разумеется, электроды, их положение, материалы уже очень далеки от своих
предшественников начала XX века, но принцип остался тем же – электрическая дуга
в качестве источника света.
Принципиально новая газоразрядная лампа представляет собой колбу малого
объема из кварцевого стекла с двумя электродами, заполненную хлоридами
некоторых металлов и ксеноном (отсюда и название - ксеноновый свет).
2 Устройство энергосберегающих ламп
У энергосберегающих ламп есть свое название – Компактные
Люминесцентные Лампы (КЛЛ). Как уже стало ясно из названия, принцип работы у
них такой же, как и у люминесцентных ламп: трубка в форме спирали или система
дуговых трубок, наполненная парами ртути и инертным газом (аргоном, ксеноном),
а ее внутренние стенки покрыты специальным отражающим веществом
люминофором. Под действием высокого напряжения в лампе происходит движение
электронов.
Рис. 4 Компактные люминесцентные лампы с различными видами трубок – дуговой и спиральной

6. Ультрафиолетовое излучение, образующееся при столкновении электронов с
атомами ртути, проходя сквозь люминофор, создает видимое нашему глазу
свечение. Внешний вид и форма трубок у такой лампы не обязательно спиральная
или дугообразная. Компактные люминесцентные лампы могут быть представлены в
традиционных формах груши, свечи, шара или цилиндра.
Единственное, что выдаёт их – это увеличенный в размерах цоколь. Цоколь
увеличен не просто так, в него инженеры умудрились всунуть стартер, тот самый
что используется в лампах дневного света, только уменьшенный в размерах.
Производители дорогих энергосберегающих ламп гарантируют, что их продукция
будет работать до 12000-15000 часов. Лампы из категории «подешевле» работают до
10000 часов. Самые дешевые – 3000-4000 часов.
Нельзя забывать, что такие лампы содержат ртуть и инертные газы, которые
сами по себе опасны для человека. Не случайно на упаковке электроламп «Космос»
имеется указатель, запрещающий выбрасывать перегоревшие лампочки в мусорное
ведро. Чтобы избежать вредного воздействия ртути и инертных газов на человека
такие лампочки надо утилизировать особым способом. К сожалению, производители
пока не создали условия для такой утилизации. Это дело ближайшего будущего,
можно предложить разместить в городах специальные контейнеры для утилизации
перегоревших лампочек, а также других опасных приборов, например ртутных
термометров.
3 Расчет экономии электроэнергии и семейного бюджета при
использовании энергосберегающих ламп
Электрическим освещением мы пользуемся зимой примерно 5 часов в день,
летом – 1 час, т.е. в среднем – 3 часа в сутки. Чтобы осветить трехкомнатную
квартиру потребуется в среднем 20 электроламп накаливания по 100 кВт. или 20
ламп «Космос» по 20 Вт. Подсчитаем, сколько электроэнергии расходуется для
освещения трехкомнатной квартиры при использовании энергосберегающих ламп и
ламп накаливания за год. При использовании лампы накаливания мощностью 100

7. Вт/час в среднем 3 часа сутки в течение 1 года расход электроэнергии составит 109,
5 кВт, т.е. наша семья при использовании 20 лампочек расходует на освещение 2
190 кВт электроэнергии в год. Энергосберегающая лампа «Космос», которая
примерно соответствует этой лампе накаливания по яркости потребляет 20 Вт/час,
т.е. при ее горении за то же время потребляется 21,9 кВт, а при использовании 20
таких ламп438 кВт электроэнергии в год.
Таблица 1. – Расчет экономии электроэнергии
Расход электроэнергии
Мощность лампы итого за год 20 ламп экономия
Модель
лампы
лампа 100 Вт х 3 час. х 365 109 500 Вт 2 190 кВт
накаливани дн. 109,5 кВт 1 752 кВт
я
Космос 20 Вт х 3 час. х 365 дн. 21 900 Вт 438 кВт
21,9 кВт.
Итак, мы выяснили, что семья, проживающая в трехкомнатной квартире при
использовании электроламп «Космос» может экономить в год до 1 752 кВт
электроэнергии. Если каждая семья будет также экономить электричество, то это
снизит затраты угля, нефти и воды на производство электроэнергии и уменьшит
загрязнение воздуха тепловыми электростанциями.
Теперь можно подсчитать, сколько денег сэкономит наша семья за 1 год при
использовании электроламп «Космос», учитывая, что сегодня оплата 1 кВт
электроэнергии составляет 2 руб. 8 коп.
Таблица 2. – Расчет экономии оплаты электроэнергии
Оплата электроэнергии
Модель Затраты оплата экономия
лампы энергии за 1 год (руб.) (руб.)
лампа 2 190 кВт 4 555
накаливания 3 644
Космос 438 кВт 911

8. Так значит, использование энергосберегающих ламп позволит нашей семье
сэкономить на оплате электроэнергии 3644 рубля в год. Сделав такой расчет, я
предложил родителям заменить все обычные лампочки у нас дома на электролампы
«Космос», но мама сказала, что это все равно будет не выгодно, потому что
электролампы «Космос» стоят в несколько раз дороже обычных лампочек.
Это необходимо проверить. Как известно стоимость энергосберегающей
лампы «Космос» примерно 150 рублей, а срок ее службы составляет 6000 часов.
Лампа накаливания стоит примерно 15 рублей, срок ее службы – 1000 часов.
Учитывая, что электролампа горит в среднем 3 часа в сутки, т.е. 1095 часов в году,
это как раз примерно соответствует сроку службы ламы накаливания. Получается,
что за 1 год на 20 ламп накаливания мы потратим 300 рублей. Покупка 20 ламп
«Космос» обойдется нам в 3000 рублей, но поскольку они прослужат 6 лет, то эту
сумму можно разделить на 6, т.е. в год эти лампы обходятся 500 рублей.
Таблица 3. – Расчет сравнительной стоимости электроламп
Оплата лампочек
Модель Стоимость Стоимость Срок Стоимость 20
лампы одной 20 лампочек службы лампочек
лампочки в год
Лампа 15 руб. 300 руб. 1 год 300 руб.
накаливания
Космос 150 руб. 3000 руб. 6 лет 500 руб.
Переплата за лампы «Космос» составит 200. Если эту сумму вычесть из денег
сэкономленных на снижении потребления электроэнергии, то получится 3 444
рубля. Эти деньги сэкономит наша семья за год, несмотря на высокую стоимость
ламп «Космос».
Можно сделать вывод, что использование энергосберегающих ламп позволяет
нам снизит расходы электроэнергии, а значит беречь природу, а кроме того
позволяет экономно расходовать семейный бюджет.
4 Другие способы экономии электроэнергии

9. Самым простым способом экономии электроэнергии является выключение
неиспользуемых приборов из электросети. Нe оставляйте оборудование в режиме
«standby» (режим ожидания), а используйте кнопки «включить/выключить» на
самом оборудовании или выключайте их из розетки. Выключение неиспользуемых
приборов из сети (например, телевизор, видеомагнитофон, музыкальный центр)
позволит снизить потребление электроэнергии в среднем до 300 кВт-ч в год и
сэкономить до 5000 руб. Зарядное устройство для мобильного телефона,
оставленное включенным в розетку, нагревается, даже если там нет телефона. Это
происходит потому, что устройство все равно потребляет электричество. 95%
энергии используется впустую, когда зарядное устройство подключено к розетке
постоянно. Телевизор с экраном среднего размера, например с диагональю 2 0- 2 1
дюйм, в режиме ожидания потребляет 16,5 вт. Если Вы смотрите телевизор 6 часов
в день, то его потребление в режиме ожидания составляет в сутки 297 Вт/ч, а за
месяц - 8910, то есть почти 9 кВт/ч. Аналогичные расчеты в отношении
музыкального центра дают почти 8 кВт-ч в месяц, видеомагнитофона - почти 4 кВт/
ч.
Есть и другие простые правила:
- при пользовании электрочайником надо наливать то количество воды,
которое необходимо, а не нагревать лишнюю воду;
- при использовании пылесоса, мешок для мусора, заполненный на треть
ухудшает всасывание на 40 % и повышает расход энергии, поэтому надо не
лениться и чаще освобождать пылесос от мусора;
- при приготовлении пищи на электроплите можно использовать остаточную
энергию конфорок и выключать плиту немого раньше, чем блюдо будет готово;
- чтобы немного сэкономить при глажке, не надо гладить пересушенное
белье;
- холодильник расходует лишнюю энергию для охлаждения своего
собственного корпуса, если установлен неправильно – около плиты, батареи
отопления или в солнечном месте. Если температура воздуха в помещении

10. достигает + 30 С, то потребление электроэнергии удвоится. Также нельзя ставить в
холодильник горячую пищу;
- при покупке электроприборов обращайте внимание на их класс
энергоэффективности. Помните, что наиболее экономичными являются электропри-
боры класса «А».
Соблюдение этих правил не требует особого труда, но позволить снизить
потери электроэнергии и сэкономить деньги.

11. Заключение
Изучив работу энергосберегающих электроламп «Космос» я выяснил, что
применение этих ламп позволяет сэкономить большое количество электроэнергии.
Семья, проживающая в трехкомнатной квартире, может за год снизить затраты
электроэнергии почти на 1 750 кВт. Такая экономия напрямую связана с заботой об
окружающей природе. Если каждая семья будет также экономить электричество, то
это снизит затраты угля, нефти и воды на производство электроэнергии и уменьшит
загрязнение воздуха тепловыми электростанциями.
Кроме того, использование таких ламп позволит экономить и деньги нашего
семейного бюджета, несмотря на высокую стоимость энергосберегающих ламп,
срок их службы в 6 раз дольше, чем у обычных ламп накаливания, поэтому с учетом
экономии денег на оплату электроэнергии, экономия для средней семьи может
составить до трех с половиной тысяч рублей в год. Эти деньги можно потратить на
покупку книг или на путешествия.
Нельзя забывать, что такие лампы содержат ртуть и инертные газы, которые
сами по себе опасны для человека. Не случайно на упаковке электроламп «Космос»
имеется указатель, запрещающий выбрасывать перегоревшие лампочки в мусорное
ведро. Чтобы избежать вредного воздействия ртути и инертных газов на человека
такие лампочки надо утилизировать особым способом. К сожалению, производители
пока не создали условия для такой утилизации, а ее необходимо создать в
ближайшем будущем, например, в городе должны быть установлены специальные
контейнеры, куда можно выбросить использованные электролампы и другие
опасные приборы, например разбитые градусники.
Есть и другие способы экономии электроэнергии, самым простым из которых
является выключение неиспользуемых приборов из электросети. Оборудование в
режиме ожидания также потребляет электричество. При покупке электроприборов
надо обращать внимание на их класс энергоэффективности, наиболее
экономичными являются электроприборы класса «А».

12. Список использованной литературы
1. Веселовский О. Н., Шнейберг Я. А., Очерки по истории электротехники. - М.:
Издательство МЭИ, 1993.
2. Дягилев Ф.М. «Из истории физики и жизни ее творцов». – М. Просвещение,
1986г.
3. Карцев В.П. «Приключения великих уравнений». – М.: Знание, 1986.
4. Колтун М.М. Солнце и человечество. – М: Наука, 1981.
5. Малинин Г. Изобретатель «русского света». – Саратов, 1984.
6. Учимся вместе энергосбережению. Учебно-методическое пособие. – Омск,
2007.
7. Энциклопедический словарь юного математика / сост. А. П. Савин.- М.:
Педагогика-Пресс, 1997.