Проєкт "Енергозбереження"

Міністерство  освіти  і  науки України

Департамент  науки  і освіти  Харківської  обласної  державної  адміністрації

Барвінківський професійний аграрний ліцей

                     Підготував  здобувач освіти:

      Джежеря   Павло

                                                        Викладачка   фізики та астрономії  

                                                        Людмила МЯЧКІНА

2024  рік

     У всьому світі, питання енергозбереження стає дедалі актуальнішим. Енергозбереження передбачає не відмову від благ цивілізації чи обмеження власних потреб, а шлях раціонального використання енергоресурсів,  підвищення його економічної ефективності, отримання більшого обсягу корисної роботи електроприладів за рахунок тієї ж кількості електроенергії. Це не лише економічна вигода для споживачів та зменшення навантаження на електричні мережі, а також, що надзвичайно важливо, збереження довкілля для наших нащадків. І саме на основі досягнень фізики створюються нові альтернативні технології, що зберігають природні ресурси й не забруднюють навколишнє середовище. Проект спрямовано на залучення здобувачів освіти до  участі у процесі енергозбереження, використання набутих теоретичних знань у реальних умовах, підвищення культури споживання електроенергії в умовах навчального закладу.

Мета та завдання проєкту:

• Активізація участі здобувачів у процесі енергозбереження.
• Формування в здобувачів освіти  цілісної картини взаємодії людини й навколишнього середовища.
• Розвиток стійкого пізнавального інтересу до ідей сучасної фізики при поясненні процесів та явищ у навколишньому світі.
• Формування у здобувачів освіти  знань про екологічні проблеми регіону.
• Формування вміння самостійно оцінювати екологічну ситуацію.
• Виявлення здатностей здобувачів освіти до цілеспрямованої роботи з інформацією.
• Формування комунікативних здатностей здобувачів освіти.
• Розвиток здатності до творчої діяльності, толерантності, терпимості до чужої думки, уміння вести діалог, виступати перед колективом.

Етапи реалізації проєкту:

1. Підбір учнів, визначення мети й завдань проекту

2. Обговорення та затвердження плану дій з виконання проекту. Розподіл обов’язків.

3.Енергоаудит  приміщень ліцею (кабірнетів) та складання їх енергетичних 

    паспортів.

4. Підготовка інформаційних повідомлень про сучасні енергозберігаючі пристрої та

    технології економії та збереження електричної енергії .

5. Випуск листівок з проблем енергозбереження, підготовка інформаційних матеріалів на заняттях гуртка «Квант» до   стінгазети «Енергозбереження».

6. Узагальнення матеріалів.

Очікуванні результати проєкту:

• Активізація участі здобувачів освіти у процесі енергозбереження в ліцеї та дома;
• Сформованість економного ставлення до проблем економного енергоспоживання;
• Підвищення екологічної культури  здобувачів освіти;
• Економія електроенергії в приміщеннях ліцею за рахунок контролю енергоспоживання;
• Економія електроенергії шляхом заміни ламп розжарювання на енергозберігаючі люмінесцентні лампи.

  Фізика сьогодні суттєво відрізняється від тієї фізики, яку вивчали наші батьки та їх попередники. Сьогоднішня наука «Фізика» нерозривно пов’язана з розвитком новітніх комп’ютерних технологій. Прилади  створені сьогодні, та й ті, що проектуються на найближче майбутнє, мають на меті не лише допомогти людині, а й замінити її у виконанні певних дій та завдань.

Наприклад, будинки, що існують сьогодні та будинки, що будуть в майбутньому, у будь-якому випадку відрізняються у багатьох аспектах. Але технології, що змінюють його вигляд та уявлення про «будинок»,  з’являються вже сьогодні. На мою думку, визначними галузями у майбутнього будуть функціонування, мінімалізм  та екологічність будинку. Зокрема на перше місце ставиться економічність, функціональність та екологічність сучасних будинків та й приладів, якими цей будинок оснащують,  адже екологічні проблеми, що існують сьогодні, треба якось вирішувати.

Раціональне забезпечення будинку енергією

    Будинок буде на 100% забезпечувати свої енергетичні потреби і тому, по-перше, матиме покриття з сонячних батарей та вітряки на даху, що будуть створювати енергію, дахи будують під нахилихом в залежності від широти в якій знаходиться будинок.

Сонячна панель - тип збірних панелей для поглинання енергії сонячних променів та її перетворення у електричну чи теплову енергію

Вітряк — споруда, що використовує силу вітру як джерело енергії.

По-друге, енергобатареї, що будуть накопичувати енергію. Ефективне використання сонячної енергії протягом року досягається завдяки застосуванню великих накопичувальних ємкостей. Об’єм баку повинен акумулювати достатню кількість енергії, щоб перекрити потреби в теплі протягом періоду відсутності сонячного випромінювання. Ємкість повинна мати максимально теплову ізоляцію, щоб ефективно зберігати накопичене тепло.

По-третє, системи розподілу енергії, за допомогою даних встановлених у комп’ютер, яким керується ця система і тому є повністю автоматична

Ущільнення будинку

Більшість будівель дуже негерметичні. Це означає що дорогоцінне тепло просочується назовні. Степінь негерметичності може бути перевірена з допомогою підвищення тиску повітря всередині будівлі і виявлення місць витікання. Візьміть під контроль витікання, і ваша економія полізе вгору. Це можна зробити багатьма способами, від боротьби з протягами, замазування тріщин в стінах і до управління вентиляцією в залежності від занятості приміщень.

Ізоляція підлоги

Значна частина тепла розсіюється через підлогу. Але замінити підлогу у вже збудованому будинку досить тяжко. Підлогу рідко беруть до уваги при проведенні теплоізоляційних робіт, але можна покласти теплоізоляційний шар поверху твердої підлоги. При проведенні загальних заходів щодо по теплоізоляції всієї будівлі, варто взяти до уваги цей спосіб. Це значно підвищить комфорт в будівлі.

Вдосконалення теплоізоляції вікон

Спочатку  треба подивитись, чи не можна просто відремонтувати старі вікна шляхом ущільнення від протягів. Це в більшості випадків найбільш ефективний захід, але на практиці треба взяти до уваги кошт майбутнього утримання вікон.  Ремонт треба виконати професійно з використанням якісних матеріалів, інакше результати ремонту через кілька місяців будуть зведені нанівець.

При ремонті будинку стає економічно вигідним вставити високоефективні вікна, тому що тоді загальна сума затрат виросте незначно. Нові вікна також зменшують затрати на їх утримання, зменшують протяги і просто покращують зовнішній вигляд будинку і приміщень.

    Спочатку  треба подивитись, чи не можна просто відремонтувати вікна шляхом ущільнення від протягів. Це в більшості випадків найбільш ефективне міроприємство, але на практиці треба взяти до уваги кошт майбутнього утримання вікон, їх теперішній стан. Ремонт треба виконати професійно з використанням якісних матеріалів, інакше результати ремонту через кілька місяців будуть зведені нанівець.
    При встановленні вікон треба мати на увазі питання вентиляції. Встановлення герметично щільних вікон покращить щільність всієї будівлі, що може призвести до погіршення повітря і збільшення вмісту вуглекислоти в заповнених кабінетах. Повинні підтримуватись відповідні норми вентиляції для комфорту здобувачів освіти. При використанні якісної теплоізоляції треба забезпечувати швидкість заміни повітря один раз на годину. Це нормальна швидкість заміни для будівель ліцею.
      Класичним матеріалом для теплоізоляції вікон є полівінілхлорид (ПВХ). Хоча останнім часом з'явились нові матеріали-наприклад ламіноване пластиком дерево, тверда деревина, звичайна деревина. Сучасні дерев'яні вікна з високою якістю теплоізоляції із деревини в екологічно стабільного лісу можуть бути прийнятною альтернативою. В залежності від клімату, вікна можуть бути з подвійним склом, або потрійним склом для екстремального клімату.
  

ЗАХОДИ ПО ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЮ

1. ВІКНА. Стики герметизуємо спеціальним клеєм для скла – силіконовим герметиком.

Загальна втрата тепла через вікна складає до 45 %, тобто в перерахунку на ліцей це складає трохи немало 136 Гкал в рік. І це лише безпосередній матеріальний збиток, до цього потрібно додати сотні здобувачів освіти, страждаючих від протягів, роботу лікарів в разі хвороби, пропущені уроки - недоотримані знання. Не чекаючи заміни вікон досить використовувати прості засоби для зниження тепловтрат. За допомогою простого саморобного пристрою «сквознякометра» (нитка, закріплена на олівці) або звичайної свічки визначаються джерела протягів.

2. СТІНИ.  За батареї розміщуємо тепловідбивний матеріал з фольги

Найпростіший спосіб збільшення температури  в кабінетах і в коридорі  на декілька градусів – використання тепловідбивного матеріалу з фольги. Для збільшення тепловіддачі наявних батарей за батареї поміщається тепловідбивний матеріал з поверхнею з фольги (наприклад «Пенофол»). Тепловідбивний матеріал з поверхнею з фольги вартістю до 20 грн. за кв.м. зменшує тепловтрати на 20 % без додаткових витрат на збільшення температури теплоносія. Дослідження тепловтрат в підвальних приміщеннях дозволяють зробити висновок про необхідність закриття вентиляційних ходів на зиму.

3. ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ. Чавунні радіатори міняємо на нові біметалічні радіатори

Необхідно замінити старі чавунні радіатори, що непіддаються прочищенню на нові біметалічні радіатори, які об'єднують переваги сталевих і алюмінієвих радіаторів. Вони мають високу ефективність теплопередачі з максимальним запасом міцності. Завдяки физико-хімічним властивостям алюмінію радіатор здатний нагрівати повітря в приміщенні в 5 разів швидше, ніж звичайні радіатори. Біметалічні радіатори складаються з блоків по 2 або 3 секції, що зменшує кількість між секційних з'єднань, підвищує запас міцності і герметичності приладу. Контроль з'єднань проводять під тиском, що перевищує робочий тиск, що забезпечує гарантію якості збірки нагрівального приладу. Крім того, ці радіатори не піддаються дії води в процесі експлуатації і не іржавіють як чавунні радіатори. Термін  гарантійного використання – 15 років, що робить установку таких нагрівальних приладів справою досить вигідною.

4.ЛАМПИ РОЗЖАРЮВВАННЯ. 

 Налічено 585 цокольних ламп розжарювання потужністю 100 Вт, які протягом року витрачають 85 410 квт-год. (585 ламп * 0,1 кВт * 365/2 * 8 год.). Заміна всіх ламп на енергозберігаючі люмінесцентні потужністю 24 Вт дасть економію 64 911,6 квт-год в рік. Зниження  грошових витрат на електроенергію: 64 911,6 квт-час. * 0,6119 грн. = 39 719,41 грн.

За рахунок економії 40 тис. грн. в ліцеї можна безболісно для бюджету замінити всі існуючі лампи на енергозберігаючі протягом одного кварталу.

5. ЕЛЕКТРОРАДІАТОРИ

    Коли температура зовнішнього повітря опускається нижче – 20^оС, в класах  стає прохолодно. В цей час дуже розумно використовувати електрорадіатори, аби нагрівати повітря приміщення до комфортних умов. Це незалежність від центрального опалювання, повна автономність, можливість автоматизації, велика ефективність. Споживач сам вирішує, коли потрібно включити або вимкнути електрорадіатор і, відповідно, може керувати температурою в приміщенні. А досягши потрібної температури повітронагрівач автоматично відключиться, що дозволить заощадити не лише енергію, але і фінансові кошти. Важливими плюсами електрорадіаторов є їх міцність, надійність, мобільність, безпека в експлуатації.  Враховуючи те, що все тепло передається виключно за допомогою випромінювання найбільш комфортним і екологічним слід визнати променистий обігрів житлових приміщень, що використовує температуру випромінюючих поверхонь випромінювача, що не перевищує 50^оС. При такій температурі випромінювача досягається максимальна ефективність опалювання приміщень.

ПОРАДИ ЩОДО ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ

В Барвінківському професійному аграрному ліцеї:

•             Під час зустрічей на засіданнях гуртка «Квант» обговорюємо із здобувачами освіти методи та способи щодо того як у  ліцеї можна зменшити втрати енергії;
•             Призначено в кожній групі особу, яка слідкує,  щоб всі здобувачі освіти вимикали за собою світло, комп’ютери та інші електричні пристрої коли ті не  

          використовуються;

•             Започатковано “енергетичний патруль” в ліцеї та вдома.

Вдома:

•             Коли ви залишаєте кімнату, вимкніть освітлення та побутові прилади такі як

     телевізори та радіоприймачі;

•             Вимкніть комп’ютер та монітор коли ви не користуєтеся ними, або ж під час

     перерв у роботі активуйте функцію “sleep”, яка дозволяє зменшити

     енергоспоживання машини;

•             Замініть 100 ватні звичайні лампи розжарення на енергоефективні, які

     споживають в десятки разів менше електроенергії та служать 10-12 років;

•             Влітку, закривайте жалюзі або штори на вікнах, що знаходяться на південній

     та західній стороні будинку або облаштуйте затінок з цих

     сторін шляхом насадження дерев для запобігання перегріву приміщень та

     необхідності вмикання кондиціонера;

•             Дозвольте сонцю обігрівати ваш будинок взимку – відчиніть жалюзі та штори на

     вікнах з сонячної сторони вдень, та закривайте їх вночі для збереження тепла;

•             Коли ви використовуєте пристрої для прання одягу, намагайтеся повністю їх

     завантажити, щоб уникнути непотрібної роботи вхолосту та втратам енергії;

•             Приймайте душ замість ванни для зменшення використання об’єму гарячої води;
•             Відремонтуйте та загерметизуйте двері та вікна для попередження втрат тепла.

У побуті:

•             Якщо ви маєте мікрохвильову піч, використовуйте її якомога частіше. Вона

     використовує на 75% менше енергії ніж звичайна кухонна плита;

•             Коли ви використовуєте духову піч, не відчиняйте її дверцята без необхідності –

     це знижує температуру всередині печі на 10-12°С, таким чином втрачається

     енергія і збільшується час приготування їжі;

•             Ви можете вимкнути електричну духову піч за декілька хвилин до остаточного

     приготування їжі. Тримайте дверцята закритими впродовж деякого часу, і тепла

     в печі буде достатньо для  того щоб ваша їжа повністю приготувалася;

•             Якщо ви використовуєте скляний або керамічний посуд для приготування, ви

     можете знизити температуру печі на 10-15°С і ваша їжа приготується

     так само швидко;

•             Намагайтеся підбирати посуд для приготування так, щоб електрична конфорка

     не перевищувала за розмірами сам посуд – завдяки цьому пательні, каструлі

     отримають більше тепла. Наприклад, при використанні пательні діаметром 20 см

     на електричній конфорці діаметром 25 см розмір втрат енергії становитиме 40%;

•             По можливості, намагайтеся щоб ваш холодильник та морозильна камера були

     повністю завантажені – це допоможе швидше відновити температуру

     холодильника після того як  відчиняються та закриваються його дверцята;

    Починати роз'яснювальну роботу необхідно саме - у закладі освіти! Не лише тому, що в ліцеї є колосальний потенціал для енергозбереження. Важливе інше – здобувачі освіти  навчаться самі зберігати енергію в ліцеї, навчать всіх удома, а в майбутньому зроблять прорив в енергозбереженні і на своїх робочих місцях, а значить – у всій країні.