СЗШ  I-III ст. №1 смт. Крижопіль

(збірка  матеріалів)

Підготував учитель фізики: Козаченко М. Б.

«2016»

Проект із проблем енергозбереження

    У сучасному світі змінились ціннісні орієнтири суспільства, і це відразу відбилось на переносі акценту з ролі певних шкільних предметів, наприклад, фізики як рушійної сили науково-технічного прогресу, на роль головного інструменту збереження навколишнього середовища. Охорона навколишнього середовища відповідає змісту та специфіці шкільного курсу фізики. І саме на основі досягнень фізики створюються нові альтернативні технології, що зберігають природні ресурси й не забруднюють навколишнє середовище.

    Екологічна освіта передбачає формування екологічного світогляду, екологічної свідомості та відповідної поведінки, що якнайкраще досягається при впровадженні проектної діяльності учнів. Цей метод дозволяє об'єднати навчання з активною діяльністю учнів, сприяє свідомому ставленню до проблем суспільства, формуванню активної громадської позиції.

Проект , розробка якого представлена в цій роботі, спрямовано на залучення учнів до  участі у процесі енергозбереження, використання набутих теоретичних знань у реальних умовах, підвищення культури споживання електроенергії в умовах навчального закладу.

Учасниками можуть бути учні 9-11-х класів.

Мета та завдання проекту:

• Активізація участі школярів у процесі енергозбереження.
• Формування в учнів 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 школярів знань про екологічні проблеми регіону.
• Формування вміння самостійно оцінювати екологічну ситуацію.
• Виявлення здатностей учнів до цілеспрямованої роботи з інформацією.
• Формування комунікативних здатностей учнів.
• Розвиток здатності до творчої діяльності, толерантності, терпимості до чужої думки, уміння вести діалог, виступати перед колективом.

Етапи реалізації проекту:

1. Підбір учнів, визначення мети й завдань проекту

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

3.Енергоаудит шкільних приміщень (класних кімнат) 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 до

    шкільної стінгазети «Квант».

6. Узагальнення матеріалів.

Очікуванні результати проекту:

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

Енергетичний паспорт класної кімнати

Клас, кімната, кабінет,…

Загальна площа

Кількість вікон та їх площа

Якість природного освітлення

Кількість ламп освітлення, їх потужність(приблизна)

Наявність інших електроприладів (телевізор, комп’ютер, програвачі, електрокаміни та ін.) їх потужність

Характеристики електроспоживачів

Інформаційні листівки по енергозбереженню

1. Електрообладнання

Щорічно при роботі (4год на добу)  телевізори споживають приблизно 30 млрд кВт/год електроенергії. Для раціонального використання цієї апаратури потрібно створити умови для її кращого охолодження, а саме:

•                 Не ставити поблизу нагрівальних приладів,
•                 Не накривати їх,
•                 Робити систематичну очистку від пилу,
•                 Не встановлювати в ніші меблів.

2. Освітлення квартир та класних кімнат

Пам’ятайте, що брудне скло поглинає до 30% світлової енергії. Чисті вікна – помічники в економії електричної енергії. Економію електричної енергії при освітленні традиційними лампами розжарення може дати:

•                 Застосування криптонових ламп розжарювання, що мають світлову віддачу

          на 10% вищу ніж у ламп розжарювання з аргоновим наповненням,

•                 Заміна двох ламп меншої потужності на одну трохи більшої ( наприклад двох

          ламп по 60 Вт на одну 100 Вт) – це дасть економію 12 %.

•                 Періодична заміна ламп до кінця строку їх використання (близько 1000 год),

          тому що світловий потік таких ламп в кінці експлуатації зменшується на 15 %.

•                 Чистка від пилу і бруду ламп та плафонів,
•                 Зниження рівня освітленості в коридорі, туалеті, ванній кімнаті, підсобних

          приміщеннях (якщо немає нагальної потреби у яскравому їх освітленні),

• Застосування реле часу, чи температури в електронагрівальних чи освітлювальних пристроях.

3. Енергозбереження в школі - 7 заходів

          Енергозбереження – це сукупність трьох основних видів заходів:

• моніторинг вжитку енергоресурсів;
• регулювання витрати теплоносія, електроенергії і води;
• підвищення мотивації учасників.

    Лише використання всіх 3-х елементів одночасно дає ефект. Не проблема утеплювати будівлю, встановити терморегулятори і рекуператори. Але чи має це сенс на більшості об'єктів? Впровадження подібних заходів частенько виявляється настільки трудомістким і дорогим, що термін окупності складає більш ніж життя самої будівлі, де це устаткування встановлене.

     Законодавці знаходяться у пошуках матеріальних стимулів - реакцій здатних зрушити справу енергозбереження з мертвої точки. У всіх країнах  придумують дотації, посилюють норми. Проте одна лише матеріальна зацікавленість не приносить користі. Проблема в тому, що основні тепловтрати знаходяться не на високодоходних промислових підприємствах, а в житлових будівлях і бюджетних установах. Але якщо зацікавлених немає зовні – їх необхідно шукати усередині.

Для того, щоб достукатися залишається лише однин дієвий засіб – роз’яснювальна робота. Тільки не потрібно всіх закликати  займатися енергозбереженням – це лише шкодить справі. Завдання – через засоби масової інформації продемонструвати  прості рішення. Важливо вибрати – декілька найефективніших і найголовніше малозатратних заходів, які зможе реалізувати будь-який колектив, – будь то співвласники будинку або учні в школі.

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

                                         Збереження енергії в школі
Чому школа повинна берегти енергію?
Школи повинні зберігати енергію виходячи з освітніх, економічних і екологічних причин.
Особливістю шкіл являється те, що вони є освітніми закладами і тому освіта може діяти як додаткова мотивація до звичайних економічних і екологічних завдань. Ця особливість сприяє залученню освітніх фондів для покриття інвестиційних затрат.
Тому екологічна освіта є важливим джерелом, яке треба брати до уваги при пошуку можливостей збереження енергії і використання відновлюваних джерел енергії в школах. Сприяння правильному використанню енергії - це не просто хороше утримування будинку, це справа наочної демонстрації наступному поколінню практичного застосування того, що викладається на уроках.

Застосування енергозберігання в школах може мати великий економічний ефект. Фактично школи функціонують обмежений час - як правило тільки в робочі дні і тільки в час занять. Якщо опалення школи вже нормально регулюється, то використання шкільного будинку тільки вдень і тільки в періоди навчання обмежує час, на протязі якого застосовуються інші енергозберігаючі методи. Але якщо опалення в школі не регулюється і проводиться постійно, тоді є значні можливості для великої економії при відносно незначних капіталовкладеннях.

Способи дій щодо енергозбереження можна поділити на декілька напрямів в залежності від джерела енергії, зовнішнього опорядження будинку, енергетичних установок і обладнання будинку, управління будинком. Координована програма дій повинна включати роботи по всіх цих напрямах і вона сильно залежить від конкретних місцевих умов. Такий підхід вимагає менших затрат часу - кожний індивідуальний проект розробляється як одноразовий і використовує інакший технічний підхід.
1)   Джерела енергії
Вид джерела енергії безпосередньо впливає на ефективність його використання, тому зміна джерела може значно зменшити споживання первинної енергії. Простим прикладом цього може бути використання електроенергії для опалення приміщень. Генерація електроенергії з використанням органічного палива призводить до значних витрат - майже три четверті енергії палива втрачається на нагрів навколишнього середовища. В той же час, використання для опалення тепла, яке виробляється в установках когенерації є дуже ефективним з точки зору збереження енергії, тому що це фактично використовується енергія, яка була би втрачена.

Всі первинні джерела енергії, які безпосередньо використовуються в котлах (вугілля, нафтопродукти, природний газ, біомаса) демонструють різну ефективність. Їх придатність змінювати кількість енергії у відповідності з текучими потребами залежить від розміру опалюваної площі і швидкості зміни цих потреб. Найбільш ефективними системами є системи місцевого опалення з використанням когенерації, що виробляють електроенергію і використовують розсіюване при цьому тепло для опалення. При використанні цих установок користувач може швидко регулювати кількість споживаного тепла в залежності від потреб. Також ефективними являються системи опалення на природному газі і нафтопродуктах, які швидко реагують на зміни в потребі енергії і легко можуть працювати в економному режимі конденсації.

Індивідуальні системи опалення на твердому паливі (вугілля, біомаса) як правило повільніше реагують на зміни в потребі тепла, хоч і забезпечують високу ефективність горіння. Використання дерев'яних трісок і пелетів - гранульованих відходів деревини (борошно, стружка, тріски, лісова деревина, а також торф, солома і т.д.) вирішує цю проблему, тому що використання такого палива забезпечує швидку реакцію опалювальної системи на зміни потреби в теплі.

Деякі країни проводять широкі програми з модернізації опалювальних котлів у школах. Найчастіше модернізація проводиться заміною котлів на вугіллі або нафтопродуктах на газові котли, які загалом більш ефективні, виділяють менше вуглекислого газу, потребують меншого догляду і обслуговування, не потребують площі для зберігання палива і менше забруднюють середовище. В деяких країнах стандартом стало використання конденсаційних котлів, що забезпечує подальшу економію енергії на 10-15%. В школах, де є великі втрати тепла, наприклад в плавальних басейнах, бажано встановлювати когенераційні системи опалювання.

Слід також взяти до уваги. Загалом, газові опалювальні системи ефективніші, ніж вугільні, а найменш ефективним з точки зору економії первинних джерел енергії є використання для опалення і підігріву води електроенергії. Але системи гігієнічної гарячої води втрачають багато тепла при проходженні води по трубопровідній мережі, фактично загальні витрати тепла можуть на кілька порядків перевищити кількість тепла безпосередньо необхідного для потреб миття. В школах гаряча вода потрібна тільки на визначених відрізках часу, і тому може бути досить ефективно з точки зору енерговитрат і відповідно грошових витрат встановити системи миттєвого електропідігріву води безпосередньо в місці розташування умивальників, звівши втрати тепла в трубопроводі до мінімуму.

В Сполучених Штатах більшість опалювальних систем з'єднані з системою подачі теплого повітря, яка в літній період може подавати охолоджене повітря. Таке об'єднання має ту перевагу, що відбувається підігрів, або охолодження тільки повітря, а не всього будинку і така система набагато швидше реагує на необхідні зміни порівняно з системами водяного опалення. Такі системи особливо ефективні в будівлях, які використовуються тільки у визначений період часу, такі як школи і муніципальні будови. Такі будови також легко адаптуються до підключення земляних теплових насосів. Щоб прийняти до уваги особливості місцевого клімату, необхідні також поради відповідного спеціаліста.

Таким чином, при розгляді ефективного використання енергії, в першу чергу слід визначити ефективність використовуваного джерела енергії, а потім розглянути програму необхідної модернізації або заміни енергетичного обладнання.

2)  Зовнішнє спорядження будинку

Вдосконалення зовнішнього спорядження будинку - це, як правило, найбільш дорогий метод покращення енергетичної ефективності. Конструкція стін визначається ще на стадії проектування будинку, і тому ремонт і зміни завжди обходяться дорожче, ніж початкове будівництво.

Очевидно, що найбільшими енергетичними витратами в будинках Північної Європи є опалення приміщень, а в будинках Південної Європи найбільші витрати пов'язані з кондиціонуванням повітря. Як для опалення, так і для кондиціонування якість теплоізоляції будинкових стін має першочергове значення. Чим більше тепла виходить з будинку, або потрапляє в нього через стіни, тим більше необхідно витратити енергії для підтримки комфортної температури. Треба також взяти до уваги те, що, як правило, охолодження на 1 гадус за Цельсієм потребує набагато більше енергії, ніж підігрів на ГС. Тому теплоізоляція стін більш ефективна в будинках, де переважно кількість енергії витрачається на кондиціонування, ніж в будинках, які переважно опалюються.

Головним можливим способом зменшення цих втрат є теплоізоляція зовнішнього опорядження будинку. Це може бути теплоізоляція даху, теплоізоляція стін, теплоізоляція підлоги і встановлення теплоізолюючих вікон.

В загальному випадку теплоізоляція даху, якщо вона ще не проводилась, обіцяє найшвидший економічний ефект. Але вона може ускладнитись, тому що шкільні будинки як правило мають
плоский дах зі складним доступом до піддашного простору. Якщо дах похилий і є горище, встановлення скловолоконної теплоізоляції порівняно легке, дешеве і швидко скуповується.

Стіни є тією частиною зовнішнього спорядження, через яке витікає найбільша кількість тепла, але теплоізоляція стін як правило відносно дорога. Частка тепла, яке втра¬чається через стіни, залежить від форми будинку і його висоти. Вона особливо значна в великих багатоформо-вих будинках. У будинках Західної Європи є можливість ввести теплоізоляцію шляхом вприскування поліурета-нової піни або закладки мінеральної вати в щілини на стінах невисоких цегляних або блочних будинків. Така теплоізоляція скуповується менше, ніж за 10 років. В но¬вих будинках теплоізоляція товщиною 10-30 см (залеж¬но від матеріалу) зазвичай встановлюється в щілини в стінах.
Але щілини в стінах, які обмежують доступ вологи і дощової води до теплоізоляції наявні тільки в меншості будинків Східної і Центральної Європи. При відсутності таких щілин, може бути використана зовнішня теплоізоляція (спінений полістирен або мінеральна вата). Приклад такого встановлення теплоізоляції в будинку в Саабрюкені показано на фотографіях справа. Якщо будинок має привабливий фасад, що можливо має історичну цінність, то зовнішня теплоізоляція не підходить. В цьому випадку єдиним вибором буде покриття стін зсередини теплоізоляційними

панелями. Час повернення коштів при ізоляції стін дуже залежить від індивідуальних умов і як правило знаходиться в межах 10-20 років. Якщо теплозахист стін будинку дуже поганий, то теплоізоляція стін виправдовується радше для забезпечення комфортних умов, аніж заради економії поточних витрат на опалення.

3)  Ущільнення будинку

Більшість будинків дуже негерметичні. Це означає що дорогоцінне тепло просочується назовні. Степінь негерметичності може бути перевірена з допомогою підвищення тиску повітря всередині будинку 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.

4)  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 міроприємств по теплоізоляції всього будинку, варто взяти до уваги цей спосіб. Це значно підвищить комфорт в будинку.

5)  Вдосконалення теплоізоляції вікон

Подвійне скло у вікнах, це звичайно перше міроприємство при проведенні теплоізоляції, але воно як правило і найменш ефективне. Рідко тільки одна заміна вікон принесе економію енергії. Але заміна вікон буде обгрунтованою, якщо взяти до уваги покращення комфорту. 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 (часто це головна причина заміни вікон), зменшують протяги і просто покращують зовнішній вигляд будинку і приміщень.

Керівник спочатку повинен 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 всього будинку, що може призвести до погіршення повітря і збільшення вмісту вуглекислоти в заповнених класах. Повинні підтримуватись відповідні норми вентиляції для комфорту учнів. При використанні якісної теплоізоляції треба забезпечувати швидкість заміни повітря один раз на годину. Це нормальна швидкість заміни для шкільних будинків.

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.

Корисно також брати до уваги кількість енергії, яка була затрачена на виготовлення матеріалів, що використовуються для модернізації. Це може бути важливим, наприклад при встановленні конструкцій з алюмінію, при виробництві якого витрачається дуже багато енергії.

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  школу це складає трохи немало 136 Гкал в рік. І це лише безпосередній матеріальний збиток, до цього потрібно додати сотні дітей, 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 «свознякометра» (нитка, закріплена на олівці) або звичайної свічки визначаються джерела протягів.

2. СТІНИ.  За батареї розміщуємо тепловідбивний матеріал з фольги

Найпростіший спосіб збільшення температури  в класах 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.  У одній з шкіл була проведена інвентаризація освітлювальних приладів, було 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 школі 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.

ДЕЯКІ ПРИКЛАДИ ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ

В школі:

** Започаткуйте екологічний гурток або клуб у вашій школі. Під час зустрічей,

     обговорюйте з дітьми методи та способи щодо того як у вашій школі можна

     зменшити втрати енергії;

** Призначте в кожному класі особу, яка буде слідкувати щоб всі учні вимикали за

     собою світло, комп’ютери та інші електричні пристрої коли ті не  

     використовуються;

** Започаткуйте “енергетичний патруль” в школі 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.

На кухні:

** 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;

Освітлення у лікарнях, готелях, магазинах:

** Замініть великі лампи освітлення на міні-лампи. Вони використовують на 50%

     менше електроенергії та слугують на 65% довше;

** Для підвищення ефекту освітлення на прилягаючих до будівлі територіях,

     облаштуйте навколо ламп зовнішнього освітлення спеціальні дзеркальні

     абажури;

** Світлодіоди мають дуже низький коефіцієнт споживання енергії та дуже великий

     термін експлуатації. Їх дещо висока ціна окуповується величиною

     заощадженої енергії та уникненням необхідності заміни ламп впродовж довгого

     терміну;

** Використовуйте прожекторне освітлення на прилягаючих до будівлі територіях.

     До прожекторів підходять як звичайні лампи розжарення так і галогенні лампи.

     Галогенні лампи дають більш яскраве освітлення та споживають менше енергії.

ПРАКТИЧНІ ЗАВДАННЯ ПО ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЮ

1.

 2.

3.

Енергія = Потужність•час роботи (кВт•год)

4.

5.

6.

Урок по енергозбереженню 9 кл

“Енергозбереження – шлях подолання енергетичної кризи”

Епіграф уроку (записаний на дошці)

“Хто зберігає, той завжди має”

народне прислів’я

Тема. “Енергозбереження – шлях подолання енергетичної кризи!?”

Мета: Поглибити знання учнів про теплові явища, та нагадати як розраховувати витрачену електроенергію;
ознайомити учнів із заходами по енергозбереженню;
формувати навички пошуково-дослідницької роботи;
виховувати економічне і екологічне мислення учнів, почуття патріотизму, відповідальність за те, що відбувається довкола.

Тип уроку: Практичне заняття

Обладнання: Учнівські пошукові матеріали, роздаткові матеріали.

План уроку

I. Організаційний момент. (1 хв.)

ІІ. Вступне слово вчителя. (10 хв.)

ІІІ. Самостійна робота учнів. (20 хв.)

ІV. Висновки, підсумок. (7 хв.)

5.   Домашнє завдання. (5 хв.)
6. Заключне слово вчителя. (2 хв.)

Хід уроку

I.Організаційний момент

ІІ. Вступне слово вчителя

Добрий день, шановні учні!

Сьогоднішній урок ми присвячуємо дуже важливій темі – енергозбереженню. Проблема розумного використання енергії є найактуальнішою проблемою сьогодення, оскільки раціональне використання енергоресурсів веде до зменшення викидів шкідливих речовин у атмосферу, покращення екології нашої планети. А наше здоров’я залежить від стану повітря і води на Землі.

Забруднення атмосфери під час використання нафти, газу, вугілля веде до загального потепління, танення льодовиків і підвищення рівня світового океану.

З Щорічно Україна споживає 26 млрд. м³ природного газу. З них на своїй території видобувається 20,4 млрд. м³ газу, що становить близько 87% всього необхідного країні блакитного палива. Решта газу закуповується за кордоном.

Але ми з вами знаємо, що під час згорання газу, вугілля і нафти виділяються у навколишнє середовище шкідливі речовини: CO₂, CO, сірчаний ангідрид, який сполучаючись з водяною парою перетворюється в сірчану кислоту, оксиди азоту та ін.

Останнім часом вже почали висловлюватися думки про розвиток атомної енергетики адже в Україні зосерджені великі поклади урану (Жовті Води) для виготовлення тепловиділяючих елементів, а також достатні поклади цирконію (Вольногорськ) для створення трубок, в які вміщують тепловиділяючі елементи. Про це свідчать плани будівництва нових АЕС (на Чигиринському, Одеському майданчиках та ін.), а також по будівництву нових енергоблоків на вже працюючих станціях. Але ми вже пережили Чорнобиль і до цього часу відчуваємо на собі його наслідки. Як люди свідомі, ми маємо сказати “ні!“ атомним електростанціям.

А які ж існують шляхи виходу з такої складної ситуації?

По-перше: використовувати альтернативні джерела енергії.

По-друге: економити енергоресурси.

До альтернативних джерел енергії, що можуть використовуватись на Україні відносятся такі джерела енергії і такі види палива, які б найменше шкодили навколишньому середовищу:

• сонячну енергію,
• вітрову,
• припливну,
• внутрішню енергію молекул води. Водень, який міститься у молекулі води можна використовувати як паливо, а зберігати його можна або у зрідженому вигляді за температури –203ºС, або у твердому стані після з’єднання з залізотитановим сплавом або з магнієм для створення металевих гідридів,
• енергію біомаси. Біомаса – речовина рослинного або тваринного походження. Енергію біомаси можна використати якщо безпосередньо спалити її або переробити у паливо чи спирт. Є два шляхи отримання палива з біомаси: за допомогою термохімічних процесів, або біотехнологічної переробки. Одне з переспективних напрямків енергетичного використання біомаси – виробництво з неї біогазу, який на 50-80% складається з метана і на 20-50% з вуглекислоти і має досить непогану теплотворну здатність 21-25 . Біогаз можна отримати з гною, соломи, відходів рільництва тощо.

В якості альтернативного палива для дизельних двигунів можна використовувати паливо на основі олії і тваринних жирів – екологічно безпечного палива – біодизеля. Біодизель має приємний запах попкорну або смаженої кукурудзи. Біодизель успішно застосовується у Європі вже близько 20 років і всебічно опробуваний у США. В Україні базовою сировиною для біодизеля є рапс (рапсова олія). Біодизель, як моторне паливо має такі цінні якості:

• його застосування істотно продовжує час життя двигуна (оскільки має кращу змащувальну здатність)
• знижується на 90% ризик ракових захворювань (за рахунок того, що біодизель містить 11% кисню, кількість вуглекислого газу зменшується на 80%, чадного газу (CO) на 35%, окисів сірки – на 100%, аерозолів (димових часток розміром менше 10 мікрон) – на 32%.

Окрім цього можна використовувати синтетичні моторні палива (вугільна маса переробляється на паливо). При цьому можна отримати значний економічний ефект, оскільки синтетичне паливо є дешевшим за звичайний бензин.

В світі набула широкого розвитку і вже комерціалізується технологія генерації електричної енергії з органічних видів палива – технологія паливних комірок. Паливна комірка є пристроєм для одержання електричної енергії з органічного палива та кисню під час хімічної реакції утворення води та двоокису вуглецю з кисню, водню та вуглецю. Світовий досвід їх експлуатації показує, що паливним коміркам вистачає вдвічі меншої кількості газу для виробництва одиниці електричної потужності, ніж найкращим паро- та газотурбінним станціям. До того ж вони мають і на порядок менші викиди у повітря, ніж при спалюванні вугілля.

Але це все справа майбутнього. А що ми можемо зробити вже зараз?

• Економити!

Добрий господар – це бережливий господар. Українська економіка споживає в середньому в 4 рази більше природного газу, ніж країни Євросоюзу. У світі користуються одною простою формулою: на один мільйон населення держава має споживати один мільярд кубометрів газу. Це змушує нас докорінно в стислі терміни оптимізувати витрати природного газу. Надзвичайно важливе й питання збереження тепла в кожній оселі, у кожній родині.”

Мета нашого сьогоднішнього уроку розібратись де і як можна економити електроенергію і тепло.

ІІІ. Самостійна робота учнів

На початку пропоную вам розв’язати таку задачу:

Задача 1.

Скільки електроенергії можна зекономити в Україні за один день, якщо кожна сім’я на 1 годину менше користуватиметься електричною лампочкою потужністю 100 Вт. В Україні приблизно 10 млн. сімей.

(Учні розв’язують задачу на місцях у групах). Розв’язок перевіряємо на дошці (там вже є розв’язок, але попередньо закритий).

Дано:

P = 100 Вт W =  p · t · N W = 100 Вт · 3600 с · 10⁷ = 3,6 · 10¹² Дж

t = 1 год  або у кВт · год: W = 10⁶ кВт · год

N =  10⁷  1 кВт · год – 0,156 грн

W-?  Ця електроенергія буде коштувати: 156 · 10³ грн

  156 тис. грн.

Отже ми можемо в масштабах України зекономити 1 млн. кВт · год. або 156 тис. гривень за одну годину!

Ми знаємо, що електричну енергію виробляють на електростанціях, в тому числі і на теплових електростанціях (ТЕС). При цьому спалюють, наприклад вугілля, ця теплота йде на одержання пари при високих температурах і високих тисках, пара діє на лопатки турбін, обертаючи їх, а під час такого обертання у генераторах виробляється електричний струм. Тобто, як бачимо, енергія, що виділяється під час згорання палива перетворюється на електричну енергію.

Задача 2.

Скільки можна зекономити кам’яного вугілля, користуючись даними задачі 1, за умови, що лише 30% енергії палива перетворюється на електричну енергію (Питома теплота згоряння кам’яного вугілля q=30·10⁶ ).

Дано:

q=30·10⁶  m =   m = = 0,4 · 10⁶ кг =

W = 3,6 · 10¹² Дж Q =  = 400 · 10³ кг = 400 т.

W =  0,3 Q m =  

m-?  

Учні заздалегідь розбиваються на групи по 8 чоловік. Кожна група попередньо отримала завдання на самостійне опрацювання з даних тем::

1. Економія електроенергії при освітленні – І група.
2. Економія електроенергії при користуванні побутовими електроприладами – ІІ група.
3. Збереження тепла в будинках та економія газу – ІІІ група.

Тепер по два представники з кожної групи делегуються у іншу групу для надання інформації, з якою вони самостійно ознайомилися.

Передавання інформації здійснюється за технологією “Дзеркала” у два етапи (по 10 хв.) за такою схемою (див. мал. 1): на першому етапі переміщення делегатів відбувається за годинниковою стрілкою, а на другою – проти годинникової стрілки.

IV. Висновки, підсумок

Після повернення делегатів у свої групи група робить підсумок вивченого матеріалу.

І група звітує по 3 питанню (Збереження тепла в будинках та економія газу).

ІІ група – по 1 питанню (Економія електроенергії при освітленні).

ІІІ група – по 2 питанню (Економія електроенергії при користуванні побутовою технікою).

Весь вивчений по даному питанню матеріал, учні обговорюють і оформлюють висновки у вигляді нотаток на клаптиках липкого паперу жовтого кольору. Коли всі групи справляться із завданням учитель по черзі викликає представника кожної групи до дошки для зачитування результатів роботи групи. У разі неповної відповіді учні інших груп можуть робити доповнення. Учень, що знаходиться біля дошки, наклеює папірці на малюнок блакитного будинку. Жовті клаптики паперу символізують вікна, світло, енергію.

Оголошення результатів, виставлення оцінок.

V. Домашнє завдання

1. Скласти таблицю споживання електричної енергії побутовими приладами за добу за зразком (див. табл.1).
2. Знаючи попередні покази електролічильника, побудувати діаграму щоденного витрачання електроенергії за тиждень (Мал. 2).

Після вживання відповідних заходів з економії електроенергії на цій самій діаграмі (Мал.2) показати витрату електроенергії за наступний тиждень. Підрахування зменшення витрат електроенергії за тиждень в кВт.·год. і економію грошей у гривнях. 1кВт·год коштує 0,156 грн.

VI. Заключне слово вчителя

Дякую всім за участь у сьогоднішньому уроці. Сподіваюсь, що здобуті сьогодні знання будуть для вас корисними. Вашим родинам принесуть відчутні заощадження, а виховання у Вас свідомості раціонального використання енергоресурсів буде першим кроком до заможного життя.

Використана література

1. Киричек Л., Киричек І. Розумний будинок // Фізика. – № 1, 2005 р. – К., Країна мрій.
2. Бенедисюк М., Власюк В. та ін. Збірник задач з фізики (Енергозбереження) 8-11-ті класи // Фізика – вкладка. – № 32, 2003 р. – К., Країна мрій.
3. Стрєлко В. Біодизель – актуальна ідея столітньої давнини // Дзеркало тижня. – № 2, 2006 р.
4. Півняк Г. Прищепити громадянам ген ощадливості // Дзеркало тижня. – № 2, 2006 р.
5. Асєєв Ю. Синтетичні моторні палива. Крок перший // Дзеркало тижня. – № 41, 2005 р.
6. Єрьоменко А. Хто кому Шехерезада // Дзеркало тижня. – № 41, 2005 р.
7. С.У. Гончаренко  Фізика 10,11 кл
8. М.І. Блудов Бесіди з фізики
9. О.В.Мельникова, А.В.Праховник Енергозбереження (посібник)
10. А.В.Праховник, Л.Ф.Фірсов Посібник по енергозбереженню
11. Порадник  «Впровадження відновлювальної енергії в школі»
12. 6. Web:   www.eco-schools.org | www.fee-international.org

      Web:   www.enrgie-cites.org

13. Навчальні ресурси інтернету
14. Киричек Л., Киричек І. Розумний будинок // Фізика. – № 1, 2005 р. – К., Країна мрій.
15. Бенедисюк М., Власюк В. та ін. Збірник задач з фізики (Енергозбереження) 8-11-ті класи // Фізика – вкладка. – № 32, 2003 р. – К., Країна мрій.
16. Стрєлко В. Біодизель – актуальна ідея столітньої давнини // Дзеркало тижня. – № 2, 2006 р.
17. Півняк Г. Прищепити громадянам ген ощадливості // Дзеркало тижня. – № 2, 2006 р.
18. Асєєв Ю. Синтетичні моторні палива. Крок перший // Дзеркало тижня. – № 41, 2005 р.
19. Єрьоменко А. Хто кому Шехерезада // Дзеркало тижня. – № 41, 2005 р.
20. Слинько Ю. Дуэт на трубе // ИнвестГазета. – № 3, 2006 г.