Урок з трудового навчання на тему: "Поняття про квартирну освітлювальну мережу. Принципова електрична схема"

КЗШ №19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вчитель

трудового навчання

Трофименко Сергій Федорович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2018 р

Тема.  Поняття про квартирну освітлювальну мережу.

            Принципова електрична схема.

Мета: навчити знімати покази, виконувати розрахунок спожитої електроенергії та економно її спожи­вати,вивчати основні графічні позначення елементів принципової електричної схеми, дотримуватися правил безпечної роботи при виконанні електромонтажних робіт.

Основні поняття: електромонтажник, електричний запобіжник, перевантажен­ня, плавка вставка, автоматичний запобіжник, паспортні дані, електричний лічильник.

Очікувані результати навчальної діяльності: уміння пояснювати призначення конструктивних елементів квартирної освітлювальної мережі: електричного лічильника, приладів електричного захисту, розетки, вимикача; називати та пояснювати будову побутових електричних приладів; умін­ня читати паспортні дані побутових електричних приладів, виконувати розрахунки вартості спожитої електричної енер­гії, знати та дотримуватися правил електробезпеки та безпеч­них прийомів праці.

Обладнання: електромонтажний стенд із закріпленими електричною арматурою для запобіжників та елект­ричної лампи, вимикачем, з'єднаних в елект­ричне коло, електричний пробник, плакат із схемою квартирної освітлювальної мережі.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Структура уроку

I.  Організаційний момент.............................................................................. 2 хв.

II.  Актуалізація знань та мотивація навчальної діяльності учнів............... 5 хв.

III.  Вивчення нового матеріалу..................................................................... 16 хв.

IV.  Практична робота………………………………………………………… 15 хв.

V.  Закріплення нових знань і вмінь учнів...................................................... 4 хв.

VI. Підсумки уроку.......................................................................................... 2 хв.

VII. Домашнє завдання..................................................................................... 1 хв.

ХІД УРОКУ

І.    ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

II.   АКТУАЛІЗАЦІЯ ЗНАНЬ ТА МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ

Бесіда.

1.    Яке значення, на вашу думку, має електрична енергія в житті людини?
2.    Що освітлює наше житло, і спільного у всіх цих малюнках? (Презентація)
3.    Якими електричними приладами ви користуєтесь дома?
4.    Що називається електричним струмом?  (Уповноважений рух заряджених частинок).
5.    Що називається електричним колом?  (З’єднання, яке складається із джерела електричного струму і споживача, які з’єднані між собою електричними поводами). (Учні демонструють на презентації).
6.    Які пристрої називаються споживачами, а які — джерелами елект­ричної енергії? (Пристрої, які виробляють електричну енергію, прилади, які працюють за рахунок використання електричної енергії).
7.    Яка речовина називається провідником, а яка непровідником (ді­електриком, ізолятором) електричного струму?  (Матеріали, які проводять (не проводять) електричний струм).
8.    Для чого виконують ізолювання електричних проводів?

На прикладах вмикання однієї, двох або кількох електричних ламп люстри або світильника демонструю особливість їх увімкнення за допомогою вимикачів, навожу приклади ввімкнен­ня інших споживачів.

III. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

      План

1.   Побутові електроприлади.
2.   Особливості квартирної освітлювальної мережі.
3.   Автоматичні запобіжні пристрої.
4.   Облік спожитої електроенергії.
5.   Умовні графічні позначення елементів електричного кола квартирної освітлювальної мережі.
6.   Принципова однолінійна схема квартирної освітлювальної мережі.
7.   Економія електроенергії.

1. Побутові електроприлади.

Наша про­мисловість випускає понад 200 типів побутових нагрівальних електроприладів. За призначенням їх поділяють на п'ять груп:

• для приготування їжі (плити, жаровні, каструлі, ско­вороди);
• для додаткового опалення житлових приміщень (радіатори, рефлектори, конвектори, каміни);
• для нагрівання рідини (чайники, самовари, кип'ятильники);
• для особистої гігієни та прасування (праски, прилади м'якого тепла, фени),
• нагрівальні електроінструменти (паяльники, випалю­вачі, вулканізатори).

До кожного побутового електроприладу додається інструкція-паспорт, де зазначаються технічні характеристики, особ­ливості експлуатації, будови та принципу роботи, правила безпечної експлуатації.

 

2. Особливості квартирної освітлювальної мережі.

 

Розповідь.

— Що, на вашу думку, необхідно мати в кожному будинку, у кож­ній квартирі для увімкнення кількох споживачів в одному приміщен­ні, у різних приміщеннях?

Кожне приміщення повинно мати електричну проводку. Під електричною проводкою розуміється змонтовані та з'єднані між со­бою проводи, елементи їх кріплення, набір електроарматури, при­строї захисту електричних проводів від перевантажень та коротких замикань, прилад обліку спожитої електричної енергії. Електроенергію в квартири підводять через квартирний щиток. На ньому встановлено вимикачі живильних ліній, лічильник електричної енергії, запобіжники. Квартирні щитки встановлюють на стіні біля вхідних дверей або в спе­ціальній ніші на сходовій клітці.

У квартирах обладнана розгалужена мережа. Вона скла­дається з живильних ліній, які розподіляють енергію між стаціонарними і переносними споживачами. Живильні лінії можуть забезпечувати електроенергією окремі частини квар­тири (кімнату, кухню, коридор та ін.).

Стаціонарні освітлювальні прилади (люстри, бра тощо), кухонні вентилятори, електродзвоники приєднують до мережі за допомогою колодок.

Інші споживачі електроенергії (праски, кип'ятильники, електробритви, пилососи, телевізори) вмикають до освітлю­вальної мережі через штепсельні розетки, які встановлюють у зручних для цього місцях.

Проводи, якими електрична енергія підводиться до приміщення, називаються зовнішньою проводкою, а проводка, за допомогою якої електрична енергія передається до споживачів всередині приміщен­ня, — внутрішньою.

Монтаж електричних проводів виконують відкритим і захищеним (закритим) способами. При відкритому — їх закріплюють на спеціа­льних ізоляторах (учитель їх демонструє), а при захищеному — у спе­ціально виготовлених у стінах або на стелі канавках. Проводи прокладають паралельно стелям, карнизам, двер­ним і віконним прорізам та архітектурним лініям. Електричні проводи, що проходять крізь стіни і перегородки, захищають спеціальними втулками. Розгалужують проводку в спеціаль­них коробках.

Проводи з'єднують, а місця з'єднань захищають ізоля­ційною стрічкою або спеціальними ковпачками.

Штепсельні розетки розміщують переважно на висоті 0,8 м від підлоги. Якщо їх установлюють на висоті 0,3 м і менше, застосовують розетки із захисними пристроями, що закривають гнізда розеток.

Уведені до приміщення проводи підключають до електричного лі­чильника, з'єднаного з електричними запобіжниками. Від електрич­них запобіжників електричні проводи прокладають та закріплюють уздовж поверхонь стін та стелі. До цих проводів під'єднують елек­тричну арматуру, призначену для вмикання та вимикання елек­тричного струму, кріплення освітлювальних пристроїв, захисної електроарматури, електричних розеток, пристроїв обліку спожитої електричної енергії.

Змонтовані та з'єднані між собою з допомогою електричних про­водів, електричний лічильник, запобіжники та електротехнічна ар­матура створюють квартирну електромережу.

Її монтаж виконують висококваліфіковані працівники — елект­ромонтажники. Вони повинні знати та вміти підібрати відповідні марки проводів та електроарматури, які дозволяють виконати мон­таж квартирної електричної мережі. Неправильний їх підбір при підключенні електричних приладів може призвести до нагрівання проводів, плавлення ізоляційної оболонки. Унаслідок цього струмо-провідні жили з'єднуються між собою, що призводить до миттєвого нагрівання всієї електропроводки та її загоряння. Таке явище нази­вається коротким електричним замиканням.

(Пояснення конструктивних особливостей квартирної електричної мережі супроводжується демонстрацією відповідного стенда.)

3. Автоматичні запобіжні пристрої.

Розповідь учителя.

Для запобігання короткому електричному замиканню та неперед­баченому збільшенню напруги в лініях електропередач, яке може призвести до пошкодження побутових електричних приладів, вико­ристовують електричні запобіжники. Вони призначені для автома­тичного розмикання електричного кола при його перевантаженні або короткому замиканні. У побуті використовують плавкі та автоматич­ні електричні запобіжники.. Основною частиною плавкого запобіж­ника є металевий провідник у вигляді тоненької металевої пластини або циліндричного стержня, виготовлений із легкоплавкого металу (цинку або олова чи їх сплавів) і розрахований на певне, безпечне для електропроводки та споживачів, значення сили струму.

Якщо величина струму перевищує певне значення, що може ста­тися при короткому замиканні або перевантаженні електричної мережі, плавка вставка миттєво нагрівається та розплавляється. Унаслідок цього електричне коло автоматично роз'єднується рані­ше, ніж нагріється електропроводка та вийдуть з ладу прилади, увімкнені до електромережі. Плавку вставку, що перегоріла, замі­нюють новою. Забороняється виготовляти її самостійно або заміню­вати так званими «жучками», оскільки це також може призвести до перевантажень електричної мережі або коротких замикань та ви­никнення пожежі.

Більш зручним для запобігання короткому замиканню є автома­тичний запобіжник, який містить спеціальну біметалеву пласти­ну, розраховану на проходження через неї струму певної величини.

У випадку проходження через неї струму більшої величини пластина нагрівається, змінює свою геометричну форму й автоматично розми­кає електричне коло. Через 2—3 хвилини пластина охолоджується і набуває початкової геометричної форми. Для замикання електрич­ного кола квартирної мережі необхідно натиснути на кнопку на верх­ній частині запобіжника. Унаслідок цього кнопка встановлює біме­талеву частину на місце та електричне коло замикається.

Для того щоб визначити, який запобіжник придбати та встанови­ти для захисту квартирної електромережі, необхідно знати та визна­чати електричні параметри побутових електричних приладів. Вони описуються в інструкціях і (або) паспорті, які додаються до приладів, а також містяться на спеціальній табличці, закріпленій на корпусі приладу. Такі дані називаються паспортними. Вони містяться й на конструктивних елементах електроарматури. Тому, якщо, напри­клад, у паспорті приладу значиться: 220 В, 2 А — цей прилад мож­на з'єднувати з електроарматурою, на якій є такий же напис. Якщо приєднати прилад до електромережі за допомогою електроарматури, яка розрахована на менші значення електричних величин, може ста­тися нагрівання її конструктивних елементів та коротке замикання.

Щоб правильно підібрати електричний запобіжник, необхідно визначити, на яке найбільше (максимальне) значення струму розра­хований кожен споживач, який буде ввімкнений у мережу електрич­ного струму.

Наприклад, у квартирі одночасно ввімкнені:

• холодиль­ник, у паспортних даних якого записано 220 В; 2 А;
• електропраска (220 В; 0,2 А);
• пилосос (220 В; 0,1 А);
• електрокамін (220 В; З А).

Це означає, що електричний запобіжник має бути розрахований не мен­ше ніж на:

6 А  (2 А + 0,2 А + 0,1 А + З А = 5,3 А). Якщо встановити запобіжник, розрахований на 5 А, плавка вставка миттєво перего­ряє, а автоматичний запобіжник розмикає електричне коло. У квартирній електромережі найчастіше використовують запобіжники, плавка вставка яких розрахована на струм 4, 6 або 10 ампе­рів.

Робота в групах.

Кожна група отримує список побутових споживачів електроенер­гії зі вказаними максимальними значеннями струму та набір різних запобіжників. Учні мають визначити, який запобіжник можна вста­новити для захисту квартирної мережі.

4.   Облік спожитої електроенергії.

Розповідь учителя.

Облік спожитої електричної енергії визначається за допомогою елек­тричного лічильника. Одиниця потужності спожитої електроенергії на­зивається ват (скорочено Вт), одиниця, у тисячу разів більша за неї, — кіловат (кВт). Кількість спожитої енергії визначають за показниками цифр на спеціальному механічному лічильнику — пристрої, розміще­ному за віконцем електричного лічильника. Перші цифри до коми це кількість спожитої електричної енергії у кіловатах за годину (кВт/год.), цифра після коми — кількість спожитої енергії у ватах за годину (Вт/год.). Щоб знайти кількість спожитої електроенергії за певний про­міжок часу (місяць, тиждень), необхідно від показання електролічиль­ника наприкінці місяця (тижня) відняти показання на початку місяця (тижня). Вартість спожитої електроенергії визначається шляхом мно­ження величини спожитої електроенергії на вартість однієї кіловат/го­дини.

Міні-практикум.

Учні отримують картки із наведеними показниками електролі­чильника за різні періоди і обчислюють вартість спожитої електро­енергії.

5. Умовні графічні позначення елементів електричного кола квартирної освітлювальної мережі.

Розповідь учителя.

(Супроводжується демонстрацією умовних графічних елементів електричного кола квартирної освітлювальної мережі.)

Електричні лічильники, запобіжники, побутові електроприла­ди та електротехнічна арматура мають різну конструкцію. Тому їх важко зображати на монтажних схемах у натуральному вигляді, та й не кожен може виконати такі рисунки. Для цього використовують умовні графічні позначення (див. таблицю).

Навчальна гра.

Кожна група учнів отримує картки, які складаються з двох час­тин. На одній частині зображений елемент електричного кола, на другій — графічне зображення іншого елемента.

6.  Принципова однолінійна схема квартирної освітлювальної мережі.

Розповідь учителя.

Виконане на будівельному плані креслення квартирної електро­мережі із застосуванням умовних графічних позначень елементів електричного кола називається однопровідною схемою електрич­ної мережі. На ній позначаються місця монтажу електропровод­ки, установлення вимикачів, розеток, електролічильника, електро­запобіжників, штепсельних розеток, але не зазначаються способи з'єднання їх між собою. Ці особливості вказуються на іншому елек­тротехнічному кресленні, яке називається принциповою електрич­ною схемою.

(Демонструю схему, наведену в презентації.)

Міні-практикум.

Кожна група учнів отримує принципову електричну схему. Учитель називає елементи електромережі, учні повинні швидко від­шукати їх на схемі.

Робота за підручником.

Ознайомитися з правилами електробезпеки, наведеними у підруч­нику.

7. Економія електроенергії.

Учні розповідають про способи економії електроенергії.

Електрична енергія легко перетворюється в інші види енергії. І це коштує недорого. А марнувати її не треба. Важли­во постійно дбати про економію електроенергії. Не вмикайте освітлювальні й нагрівальні прилади без потреби. Установ­люйте економічний режим роботи електронагрівальних при­ладів. Побутові електричні прилади вмикайте в електричну мережу тільки тоді, коли ними користуєтеся.

Багато людей щоденно користуються електричними чайниками, не задумуючись про те, що до верху заповнений водою чайник потужністю 1,5 кВт на 10 хвилин, збільшує електроспоживання на 0,25кВт.год. Постарайтеся наливати в чайник необхідну кількість води – цим ви зекономите електроенергію і час для нагріву води. Також, важливо своєчасно чистити електрочайник від накипу. Накип утворюється в результаті багаторазового нагрівання і кип’ятіння води і має малу теплопровідність, тому вода в чайнику з накипом нагрівається повільніше.

Порада: наливайте в чайник лише необхідну кількість води

 

При користуванні електроплитками, необхідно вибирати посуд, дно якого відповідає розмірам конфорки, так як при використанні посуду більшого діаметру втрачається 5-10 % електроенергії. Посуд з викривленим дном може привести до 40-60 % перевитрат електроенергії. При приготуванні їжі бажано закривати посуд кришкою, так як швидке випаровування води збільшує час готування їжі на 20-30 %. Після закипання їжі бажано перейти на низькотемпературний режим готування.

Порада: використовуйте правильний посуд

 

Холодильник потрібно ставити в найбільш прохолодне місце на кухні, бажано біля зовнішньої стіни, але ні в якому разі біля плитки. Якщо ви поставите холодильник в кімнаті, де температура досягає 30 градусів, то використання електроенергії подвоїться.

Холодильник старого зразка щомісяця споживає 90-150 кВт.год електроенергії. Нова, енергозберігаюча модель холодильника (із символом «А»), яка має такий самий об’єм камери, щомісяця потребує не більше 30 кВт.год. Сума, яку ви заощадите за 5 років, придбавши холодильник нового зразка, становитиме вартість такого холодильника середнього класу.

 

Коли пральна машина не повністю завантажена білизною – втрачається 10-15 % електроенергії. При неправильно вибраній програмі прання – втрачається до 30 % електроенергії. Щоб трішки зекономити під час прасування, білизну необхідно зволожити.

На третину заповнений мішок для збору пилу пилесмока погіршує всмоктування пилу на 40 %, відповідно на цю ж величину зростають витрати електроенергії.

Порада: побутові прилади можуть зекономити ще багато грошей. Використовуйте їх правильно.

 

Не лишайте електроприлади в режимі «standby» (режим очікування) – вимикайте їх з розетки. По-перше, це безпечніше, про що треба завжди пам’ятати. По – друге, вимкнення приладів з мережі, наприклад, телевізор, відеомагнітофон, музичний центр – дозволить зменшити використання електроенергії в середньому до 300 кВт.год.

Зарядний пристрій, увімкнений в розетку нагрівається, навіть якщо там не має телефону, тому що він все одно споживає електроенергію. 95 % електроенергії використовується даремно, коли зарядний пристрій постійно ввімкнутий в розетку.

Телевізор з екраном середнього розміру – діагоналлю 20-21 дюйм в режимі очікування споживає 16,5 Вт. Якщо ви дивитесь телевізор 6 годин в день, то його споживання в режимі очікування складає 297 Вт за добу, а за місяць майже 9 кВт.

Музичний центр потягне біля 8кВт в місяць, відеомагнітофон – 4 кВт в місяць.

Якщо підрахувати, то тільки по трьох електроприладах ми втрачаємо майже 21 кВт енергії в місяць.

Порада: вимикайте домашніх «помічників» з мережі.

Використання новітніх освітлювальних приладів (компактні люмінесцентні лампи) дають змогу заощаджувати від 60% до 80% електроенергії. Світла в будинку має бути достатньо, адже воно забезпечує нам комфорт, що сприятливо впливає на здоров’я. Сучасна енергозберігаюча лампа працює 10 тис. годин, в той час як лампа розжарювання – в середньому 1,5 тис. годин. Єдиний її недолік – вартість, що на порядок дорожче від традиційної лампи розжарювання. Проте, компактна люмінесцентна лампа напругою 11 Вт заміняє лампу розжарювання в 60 Вт. Яскравість освітлення не погіршиться, але ви будете споживати в 4-5 разів менше електроенергії. Термін окупності такої лампи складає близько року, а термін її служби складає 3-4 роки.

Порада: замініть лампочки розжарювання на енергосберігаючі

Хочемо запропонувати вам декілька конкретних заходів з економії води.

В першу чергу це упорядкування сантехніки і всього устаткування водопостачання. Якщо:

- крапає з крана вода, то її втрати при цьому складають 24 л на добу, 720 л на місяць;

- тече з крана вода – 144 л на добу, 4000 л на місяць;

- тече в туалеті – 2000 л на добу, 60000 л на місяць.

З погано закрученого крану, з якого крапає вода (10 крапель на хвилину), за рік витікає приблизно 2000 л води. Якщо кожний з трьох членів вашої родини залишає кран з водою відкритим тільки на 6 хв. щодня, то загалом ви витрачаєте намарно 7 кВт.год енергії, тобто викидаєте на вітер 1 гривню, а якщо кожен з вас залишає гарячу воду текти без потреби протягом 6 хв. щодня, то щороку ви втрачаєте 200 гривень.   Порада: вода – джерело життя, його потрібно економити.

 

Якщо розглянути тепловий баланс нашого помешкання, то стане відомо, що більша частина теплової енергії опалювальної системи витрачається на те, щоб перекрити втрати тепла. Якщо ваш будинок з централізованим опаленням і водопостачанням, то це виглядає так:

• втрати через не утеплені вікна та двері – 40%;
• втрати через віконне скло – 15%;
• втрати через стіни – 15%;
• втрати через стелю та підлогу – 7%;
• втрати при користуванні гарячою водою – 23%.

Готуватися до зими повинні не тільки комунальні служби, а й ми самі.

Перше – це заробити щілини в віконних і дверних отворах. Ущільнив їх , ви зможете підвищити температуру в помешканні на 1-2 градуси. Дальше, утеплити зовнішні стіни. Зараз появилося багато хороших технологій утеплення стін будинків різними методами.

Слід пам’ятати, що закриття опалювальних приладів декоративними плитами, панелями і навіть шторами зменшує тепловіддачу на 10-12%. Фарбування радіаторів масляними фарбами зменшує тепловіддачу на 8-13%, а цинковими фарбами збільшує тепловіддачу на 2,5%. Корисно наклеїти позаду радіатора аркуш фольги. У такому разі тепловий потік буде спрямовано у внутрішню частину приміщення.

Оптимальною для людського організму є температура повітря у приміщенні 18-20⁰С. Для нагрівання приміщення до 20⁰С потрібно на 20% менше енергії, ніж для досягнення – 24⁰С. Знижуючи температуру нагрівання лише на 1⁰С, ми заощаджуємо 5% енергії, що йде на опалення.

Температура у приміщенні залежить від внутрішньої температури стін. Якщо ця температура становить лише 13⁰С, то в приміщенні, нагрітому навіть до 22⁰С , вам буде холодно. Варто утеплити стіни, вікна і двері за допомогою пінопластових плит, дерев’яних панелей, алюмінієвої фольги, гіпсокартону та ін., тому що:

• внутрішня ізоляція не піддається впливу погодних умов;
• утеплені приміщення швидко нагріваються і довго утримують тепло.

 

 

 

IV.  Практична робота.

Роздаю інструкційні картки і провожу інструктаж виконання практичної роботи.

Учні складають на стенді за схемою на дошці коло електромережі.

Провожу поточний інструктаж, виправляю помилки, допомагаю у виконанні практичної роботи.

 

V. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ І ВМІНЬ УЧНІВ

Запитання по темі.

1.   Що нового ви дізналися на цьому уроці?
2.   Яке призначення побутової освітлювальної мережі?
3.   Із чого складається квартирна електромережа?
4.   Для чого призначений запобіжник?
5.   Які дані електроприладів зазначаються у технічному паспорті?
6.   Як визначити вартість визначеної електроенергії?
7.   Чи можете ви отримані знання використовувати у повсякденному житті?

V.   ПІДСУМКИ УРОКУ

Учитель пропонує учням самостійно підвести підсумки уроку, спираючись на дані обчислення вартості спожитої електроенергії.

VI.  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1)  Опрацювати відповідний матеріал підручника.

2)  Обчислити вартість спожитої за тиждень електроенергії вдома.

3)  Описати способи економії електроенергії вдома.