Энергоэффективность для школьников

Энергоэффективность для школьников Энергоэффективность

Наша планета прекрасна и неповторима. Она единственная в своём роде. Мы не перестаём восхищаться её бескрайними степями, величественными и недосягаемыми горными вершинами, неизведанными морскими глубинами.

С развитием цивилизации и ростом темпов научно-технического прогресса человек сильно преуспел в освоении природных ресурсов Земли, покорении её природы. Однако, как оказалось, биосфера не в силах восстанавливаться вновь и вновь.

https://youtube.com/watch?v=jeyjqi5QCeM%3Frel%3D0

Природа начинает отвечать человеку: возникают новые очаги экологических бедствий, всё чаще происходят экологические катастрофы.

В современном мире существует множество глобальных проблем, которые представляют угрозу планете. И большую часть из них создал сам человек. Что может сделать каждый из нас, чтобы сберечь природу?! Наверняка, все не раз задавались подобным вопросом.

Ответ на него поможет найти экология — наука о взаимодействиях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.

Слово «экология» очень часто встречается на страницах газет и интернет-изданий, звучит в телепередачах и по радио. Несложно догадаться, что оно имеет какое-то отношение к природе. Сам термин «экология» возник в рамках биологии, а впервые его ввёл немецкий учёный Эрнст Геккель ещё в 1866 году.

Энергоэффективность для школьников

Однако перед современными учёными стоит довольно сложная задача. Им надо сформировать комплексную и гармоничную систему управления природопользованием. При этом данная система должна отвечать как интересам оздоровления окружающей среды, так и подъёму экономики. Конечно, глобальные экологические проблемы должны выявлять учёные-экологи, а решать их должно правительство отдельных стран. Но не будем взваливать общие проблемы только на данных людей. Для сохранения Земли необходимо действовать сообща. Любой житель планеты может ежедневно выполнять простые действия, которые помогут улучшить экологию.

К примеру, можно сдавать макулатуру и сократить использование воды. Экономить электроэнергию и сортировать мусор. Отдавать предпочтение предметам многоразового использования.

Энергоэффективность для школьников

Чем больше людей будет выполнять эти простые правила, тем будет больше шансов сохранить нашу планету. Ведь сохранение природных ресурсов, их разумное и экономное использование — одна из задач экологии, которая должна решаться всем человечеством.

Один из самых простых способов уменьшить загрязнения окружающей среды — беречь энергию, или, другими словами, расходовать её более экономно. Одним словом, это называется «энергосбережением». Кто-то может спросить: «А зачем необходимо экономить электроэнергию? Как это связано с загрязнением окружающей среды?»

Энергоэффективность для школьников

Не секрет, что для выработки энергии используются в основном топливные ресурсы — это уголь, природный газ, нефть. При таком производстве энергии в атмосферу попадает огромное количество вредных выбросов. Получается, что экономить электроэнергию нужно для того, чтобы уменьшить вредное воздействие на окружающую среду.

Кроме того, энергосбережение выгодно экономически. Мероприятия по экономии энергоресурсов в два с половиной — три раза дешевле, чем производство и доставка потребителям такого же количества вновь полученной энергии. Даже гидроэлектростанции, которые вырабатывают электричество за счёт энергии падающей воды, вредят экологии: их строительство приводит к затоплению сельскохозяйственных земель, разрушению экосистем, изменению климата.

Стоит отметить, что топливные ресурсы являются невозобновляемыми. Рано или поздно они будут исчерпаны. Возникает вполне логичный вопрос: какими источниками энергии будет пользоваться человек, когда топливные ресурсы закончатся?!

Энергоэффективность для школьников

Рассмотрим некоторые из них. Вид энергетики, который основан на применении солнечного излучения для получения энергии, называется гелиоэнергетикой (её ещё называют солнечной энергетикой).

Источник, из которого гелиоэнергетика получает энергию — это Солнце, поэтому она является экологически чистой, не выделяющей никаких вредных отходов. Ещё в Древней Греции солнечную энергию использовали для обогрева и освещения помещений. В наше время гелиоэнергетика тоже постепенно завоёвывает позиции. Именно гелиоэнергетика является основным поставщиком электроэнергии космических зондов, спутников и станций.

При строительстве современных домов устанавливается специальное оборудование, которое позволяет отапливать помещения при помощи солнечной энергии и таким образом сокращать потребление традиционной энергии до 75%.

Однако решить проблему полной замены ныне действующих способов получения энергии гелиоэнергетика не в состоянии. Дело в том, что здесь сказывается рассеянность солнечной энергии и необходимость сооружения колоссальных по площади и расходу материалов энергетических установок.

Использование энергии ветра своими корнями также уходит в глубь веков: сколько лет ветряным мельницам и парусным судам?!

Интересно, что ветряные мельницы, производящие электричество, были изобретены ещё в XIX веке в Дании. А в 1890 году там же была построена первая в мире ветроэлектростанция.

Энергоэффективность для школьников

В последние годы освоение энергии ветра по всему миру происходит весьма стремительно. В мире устанавливается всё больше и больше ветрогенераторов, и налицо тенденция к дальнейшему распространению этой технологии.

Теперь немного о геотермальной энергии. Геотермальная электростанция (ГеоТЭС) — это вид электростанций, которые вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров).

Из основных преимуществ ГеоТЭС выделим следующие:

Во-первых, геотермальная энергия возобновляемая и практически неиссякаемая. Во-вторых, она независима от времени суток, сезона, погоды.

Она универсальна, так как с её помощью можно обеспечить водо- и теплоснабжение, а также электричество. И, конечно же, геотермальные источники энергии не загрязняют окружающую среду; не вызывают парникового эффекта; а сами станции не занимают много места.

Важно отметить, что перспективы использования альтернативных источников энергии во многом связаны с их экологической чистотой. В целом во многих странах предпринимаются большие усилия для экономии энергии и сырья. Принимаются государственные программы экономии энергии и использования её альтернативных источников.

В 2009 году в России вышел федеральный закон «Об энергосбережении». Он направлен на то, чтобы уменьшить расход энергии и при этом сохранить комфортные условия для жизни и работы. Данные меры принимаются по всему миру. Так, например, в некоторых странах снижают налоги или выплачивают денежные дотации предприятиям, где следят за эффективным использованием энергии.

Энергоэффективность для школьников

Но давайте порассуждаем. Так ли безвредно использование ветра, солнца и воды? При очень многих плюсов есть и свои минусы. Так, например, зависимость ветровых электростанций от внешних условий в конкретный момент. Ветер может быть сильным, или его может не быть вообще. Для обеспечения непрерывной подачи электроэнергии потребителю в таких непостоянных условиях необходима система хранения электроэнергии значительной ёмкости. Кроме этого, требуется инфраструктура для передачи этой энергии. Также при работе ветровых электростанций создаётся шумовое загрязнение. Уходят животные, что нарушает экологический баланс в данной местности.

При работе геотермальной электростанции также имеются недостатки: геотермальная энергия не считается полностью безвредной из-за выбросов пара, в составе которого могут быть сероводород, радон и другие вредные примеси;

при использовании воды с глубоких горизонтов стоит вопрос её утилизации после использования — из-за химического состава такую воду нужно сливать либо обратно в глубокие слои, либо в океан постройка станции относительно дорогая — это удорожает и стоимость энергии в итоге.

Можем ли мы, при таком раскладе, как-то изменить ситуацию? Выход есть. Мы должны научиться энергосбережению. Другими словами, научиться использовать энергию, находящуюся в нашем распоряжении, эффективно и безопасно. Ведь эффективное использование энергии каждым — ключ к успешному решению экологических проблем современности. Повышайте свою культуры энергопользования. И помните, если мы сбережём энергию сегодня, то сохраним природу Земли в будущем.

Проблемы энергосбережения в школе и пути их решения

  • Авторы
  • Руководители
  • Файлы работы
  • Наградные документы

Потороча  Н. 1Исаеева И

1МОУ школа № 54

Текст работы размещён без изображений и формул. Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Краткая аннотация проекта

Данный проект направлен на совместную работу учащихся, учителей, работников школы по реализации Всероссийского конкурса «Вместеярче».

Название проекта: «Проблемы энергосбережения в школе и пути и решения».

Актуальность: использование датчиков регулирования освещенности/затемнения в школе – это увеличение эффективности освещения, а значит реальный способ помощь природе, сэкономить энергию и финансы учреждения.

Объект исследования: энергетическое состояние школы.

Предмет исследования: МБОУ школа № 54 п. Октябрьский.

Цель работы: показать, как использование средств регулирования освещения может позволить сэкономить финансы предприятия (в частности школы).

Охарактеризовать осветительные приборы и реле регулировки освещения в помещении.

Проанализировать статистику потребления электроэнергии.

Исследовать возможность энергосбережения на основе использования реле регулировки освещения/затемнения.

Разработать мероприятия по снижению потребления электроэнергии.

Оценить экономический эффект от предложенных мероприятий.

Проблема школы -затраты на оплату электроэнергии школой высокие и составляют в среднем за 2017 год:

Энергоресурс
2017

Э/Э
199822 кВт
926425,69 тыс. руб.

Проблемы энергосбережения в школе.

В последнее время огромное внимание государства, предприятий и частных лиц уделяется проблемам электроэнергии, внедрению систем энергосбережения различного уровня.

В наш информационный век 30% всей потребляемой электроэнергии расходится на освещение, в результате чего потребность в электроэнергии постоянно увеличивается. Электростанции работают с полной нагрузкой, особенно напряженно в осенне-зимний период. И очень много электроэнергии тратится напрасно. В пустующих помещениях горят электролампы. Установлено, что 15-20% электроэнергии пропадает из-за неэкономного расхода. Простота и доступность электроэнергии породили у многих людей представление о неисчерпаемости наших энергетических ресурсов, притупили чувство необходимости её экономии. Между тем, электроэнергия сегодня дорожает. Поэтому призыв «Экономьте электроэнергию» стал ещё более актуальным. Посмотрим, как и за счёт чего это можно сделать.

Сбор информации об осветительном оборудовании, датчиках света и движения, состояния проблемы энергосбережения в РФ.

Замеры энергопотребления, расчеты по стоимости потребления.

Сравнительный анализ потребления электроэнергии до и после установки датчиков освещения/затемнения, расчет экономического эффекта при реле регулирования освещенности помещения, анализ полученных данных.

Характеристика объекта.

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Октябрьская средняя общеобразовательная школа № 54 муниципального образования Люберецкий муниципальный район Московской области

Общее количество работников учреждения в 2017 году –92 человека.

Общее количество воспитанников –1480 человек.

Целями деятельности учреждения являются:

Создание условий и реализация основных общеобразовательных программ начального общего, основного общего, среднего (полного) общего образования, в том числе для детей с ограниченными возможностями здоровья;

Развитие мотивации личности к познанию и творчеству;

Адаптация детей к жизни в обществе;

Формирование их общей культуры;

Удовлетворение потребности обучающихся в занятиях по физической культуре и спорту.

№ п/п
Здание
Площадь м2 (объем, м3)
Год ввода в эксплуатацию
Физический износ

1
Часть нежилые помещения
10660,3+2541,4 (подвал)(36692)
2013
5%

Потребление электроэнергии предприятием за 2017 год.

В здании школы энергопотребление расходуется на освещение 46 учебных кабинетов, 10 служебных кабинетов, актовый зал, 2 спортзала, мастерская, 12 раздевалок, танцзал, 6 туалетов.

Характеристика осветительных приборов.

Освещение школ складывается из естественного и искусственного. Любое из них должно обеспечивать достаточную освещённость помещения, а также должно быть равномерным, без резких и неприятных теней. Для улучшения естественного освещения, отделку стен и потолков рекомендуется делать светлыми. Запылённые стёкла могут поглощать до 30% света. Чаще всего использовались лампы накаливания.

Принцип работы современной лампы накаливания очень прост: световой поток образуется в процессе нагревания нити накаливания при прохождении через неё электрического тока. Сама нить накаливания помещена в герметичную колбу, заполненную инертным газом. Несмотря на всю простоту устройства, лампа накаливания не лишена серьёзных недостатков. В первую очередь-это низкий коэффициент полезного действия. Иными слова говоря, 95% потребляемой энергии лампа накаливания превращает в тепло и только 5%- в видимый свет. Надёжность также не на высоте, максимальный срок службы составляет от силы 1000 часов. Это вовсе не значит, что ровно через 1000 часов работы лампа выйдет из строя. В одном из немецких городов есть фонарь, в который вкручена одна из первых ламп накаливания, ей больше ста лет, но сделана она с огромных запасом надёжности, и горит до сих пор. В наше время лампочки накаливания выпускаются в огромных количествах, и в отличие от штучного производства, с очень малым запасом надёжности. При работе лампы частички нити накаливаются, постоянно вылетают из неё, постепенно нить истончается и происходит разрыв. Если внимательно посмотреть на перегоревшую лампочку, то можно заметить очень тонкую серебристую плёнку на стекле. К недостаткам ламп накаливания можно также отнести высокую рабочую температуру и заметные колебания светового потока при изменении напряжения питания.

Люминесцентные лампы.

Существуют также специальные энергосберегающие лампы, которые экономят электричество даже лучше, чем лампы дневного света. Энергосберегающая лампа является усовершенствованным аналогом обычных ламп дневного света. За счёт применения новых технических разработок она имеет более компактные размеры, она преобразует в свет порядка 70% энергии и более. Таким образом, люминесцентные лампы потребляют в 3-6 раз (в зависимости от модели и мощности) меньше энергии при той же светоотдаче. Ещё одно преимущество состоит в том, что срок служб энергосберегающих ламп в 8-12 больше.

Галогенные лампы.

Еще один популярный тип осветительных приборов – это галогенные лампы. По сути своей, это глубокая модернизация обычных ламп накаливания, но имеющая свои характерные особенности. Галогенные лампы более надежны, благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов. Последние способны собирать осевшие на колбе испарившиеся частицы вольфрама и возвращать их снова на вольфрамовую нить.

Сама колба галогенной лампы выполнена из тугоплавкого кварцевого стекла, которое более устойчиво к высокой температуре и химическим воздействиям, и может быть заполнена газом под повышенным давлением. Что в итоге позволяет повысить температуру спирали, в результате в 2 раза увеличивается световая отдача, а размеры лампы уменьшаются по сравнению с лампами накаливаний такой же мощности. Так же возможно использование галогенных ламп с пониженным напряжением питания, вплоть да 12 Вт. Такая система может использоваться в качестве аварийного освещения в случае тех или иных перебоев с поставками электричества, требуя дополнительного оборудования в виде отдельной проводки и альтернативного источника энергии либо понижающего трансформатора.

Светодиодные лампы.

Самое модное веяние современности в области освещения- светильники с использованием диодов, которые не нагреваются и работают при низком напряжения питания. Они рассчитаны на 80-100 тыс. часов непрерывного горения, поэтому их можно замуровывать в пол, стены или использовать для уличного освещения, например, обозначая дорожку к дому. К неоспоримым преимуществам моделей светодиодных ламп относятся:

Низкое энергопотребление по сравнению с обычным освещением. Такой лампе нужно 10 Вт, чтобы осветить помещение равносильно лампе накаливания в 100 Вт.

Нет ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовая составляющая обычного освещения может привести к повреждению тканей глаз.

В свете производится очень мало тепла, снижая стоимость строительства кондиционирования воздуха.

Срок службы лампы очень долгое время, большинство производителей светодиодов оценивает их работу в 40 000—50 000 часов. Если каждый день пользоваться её по 5 часов, то срок службы иссякнет более чем через 10 лет.

Они экологически безопасные по сравнению с энергосберегающими лампами, в которых содержится ртуть.

Маленький вес, ударопрочные.

Мгновенный разогрев, менее чем за 1 сек.

Полезные электротехнические устройства экономии электроэнергии.

Наличие в настоящее время различных химических препаратов и приспособлений из микроволокна для чистки стекол позволяет без особых физических усилий содержать их в чистоте. Искусственное освещение создаётся электрическими светильниками. Широко используются три системы освещения: общее, местное и комбинированное. При общем освещении можно заниматься работой, не требующей сильного напряжения зрения. Для этого обычно используют потолочные светильники. Весьма ощутимую экономию электроэнергии могут дать следующие мероприятия:

Наличие стабилизаторов напряжения. Так при снижении напряжения на 1 % световой поток ламп уменьшается на 3-4 %.

Периодическая чистка от пыли грязи. Не чистившиеся в течение года осветительные приборы пропускают на 30% меньше света.

Снижение уровня освещённости в подсобных помещениях: коридорах и туалетах.

Широкое применение светорегуляторов, позволяющих в широких пределах изменять уровень освещённости.

Применять реле времени и/или освещенности для отключения светильника через определённое время.

Энергосберегающие выключатели позволяют снизить затраты на освещение минимум в 8-10 раз. Энергосберегающий эффект основан на том, что свет включается автоматически в нужное время и в нужном месте. Выключатель имеет оптический датчик и микрофон. Днём при высоком уровне освещённости микрофон отключён. При снижении освещённости происходит активация микрофона. При возникновении шума в радиусе 5 метров от выключателя, таких, как шаги звук открывающейся двери, голос и другие, свет автоматически включается. Экономия от одного энергосберегающего выключателя составляет примерно 250 кВт час в год.

Необходимо как можно интенсивнее использовать естественное освещение (солнечный свет). Это не только экономично, но и полезно для здоровья. Если окна выходят на север и частично на запад и восток, то в комнаты проникает лишь рассеянный свет. Покрытие стен в таких помещениях нужно по возможности подбирать светлых тонов, так как попадающий на них свет будет многократно отражаться и тем самым усиливать освещённость. Тёмные поверхности, напротив, поглощают свет.

Сегодня экономить на электроэнергии помогают современные электротехнические устройства. Так, существуют приборы, автоматически отключающие электрооборудование, когда оно не используются. Например, в подъездах наших домов свет горит всю ночь, а ведь в три-пять часов утра в подъезде, как правило, никого нет, и электроэнергия выгорает впустую. Тут нам поможет выключатель с задержкой времени. Одновременно с включением света включается временное реле, которое гасит свет через заданный промежуток времени. Таким образом, экономится 14-20% электроэнергии. Для этих же целей используется инфракрасный детектор, который срабатывает непосредственно на человеке. Когда вы входите в комнату, свет зажигается автоматически, а когда выходите — автоматически гаснет.

Также помогают экономить электричество светорегуляторы. Эти устройства ставятся в место обычного выключателя и регулирует яркость света ламп.

При помощи импульсных реле осуществляется управление освещением из нескольких мест. Безусловно, очень удобно, войдя в квартиру, включать свет на пути своего следования: в коридоре, кухне, гостиной, а еще вам не придется оббегать все помещение, что бы выключить свет, достаточно нажать кнопку у изголовья кровати и свет, во всей квартире погаснет.

Описание мероприятия «Автоматизация освещения».

Освещение в классных комнатах, коридорах, туалетах и других помещениях для проведения занятий регулируется выключателями.

Зачастую свет горит в течение всего дня, при хорошем дневном освещении и достаточном количестве солнечного света.

Датчик освещенности/затемнения измеряет освещенность и служит для управления лампами, осветительными установкам. Датчик контролирует условия освещения в рабочих местах, классах, складских помещениях, в мастерских, коридорах. Применяется для регулирования освещения с учетом дневного света, в качестве датчика яркости и затемнения, а также для управления защитой от солнечных лучей с целью предотвращения нежелательного нагрева помещений. Он имеет три настраиваемых диапазона измерения. Чувствительный элемент специально адаптирован к чувствительности человеческого глаза. Максимум чувствительности глаза лежит в диапазоне от 350 до 820 нм. Датчик оснащается специальным фильтром, благодаря чему может использоваться для измерения освещенности дневного света и для измерения искусственного освещения с высокой цветовой температурой.

Расчет экономического эффекта от внедрения мероприятия и срока окупаемости этого мероприятия.

В МОУ школе № 54 временное пребывание людей характерно для 78 помещений и 14 коридоров.

Система освещения в помещениях работает в течение всего рабочего дня, который составляет 8 часов. Тариф на электрическую энергию Т = 4,81 руб. /кВт*ч.

Число рабочих дней учреждения в году – 309 дней.

При внедрении системы автоматического управления освещением в помещениях, согласно опытным данным, с учетом времени года и климатических особенностей нашей широты, уменьшится на 2,5 часа, то есть на 31%.

Учитывая, что на освещение помещений тратится 20% электроэнергии

Рассчитаем экономию электроэнергии, если количество кВт потребляемых на освещение помещений за год можно снизить на 31%

То есть при установке датчиков регулирования освещения можно сэкономить 6,2% от общих затрат.

Рассчитаем экономию средств

Практическая значимость результатов.

При наличии 78 помещений и 14 коридоров необходимо закупить 92 датчика регулирования освещенности/затемнения помещения по 368 руб. /шт. , учтём, что на монтаж данного оборудования необходимо затратить 50% стоимости самого оборудования. С учетом вышеперечисленного рассчитаем срок окупаемости мероприятия.

Экономический эффект за год составляет 57438,3928 руб. Следовательно, экономия от проведения данного мероприятие позволит окупить оборудование и его установку за первый же год обслуживания.

Возможности эффективного использования результатов проекта для реализации задач по развитию образовательной среды

Россия — одна из немногих стран, которые являются энергетически независимыми. Будучи энергонезависимой, Россия не очень заботливо относится к своим энергоресурсам. Современная российская экономика энергорасточительна, что ощутимо снижает ее конкурентоспособность.

Основа развития любого государства — это его энергетическая безопасность. Соответственно, повышение энергоэффективности, реализация мероприятий в области энергосбережения — одна из гарантий такой безопасности и, как следствие, важнейший ресурс ускорения экономического роста.

Россия вырвалась в мировые лидеры по темпам снижения энергоемкости ВВП, но все еще остается одной из самых энергоемких стран.

Организация энергосбережения в масштабах страны — задача чрезвычайно сложная. В то же время энергосбережение постепенно превращается в необходимость. Недостаток электрических мощностей и природного газа в периоды сильных похолоданий, глобальная борьба с выбросами парниковых газов приводят к необходимости изменения отношения к энергосбережению.

В этот процесс должно быть вовлечены все организации и граждане. Столь масштабная проблема может эффективно решаться в каждом муниципальном учреждении, регионе и в целом по России.

Работа имеет перспективное начало и в следующем году мы планируем заняться разработкой энергосберегающих систем для экономии тепловой энергии в учреждении.

Список использованных источников:

Камалетдинов И. Энергосбережение при эксплуатации. – М. : ТетраСистемс, 2002. — 24 с.

Мякишев Г. Электродинамика. – М. : Просвещение, 2016. — 237

Кравченя Э. , Козел Р. , Свирид И. Охрана труда и энергосбережения. – М. : ТетраСистемс, 2008. – 245 с.

Ландсберг Г. Элементарный учебник физики. – М. : Просвещение, 2016. -234 с.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ В ШКОЛЕ

Никакой вид энергии не обходится

так дорого, как её недостаток.

(Гоми Баба).

Объект исследования — энергетическое состояние школы.

Предмет исследования — практические мероприятия по энергосбережению в школе для снижения неоправданных потерь энергии, уменьшение затрат на её потребление.

Цель работы: выяснить механизмы потерь энергии, тепла, воды и предложить способы сделать школу энергоэффективной.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

 изучить программу энергосбережения и повышения энергетической эффективности школы на 2012 – 2015 годы;

 провести анализ потребления энергоресурсов и экономических затрат МБОУ СОШ №2 за 2016 год;

 выполнить тепловизионное обследование ограждающих конструкций;

 провести эксперимент установки теплоотражающих экранов за отопительными приборами;

 провести эксперимент, направленный на снижение расходов водоснабжения.

 разработать и распространить информационные листы в школе по экономии электроэнергии.

Гипотеза: предположим, что применение энергосберегающих методов сэкономит энергоресурсы и материальные расходы школы.

Практическая значимость. Применяя физические законы при изучении энергосбережения и энергоэффективности в школе, мы формируем практические навыки при изучении физики. Проведённыйанализ в ходе исследовательской работы на потребление энергоресурсов и экономических затрат за 2016 год, а также экспериментально проверенные способы снижения энергоресурсов в дальнейшем будут использованы в реализации программы по повышению энергоэффективности школы. Данные методы могут использовать и другие школы. Энергосбережение в школе имеет огромный потенциал. Необходимо с детства приучать к бережному отношению к электроэнергии, теплу, воде.

Материалы и методы исследования

Сбор материала мы начали в октябре 2016 года в школе №2, в рамках Недели энергоэффективности. Мы участвовали в мероприятиях по энергосбережению: классные часы, акции «Экономим электроэнергию», распространение информационных листов.

Провели анализ потребления энергоресурсов и экономических затрат школы за 2016 год, построили диаграммы и сделали выводы. (Приложени 1 табл. 1-5; диаграммы 1-5).

В целях подтверждения нашей гипотезы в декабре 2016 года провели эксперимент, направленный на снижение расходов водоснабжения. В ходе которого расчитали оптимизацию водопотребления путём установки в санитарных комнатах(туалетах) ёмкостей для снижения потребления воды. (Приложение 2,термограмма 1-4, фото автр 1-2).

В январе 2017 года провели экспримент по установке теплоотражающих экранов за отопительными приборами, необходимых для снижения потребления тепловой энергии и экономических затрат. (Приложение 3-4, термограмма 1-4,фото автор. 1,2,3).

В 2017 году выполнили тепловизионное обследование ограждающих конструкций школы. Цель: определить приведённое сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций и в местах с установленным теплоотражающим экраном за отопительными приборами. (Приложение 2,термограмма 1-4, фото автр 1-2).

Разработали и распространили информационные листы по сбережению электроэнергии в санитаных комнатах, кабинетах, столовой, коридорах здания школы.

Методами исследования моей работы стали:

 поиск и систематизация информации из разных источников;

 сравнительный анализ документов;

 построение диаграмм, экономические расчёты;

 постановка эксперимента и наблюдение за его течением.

Закон сохранения энергии и понятие энергосбережения

Потребление энергии человечеством непрерывно растет. В седьмом классе мы познакомились с законом сохранения энергии. Количество энергии в природе постоянно. С понятием энергии мы сталкиваемся всякий раз, когда хотим изучить какой-либо процесс, происходящий в природе. Световая, тепловая, звуковая,механическая, электрическая энергии – это различные формы энергии, которые тесно связаны друг с другом. В чем же связь? Каждый раз, когда происходит какое-то изменение в окружающем нас мире, энергия меняет форму.

В замкнутой системе количество энергии остается постоянным. Энергия не возникает ниоткуда и не исчезает бесследно, она может лишь переходить из одной формы в другую. Описывая такой переход, обычно говорят о расходовании энергии.

Энергосберегающие технологии в школе: применение и эффективность

Выводы: анализ приведённых данных потребления энергоресурсов показывает, что суммарные затраты на энергоресурсы в 2016 году выше, чем в 2015 году и составили 8821,6 тысяч рублей:

— на оплату электрической энергии приходится 743,7 тысяч рублей;

— на оплату тепловой энергии приходится 7 933,6 тысяч рублей;

— на оплату водопроводной воды 144,3 тысяч рублей.

— отсутствие автоматического управления теплоснабжением, что приводит к перерасходу тепловой энергии;

-разрегулированность работы тепловых сетей, нарушение целостности изоляции теплопотребляющего оборудования;

— устаревшая система электроснабжения и освещения;

— недовлетворительное состояние системы водоснабжения и отсутствие её изоляции.

Для изучения потребления тепловой энергии, мы провели тепловизионное обследование ограждающих конструкций с применением тепловизора FLIR Т460.

Цель: выявить нерациональную потерю тепла, через ограждающие конструкции. Термографирование проводилось по предварительно намеченным участкам с покадровой записью термограмм и одновременной съёмкой этих участков тепловизором в вечернее время — 31. 17 в 20. 00 часов. (Приложение 2. Термограмма 1,2,3,4; фото 1,2)

Вывод: по результатам тепловизионного обследования ограждающих конструкций МБОУ СОШ №2 была выявлена большая потеря тепла через стены основного и дополнительного здания; через цоколь здания; неутеплёные окна; через стены, в местах установки радиаторов; через двери.

Мы выдвинули гипотезу: благодаря способности тел поглощать тепловую энергию, можно применить материалы с низким коэффициентом эмиссиии излучения для сохранениятепла в помещениях, тем самым снизить расходы на потребление тепловой энергии школы.

Цель эксперимента: выяснить с помощью тепловизора и теплоотражающего экрана возможность сокращения теплопотерь в кабинетах школы.

Время проведения эксперимента:с 17. 17 с 19. 00 по 18. 17 до 19

Ход эксперимента №1:

Измеряем температуру помещения и фиксируем в таблице (Приложение 4, таблица 1).

Алюминиевую фольгу на подложке из вспененного полиэтилена помещаем за радиатором на стену (Приложение 3, фото 1-2,термограмма 1,2).

Через сутки делаем спектральный снимок с улицы на тепловизоре FLIR Т460. (Приложение 3, фото 1-2,термограмма 1,2).

Заносим данные в таблицу, делаем вывод (Приложение 4, таблица 1).

Здание снабжается холодной водой по одному вводу от ГОУП «Кандалакшаводоканал». Расход воды осуществляется на бытовые нужды : столовую, санитарные комнаты, уборку помещений, полив растений. В соответствии с фактическим расчётом потребления водных ресурсов за 2016 год и затрат на использование водоснабжения, экономия в отношении энергоресурсов может осуществляться с использованием следующих мероприятий:

Наблюдая за расходованием водоснабжения в санитарных комнатах мы убедились , что большой расход воды тратится при сливе его в канализацию. Изучая на уроках закон Архимеда «Действие жидкостей и газов на погруженные в них тела» мы решили провести эксперимент, основанный на этом законе: «Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом».

Цель эксперимента : выяснить эффективность использования способа экономии холодного водоснабжения, с применением закона Архимеда.

Гипотеза: предположим, что ёмкость помещённая в бак с водой, съэкономит количество расходования холодной воды, вытесненное собственным телом.

Время проведения эксперимента: с 25. 17 в 14

Необходимое оборудование: ёмкости объёмами 4,5 литра и 1 литр, линейка секундомер

Ход эксперимента №2.

Взять ёмкость 4,5 литра и за заполнить её водой

Замерить высоту воды в ёмкости и зафиксировать в таблице

Провести подсчёт расхода воды при сливе за единицу времени ( мл/с)

( Приложение №5 , таблица №1)

Из ёмкости 4,5 литра вылить воду до отметки 16 см и погрузить герметичный сосуд объёмом 1 литр. Высота жидкости поднялась до прежнего уровня , т. 22 см.

( Приложение №5 , таблица №2)

При анализе результатов эксперимента следует , что расход воды при сливе за единицу времени практически одинаков(42-44,2 мл/с). Во втором случае увеличился объём воды и её уровень за счёт погруженной герметичной ёмкости и расход воды при сливе оказался почти одинаков.

Вывод: при погружении в ёмкость герметичного сосуда, объём воды увеличивается не за счёт её количества, а за счёт объёма вытесненной жидкости, что фактически снижает расход воды в ёмкости.

Такой способ экономии будет эффективным для использования в санитарных комнатах, сливных бачков. Расход воды умньшится на 1 литр за счёт погружённой в него ёмкости равной 1 литру. Теоретически снижение расхода воды при применении данного способа экономит потребление холодной воды.

В школе 612 учеников. Допустим в течение дня санитарную комнату посещают 306 человек, следовательно экономия при сливании на каждого человека 306 литров воды в день. За месяц экономия составит: 24*306=7,4 куб

На основании исследовательской работы для более эффективной экономии электроэнергии в школе, мы разработали и довели сведения до каждого учителя и ученика путем распространения информационных листов следующие правила:

-Выполнять разъяснительную работу среди учителей, учащихся и их родителей, направленную на воспитание чувства экономии и бережливости при использовании электроэнергии.

— Лампочки на лестничных пролётах в дневное время должны быть погашены.

— В электрощитовых, подвалах свет должен гореть только при выполнении работ в этих помещениях. Такое бережное расходование электричества может принести до 30% экономии.

Мы выпустили и распространили среди учеников, учителей информационные листы с советами по энергосбережению. Повесили памятки в кабинеты, столовую, туалетные комнаты. (Приложение 6)

— В результате исследовательской деятельности мы изучили литературу, программные документы, журналы учёта энергоресурсов и интернет сайты по энергосбережению РФ.

-Провели анализ потребления энергоресурсов и экономических затрат школы за 2016 год, построили диаграммы и сделали выводы.

— В целях подтверждения нашей гипотезы в декабре 2016 года провели эксперимент, направленный на снижение расходов водоснабжения. В ходе которого рассчитали оптимизацию водопотребления путём установки в санитарных комнатах(туалетах) ёмкостей для снижения потребления воды.

— В январе 2017 года провели эксперимент по установке теплоотражающих экранов за отопительными приборами, необходимых для снижения потребления тепловой энергии и экономических затрат.

— Выполнили тепловизионное обследование ограждающих конструкций школы и определили причины потери тепла, а также их устранение.

— Разработали и распространили листовки по сбережению электроэнергии в санитарных комнатах, кабинетах, столовой, коридорах здания школы.

Изученные нами материалы позволяют подтвердить гипотезу: о том, что применение энергосберегающих методов сэкономит энергоресурсы и расходы школы.

Заключение и перспективы:

Настоящая работа посвящена анализу современных энергосберегающих технологий и выбору наиболее эффективных из них применительно к образовательному учреждению МБОУ СОШ №2.

Таким образом, мероприятия по энергосбережению позволяют решить целый комплекс задач: сэкономить большое количество энергоресурсов, снизить нагрузку на окружающую среду. Вне всякого сомнения, повсеместное использование технологий энергосбережения – лишь вопрос времени. Я считаю, что стимулирование энергосберегающих проектов и пропаганда энергосбережения в стенах школ (проведение общешкольных уроков физики, экологии, организацию выставок, семинаров, конкурсов, распространение листовок и буклетов, выпуск пособий по энергосбережению) будет способствовать внедрению энерготехнологий.

Список использованных источников и литературы:

Ишкин В. Энергетическая безопасность – одна из основ безопасности страны / Мир связи. – 2008. — № 1;

Миронов С. Энергетический бизнес в России / Энергополис. – 2009. — № 3(19);

Global Power Statistics. – Официальный сайт Международного энергетического агентства;

Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности на 2012-2015 годы. Центр энергоэффективности «ИНТЕР РАО ЕЭС», г. Мурманск

Таблица 1. «Учёт потребления водоснабжения за 2015-2016 годы и экономические затраты»

Период

Потребление водоснабжения (х/в, г/в) (по приборам учета)

водоснабжение, куб. м

затраты, тыс. руб

2015

2016

2015

2016

январь

86

448

2,0

11,4

февраль

596

375

15,0

9,5

март

463

382

12,0

9,7

апрель

386

303

9,8

7,7

май

417

390

10,6

9,9

июнь

247

390

6,3

9,9

июль

108

92

2,7

2,3

август

81

351

2,1

8,9

сентябрь

455

701

11,6

17,8

октябрь

610

795

15,5

20,2

ноябрь

521

784

13,2

19,9

декабрь

695

672

17,7

17,1

ИТОГО

4 665

5 683

118,5

144,3

Диаграмма 1. «Потребление горячей и холодной воды за 2016 год»

Таблица 2. «Учёт потребления тепловой энергии за 2015-2016 годы

Период

Потребление ТЭ (по приборам учета)

тепловая энергия, Гкал

затраты, тыс. руб

2015

2016

2015

2016

январь

317

341

1 123,0

1 494,4

февраль

239

211

846,0

928,0

март

149

221

526,0

968,4

апрель

143

144

504,8

631,7

май

85

57

301,3

253,4

июнь

0

27

0,0

120,3

июль

0,0

0,0

0,0

0,0

август

0,0

1

0,0

3,1

сентябрь

85

145

372,3

688,0

октябрь

157

150

690,2

711,6

ноябрь

198

204

865,8

968,2

декабрь

212

245

931,4

1 166,5

ИТОГО

1 584

1 746

6 160,8

7 933,6

Диаграмма 2. «Потребление тепловой энергии за 2016 год»

Таблица 3. «Учёт потребления электроэнергии за 2015-2016 годы и экономические затраты»

Диаграмма 3. «Потребление тепловой энергии 2016 год»

Фото 1. Тепловизионное обследование Фото 2. Тепловизионное

основного здания обследование каб. №1, 1 этаж

Обследование цоколя.

Обследование основного здания

Обследование стены, в местах установки радиаторов

Эксперимент №1 (до опыта)

Эксперимент №1 (после опыта)

Фото авт.

(установка теплоотражающего экрана)

Эксперимент №1(теплоотражающий экран)

Таблица 1. « Эксперимент №1»

Период

Помещение
( кабинет №1 на 1 этаже основного здания)

Температура в кабинете (ṭк)

Температура радиатора (ṭр)

Температура стены по спектральному снимку (ṭс)

Итоговые показатели

 
1

2

3

4

До опыта

19 С°

55 С°

— 14,2С°

1- ṭк2 = 1С°

После опыта

22 С°

58 С°

— 16,4С°

ṭр1 — ṭр2 =58-55 =3С°

ṭс1 — ṭс2 = — 16,4С°- 14,2С°=2,2С°

Вывод: температура помещения увеличилась на 1 градус, температура стены за радиатором снизилась на 2,2 градуса по Цельсию, т. меньше нагрелась, а тепло осталось в помещении.

Таблица 2. Оценка годового эффекта

Показатель

Единица измерения

Значение

Число радиаторов отопления

Шт. 261

3 прибора отопления

Чугунные

Коэффициент излучения теплоотражающего экрана

0,04

Теплоотдача за отопительный период

Гкал

1046,1

Снижение теплопотерь от отопительных приборов при установке теплоотражающих экранов

Гкал

41,8

Экономические выражения

Руб. 110840

Таблица №1 Высота воды в ёмкости h1=22,5 см

опыта

t, с

V воды, мл

t сред. , с

V воды, мл ср. h

Расход воды в ед. времени

1

2. 47

122мл

2, 474 с

109,3 мл

22, 5 см

44,2 мл/с

2

2. 43

128мл

3

2. 32

122мл

4

2. 32

113мл

5

2. 01

110мл

6

2. 51

116мл

7

2. 10

98мл

8

2. 11

88мл

9

2. 13

90мл

10

2. 34

106мл

Таблица №2 Высота воды в ёмкости h2= 22,5=16 см ( налитая вода в сосуде ) +4,5 см ( поднялся уровень за счёт погружения ёмкости 1 литр)

опыта

t, с

V воды мл

t сред. , с

V воды, мл ср. h

Расход воды в ед. времени

1

2. 19

90мл

2,197с

91,8мл

16 см

42 мл/с

2

2. 25

96мл

3

2. 25

98мл

4

2. 08

80мл

5

2. 28

88мл

6

2. 21

88мл

7

2. 02

86мл

8

2. 44

102мл

9

2. 21

102мл

10

2. 04

88мл

Читайте также:  Энергоэффективность и развитие энергетики в городе ярославле
Оцените статью
GISEE.ru - Официальный сайт
Добавить комментарий