Istraživački rad iz fizike “Štednja električne energije u školi i kod kuće.” Praktični rad. Postoji pravilo Apsolutno točno: Apsolutno točno: Samo tamo su ljudi bogati, Samo tamo su ljudi bogati, Gdje se energija štedi; - prezentacija How eco-friendly

MBOU "Krasnopolskaya main sveobuhvatna škola»

Istraživanje

u fizici

"Štednja energije u školi i kod kuće."

Učenici 8. razreda

Ermačkov Andrej i Kiržajev Vasilij

Nadglednik:

učiteljica fizike Zyuzina T.A.

Uvod.

Problem uštede energije danas je postao jedan od gorućih problema u cijelom svijetu. Mnoge su države počele uvoditi mjere za uštedu električne energije. U Ruska Federacija također je donesena odluka o prelasku na štedljive tehnologije.

Danas se uštedom energije bave država, gospodarske organizacije i privatni pojedinci. Postupno ovaj posao postaje sastavni dio ljudskog života, jer izvori energije presušuju, a novi izvori električne energije još nisu u potpunosti iskorišteni.

Po našem mišljenju potrebno je razmišljati o uštedi energije u školi. Nedavno smo na satu fizike učili o izvorima rasvjete i načinima dobivanja električne energije. Odlučili smo dublje proučiti ovu temu i odrediti cilj našeg istraživanja - pronalaženje načina za uštedu električne energije u selima, školama i kod kuće.

Ciljevi rada su bili:

Proučavanje iz različitih izvora informacija o povijesti korištenja električne energije za poboljšanje uvjeta života ljudi

Analiza stanja uštede energije na selu, selu, školi i domu.

Priprema prijedloga za uštedu energije uvođenjem tehnologija za uštedu resursa.

Promicanje uštede energije putem medija u našoj školi.

Naš rad smatramo relevantnim, jer uz pomoć istraživanja želimo pomoći stanovnicima sela, učenicima i njihovim obiteljima u štednji električne energije.

Metode istraživanja bile su:

Studija zakonodavnog okvira po ovom pitanju

Proučavanje novinskih publikacija o temi istraživanja

Proučavanje povijesti korištenja električne energije u svijetu iu Rusiji

Izvor informacija bile su internet stranice i razgovori s članovima naše obitelji.

Temu istraživanja smatramo vrlo zanimljivom i važnom, posebice u suvremenim uvjetima.

Glavni dio

Povijest izvora rasvjete

Na početku našeg istraživačkog rada odlučili smo proučavati povijest izvora rasvjete. Upoznavši se s obrazovnom literaturom i internetskim stranicama, saznali smo da se prva žarulja sa žarnom niti pojavila 1878. godine. Izumio ga je Thomas Edison.

Thomas Edison cijeli je život živio i radio u Sjedinjenim Državama. Bio je najplodniji izumitelj od svih njih. Tijekom života patentirao je 1093 raznih izuma, uključujući i električnu žarulju sa žarnom niti. Godine 1876 otvorio je prvi svjetski istraživački laboratorij i nazvao ga "tvornicom izuma". Međutim, neki su ga izumitelji optužili da je ukrao njihova otkrića. Godine 1877 Edison je stvorio fonograf, jedan od njegovih poznatih izuma. Ovaj je uređaj snimio i reproducirao zvuk. Isprva se fonograf prodavao kao smiješna igračka. Ali onda su ga Edison i drugi izumitelji toliko poboljšali da je postalo moguće čak i snimati glazbu.

Godine 1878 Engleski znanstvenik Joseph Swan (1828-1914) izumio je električnu žarulju. Bila je to staklena tikvica s ugljičnom niti unutra. Kako konac ne bi izgorio, Swan je uklonio zrak iz tikvice. Sljedeće godine poznati američki izumitelj Thomas Edison (1847-1931) također je izumio žarulju. Nakon pokusa s nitima iz razne tvari odabrao je pougljenjena bambusova vlakna. Godine 1880 Edison je počeo proizvoditi sigurne žarulje, prodavajući ih za 2,50 dolara. Nakon toga, Edison i Swan osnovali su zajedničku tvrtku, Edison and Swan United Electric Light Company.

2. Žarulja sa žarnom niti

Mnogo je godina prošlo od izuma žarulje sa žarnom niti. Moderna svjetiljka znači nove tehnologije i izumitelje. Žarulja sa žarnom niti je izvor umjetne svjetlosti koji pretvara električnu energiju u svjetlost zagrijavanjem metalne spirale, tzv. žarnog tijela. Trenutno korišteno tijelo sa žarnom niti je uglavnom spirala izrađena od volframa i legura na njegovoj osnovi. Dizajni žarulja sa žarnom niti vrlo su raznoliki i ovise o namjeni. Međutim, uobičajeni elementi su tijelo sa žarnom niti, žarulja i strujni vodovi. Ovisno o karakteristikama pojedine vrste svjetiljke, mogu se koristiti držači žarne niti različitih izvedbi; svjetiljke mogu biti izrađene bez baze ili s bazama različitih vrsta, imaju dodatnu vanjsku žarulju i druge dodatne strukturne elemente. Životni vijek žarulje sa žarnom niti je približno 1000 sati. Kako se napon povećava, radni vijek se smanjuje. Stara dobra “žarulja kruška” sa svojim toplim, ugodnim svjetlom i danas je za mnoge simbol umjetne rasvjete. Njegove kvalitete kao što su jednostavnost, pristupačnost i svestranost objašnjavaju njegovu veliku popularnost.

Nakon analize dostupnih informacija, identificirali smo prednosti i nedostatke žarulja sa žarnom niti.

Prednosti žarulje sa žarnom niti:

Uhodana masovna proizvodnja

Pristupačna cijena

Male veličine

Brzi ulazak u način rada

Nema toksičnih komponenti i stoga nema potrebe za infrastrukturom za prikupljanje i odlaganje

Kontinuirani spektar emisije

Ugodan i poznat spektar

Otpornost na mraz.

Nedostaci žarulje sa žarnom niti:

Niska svjetlosna učinkovitost

Relativno kratak vijek trajanja

Krhkost i osjetljivost na udarce

Predstavlja opasnost od požara.

Štedne žarulje

Nastavili smo istraživanje i upoznali se s drugim izvorima rasvjete – štednim žaruljama.

Za one koji žele uštedjeti novac na struji i ne žele se pomiriti s rasipanjem žarulja sa žarnom niti, izumljena je takozvana fluorescentna (ili štedna) svjetiljka - CFL.

Poput konvencionalne fluorescentne svjetiljke, CFL ima plinsku cijev napunjenu argonom i balast (starter). Cijela ova konstrukcija je smještena u standardnu bazu promjera 27 ili 14 mm, što omogućuje da se uvrne u grlo bilo kojeg lustera, svijećnjaka ili svjetiljke.

Sama lampa, kao što ime sugerira, izgleda prilično kompaktno i uredno. Zbog činjenice da postoji elektronički starter između žarulje u obliku slova U (ili spirale) i baze, visina svjetiljke je nešto veća od uobičajene. Ali najčešće ne prelazi 15-16 cm.

Ako vruća volframova nit svijetli u žarulji sa žarnom niti, svjetlost se proizvodi potpuno drugačije u CFL. Prvo se unutar svjetiljke pojavljuje nevidljivo ultraljubičasto zračenje. Posebne tvari - fosfori - naneseni na unutarnje stijenke tikvice pretvaraju ultraljubičasto zračenje u vidljivo svjetlo.

Donedavno su se fluorescentne svjetiljke malo koristile u dnevnim sobama, jer su bile samo cjevaste i davale su hladno svjetlo bez sjene. Danas, zahvaljujući izumu kompaktnih svjetiljki i novih fosfora, pojavio se veći izbor svjetiljki.

Štedne žarulje iste svjetline boje troše 5-6 puta manje električne energije od žarulja sa žarnom niti. Drugim riječima, obična žarulja od 60 W po svjetlini je jednaka CFL-u od 11 W. Ušteda električne energije s takvom zamjenom bit će više od 80%. Osim toga, mnogo su izdržljiviji. Ako životni vijek žarulja sa žarnom niti u prosjeku ne prelazi 800-1000 sati, tada se za njihove konkurente koji štede energiju kreće od 6000 (za najjeftinije uzorke) do 15 000 sati.

Pronašli smo usporednu tablicu između CFL i žarulja sa žarnom niti.

CFL, W

Žarulja sa žarnom niti, W

100

Tablični podaci uvjerljivo pokazuju prednost štednih žarulja.

Predsjednička komisija za modernizaciju namjerava raspravljati o prijelazu Rusije sa žarulja sa žarnom niti na LED svjetiljke u Hanti-Mansijsku.

Komisija je odbila uvesti štedne žarulje iz razloga što se ova tehnologija neće dalje razvijati. Bilo bi ispravnije prijeći na obećavajuće tehnologije, a to su LED diode.

Na ovaj trenutak LED svjetiljke su najskuplji i najučinkovitiji postojeći izvori kućne rasvjete. Vrijeme gorenja LED žarulje je 30 puta duže od žarulje sa žarnom niti, a potrošnja električne energije je 10 puta manja. U isto vrijeme, trošak "Iljičeve žarulje" je 15-20 rubalja, dok LED lampa može koštati 1500 rubalja.

Povijest elektrifikacije Rusije

Nakon što smo naučili povijest pojave izvora rasvjete, odlučili smo saznati povijest elektrifikacije naše zemlje.

Prve električne žarulje pojavile su se u Rusiji krajem 19. stoljeća. Do početka 20. stoljeća u Rusiji je već postojala elektroprivreda, koja je omogućila proizvodnju male količine električne energije za veliki gradovi. Tijekom Prvog svjetskog rata (1914. - 1918.) i Građanski rat(1918. - 1920.) električni sustav zemlje bio je praktički uništen. U prosincu 1918. - lipnju 1918. elektrane koje su postojale u našoj zemlji obnovljene su i iz privatnih ruku prešle u državu. Istodobno je započela izgradnja hidroelektrana na području termoelektrana.

Godine

Proizvodnja električne energije, mlrd. kWh

Instalirana snaga GW

Ukupno

uključujući i termoelektrane

Ukupno

uključujući i termoelektrane

1921

0,5

1,2

1930

8,4

7,8

2,9

2,7

1940

48,6

43,2

11,2

8,6

1950

91,2

78,5

19,6

16,4

1960

292,3

241,4

66,7

51,9

1970

740,9

616,5

166,2

134,8

1977

1150,0

968,2

237,8

185,5

Godine 1920., na inicijativu V. I. Lenjina, razvijen je prvi plan Elektrifikacija Rusija - plan , koji se temeljio na Lenjinovoj formuli »Komunizam je Sovjetska vlast plus elektrifikacija cijele zemlje » . Godine 1922. pušteni su u rad Državna regionalna elektrana Kaširskaja i Utkina zavod (sada 5. Državna regionalna elektrana Lenenerga); 1924. - Kizelovskaya GRES na Uralu, 1925. - Gorky i Shaturskaya GRES. Dana 8. studenoga 1927. godine održano je svečano polaganje Dnjeparske hidroelektrane. Do 1931. izvršene su glavne zadaće plana GOELRO za povećanje kapaciteta regionalnih elektrana i proizvodnju električne energije. Tijekom predratnih petogodišnjih planova (1929.-40.) stvoreni su veliki elektroenergetski sustavi na području Ukrajine, Bjelorusije, sjeverozapada itd. Na početku Velikog Domovinskog rata 1941.-45. brojnih elektrana evakuiran je u pozadinska područja, gdje su nove elektrane puštene u rad u rekordnom roku. Tijekom 1942.-44. uvedeno je 3.4 GW, uglavnom na Uralu, Sibiru, Kazahstanu i Srednja Azija. Tijekom ratnih godina izgrađena je 61 velika elektrana ukupnog kapaciteta oko 5 GW, Izvezeno je 14 tisuća kotlova, 1,4 tisuće turbina i preko 11 tisuća elektromotora.

U poslijeratnim godinama Elektrifikacija Zemlja se razvijala velikom brzinom. SSSR je do 1947. zauzimao drugo mjesto u svijetu (poslije SAD-a) po proizvodnji električne energije, a 1975. proizvodio je više električne energije nego Njemačka, Velika Britanija, Italija, Švedska i Austrija zajedno. Prosječni godišnji porast proizvodnje električne energije je povećan. Ako je 1966-70. prosječno iznosio 46,9 mlrd. godišnje. kW· h, zatim 1971-77 - 58,4 mlrd. kW· h. Instalirani kapacitet elektrana gotovo se udvostručio 1966.-77., a udio SSSR-a u svjetskoj proizvodnji električne energije 1977. porastao je na 16% prema 9,2% 1950. Podaci o dinamici proizvodnje električne energije u SSSR-u dani su u tablici koju smo sastavljen korištenjem internetskih podataka.

Proučavajući dostupne informacije, uvjereni smo da proizvodnja električne energije doprinosi ekonomska aktivnost zemlji, poboljšava uvjete života stanovništva. Ali za danas govorimo o ne samo o proizvodnji električne energije, već io njenoj uštedi.

Problemi uštede energije.

Upoznavši se s objavama u regionalnim novinama, doznali smo da se na našem području govori o problemu štednje električne energije. U skladu sa Saveznim zakonom "O uštedi energije i povećanju energetske učinkovitosti, izmjenama i dopunama određenih zakonskih akata Ruske Federacije", u okrugu Torbeevsky razvijen je općinski program uštede energije. Program uključuje plan informiranja stanovništva o radovima koji se provode, plan rada s organizacijama za uštedu resursa i opskrbu. Programeri vjeruju da se radi uštede energije u ulaze mogu ugraditi svjetiljke sa senzorima pokreta. U općinskim ustanovama zamijenite konvencionalne svjetiljke štedljivima.

Ovaj posao je već u tijeku na tom području. Na primjer, u ulazima nekih kuća ugrađene su žarulje sa senzorima pokreta. Prilikom ulaska u ulaz, svjetla se gase nakon zatvaranja ulaznih vrata.

Organizacija uštede energije u školi.

Naša škola provodi robote za uštedu električne energije. Tako npr. mi, učenici 8. razreda, provodimo društveni projekt“Štedimo svaki kilovat.” Moji kolege i ja smo proučavali pitanje štednje električne energije u školi i pokušavamo je uštedjeti gašenjem svjetla u onim prostorijama gdje za tim nema potrebe.

Provodimo propagandni rad među profesorima i učenicima naše škole, predlažemo gašenje svjetla u učionicama kada je prirodno svjetlo u granicama normale. Izradili smo informativni plakat o uštedi energije koji je postavljen u svim učionicama.

U razgovoru s ravnateljem škole Saygashev M.I. Doznajemo da je 2013. godine škola potrošila 31.755 kW, a 2014. godine – 29.930 kW. Pažljivim pristupom potrošnji električne energije škola je uštedjela 1825 kW energije. Radovi na uštedi električne energije nastavljaju se i ove godine.

Ušteda električne energije u obitelji

Načini smanjenja potrošnje energije u kući:

Uzmite pravilo da ugasite svjetla kad napustite sobu, čak i na nekoliko minuta;

Pri kupnji električnih proizvoda obratite pozornost na klasu uštede energije, dajte prednost klasi A, klasa G smatra se najneekonomičnijom;

Bolje je isključiti televizore i druge uređaje koji rade u stanju pripravnosti;

Ne ostavljajte punjač u utičnici, čak i bez telefona on nastavlja "sisati" energiju;

Koristite način rada za uštedu energije vašeg računala. Takve uštede će uštedjeti do 50% energije koju računalo troši;

Ne zaboravite očistiti filtere i vreće za smeće u svom usisavaču. Kada su onečišćeni, smanjuju propuh zraka i povećavaju potrošnju energije;

Izbjegavajte nedovoljno opterećenje perilice rublja i nemojte preopteretiti bubanj. Odaberite pravi program. Prije pranja rublje se može namočiti i potom oprati bez pretpranja, na što se troši do 30% energije;

Hladnjak ne postavljajte uz štednjak ili radijator - pri temperaturi zraka od oko 30° uređaj povećava količinu energije utrošene na hlađenje. Iz tog razloga ne stavljajte toplu hranu u hladnjak;

Čisti prozori također pomažu u uštedi novca - prljavo staklo propušta manje svjetla. Prašina na abažurima oduzima još 10 - 20% svjetla;

Svijetli materijali u uređenju stana reflektiraju do 70 - 80% svjetla, a tamni samo 10 - 15%;

Ako koristite električni štednjak, kuhajte na plameniku koji odgovara promjeru posude ili lonca;

Bolje je kuhati hranu ispod poklopca, što će uštedjeti do 20% vremena, a time i energije;

Očistite svoje električno kuhalo za vodu i uklonite kamenac na vrijeme. Zbog smanjenja toplinske vodljivosti povećava se vrijeme zagrijavanja vode.

Mislimo da će ove informacije biti korisne svakoj obitelji. Na temelju novinskih materijala izradili smo dopis i podijelili ga svim učenicima našeg razreda te postavili na informativni štand.

Radeći na studiji, izračunali smo količinu električne energije utrošenu za osvjetljenje 2-sobnog stana u kojem žive 4 osobe.

1) odrediti snagu svjetiljki u prostorijama i vrijeme njihova uključenja:

Koridor P=100 W – 5 sati;

WC P=80 W – 2 sata;

Kupaonica P=120 W – 5 sati;

Kuhinja P=160 W – 6 sati;

Soba P=180W – 5 sati;

Soba P=340 W – 5 sati.

2) izračunajte rad svjetiljki:

A=P kW × t h

A = 0,1 kW × 5 h + 0,08 kW × 2 h + 0,12 kW × 3 h + 0,16 kW × 6 h + 0,18 kW × 5 h + 340 kW × 5 h = 137, 4 kWh

3) utvrđuje trošak utrošene električne energije:

Trošak, rub. = A kWh x tarifa

Tarifa = 2,04 rublja / kWh.

Trošak = 137,4 kWh × 2,04 rub./kWh = 280,30 rub.

Korištenjem štednih žarulja značajno se smanjuje potrošnja obitelji.

Zaključak

Naše istraživanje je završeno. Pokušali smo pronaći načine za uštedu energije u školi i kod kuće. Po našem mišljenju, oni su učinkoviti i mogu dovesti do značajnih ušteda u školskom i obiteljskom proračunu.

Smatramo da bi svaki student i obitelj trebali sami odrediti svoj program štednje ili barem o njemu ozbiljno razmisliti. Što ozbiljnije pristupite ovom pitanju, rezultat će biti značajniji. Suočeni s rastućim državnim troškovima za proizvodnju energije, svatko od nas mora učiniti svoj dio kako bismo uštedjeli državna sredstva.

Istraživanje nam je pomoglo da shvatimo važnost teme i odredimo svoj životni položaj. Slažemo se da je danas potrebno zaštititi svaki kilovat. To je osobni, obiteljski i državni zadatak.

Razvoj ljudskog društva neraskidivo je povezan s upotrebom prirodni resursi našem planetu, uz sve veću potrošnju energije. Ali većina resursa nije obnovljiva. Time se povećava odgovornost ljudi prema budućim generacijama za pažljivo i racionalno korištenje resursa planeta, te po mogućnosti manjeg onečišćenja istog svim vrstama otpada. U svom radu razmatramo načine uštede energije u našoj školi.Razvoj ljudskog društva neraskidivo je povezan s korištenjem prirodnih resursa našeg planeta, uz potrošnju energije u sve većim razmjerima. Ali većina resursa nije obnovljiva. Time se povećava odgovornost ljudi prema budućim generacijama za pažljivo i racionalno korištenje resursa planeta, te po mogućnosti manjeg onečišćenja istog svim vrstama otpada. U našem radu tražimo načine za uštedu energije u našoj školi

Praktični zadaci 1. Odredite koliko se novca može uštedjeti zahvaljujući dnevnoj uštedi energije. 1. Odredite koliko se novca može uštedjeti zahvaljujući dnevnim uštedama energije. 2. Stvorite učinkovita pravila za uštedu energije za učenike i učitelje, memorandum "Štedite energiju". 2. Stvorite učinkovita pravila za uštedu energije za učenike i učitelje, memorandum "Štedite energiju".

Štednja energije u školi počinje s osvještavanjem te potrebe. A očitanja električnog brojila, koja glasuje u rubljima u vašem smjeru s rastućim tarifama za električnu energiju, jasno će vam reći da je ušteda električne energije u školi nužna. Prvi. Najviše jednostavno rješenje Ono što se već sada može učiniti je nabavka štednih lampi. U našem razredu žarulje sa žarnom niti zamijenjene su fluorescentnim svjetiljkama, evo jednostavnog primjera takve uštede.

Prethodno se u učionici koristilo 6 žarulja sa žarnom niti Potrošnja energije po satu 6 * 50 W = 800 W Za tri sata dnevno 800 W * 3 = 2400 W Potrošnja energije tjedno 2400 W * 6 = W Potrošnja energije po mjesecu 2400 W * 24 = W Za razdoblje od listopada do ožujka W * 6 = W

Sada učionica koristi 24 fluorescentne svjetiljke Potrošnja energije po satu 24 * 20 W = 480 W Za tri sata 480 W * 3 = W Potrošnja energije tjedno 1440 W * 6 = 8 640 W Potrošnja energije po mjesecu 1440 W * 24 = W Za razdoblje od listopada do ožujka W*6 = W Ušteda potrošnje električne energije u učionici tijekom cijele godine je W

Analizirajući potrošnju i uštedu električne energije u razredu, zanimalo nas je koliko električne energije trošimo i štedimo u školi, u svim učionicama.U našoj školi za nastavu se koristi 12 učionica: -Energiju trošimo tijekom godine. 12* W = W -Ušteda potrošnje energije pri korištenju fluorescentnih svjetiljki 12* W = W Pitanje: koliko novca štedimo? W = 552,96 kWh Danas je tarifa za 1 kWh 295 rubalja 552,96 * 295 = rublja

Proračune uštede energije proveli smo koristeći samo jedan način uštede (zamjena žarulja sa žarnom niti štednim žaruljama). Ako uzmemo u obzir sve načine uštede električne energije (životni vijek žarulje, emisija svjetlosti, prirodno osvjetljenje, racionalno korištenje rasvjete i potrošnje električne energije tijekom radnog vremena), tada će ušteda električne energije i novca biti puno veća. U tu svrhu izrađene su i koriste se preporuke za uštedu električne energije u školi.

Kada odlazite s nastave na odmor, ugasite svjetla u učionici; pri odlasku na odmor ugasiti svjetla u učionici; ugasite svjetla u učionici kada ima dovoljno sunčeve svjetlosti; ugasite svjetla u učionici kada ima dovoljno sunčeve svjetlosti; prilikom uređenja učionice ne stavljajte veliko cvijeće na prozorske daske - blokirat će pristup dijelu svijeta; prilikom uređenja učionice ne stavljajte veliko cvijeće na prozorske daske - blokirat će pristup dijelu svijeta; kada uređujete učionicu, nemojte prekrivati prozore dugim tilom - on također apsorbira dio svjetlosne energije; kada uređujete učionicu, nemojte prekrivati prozore dugim tilom - on također apsorbira dio svjetlosne energije; Kada završite s radom na računalu, ne zaboravite ga isključiti; Kada završite s radom na računalu, ne zaboravite ga isključiti; ne uključivati laboratorijsku opremu bez dopuštenja nastavnika i bez potrebe, isključiti je odmah nakon završetka rada. ne uključivati laboratorijsku opremu bez dopuštenja nastavnika i bez potrebe, isključiti je odmah nakon završetka rada. Dragi učenici, ne zaboravite:

Možete uštedjeti do 20% energije korištenjem poklopaca na loncima i tavama; možete uštedjeti do 20% energije korištenjem poklopaca na loncima i tavama; uključite samo one plamenike štednjaka na koje ćete staviti posuđe; uključite samo one plamenike štednjaka na koje ćete staviti posuđe; otvorite vrata pećnice samo kada je potrebno; otvorite vrata pećnice samo kada je potrebno; tijekom procesa kuhanja koristite minimalnu količinu vode; tijekom procesa kuhanja koristite minimalnu količinu vode; zagrijte samo onoliko vode koliko vam je potrebno; zagrijte samo onoliko vode koliko vam je potrebno; veličina posuđa za zagrijavanje mora odgovarati veličini "palačinke" električnog štednjaka; veličina posuđa za zagrijavanje mora odgovarati veličini "palačinke" električnog štednjaka; Energiju možete uštedjeti pripremanjem jela na isključenom štednjaku koji dugo zadržava toplinu. Energiju možete uštedjeti pripremanjem jela na isključenom štednjaku koji dugo zadržava toplinu. Dragi kuhinjski radnici, ne zaboravite:

Naša postignuća: eksplanatorni rad s učenicima i nastavnicima dao je pozitivne rezultate. eksplanatorni rad s učenicima i nastavnicima donio je pozitivne rezultate. Ušteda energije u jesenskom razdoblju 2012. u odnosu na 2011. za 17%. Ušteda energije u jesenskom razdoblju 2012. u odnosu na 2011. za 17%.

§ 18. UŠTEDA ENERGIJE U ŠKOLI I KUĆI

U radu na očuvanju energije promatramo različite namjene energije u korisne svrhe i istražujemo mogućnosti postizanja istih rezultata uz manju potrošnju energije, uz korištenje izvora energije minimalne potrebne kvalitete i uz optimalno korištenje obnovljivih izvora energije. Ovdje se, umjesto iscrpnog popisa preporuka, može dati niz praktičnih primjera. U svakom konkretnom slučaju mjere uštede energije treba odabrati pojedinačno.

I zapamtite: uštedjeti jednu jedinicu energije mnogo je bolje nego proizvesti novu. Štedeći energiju kod kuće, također smanjujete rasipanje energije tijekom proizvodnje i transporta energije. Konačno, također smanjujete svoju izloženost okoliš.

Sretno vam u vašem važnom poslu!

Vježba:

Posjetite prodavaonicu hladnjaka i pitajte prodavača o potrošnji energije različitih modela. Izračunajte godišnju uštedu i ukupnu uštedu na temelju vijeka trajanja hladnjaka.

U mnogim situacijama ušteda energije nije samo stvar individualne odluke. Mnogi sustavi i tehnička rješenja već su popravljeni i potrebna je kolektivna odluka za njihovu zamjenu. U mnogim kućama stan se grije centralno iz toplinske mreže. Poboljšanja sustava često su uistinu potrebna, ali zahtijevaju angažman mnogih obitelji, energetskih poduzeća, komunalnih tehničara, proizvođača opreme itd. da bi se ostvarila.

Suvremeni energetski sustavi su složeni, au mnogim slučajevima rezultati napora za očuvanje energije ovise o sudjelovanju stručnjaka i velikih organizacija. No, s energijom se svi bavimo svakodnevno, a edukacijom i praktičnim djelovanjem na osobnoj razini svi možemo postati dio procesa poboljšanja.

Sve zajedno, to predstavlja veliki potencijal za uštedu energije i smanjenje utjecaja naših aktivnosti na okoliš. Uspoređujući općeprihvaćenu razinu potrošnje energije s primjerima njezine najučinkovitije uporabe, neki energetski stručnjaci predložili su termin „Faktor 4“. Dugoročno, cilj bi trebao biti ostvariti četiri puta više koristan rad od svake jedinice primarne energije. To će smanjiti potrošnju energije i utjecaj na okoliš te poboljšati životni standard.

Grijanje prostora

Možda onima koji žive u prašumi grijanje prostorija nije problem. Za nas koji živimo u hladnim podnebljima potrebno je osmisliti umjetne metode održavanja topline. Potrebna nam je dovoljno topla odjeća. Dobra odjeća omogućuje preživljavanje u sibirskoj zimi. Ali praktičnije je i udobnije moći skinuti svoju krznenu kapu u školi ili kod kuće. Ruski standardi definiraju ugodnu unutarnju temperaturu koja nije niža od +18 °C. Grijanje prostorija postalo je energetski vrlo intenzivno i skupo. Sustavi grijanja izgrađeni su kada su cijene energije bile niske i učinkovitost nije bila prioritet. Neučinkovitost grijaćih mreža često dovodi do nestašica goriva, a ekonomski ili tehnički problemi otežavaju održavanje ugodne temperature.

U očuvanju energije, problem nije kako isporučiti dovoljno topline. Naš problem je kako zadržati tu toplinu. Na primjer, soba je nekad bila grijana. Sada je postalo hladno. Gdje je nestala toplina?

Korištenje vruće vode

Grijanje vode zahtijeva mnogo energije. U većini stambenih zgrada u Rusiji koristite Vruća voda bila gotovo “besplatna”, a razina potrošnje postala je viša nego u drugim europskim zemljama. Mjerenja obavljena u Apatityju (regija Murmansk) 2000. godine pokazala su da je tamo jedna osoba potrošila više energije na toplu vodu nego cijela obitelj u Norveškoj (3600 kWh). U Norveškoj su mjerači potrošnje ugrađeni u svaki stan Vruća voda, koje svaka obitelj plaća zasebno.

Smanjenje potrošnje nije toliko stvar tehnologije koliko je stvar svijesti i motivacije za smanjenje izgubljene energije.

Metode uštede energije

Naši današnji domovi izgrađeni su bez puno razmišljanja o tome koliko će energije biti potrebno za održavanje zadovoljavajuće temperature u njima. Izolacija zidova, podova i krovova nije dovoljna. Ili su napravljeni od materijala koji dobro provode toplinu ili izolacijski slojevi nisu dovoljno debeli. Često se u zidovima zgrada formiraju "hladni mostovi" - slabo izolirana mjesta kroz koja toplina izlazi prema van.

Dodavanje izolacije postojećoj strukturi velik je i obično vrlo zahtjevan skup rad. Ali bilo bi sjajno dodati novu izolaciju prilikom remonta zidova i krova. Ako vam je soba jako hladna, čak i samo tepisi na najhladnijim zidovima i podovima te debele zavjese na prozorima pomoći će vam da je izolirate. Ali zavjese ne smiju prekrivati radijatore grijanja niti smetati grijanju prostorija! Najučinkovitiji i najlakši način da sami povećate uštedu energije je uklanjanje propuha iz pukotina, prozora i vrata. Starije kuće primaju mnogo više hladnog zraka nego što je potrebno za ventilaciju. Ako ruka osjeti propuh, onda je očito previše! Hladan propuh dolazi iz pukotina, prozora i vrata koji se ne zatvaraju dobro. Dobra je navika pripremiti svoj dom za zimu pronalaženjem i brtvljenjem pukotina.

Najbolje je početi s prozorima. Napuknuto staklo mora se zamijeniti, a pukotine moraju biti zalijepljene brtvama i/ili posebnom trakom. Također slabe točke su prostor između okvira prozora i zida, te u kutovima ili drugim mjestima gdje se spajaju različiti elementi.

S hladnjakom je ista situacija kao i sa stanom, treba ga održavati na temperaturi koja nam je potrebna. Hladnjak ima odgovarajuću opremu koja “pumpa” toplinu iznutra prema van. Kako bismo održali učinkovitost procesa, moramo paziti da unutra nema previše leda, a sam hladnjak je najbolje smjestiti u najhladniji dio stana kako bi temperaturna razlika između hladnjaka i izvana bila minimalna.

Vježba:

Pokažite da različiti materijali imaju različitu toplinsku vodljivost. Popijte šalicu vrućeg čaja. Umočite metalnu žlicu u šalicu i ona će se zagrijati. Ponovite isti pokus s drvenom žlicom i vidjet ćete da vrlo malo provodi toplinu.

Mirni zrak je loš vodič topline i može se koristiti kao izolator između stakala ili u zidovima. Možete biti u sauni na temperaturi zraka od 90°C, ali voda iste temperature će vas opeći. Osjetit ćete to kad poprskate vodu po štednjaku, jer će zrak postati vlažniji...

Teoretski, moguće je stvoriti potpuno neprobojnu sobu, npr kositar. Ako je prostorija dobro izolirana ili se nalazi u svemir, energije ili temperature ostat će ondje jako dugo, ali malo je vjerojatno da će biti pogodan za stanovanje. Stambeni prostor ima prozore i vrata. Trebamo ventilaciju da bismo dobili svjež zrak. Sve to omogućuje izlazak toplog zraka i prijenos topline kroz površine prostorije. Za nadoknadu njezinih gubitaka potrebna je stalna opskrba dodatnom toplinom.

U našim učionicama i domovima toplina se gubi na dva načina:

Propuh ili ventilacija, zbog čega topli zrak izlazi, a hladni ulazi.

Prijenos topline s toplih unutarnjih površina prostorije na hladne vanjske površine. Postoji mnogo načina za sprječavanje gubitka topline iz vašeg doma. Mnogi primjeri pokazuju da se potrebe za grijanjem mogu značajno smanjiti u novim domovima. Osnovno pravilo je koristiti izolaciju koja otežava prodor topline

kroz površine. Osim toga, potrebno je izbjegavati propuh. Svježi zrak koji ulazi u ventilaciju mora se zagrijati starim zrakom koji izlazi iz kuće. Toplinski gubici ne bi smjeli biti puno veći od “toplinskog otpada” iz raznih procesa u kući. Izvori takvog “toplinskog otpada” su ljudi, rasvjetna tijela i razna oprema.

Vježba: Nacrtaj svoju kuću iz snova sa svojim kolegama iz razreda. Nakon toga, morate "prodati" kuće jedni drugima. Istaknite kupcima nisku potrošnju energije za rad i održavanje kuće kako biste zauzvrat dobili dobru cijenu.

Vježba:

Izmjerite potrošnju tople vode u svom kućanstvu i izračunajte količinu energije potrebnu za zagrijavanje te količine vode. Potrošnju vode po minuti možete jednostavno izmjeriti mjerenjem vremena potrebnog za punjenje kante (na primjer, 1 ili 10 litara). Za izračun potrošnje energije potrebno je izmjeriti i temperaturu vode. Možete koristiti gore navedeni obrazac.

ZNAŠ LI TO...

Zbog niske toplinske vodljivosti kože stopala, ljudi mogu hodati po užarenom ugljenu, a da se ne opeku?

Je li Rusija jedna od najvećih regija u svijetu u kojoj su rasprostranjena CHP postrojenja (termoelektrane)? Uz povećanu učinkovitost, mogli bi postati najbolji i najfleksibilniji energetski sustavi u Europi. Osim što koristimo toplu vodu iz slavine, vodu zagrijavamo i kod kuhanja.

Većina perilica posuđa i rublja obično zagrijava vlastitu vodu pomoću električnih grijača. Ovaj proces također se često može poboljšati u smislu potrošnje energije.

ŠTO MOŽETE UČINITI SAMI:

Izolirajte prozore kako biste uklonili propuh.
Pronađite i uklonite hladan propuh iz vrata, pukotina i drugih mjesta.
Najhladnije površine u prostoriji prekrijte tepisima i drugim materijalima za toplinsku izolaciju.
Bolje je provjetravati tako da nakratko otvorite sve prozore, nego ih lagano otvarati na dulje vrijeme.

ŠTO JOŠ MOŽETE UČINITI

Ugradite individualne i automatizirane regulatore na radijatore grijanja u svakoj prostoriji (ako sustav grijanja u vašem domu to dopušta).
Koristite mehaničku ventilaciju s povratom topline.

ZNAŠ LI TO...

osjećate li hladnoću čak i pri visokim temperaturama zraka ako su površine u prostoriji hladne?
Hoće li vuneni džemper i dobre papuče stvoriti osjećaj topline bez podizanja temperature u prostoriji?
zbog niske toplinske vodljivosti kože stopala ljudi mogu hodati

vrući ugljen?

Čak i nisko zimsko sunce može zagrijati sobu kroz prozore? Zato razgrnite zavjese Sunčani dani ako vam je potrebna dodatna toplina.
Je li Rusija jedna od najvećih regija u svijetu u kojoj su rasprostranjena CHP postrojenja (termoelektrane)? Uz povećanu učinkovitost, mogli bi postati najbolji i najfleksibilniji energetski sustavi u Europi.

Osim što koristimo toplu vodu iz slavine, vodu zagrijavamo i kod kuhanja. Većina perilica posuđa i rublja obično zagrijava vlastitu vodu pomoću električnih grijača. Ovaj proces također se često može poboljšati u smislu potrošnje energije.

Savjeti za održavanje dobre klime u razredu:

Prozračite učionicu 2-3 minute. To omogućuje promjenu zraka bez hlađenja. Ovo je puno učinkovitije nego sjediti s otvorenim prozorom cijelu lekciju.
Nakon svakog sata prozračite učionicu.
Udaljite stolove od radijatora.
Odjenite se prikladno vremenu i temperaturi. Ne zaboravite da se neki ljudi bolje nose s vrućinom ili hladnoćom od drugih.
Zamijenite mjesta jer se neki učenici ne snalaze dobro na hladnoći, a drugi na vrućini.
Provjerite izlaze li svi iz učionice tijekom odmora.

PRIMJERI

Ekokuća u Novosibirsku

U Novosibirsku već nekoliko godina radi eko-kuća dizajnirana za jednu obitelj. U njemu je sezona grijanja tijekom koje je potrebno grijanje smanjena s 230 dana na 90 dana. Ovaj dom također ima i druge značajke eko-doma kao što je kompostiranje kućnog otpada i recikliranje otpadnih voda na licu mjesta.

Dječji vrtić u Kirovsku

Kirovski Dječji vrtić 12 u regiji Murmansk koristi se za demonstraciju kako se energetska učinkovitost može poboljšati u postojećim zgradama. Osim izolacije prozora i vraćanja topline u ventilaciju iz kuhinje, obnovljen je sustav grijanja. Novo rasklopno postrojenje postavljeno u podrumu omogućuje automatsku regulaciju grijanja. To povećava udobnost i smanjuje potrošnju energije.

Sve ove mjere smanjile su potrošnju energije za polovicu. Novi sustav zahtijevao je svjesniju upotrebu tople vode, što je rezultiralo daljnjim smanjenjem potrošnje energije.

Kuća bez grijanja

U Švedskoj, u Göteborgu, izgrađeno je 20 novih stanova bez ikakvog sustava grijanja. Dobro izolirana kuća spaja ugodnu unutarnju mikroklimu i nisku potrošnju energije. Za grijanje kuće tijekom zime dovoljna je toplina koju proizvode stanari kuće, rasvjetna tijela i druga oprema. U kući nema propuha, au sustavu ventilacije stari topli zrak zagrijava svježi zrak prije nego što uđe u kuću. Solarni kolektor na krovu zadovoljava polovicu potreba za toplom vodom. Cijena kuće nije veća od cijene obične kuće, i dodatna oprema brzo se isplati smanjenjem računa za energiju.

Metode uštede energije

Topla voda uglavnom se koristi za pranje, tuširanje i kupanje, pranje posuđa, pranje podova i pranje rublja. Pazite da u tu svrhu ne koristite više tople vode nego što je potrebno. Često je teško promijeniti stare navike, ali morate procijeniti svoju potrošnju tople vode i vidjeti postoji li način da je smanjite. Toplu vodu možete uštedjeti smanjenjem protoka vode ili njezine temperature. Pazite da voda ne teče nepotrebno i popravite slavine koje cure. Pranje velike količine posuđa pod mlazom vruće vode troši puno energije.

Ne ostavljajte vodu da teče dok perete zube. Kratko tuširanje troši puno manje vode nego punjenje kade. Ali tuš se također može poboljšati. Posebne štedljive glave tuša troše manje od 10 l/min, a istovremeno pružaju ugodno tuširanje.

Možda biste trebali izmjeriti protok vode u vašem tušu?

Prilikom kuhanja, veličina posude treba odgovarati veličini izvora topline i količini hrane koja se kuha. Također je važno ne koristiti više vode nego što je potrebno i smanjiti gubitak energije tako da pokrijete posudu poklopcem.

Što možete učiniti sami

Ne perite posuđe pod tekućom vodom; koristite utikač u sudoperu.
Ako smatrate da je voda u vašem tušu ili slavini prehladna, možete smanjiti dovod hladne vode.
Tuširajte se, a ne kupajte se. Kratko tuširanje troši manje vode nego punjenje kade.
Tuširanje treba biti udobno s protokom vode ne većim od 10 l/min. Izmjerite protok vode u svom tušu i potražite novu glavu tuša ako je protok previsok.
Popravite slavine za toplu vodu koje cure.
Prilikom kuhanja koristite poklopce i nemojte koristiti više vode nego što je potrebno.
Ispunite perilica za rublje Prije početka pranja provjerite program perilice i oznake na odjeći kako biste izbjegli korištenje previsokih temperatura.

ŠTO JOŠ MOŽETE UČINITI

Smanjite gubitke topline u toplinskim mrežama.
Pazite da tlak i temperatura u grijaćim mrežama nisu previsoki.

Primjeri

U Petrogradu i Lenjingradska oblast Od 2000. godine mnogi su stanovnici u svojim stanovima ugradili mjerače tople i hladne vode. Računi za vodu znatno su pali nakon što su ljudi počeli štedjeti vodu i plaćati prema stvarnoj potrošnji, a ne prema općim standardima. Kupnja i ugradnja mjerača košta oko 2500-3000 rubalja. Uz ekonomičnu potrošnju vode, ukupna mjesečna uplata za toplu i hladnu vodu smanjuje se za 300–400 rubalja u usporedbi sa standardima. Tako će se ugradnja brojila isplatiti za manje od godinu dana.

Korištenjem modernog štedljivog tuša i brigom o energiji možete značajno smanjiti potrošnju tople vode. Usporedimo li korištenje konvencionalnog tuša i tuša s modernom štedljivom mlaznicom jedne obitelji u St. Petersburgu, dobivamo sljedeće rezultate:

Obični tip tuša koristio je 26 L/min pri punom pritisku vode i 10 L/min tijekom normalnog udobnog tuširanja. Glava tuša koja štedi energiju bila je jednostavna za ugradnju i trošila je samo 10 l/min pri punom protoku i 7,5 l/min pri uobičajenom udobnom tušu. Novi nastavak mogao se postaviti na više položaja pomoću jednostavnog prekidača. Osim uobičajenog položaja tuša, bilo je moguće prebaciti na masažni način rada (7,5 l/min), na reducirani, lagani način tuširanja (4 l/min) te na položaj potpunog isključivanja.

Uobičajeno korištenje dodatka od 20 minuta daje sljedeće rezultate:

potrošnja vode tijekom masaže (5 min) - 50 litara;
kada se sapuni (7 min) - 0 litara;
prilikom pranja sapuna (5 minuta) - 32 litre.

Potrošeno je ukupno 80 litara vode, u usporedbi s 200 litara vode pri korištenju stare opreme i prijašnjih navika.

Ušteda energije iznosila je više od 4 kW/h! Ako želite izračunati vlastitu potrošnju, upotrijebite aktivnosti na kraju ovog poglavlja.

ZNAŠ LI TO...

Iz slavine će tijekom godine isteći 2000 litara ako iz nje istječe 10 kapi u minuti?
hrana postaje kuhana bez obzira kuha li se na jakoj ili laganoj vatri, jer vrelište ne prelazi 100°C.

Rasvjeta

Ljudima je za rad potrebna svjetlost. Izvorno smo dizajnirani da budemo aktivni tijekom dana i spavamo noću. U moderno društvo aktivnosti traju 24 sata dnevno i dosta vremena provodimo unutar zgrada gdje nema dnevnog svjetla. Osobito je velika potreba za dodatnom umjetnom rasvjetom za kratko vrijeme. zimskih dana u sjevernim krajevima.

Tekst rada je objavljen bez slika i formula.
Puna verzija Rad je dostupan u kartici "Radne datoteke" u PDF formatu

1. Uvod

Ne koristi se nikakva vrsta energije

skupo koliko i njegov nedostatak.

(Gomi Baba).

Tijekom posljednjih desetljeća postalo je očito da ljudska aktivnost ima značajan negativan utjecaj na prirodu. Time su stvoreni ne samo lokalni i regionalni ekološki problemi, ali se počela odražavati i na globalnoj razini, ubrzavajući procese klimatskih promjena na planetu. Nažalost, rijetko razmišljamo o tome kako i koliko energije trošimo na rješavanje konkretnih problema. Često trošimo previše energije tamo gdje bismo je mogli uštedjeti. Moj će vam rad pomoći razumjeti fizikalne principe očuvanja energije i naučiti kako ih primijeniti u praksi. Moramo naučiti kako organizirati svoje aktivnosti i koristiti dostupne tehnologije kako bismo ekonomično koristili energiju. ..

Predmet proučavanja - energetsko stanješkole.

Predmet proučavanja - praktične mjere štednje energije u školi za smanjenje neopravdanih gubitaka energije, smanjenje troškova potrošnje energije.

Cilj rada: saznati mehanizme gubitka energije, topline, vode i predložiti načine kako školu učiniti energetski učinkovitom.

Za postizanje ovog cilja postavljeni su sljedeći zadaci:

 proučiti Program uštede energije i poboljšanja energetske učinkovitosti škole za 2012. - 2015. godinu;

 napraviti analizu potrošnje energije i ekonomskih troškova MBOU SŠ 2 za 2016. godinu;

 izvršiti termovizijski pregled ogradnih konstrukcija;

 provesti pokus postavljanja reflektora topline iza grijaćih tijela;

 provesti eksperiment s ciljem smanjenja troškova opskrbe vodom.

 izraditi i podijeliti informativne listove u školi o uštedi energije.

Hipoteza: Pretpostavimo da će korištenje metoda uštede energije uštedjeti energetske resurse i materijalne troškove škole.

Praktični značaj. Primjenom fizikalnih zakona pri proučavanju uštede energije i energetske učinkovitosti u školi razvijamo praktične vještine pri učenju fizike. Analiza provedena tijekom istraživački rad o potrošnji energije i ekonomskim troškovima za 2016. godinu, kao i eksperimentalno ispitane metode smanjenja energetskih resursa koristit će se u budućnosti u provedbi programa poboljšanja energetske učinkovitosti škola. Ove metode mogu koristiti i druge škole. Ušteda energije u školi ima ogroman potencijal. Potrebno je učiti od djetinjstva da budu oprezni s strujom, toplinom i vodom.

2. Materijali i metode istraživanja

Materijal smo započeli prikupljati u listopadu 2016. u školi br. 2, u sklopu Tjedna energetske učinkovitosti. Sudjelovali smo u događanjima za uštedu energije: cool sat, kampanje “Štedimo električnu energiju”, podjela informativnih listova.

Pronašli smo osnovne podatke nakon proučavanja školske dokumentacije 2.: Program uštede energije i povećanja energetske učinkovitosti za 2012. - 2015.; dnevnici očitanja za 2015.-2016. za električnu energiju, hladnu i toplu vodu, toplinu; dokumentira ekonomske troškove potrošnje energije. Na internetu na vladinim web stranicama informacijski sistem iz područja uštede energije i povećanja energetske učinkovitosti upoznali smo se sa zakonskim dokumentima iz područja energetske učinkovitosti. Saznali smo da u skladu sa zahtjevima iz članka 1. članka 24. Saveznog zakona br. 261 od 23. studenog 2009. „O uštedi energije i povećanju energetske učinkovitosti te o uvođenju izmjena i dopuna određenih zakonodavnih akata Ruske Federacije“, općinska ustanova dužan je osigurati smanjenje potrošnje vode, toplinske energije, električne energije i dr. u roku od 5 godina, za najmanje 15% količine koju je stvarno potrošio u 2009.

Analizirali smo potrošnju energije i ekonomske troškove škole za 2016. godinu, izradili dijagrame i donijeli zaključke. (Dodatak 1 tablica 1-5; dijagrami 1-5).

Kako bismo potvrdili našu hipotezu, u prosincu 2016. godine proveden je eksperiment s ciljem smanjenja troškova vodoopskrbe. Pri čemu smo izračunali optimizaciju potrošnje vode ugradnjom spremnika u sanitarne prostorije (wc) kako bi se smanjila potrošnja vode. . (Prilog 2, termogram 1-4, autor fotografije 1-2).

U siječnju 2017. proveli smo eksperiment postavljanja reflektirajućih zaslona iza grijaćih tijela, nužnih za smanjenje potrošnje toplinske energije i ekonomskih troškova. (Prilog 3-4, termogram 1-4, foto autor. 1,2,3).

U 2017. godini obavljen je termovizijski pregled zaštitnih konstrukcija škole. Svrha: odrediti smanjeni otpor prijenosu topline ogradnih konstrukcija i na mjestima sa zaslonom koji reflektira toplinu ugrađenim iza uređaja za grijanje. (Prilog 2, termogram 1-4, autor fotografije 1-2).

Izradili smo i distribuirali informativne listove o uštedi energije u sanitarnim prostorijama, uredima, blagovaonici i hodnicima školske zgrade.

Istraživačke metode korištene u mom radu bile su:

 pretraživanje i sistematizacija informacija iz različitih izvora;

 komparativna analiza dokumenata;

 dijagramiranje, ekonomski proračuni;

 postavljanje pokusa i praćenje njegovog odvijanja.

Zakon održanja energije i pojam uštede energije

Najlakši način za smanjenje onečišćenja okoliša je štednja energije, odnosno pametnije korištenje energije. Jednom riječju, to se zove "ušteda energije". Cijelo čovječanstvo i svaki pojedinac treba štedjeti energiju. Manjim korištenjem neobnovljivih izvora energije smanjujemo količinu štetnih emisija u atmosferu.

Ljudska potrošnja energije stalno raste. Upoznali smo se u sedmom razredu sa zakonom održanja energije. Količina energije u prirodi je stalna. Pojam energije susrećemo kad god želimo proučavati bilo koji proces koji se odvija u prirodi. Svjetlosna, toplinska, zvučna, mehanička, električna energija različiti su oblici energije koji su međusobno blisko povezani. Kakva je veza? Svaki put kada dođe do neke promjene u svijetu oko nas, energija mijenja oblik.

U zatvorenom sustavu količina energije ostaje konstantna. Energija se ne pojavljuje niotkuda i ne nestaje bez traga, može samo prijeći iz jednog oblika u drugi. Kada se opisuje takav prijelaz, obično se govori o potrošnji energije.

Rusija je, unatoč dugotrajnim poteškoćama, ostala “energetska velesila” - vlasnik jednog od najvećih svjetskih potencijalnih izvora energije. Njegov teritorij, koji čini otprilike 10% Zemljine kopnene mase s populacijom od samo 2,6% svjetske populacije, sadrži više od 32% dokazanih rezervi plina, 13% nafte i 25% ugljena. Ali čak i uz takvo obilje, problem očuvanja resursa jedan je od ključnih za Rusiju.

Ušteda energije je najjeftiniji “izvor” energije. Dana 23. studenog 2009. D. A. Medvedev potpisao je Savezni zakon br. 261, koji je prethodno usvojila Državna duma, "O uštedi energije i povećanju energetske učinkovitosti te o uvođenju izmjena i dopuna određenih zakonodavnih akata Ruske Federacije." Slijeđenje načela "učiniti više s manje" koristit će svima. Škole su ozbiljni potrošači energije: električne i toplinske. Gotovo sve obrazovne zgrade izgrađene su dosta davno, kada je malo tko razmišljao o štednji.

Tehnologije uštede energije u školi: primjena i učinkovitost

Trenutačno troškovi energije čine značajan dio troškova mnogih institucija. U kontekstu povećanja tarifa i cijena energenata nedopustivo je njihovo rasipno, neučinkovito korištenje. Stvaranje uvjeta za povećanje učinkovitosti korištenja energetskih resursa postaje jedan od prioritetnih zadataka razvoja institucija. Za procjenu financijskih troškova utrošenih energenata (toplina, električna energija, voda iz slavine) analizirali smo plaćene račune škole br. 2 za 2015.-2016. Zbirni podaci o potrošnji energije i financijskim troškovima prikazani su u tablicama i dijagramima (Prilog 1, tablica 1-3, dijagram 1-3).

Zaključci: Analiza gore navedenih podataka o potrošnji energije pokazuje da su ukupni troškovi energetskih resursa u 2016. bili veći nego u 2015. i iznosili su 8821,6 tisuća rubalja:

Račun plaćanja za električnu energiju iznosi 743,7 tisuća rubalja;

Plaćanja za toplinsku energiju iznose 7.933,6 tisuća rubalja;

Za plaćanje vode iz slavine 144,3 tisuća rubalja.

Najveći udio potrošnje energije i financijskih troškova otpada na potrošnju toplinske energije, a to je zbog činjenice da je grijanje zgrade ustanove organizirano centralno. A ujedno i najveći udio potrošnje električne energije u odnosu na 2015. te vodoopskrbe. Proučavajući program uštede energije i povećanja energetske učinkovitosti Gradske proračunske obrazovne ustanove Srednja škola br. 2 za 2012.-2015., otkrili smo glavne razloge za pojavu neproduktivnih gubitaka topline i energetskih resursa u ustanovi:

Odsutnost automatska kontrola opskrba toplinom, što dovodi do prekomjerne potrošnje toplinske energije;

Pogrešna regulacija grijaćih mreža, kršenje cjelovitosti izolacije opreme koja troši toplinu;

Zastarjeli sustav napajanja i rasvjete;

Loše stanje vodoopskrbnog sustava i nedostatak izolacije.

Kako bismo proučili potrošnju toplinske energije, proveli smo termovizijsko snimanje ovojnice zgrade pomoću termovizijske snimke FLIR T460.

Cilj: identificirati neracionalne gubitke topline kroz ovojnice zgrade. Termografija je obavljena u unaprijed određenim prostorima sa snimanjem termograma okvir po kadar i simultanim snimanjem tih područja termovizijskom kamerom u večernjim satima - 31.01.17. u 20.00 sati (Dodatak 2. Termogram 1,2, 3,4; fotografija 1,2)

Zaključak: na temelju rezultata termovizijskog ispitivanja ogradnih konstrukcija srednje škole MBOU br. 2 otkriven je veliki gubitak topline kroz zidove glavne i dodatne zgrade; kroz podrum zgrade; neizolirani prozori; kroz zidove, na mjestima gdje su instalirani radijatori; kroz vrata.

Proučavajući program uštede energije i povećanja energetske učinkovitosti MBOU Srednje škole br. 2 od 2012. do 2015. godine, upoznali smo se s mjerama uštede energije. Jedna od mjera za očuvanje topline je postavljanje toplinski reflektirajućih zaslona iza grijaćih uređaja.

Na temelju fizikalnog zakona zračenja i emisije sva tijela čija je temperatura iznad apsolutne nule emitiraju infracrveno zračenje. Količina zraka koju neko tijelo apsorbira izražava se pojmom emisije.

Iznijeli smo hipoteza: zbog sposobnosti tijela da apsorbiraju toplinsku energiju, materijali s niskim koeficijentom emisije zračenja mogu se koristiti za očuvanje topline u prostorijama, čime se smanjuju troškovi potrošnje toplinske energije škole.

Svrha pokusa: Pomoću termovizije i toplinsko reflektirajućeg zaslona doznajte mogućnosti smanjenja gubitaka topline u školskim učionicama.

od 17.02.17 od 19.00 do 18.02.17 do 19.00

Napredak eksperimenta br. 1:

1. Mjerimo sobnu temperaturu i bilježimo je u tablicu (Prilog 4, tablica 1).

2. Aluminijska folija postavljen na podlogu od polietilenske pjene iza radijatora na zidu

3. Dan kasnije snimamo spektralnu sliku s ulice termovizijskom kamerom FLIR T460. (Prilog 3, fotografije 1-2, termogram 1,2).

4. Upiši podatke u tablicu i izvedi zaključak (Prilog 4, tablica 1).

Zaključak : Kao rezultat eksperimenta, temperatura u prostoriji porasla je za 1 stupanj, a temperatura zida zgrade gdje je postavljen toplinski štit prema spektralnoj slici porasla je za 2,5 stupnja. Na temelju stvarnih podataka o potrošnji i plaćanju energije za 2016. godinu, ušteda od ugradnje reflektora bit će 2%. Procjena godišnjeg ekonomskog učinka ugradnje reflektora prikazana je u programu energetske učinkovitosti škole (Dodatak 4. Tablica 2.)

Zgrada je opskrbljena hladna voda po jedan ulaz od državnog unitarnog poduzeća "Kandalakshavodokanal". Potrošnja vode provodi se za kućanske potrebe: blagovaonica, sanitarne prostorije, čišćenje prostorija, zalijevanje biljaka. Sukladno stvarnom obračunu potrošnje vode za 2016. godinu i troškovima korištenja vode, uštede u energentima mogu se ostvariti sljedećim mjerama:

ugradnja regulatora protoka vode, koji se koriste u cijelom civiliziranom svijetu. Regulator protoka vode automatski regulira tlak vode i značajno će povećati stupanj uštede jer se smanjenjem tlaka smanjuje potrošnja.

Promatrajući potrošnju vode u sanitarnim prostorijama, uvjerili smo se da se prilikom ispuštanja u kanalizaciju troši velika količina vode. Proučavajući Arhimedov zakon “Djelovanje tekućina i plinova na tijela uronjena u njih” u razredu, odlučili smo izvesti eksperiment koji se temelji na ovom zakonu: “Sila uzgona koja djeluje na tijelo uronjeno u tekućinu jednaka je težini tekućina koju je ovo tijelo istisnulo.”

Svrha eksperimenta: saznati učinkovitost korištenja metode za uštedu opskrbe hladnom vodom pomoću Arhimedova zakona.

Hipoteza: Pretpostavimo da će posuda postavljena u spremnik vode uštedjeti količinu hladne vode koju istisne vlastito tijelo.

Vrijeme eksperimenta: od 25.01.17 u 14.00 sati

Potrebna oprema: posude zapremine 4,5l i 1l, ravnalo štoperica

Napredak eksperimenta br. 2.

1.Uzmite posudu od 4,5 litara i napunite je vodom

2. Izmjeri visinu vode u posudi i zabilježi je u tablicu

3. Izračunajte potrošnju vode pri ispuštanju po jedinici vremena (ml/s)

(Prilog br. 5, tablica br. 1)

4. Ulijte vodu iz posude od 4,5 litara do oznake od 16 cm i uronite zatvorenu posudu zapremine 1 litre. Visina tekućine je porasla na prethodnu razinu, tj. 22 cm.

5. Izračunajte potrošnju vode tijekom ispuštanja po jedinici vremena (ml/s)

(Prilog br. 5, tablica br. 2)

Pri analizi rezultata pokusa proizlazi da je potrošnja vode tijekom odvodnje po jedinici vremena gotovo ista (42-44,2 ml/s). U drugom slučaju povećao se volumen vode i njezina razina zbog potopljene zatvorene posude, a potrošnja vode pri ispuštanju bila je gotovo ista.

Zaključak: kada se uroni u zatvorenu posudu, volumen vode se povećava ne zbog svoje količine, već zbog volumena istisnute tekućine, što zapravo smanjuje potrošnju vode u posudi.

Ova metoda štednje bit će učinkovita za korištenje u sanitarnim prostorijama i spremnicima za otpad. Potrošnja vode smanjit će se za 1 litru zbog posude od 1 litre uronjene u nju. Teoretski, smanjenje potrošnje vode ovom metodom štedi potrošnju hladne vode.

Školu pohađa 612 učenika. Recimo da sanitarnu prostoriju tijekom dana posjeti 306 ljudi, čime se pri ispuštanju svake osobe dnevno uštedi 306 litara vode. Za mjesec dana ušteda će biti: 24*306=7,4 kubnih metara

Na temelju istraživačkog rada za učinkovitiju uštedu energije u školama, razvili smo i priopćili sljedeća pravila svakom učitelju i učeniku distribucijom informativnih listova:

Provesti rad s objašnjenjima među nastavnicima, učenicima i njihovim roditeljima s ciljem usađivanja osjećaja ekonomičnosti i štedljivosti u korištenju električne energije.

Svjetla na stubištima moraju biti ugašena danju.

U električnim razvodnim ormarima i podrumima svjetlo treba biti upaljeno samo kada se u tim prostorijama izvode radovi. Takvo pažljivo korištenje električne energije može donijeti i do 30% uštede.

Izradili smo i učenicima i nastavnicima podijelili informativne listove sa savjetima za uštedu energije. Obavijesti smo objesili u uredima, blagovaonici i zahodima. ( Dodatak 6)

Zaključci:

Kao rezultat istraživačke aktivnosti Proučavali smo literaturu, programske dokumente, časopise o energetskom računovodstvu i internetske stranice o uštedi energije u Ruskoj Federaciji.

Analizirali smo potrošnju energije i ekonomske troškove škole za 2016. godinu, izradili dijagrame i donijeli zaključke.

U siječnju 2017. proveli smo eksperiment postavljanja reflektirajućih zaslona iza grijaćih tijela, nužnih za smanjenje potrošnje toplinske energije i ekonomskih troškova.

Izvršili smo termovizijski pregled ogradnih konstrukcija škole i utvrdili uzroke gubitaka topline, te njihovo otklanjanje.

Izradili smo i distribuirali letke o uštedi energije u sanitarnim prostorijama, uredima, blagovaonici i hodnicima školske zgrade.

Materijali koje smo proučavali omogućuju nam da potvrdimo hipotezu: da će korištenje metoda uštede energije uštedjeti energetske resurse i školske troškove.

Zaključak i izgledi:

Ovaj rad je posvećen analizi suvremenih tehnologija za uštedu energije i odabiru najučinkovitijih od njih u odnosu na obrazovna ustanova MBOU Srednja škola br.2.

Dakle, mjere uštede energije omogućuju rješavanje čitavog niza problema: uštedu velike količine energetskih resursa, smanjenje opterećenja okoliša. Bez sumnje, raširena uporaba tehnologija za uštedu energije samo je pitanje vremena. Vjerujem da će poticanje projekata uštede energije i promicanje uštede energije unutar škola (provođenje nastave fizike i ekologije u školama, organiziranje izložbi, seminara, natjecanja, distribucija letaka i brošura, izdavanje priručnika o uštedi energije) doprinijeti uvođenju energetskih tehnologija. .

Popis korištenih izvora i literature:

1. Danilov, N.I. Ušteda energije - od riječi do djela / N.I. Danilov - Ekaterinburg, Energo-Press, 2000.

2. “Elektroprivreda. Graditelji Rusije. XX. stoljeće" M.: Master, 2003;

3. Iškin V. Energetska sigurnost- jedan od temelja sigurnosti zemlje / Svijet komunikacija. - 2008. - br. 1;

4. Mironov S. Energetski biznis u Rusiji / Energopolis. - 2009. - br. 3(19);

5. Statistika globalne snage. - Službena stranica Međunarodne agencije za energiju;

6. Program uštede energije i povećanja energetske učinkovitosti za 2012.-2015. Centar za energetsku učinkovitost INTER RAO UES, Murmansk

Prilog 1.

Stol 1.“Obračun potrošnje vode za 2015.-2016. i ekonomskih troškova”

Razdoblje	Potrošnja vode (s/w, g/w) (prema mjernim uređajima)
	opskrba vodom, kubičnih metara	troškovi, tisuća rubalja

siječnja
veljača
ožujak
travanj

lipanj
srpanj
kolovoz
rujan
listopad
studeni
prosinac
UKUPNO

Dijagram 1.“Potrošnja tople i hladne vode za 2016. godinu”

Tablica 2.“Obračun potrošnje toplinske energije za 2015.-2016

i ekonomski troškovi"

Razdoblje	Potrošnja goriva (po mjernim uređajima)
	toplinska energija, Gcal	troškovi, tisuća rubalja

siječnja
veljača
ožujak
travanj

lipanj
srpanj
kolovoz
rujan
listopad
studeni
prosinac
UKUPNO

Dijagram 2.“Potrošnja toplinske energije za 2016. godinu”

Tablica 3.“Obračun potrošnje električne energije za 2015-2016 i ekonomski troškovi”

Razdoblje	Potrošnja električne energije (prema mjernim uređajima)
	napajanje, kW	troškovi, tisuća rubalja

siječnja
veljača
ožujak
travanj

lipanj
srpanj
kolovoz
rujan
listopad
studeni
prosinac
UKUPNO

Dijagram 3.“Potrošnja toplinske energije 2016.”

Dodatak 2.

Slika 1. Termovizijsko ispitivanje Slika 2. Termovizijsko ispitivanje

glavna zgrada inspekcijska soba br.1, 1. kat

Termogram 1

Pregled podruma.

Termogram2

Pregled glavne zgrade

Termogram3

Termogram4

Pregled zida na kojem su postavljeni radijatori

Dodatak 3.

Termogram 1

Eksperiment br. 1 (prije eksperimenta)

Termogram 2

Eksperiment br. 1 (nakon eksperimenta)

Fotografija autora. 1.

Eksperiment br. 1

Fotografija autora. 2.

Eksperiment br. 1

(ugradnja termoreflektora)

Fotografija autora. 3.

Eksperiment br. 1 (ekran koji reflektira toplinu)

Dodatak 4.

Tablica 1. “Eksperiment br. 1”

Razdoblje	Soba (ured br. 1 na 1. katu glavne zgrade)
Razdoblje	Temperatura u uredu (ṭk)	Temperatura radijatora (ṭr)	Temperatura zida prema spektralnoj slici (ṭs)	Konačni pokazatelji

Prije iskustva				1-ṭk2 = 1°
Nakon iskustva				ṭr1 - ṭr2 =58-55 =3S°
Nakon iskustva				ṭs1 - ṭs2 = - 16,4° - 14,2°=2,2°

Zaključak: sobna temperatura se povećala za 1 stupanj, temperatura zida iza radijatora smanjila se za 2,2 stupnja Celzijusa, tj. manje se grijao, a toplina je ostala u sobi.

Tablica 2. Procijenjeni godišnji učinak

Indeks	Jedinica	Značenje
Broj radijatora grijanja
3 uređaja za grijanje		Lijevano željezo
Emisivnost zaslona koji reflektira toplinu
Prijenos topline tijekom razdoblja grijanja
Smanjenje gubitka topline iz grijaćih uređaja prilikom postavljanja zaslona koji reflektiraju toplinu
Ekonomski izrazi

Dodatak 5.

Tablica broj 1 Visina vode u spremniku h 1 =22,5 cm

iskustvo	V vode, ml	t prosj., s	V vode, ml prosj.	Potrošnja vode u jedinicama vrijeme

Tablica broj 2 Visina vode u spremniku h 2 = 22,5 = 16 cm (voda ulivena u posudu) +4,5 cm (razina je porasla zbog uranjanja posude od 1 litre)