close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
1
Тема: «Энергосбережение в квартирах»
Автор работы: Штепа Дмитрий
Мурманская область, г. Снежногорск, МБОУ ООШ № 269 ЗАТО Александровск, 7-В класс
Введение
Актуальность работы
Россия относится к одной из самых холодных стран мира, но при этом теплоизоляция
зданий не соответствует мировым стандартам. На отопление помещений у нас тратится в 3
раза больше энергии, чем в скандинавских странах. До сих пор строят кирпичные или
деревянные дома без использования дополнительной теплоизоляции, хотя их теплопотери в
четыре раза больше нормативных и соответственно гораздо выше счета за отопление.
Проблема разумного использования энергии является одной из острых проблем
человечества. Современная экономика основана на использование энергетических ресурсов,
запасы которых истощаются и не возобновляются. Способы производства энергии наносят
непоправимый ущерб природе и человеку. Медики считают, что здоровье человека на 20%
зависит от состояния окружающей среды. Поэтому необходимо сохранять энергию.
Выполняя исследование энергосбережения в квартирах Снежногорска, я вместе с
друзьями участвовал во
Всероссийском проекте "Удивительный мир физики". Работа
сертифицирована Ярославским Центром телекоммуникаций и информационных систем в
образовании
(http://projects.edu.yar.ru/physics/12-13/),
имеет
прикладной характер и
интересна тем, что даёт конкретные рецепты, как экономить денежные средства гражданам
России за счёт энергосбережения в своих квартирах.
Проблема: в России на одну тысячу долларов США социальных расходов приходится
свыше 20 т условного топлива, в то время как в странах Скандинавии, близких нам по
климатическим условиям, эта энергоемкость составляет от 1 до 3 т условного топлива».
Предмет исследования: изучение энергосбережения.
Объект исследования: квартиры учащихся нашей школы.
Гипотеза: если мы будем экономить энергию, то в квартире будет комфортно и появятся
дополнительные денежные средства.
Цель работы: сэкономить как можно больше энергии в своей квартире.
Задачи:
1. изучить литературу по энергосбережению и выяснить, как можно экономить энергию у
себя дома;
2. исследовать сколько энергии удалось сэкономить за 1 день, провести систематизацию
связей, обобщить результаты исследования, выявить основные способы экономии энергии в
квартире;
3.распространить свой опыт, выступая перед учениками младших классов;
2
4. изготовить памятку для родителей.
Методы исследования: классификация, эксперимент, наблюдение, анализ и синтез, метод
научной абстракции.
План работы:
№ Название этапа
1. Сбор информации
2.
3.
Подготовительный
теоретический этап
Практическая
часть
работы.
Проведение
эксперимента
по
энергосбережению у себя
дома.
4.
Обработка
результатов
эксперимента
5.
Обобщение результатов
6.
Изготовление
памятки,
создание
презентации,
проведение урока-беседы с
младшими школьниками.
Что надо сделать?
Подобрать
литературу
по
энергосбережению.
Изучить теорию по теме «Экономия
энергии в квартирах».
1.Исследовать, сколько энергии удалось
сэкономить за 1 день?
2. Сравнить количество сэкономленной
электроэнергии
нашей
команды
с
количеством
сэкономленной
электроэнергии одноклассников.
3. Снять показания водомерных счётчиков
в дни, когда экономил и не экономил воду.
По результатам исследований и расчётов
составить таблицы и построить диаграммы.
Описать свои действия и находки,
проверить гипотезу, сделать вывод.
Выявить
основные
способы
энергосбережения в квартирах. Найти
возможность для теплосбережения в
квартирах.
Составить памятки для родителей по
энергосбережению
в
квартирах,
подготовить
сценарий
выступлениябеседы. По итогам проведения урока
подготовить
видеосюжет,
создать
презентацию (среда Microsoft Power Point).
Сроки
До
30.11.12
До
30.11.12
До
01.08.12
Выполнено
25 .11.12
25 .11.12
01 .08.12
До
01 .12.12
01.12.12
г.
До
01.12.12
02.12.12
До
04.10.13
03.10.13
Теоретическая часть
Глава 1.
1.1. Возобновляемая энергия
Альберт Эйнштейн
Е=mc2
Великий физик
Эйнштейн доказал, что полную энергию можно
определить по формуле Е=mc² . Получается, что в каждой песчинке
– колоссальное количество энергии. Почему же человечество
испытывает энергетический кризис?
До Х века была эпоха мускульной энергетики. Источником
энергии служила химическая энергия пищи, превращающаяся в мускульную силу человека, а
позже и прирученных животных. Эпоха механоэнергетики существовала до XVIII века. В
этот
период
человек
стал
использовать
механическую
энергию
возобновляющих
энергоресурсов – энергию речной воды и ветра. ХХ век − эпоха химической
теплоэнергетики. Она еще не закончилась. Главный источник энергии во многих странах –
это химическая энергия, выделяющаяся при сгорании органических ископаемых: каменного
угля, нефти и т.д. А основная движущая сила - энергия пара или газов в тепловых двигателях.
3
Возобновляемая энергия – это энергия из источников, которые по человеческим масштабам
являются неисчерпаемыми. Основной принцип заключается в её извлечении из постоянно
происходящих в окружающей среде процессов (подробнее см. Приложение № 6).
1.2.Возобновляемые источники электроэнергии в скандинавских странах.
Норвегия.
На
острове
Утсира
появилась
уникальная
электростанция.
Она
вырабатывает электроэнергию в виде чистого водорода, позволяя жителям не зависеть от
материковых поставок электричества. На острове живет 210 человек, во время шторма часто
бывают перебои электроэнергии. Ветроэлектростанция на острове не работала во время
ураганов и в безветренную погоду.
Дания. Энергия ветра используется в Дании и производит пятую часть всей
электроэнергии, ТЭЦ, ГЭС.
1.3.Выработка электроэнергии на Кольском полуострове. Кольская АЭС вырабатывает в
год-12 -12,3млрд кВт/ч; 17 гидроэлектростанций до 6,5 млрд. кВт/ч в год, 5 ТЭС. Апатитская
ТЭС до 0,8 млрд. кВт/ч. В Мурманской области вырабатывается в год 19-20 млрд. кВт/ч
(1,8% в эл. эн. России, 70% дефицита в электрической энергии). Кольская АЭС
перевыполнила план по выработке электроэнергии на 103,7%, выработав 983 млн кВт.ч
электроэнергии. Об этом ИА «Росбалт-Север» сообщили в пресс-службе атомной
электростанции.
Основные вехи с участием ЗАО «Ветроэнерго»: 2001 г.  первый опыт освоения энергии
ветра  строительство демонстрационной ВЭУ WINCON-200 мощностью 200 кВт в районе
отеля «Огни Мурманска». Установка была пущена в экспериментальную эксплуатацию и за
период до 2003 года выработала более 1,5 млн кВтч электроэнергии, которая на
безвозмездной основе была потреблена отелем «Огни Мурманска». В результате отель
получил значительную экономию электроэнергии и заметный эффект энергосбережения.
1.4. Энергосбережение в ЗАТО Александровск. Проекты приливных гидроэлектростанций
детально разработаны в инженерном отношении, экспериментально опробованы в
нескольких странах, в том числе и на Кольском полуострове. Продумана даже стратегия
оптимальной эксплуатации приливной электростанции (ПЭС): накапливать воду в
водохранилище за плотиной во время приливов и расходовать ее на производство
электроэнергии, когда наступает “пик потребления” в единых энергосистемах, ослабляя тем
самым нагрузку на другие электростанции.
Я живу в городе Снежногорске, который входит в ЗАТО
Александровск Мурманской области также, как и город Полярный, где
расположена Кислогубская ПЭС. Кольский залив и побережье Охотского
План Снежногорска
моря могут дать до 100 ГВт энергии за счет использования приливных
4
электростанций (ПЭС). Для отопления и освещения среднего поселка за
Полярным кругом достаточно всего 2 МВт энергии. Поэтому я считаю, что
для нашего региона лучший из видов возобновляемых источников
энергии – это энергия приливов и отливов.
Также я хочу предложить использовать энергию полярных сияний,
так как мы живем за Полярным кругом (подробнее см. Приложение № 6).
Глава 2.
2.1.Теплопотери в здании. Потери тепла в
доме происходит в основном по трем путям:
конвекция, теплопроводность и излучение.
2.1.1. Конвекция. Воздух из помещения, нагретый до комнатной температуры, покидает
строение и замещается холодным воздухом с улицы. Порядка 60% теплопотерь происходит
через вентиляцию. Тепло «вылетает в трубу». Исключать воздухообмен с внешним миром
нельзя, он нужен для поддержания нормального уровня влажности и содержания кислорода.
Но процесс должен быть управляемым. Это достигается герметизацией помещения и
перекрытия вентиляционных отверстий.
2.1.2. Инфракрасное излучение. 65-80% от остающихся теплопотерь приходится на
тепловое излучение. Все предметы излучают инфракрасное излучение, которое проникает
наружу, унося с собой тепло. Для улучшения освещения комнат отделку стен и потолка надо
делать светлой: стены отражают 70-80 % света, в то время как темные  10-15%.
2.1.3. Прямая теплопередача (теплопроводность) сквозь стены, пол и потолок.
Самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты от более нагретых тел к
менее
нагретым

теплопроводность
является
самой
главной
характеристикой
теплоизоляционных материалов. Чем выше плотность материалов, тем больше прочность и
морозостойкость, и тем меньше теплоизоляционные свойства и водопоглощение.
За счет разницы внутренней и наружной температуры происходит теплообмен. Тепло
переносится из помещения наружу. Этот способ потери тепла существенен в бетонных
конструкциях. Древесина, кирпич, пеноблок обладают низкой теплопроводностью, а именно
теплопроводность материала стен, пола и потолка определяет уровень потери тепла.
2.2.
Теплоизоляция.
Теплоизоляция
снижает
расход
стройматериалов,
стоимость
конструкции, уменьшает расход топлива на отопление здания, снижает потери тепла,
сохраняет
прохладу, обеспечивая своеобразные барьер между внутренним и внешним
пространством, которые значительно отличаются по температуре. Задержать тепло можно в
подъезде. Входную дверь нужно снабдить хорошей пружиной, а ещё лучше  доводчиком.
5
Основным способом борьбы с потерями на излучение является использование по
контуру дома отражающей пленки. Это удерживает тепло зимой и уменьшает нагрев
помещения в жару. Алюминиевая фольга и материалы фольгоизол, фольгопласт, изолон
отражают до 98% теплового излучения. Если закрывать батареи декоративными плитами
или шторами, они не могут отдать своё тепло, тогда получаем на 10-12% меньше тепловой
энергии. В окнах можно использовать К-стекло, отражающее часть теплового излучения.
Для снижения потерь из-за теплопроводности в стены, потолок и пол укладываются
материалы с низкой теплопроводностью. Как известно, самым лучшим теплоизолятором, не
считая вакуума, является воздух. Поэтому для обеспечения максимальной теплоизоляции
используют минеральную или стеклянную вату, пенопласт, пенополиуретан, керамзит.
2.3. Характеристика водосчетчиков. Водосчетчики ведут учет питьевой, сетевой, сточной
воды (холодной и горячей) и подразделяются на тахометрические, электромагнитные,
волюмометрические, ультразвуковые, комбинированные и счетчики перепада давления (См.
Приложение № 3).
2.4. Наиболее эффективные способы борьбы с энергопотерями (См. Приложение № 5).
2.4.1. Подготовка энергетической воды. В России работают десятки тысяч мелких
котельных. Большая половина из них работает без химической подготовки воды. При
питании котлов сырой водой, при повышении ее температуры соли жесткости образуют
кристаллы, которые формируют прочные отложения (накипь) на поверхности. Она
образуется в эмалированных чайниках. Данные отложения обладают высоким термическим
сопротивлением: Толщина накипи, мм
Потери топлива, %
1,0 1,5 3
5
7
10 13
10 15 25 32 39 50 70.
Минимальная толщина отложений в трубах котлов тепловых сетей составляет 2,5-3,5
мм. На этих системах теплоснабжения дополнительно потребляется 25% топлива при
обеспечении необходимого режима отопления. В каждом регионе России перерасход
топлива по этой причине составляет от 1 до 2 млн. т условного топлива в год. Решение этой
проблемы возможно при использовании антинакипинов.
В нашей жизни регулярно приходится видеть трубы тепловой сети без изоляции.
Проведем расчет тепловых потерь неизолированной трубой со следующими данными:
диаметр трубы 159 мм, температура стенки трубы 65°С, температура окружающего воздуха
0°С, длина неизолированного участка – 10 м. Продолжительность отопительного периода –
примерно 9 месяцев или 270 суток (С 29 августа 2012г. по 28 мая 2013 г). Тариф на тепловую
энергию: 3 024,482 руб./Гкал. Согласно справочным данным, величина теплового потока с 1
погонного метра трубы составит 336 ккал/м∙час. Определим потери тепла в (в Гкал и
6
рублях), в случае работы данного участка теплосети неизолированным в течение всего
отопительного периода: Q=(336∙10∙270∙24)∙10-6≈21,7 Гкал/год;
Qруб= 21,7 ∙3 024,482 руб ≈ 65631 руб./год.
Для отопления квартиры площадью 50 м2 за год требуется от 12 до 15 Гкал. То есть,
каждые 10 м неизолированной теплотрассы, это - потери тепла более, чем на отопление
квартиры площадью 50-60 м2. Именно это причина того, что в России на одну тысячу
долларов социальных расходов приходится свыше 20 т условного топлива (по данным
Портала по энергосбережению ЭнергоСовет.ру в странах Скандинавии эта энергоемкость
составляет от 1 до 3 т условного топлива на 1000 долларов США» [1]).
2.4.2. Теплосбережение в квартирах. Сезон отопления в среднем продолжается 9 месяцев,
центральная часть системы – котел работает половину общего времени. Считается, что на
отопление 10 м2 утепленного жилого дома потребуется котел мощностью 1 кВт. Если
считать, что площадь квартиры 45 м2, то потребуется котел мощностью в 4,5 кВт.
Рассчитаем, сколько тепловой энергии израсходуется на отопление подобных квартир в
месяц: 4,5 кВт х 24 часа х 30 дней = 3240 кВт*ч
В среднем время работы котла будет вполовину меньше, и тогда мы получаем: 3240
кВт*ч, делим на 2; будет 1620 кВт*ч.
Таким образом, в месяц при отоплении квартиры средний расход составит 1620
кВт*ч, а общий расход за отопительный сезон: 9 месяцев умножим на 1620 кВт*ч, получим
14580 кВт*ч.
ИНФОРМАЦИЯ с сайта «МУрманэнергосбыт» http://www.mures.ru/
Компоненты
Тариф на горячую
воду в системе
теплоснабжения
без НДС
с НДС
Тепловая
энергия,
руб./Гкал
2563,12
3 024,482
Холодная
вода, руб./м3
14,08
Дата
ввода
Постановление
Срок
действия
Наименование
регулирующего
органа
Источник
Управление
по
тарифному
регулированию
Мурманской области
"Мурманский
вестник"
от
05.01.2013г.
№ 64/5
от 26.12.2012
01.07.2013
31.12.2013
№ 64/5
от 26.12.2012
14,080
01.07.2013
31.12.2013
№ 64/5
Учитывая, что 1 Гкал ≈ 4,2 ГДж ≈1167 кВт·ч, делим 14580 кВт*ч на 1167 кВт·ч. Получаем
≈12,5 Гкал − общий расход за отопительный сезон.
Теперь умножаем затраты энергии за сезон отопления на стоимость 1Гкал (3 024,482
руб.) и получаем затраты на отопление квартиры за весь отопительный сезон: ≈ 37806
рублей. Эти величины могут варьировать в зависимость от толщины стен дома и
утеплительного материала и температуры окружающей среды. Если приходят большие счета
за отопление, то можно в морозы прикрывать каналы вытяжки, и закрывать их совсем
7
при покидании дома. Дорогим, но более эффективным способом, является искусственная
вентиляция, которая нагревает входящий в дом свежий воздух за счёт температуры
выходящего воздуха.
2.4.3. Как можно на практике экономить энергию в квартирах, ничего не покупая (См.
Приложение № 5).
2.4.4. Какой должен быть энергосберегающий дом? Энергосберегающим называют такое
здание, в котором используются проектные и технические решения, позволяющие при этом
платить меньше, сохраняя при этом санитарно-гигиенические условия. Стена деревянного
дома толщиной 24-26 см эквивалентна по теплосбережению кирпичной стене толщиной 1,2
метра. Легкие стены панельного дома обладают высокими показателями энергосбережения и
способны успешно сохранять тепло домашнего очага. Тонкая панель толщиной в 20 см
может держать тепло наравне с полутораметровой кирпичной стеной. Кирпич
несколько
уступает по теплосбережению и дереву, и панельной конструкции.
Правила для сбережения энергии в доме (подробнее – см. Приложение №4)
1.Выключение
света.
Замена
ламп
накаливания
на
лампы
дневного
света
или
энергосберегающие лампы.
3.Экономия при приготовлении пищи (переключение конфорки при кипении с 6 до 2х,
использование скороварки, хранение горячего кипятка в термосе).
4.Замена пылесоса влажной уборкой.
Выполняя эти правила вы сможете экономить до 80% электроэнергии!
На острове Сикоку одна из местных компаний разработала экспериментальную
систему электросбережения в частных домах. Она состоит из датчиков, устанавливаемых в
комнатах дома, которые фиксируют расход электроэнергии. Система сама отключает свет
в тех помещениях дома, в которых в данный момент никого нет.
Практическая часть
1. Экономия электроэнергии в квартирах
Я со своими друзьями провёл исследование «Экономия электроэнергии в квартирах»
Цель работы: сэкономить как можно больше
электроэнергии в своей квартире.
Ход работы: сняли показания электросчетчика за
1 день, за 2 день: 1 день – не экономили.
2 день – экономили такими способами: использовали остаточное тепло плиты — за три-пять
минут до готовности выключали плиту, ведь если не индукционная плита, то конфорка
остывает медленно, и этого вполне хватит чтобы «доварить», «дожарить» или «допарить»
8
блюдо. То есть если мощность равна 2,5 кВт, мы выключали плиту за 5 минут и я 3 раза
пользовался плитой.
Для населения ЗАТО Александровск, где в основном электропищеприготовление
(только в Гаджиево — газ), с 1 июля 2012 года тариф на электроэнергию составлял 1,414 руб.
за 1 к/Вт. С 01.07.2013 для населения с электрической плитой - 1,638руб./кВт*ч,
(Постановление УТР Мурманской области от 28.06.2013 № 21/1).
Экономия = Р*t*тариф=2,5 КВт*0,25ч*1,638руб./кВт*ч = 1рубль 2 копейки за
день. То есть можно сделать вывод, что за месяц можно сэкономить 30,71 рублей.
Максимально использовали естественное освещение. То есть, если в сутках примерно
9 световых часов (и если брать лампу для цветов, то её мощность равна 40 Вт).
Экономия = Р*t*тариф = 0,04кВт*9ч*1,638руб./кВт*ч = 59 копеек, то в месяц
можно сэкономить 17,69 рублей.
Использовали люминесцентные лампы вместо старых ламп накаливания. Зиновьев
Андрей за 5 лет несколько раз переезжал и всегда на новом месте выкручивал все лампы, и
вкручивал свои, давно закупленные, люминесцентные. Известно, что при использовании
энергосберегающих ламп ежегодная экономия на 1 лампу составляет 250-350 рублей.
Выключали свет в помещениях, когда в них никого не было. Известно, что за «30
дней энергосбережения» выключение неиспользуемых приборов из сети (например,
телевизор, музыкальный центр) позволяет снизить потребление электроэнергии в среднем до
300 кВт*ч в год и сэкономить до 500 руб. Телевизоры, компьютеры и другие приборы
потребляют электроэнергию даже в «спящем» режиме. Чтобы этого не происходило, мы
отключали электроприборы полностью, если не пользовались ими, или использовали
«розетки-пилоты» с кнопкой отключения от электропитания.
Разморозили свои холодильники. Своевременное размораживание холодильника
позволяет экономить до 15% электроэнергии. Экономная работа морозильной камеры
обеспечена при заполнении на 2/3. Поэтому постарались её заполнить. В холодильник
ставили остывшие блюда.
Плотно закрывали двери и ненадолго открывали форточки. Одним из наиболее
эффективных путей экономии энергии признано сокращение потерь тепла через
ограждающие конструкции зданий и сооружений.
Таблица № 1. «Показание электросчетчика»
1 день (не экономим)
2 день (экономим)
Сэкономлено
Среднее значение экономии
Голубев
Алексей
21
13
8
Расход, кВт*ч
Назарук
Данильченко
Игорь
Вадим
80
89
58
58
22
31
25
Штепа
Дмитрий
55
15
40
9
Таблица № 2.Показание счётчика расхода воды.
50
Голубев Алексей
Назарук Игорь
Данильченко Вадим
Штепа Дмитрий
0
Анализ данных показал, что
я наиболее экономный член команды. При тарифе
1,638руб./кВт*ч мне удалось сэкономить 65 рублей 52 копейки за один день.
Вывод: при тарифе 1,638руб./кВт*ч можно в среднем в месяц при такой экономии
можно 1965 рублей потратить на экскурсию!!
Таблица № 2. «Показание электросчетчика» (одноклассники)сход, кВт*ч
Одноклассники
Ларионова Юлия
Голубь Антон
Кузьменко Ольга
63
53
10
73
62
11
93
82
11
1 день (не экономим)
2 день (экономим)
Сэкономлено
Среднее значение экономии:11 кВт*ч
11,2
11
10,8
10,6
10,4
10,2
10
9,8
9,6
Ларионова Юлия
9,4
Голубь Антон
Кузьменко Ольга
Анализ данных показал, что из одноклассников, участвующих в эксперименте,
примерно все экономят, не используя все рекомендации при тарифе 1,638руб./кВт*ч им
удалось сэкономить чуть больше 40 рублей за один день.
Вывод:
расходовать электроэнергию необходимо обдуманно. Пути сбережения
потребляемой энергии и денежных средств: выключение света в помещениях, когда в них
никого нет; экономное использование бытовых электрических приборов; местного
освещения, энергосберегающих ламп. Оплачивая за воду по счетчику, надо
снимать
показания счетчиков (горячего и холодного). Стоимость рассчитывают согласно тарифам.
Один человек потребляет: 3 м3/месяц – холодной воды и 2 м3/месяц – горячей воды, 5
м3/месяц – водоотведение.
Посчитав стоимость такого расхода, получается:
3 м3(холодной) х 15,45 руб./ м3 = 46,35 руб. в месяц;
2 м3(горячей) х 74,67 руб./м3 = 194,34 руб. в месяц;
5 м3(водоотведение) х 11,35 руб./м3 = 56,75 руб. в месяц.
Итого : 252,44 руб/месяц (на одного человека).
счетчики Тритон
10
ДНИ
1 день (не экономим)
2 день (экономим)
3 день (экономим)
Холодная
вода, м3
Горячая вода,
м3
28,000
28 ,099
28 ,178
31 ,227
31 ,290
31 ,337
Сколько
сэкономил:
холодная вода, м3
0
0,003
0,010
Сколько
сэкономил: горячая
вода, м3
0
0,005
0,011
12
Назарук Игорь
10
Данильченко Вадим
Голубев Алексей
8
Вывод: если хочешь сэкономить денежные средства, надо поставить счётчики на
холодную и горячую воду! Применение систем теплоизоляции позволяет сократить
потребление энергоресурсов на отопление до 10 раз, способствует уменьшению толщины
наружных стен, что приводит к увеличению внутренней площади здания до 5%. Основная
теплоизоляция здания снижает количество тепла, выводимое за пределы здания в зимнее
время и, соответственно, защищает здание от слишком большого количества тепла,
поступающего с улицы в летнее время.
Заключение
Мною были исследованы
теоретически
виды энергосбережения. Доказано
преимущество одного из видов возобновляемых источников энергии для нашего региона −
приливные электростанции. Также я хочу предложить использовать энергию полярных
сияний, так как мы живем за Полярным кругом. Я выяснил, как экономить денежные
средства гражданам России за счёт энергосбережения в своих квартирах, и систематизировал
этот материал в Памятке для родителей. Этим и объясняется новизна моей работы, которая
имеет прикладной характер и интересна тем, что даёт конкретные рецепты по экономии!
Практически исследованы
способы экономии электроэнергии в квартирах. Пути
сбережения потребляемой энергии: выключение света в помещениях, когда в них никого нет;
экономное
использование
бытовых
электрических
приборов;
местного
освещения,
энергосберегающих ламп, счётчиков на воду. Таким образом, подтверждается наша
гипотеза: если мы будем экономить энергию, воду и тепло, то в квартире будет
комфортно и появятся дополнительные денежные средства. Это позволило достичь цели
работы (сэкономить как можно больше энергии в своей квартире): при тарифе
1,638руб./кВт*ч руб за кВт*ч в среднем в месяц было сэкономлено 1680 рублей, которые я и
потрачу на экскурсию!!!
Подготовлен
сценарий
выступления-беседы
по
теме
«Энергосбережение
в
квартирах». По данному сценарию проведен урок-беседа с младшими школьниками.
Сделаны фото и видео-съемка урока. По итогам проведения урока подготовлен видеосюжет
и презентация.
11
Список литературы и Интернет-ресурсов
1.Портал по энергосбережению ЭнергоСовет.ру. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Домашняя энергетика.
[www документ] — URL: http://www.energosovet.ru/stat320.html
2.Сайт
«Википедия».
Возобновляемая
энергия.
[www
документ]
—
URL:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%EE%E7%EE%E1%ED%EE%E2%EB%FF%E5%EC%E0%FF_%FD%E
D%E5%F0%E3%E8%FF
3.Сайт «Игры для девочек». http://dressupgirl.ru/igry/130/domik_treh_porosyat
4.Сайт журнала «Записки дикой хозяйки». Спутники NASA нашли источник энергии полярных
сияний. [www документ] — URL:http://www.wild-mistress.ru/wm/wm.nsf/WM_Site_News/1868907
5.Сайт «РАСЧЁТ РАСХОДОВ НА ОТОПЛЕНИЕ ДОМА». http://teplo-vk.ru/stati/raschyot-raskhodovna-otoplenie
6.Национальный
информационный
портал.
«Энергетика
России»
«ENERO.ru»
http://www.enero.ru/forum/viewthread.php?forum_id=11&thread_id=7
7.Сайт кампании «Аenergy.ru».Уникальная электростанция в Норвегии.[www документ] — URL:
http://aenergy.ru/370
8.Справочно-информационный портал. Каталог вопросов и ответов по отоплению и водоснабжению.
[www документ] — URL:http://teplo-faq.net/katalog/36-elektro-i-teplosnabzhenie/1897-energiya-vetra
9.Экологический блог. "Природа и Молодёжь". Практический опыт развития ветроэнергетики и
эксплуатации ветростанций на Кольском полуострове ЗАО «Ветроэнерго». — URL:
http://blog.pim.org.ru/archives/1575
10. Сайт ЗАТО Александровск http://www.zato-a.ru/
Приложение № 1. Памятка для родителей
1. Не стоит оставлять включенными свет и электроприборы, когда они не работают.
2.Приобретите энергосберегающие электрические лампочки.
3.Для регионов с холодным климатом (а мы живём в Мурманской области) лучше всего
двухкамерные стеклопакеты и окна с энергосберегающим стеклом.
4.Задумайтесь о выборе индивидуального отопительного котла, он сможет взять на себя
большую часть расхода энергии.
5.Запланируйте ремонт с применением теплоизоляционных материалов, позволяющих
значительно снизить потери тепла или сохранить прохладу.
6.Используйте кастрюли с диаметром днища, равным диаметру конфорок электроплит.
Это позволит сэкономить электроэнергию при приготовлении пищи.
7. Во время приготовления пищи закрывайте кастрюли крышками. Не включайте плиту
заранее. Если вы готовите на электроплите, используйте остаточное тепло – выключайте
конфорку за некоторое время до окончания приготовления пищи.
8. Держите отопительные батареи чистыми. Не заслоняйте батарею мебелью или
шторами, чтобы тёплый воздух свободно поступал в комнаты.
9. Купите теплоотражающий экран и установите его за батареей – это повысит
температуру в комнате в среднем на 2 градуса.
10. Проветривайте помещение в «ударном» режиме, широко открывая окно на короткое
время. За это время воздух успеет смениться, а стены и батареи не остынут.
13.Экономьте энергию при стирке, устанавливая более низкую температуру на стиральной
машине – это может сократить потребление электроэнергии на 80%. Старайтесь
полностью загружать стиральную машину.
12
15. Зарядное устройство для мобильного телефона, оставленное включенным в розетку
нагревается, даже если там нет телефона, так как все равно потребляет электричество,
95% энергии используется впустую.
16.Проверьте, хорошо ли утеплены окна и двери у вас дома. Чтобы привести окна в
порядок, не обязательно устанавливать дорогостоящие стеклопакеты. В большинстве
случаев достаточно утеплить их современными изоляционными материалами. Утепление
окон в квартире и, как следствие, отказ от постоянного использования
электрообогревателя позволяет получить годовую экономию до 4000 кВт*ч на одну
квартиру или, в среднем, 4-6 тыс. руб.
17. Следите за температурой в помещении и на улице с помощью термометра. По
возможности установите регуляторы на радиаторы отопления и регулируйте
температуру в помещении в зависимости от погоды. Как правило, 18-20° С достаточно для
комфортного существования в доме. Когда вы надолго уходите из дома, устанавливайте на
регуляторах радиаторов отопления более низкую температуру.
18. Если в квартире топят слишком сильно, обратитесь в организацию, оказывающую
жилищно-коммунальные услуги, с просьбой установить аппаратуру, регулирующую подачу
тепла в дом. Снижение температуры в доме на 1 градус позволяет сократить сжигание
топлива и снизить выбросы парниковых газов на 300 кг.
20.Своевременно очищайте фильтры пылесоса!
Приложение № 2
Сценарий беседы для младших классов «Каким должен быть домик поросёнка XXI
века?»
Потери тепла в доме происходит в основном по трем путям: конвекция,
теплопроводность и излучение.
Сравним домики для
Основные потери тепла
Как бороться
поросят:
У тебя, Ниф-Ниф,
В морозы
тебе надо прикрывать
60% теплопотерь происходит каналы вытяжки, и закрывать их
через
вентиляцию.
Тепло, совсем при покидании дома. Установи
образно выражаясь «вылетает в систему искусственной вентиляции,
трубу»... Это конвекция.
которая нагревает входящий в дом
Твой домик, Ниф-Ниф светлый свежий воздух за счёт температуры
и теплопотери на излучение выходящего воздуха.
Из соломы
домик незначительны.
Ниф-Нифа
Если закрывать батареи, они не Чем выше плотность материала, тем
http://skazochki.narod.ru/ могут отдать своё тепло. Не больше прочность и морозостойкость
skazki/image/svinki2.gif прячь их за декоративными и тем меньше теплоизоляционные
шторами, тепла от них на 10% свойства и водопоглощение.
меньше. А когда радиаторы Древесина,
кирпич,
пеноблок.
укрыты,
то
без обладают низкой теплопроводностью,
электрообогревателя
не а именно теплопроводность материала
обойтись.
Не
увлекайтесь стен, пола и потолка определяет
окраской радиаторных батарей! уровень потери тепла.
Домик Нуф-Нуфа был У тебя, Нуф-Нуф, основные Тебе надо
таким. Он
вбил в потери тепла идут также из-за помещения
сделать герметизацию
и
перекрывать
13
землю колья, переплел конвекции потоков воздуха.
их прутьями, на крышу Воздух из домика, нагретый до
навалил сухих листьев. комнатной
температуры,
покидает его и замещается
холодным воздухом с улицы, в
доме наблюдаются сквозняки.
Воздухообмен
с
внешним
миром нужен для поддержания
нормального уровня влажности
и содержания кислорода. Но
этот процесс должен зависеть
от тебя, а не от температуры
воздуха на улице и ветра,
который возникает, когда дует
волк! 65-80% от остающихся
теплопотерь приходится на
тепловое
излучение
от
предметов в домике. Они
излучают
инфракрасное
излучение, которое проникает
наружу, унося с собой тепло.
не
забывай!
полсвета Наф-Наф,
Теплопроводность
является
обойдешь,
самой главной характеристикой
теплоизоляционных
Обойдешь, обойдешь,
материалов.
Лучше
дома
не
Прямая теплопередача сквозь
стены, пол и потолок. За счет
найдешь,
разницы
внутренней
и
не
найдешь,
не
наружной
температуры
найдешь!
происходит теплообмен. Тепло
переносится из помещения
наружу.
Если батареи расположены в
подоконных нишах, отражатели
полезны вдвойне: стены в этих
местах тоньше; если батарею
изолировать
от
стены
и
направить тепло в квартиру, то
не будет напрасных утечек
тепла на улицу.
-
Хоть
вентиляционные отверстия.
Тепло сначала уходит на улицу.
Задержи его! Входную дверь нужно
снабдить хорошей пружиной.
Алюминиевая фольга и отражает до
98% теплового излучения. Поэтому
использование для теплоизоляции
дома
отражающих
материалов
обязательно.
Основным способом борьбы с этим
видом потерь является использование
по тепловому контуру дома пленки,
отражающей тепловое излучение,
обычно на основе алюминия.Она не
только удерживает тепло зимой, но и
уменьшает нагрев помещения летом .
Для улучшения освещения комнат
отделку стен и потолка рекомендуется
делать светлой: стены отражают 80 %
света, а темные - только 10 %.В окнах
рекомендуется использовать К-стекло,
отражающее тепловое излучение.
Тебе надо потолок и пол укладывать
материалами
с
низкой
теплопроводностью.
Обычно
это
минеральная или стеклянная вата,
пенопласт, пенополиуретан, керамзит.
Краска - это та же тепловая изоляция.
Она
значительно
уменьшает
теплоотдачу
батарей.
Установи
отражатели за батареей!
Запыленные стёкла могут поглощать
до 30 % света. Содержи их в
надлежащей чистоте!
Дай доступ дневному свету, раздвинь
занавески!
Используй
световые
регуляторы!
Самый энергосберегающий и экологически чистый деревянный дом. Ведь он
максимально органично вписывается в окружающий природный ландшафт. В его пользу
говорит экологичность: деревянный дом полезнее для здоровья — дома из лиственницы,
например, способствуют общему оздоровлению организма, также как и из березы или сосны,
которая к тому же привносит чудесный бодрящий аромат. А можжевельник вообще
считается лечебным деревом, поскольку обладает способностью уничтожать бактерии.
Наф-Наф: Спасибо, ребята, за такие замечательные советы!
Дорогие братья-поросята! Чтобы ваш домик был тёплым и уютным, вы должны
помнить, что энергия, потраченная на обогрев дома, рассеивается в окружающее
14
пространство и отводится в землю. Мы дадим советы, как сделать так, чтобы домики были
энергосберегающими и экологически чистыми.
Как известно, самым лучшим теплоизолятором, не считая конечно вакуума, является
воздух. Поэтому в строительстве, для обеспечения максимальной теплоизоляции,
используют материалы, удерживающие воздух в своей структуре.
На первом месте дерево. К примеру, стена деревянного дома толщиной 24-26 см
эквивалентна по теплосбережению кирпичной стене толщиной 1,2 метра. Дерево – это
идеальный выбор для дома:
- натуральный природный экологически чистый и безопасный материал;
- сосна, как и другие хвойные породы деревьев, выделяют в воздух фитонциды активные вещества, естественные враги микробов;
- хвойные породы отлично дышат, обеспечивая естественную циркуляцию воздуха и
поддерживая оптимальный микроклимат;
- дерево прекрасный теплоизоляционный материал, превосходящий бетон, камень и
кирпич в несколько раз, поэтому в деревянном доме всегда тепло и уютно.
Легкие стены панельного дома также обладают высокими показателями
энергосбережения и способны успешно сохранять тепло домашнего очага. Тонкая панель
толщиной всего в два десятка сантиметров может держать тепло наравне с
полутораметровой кирпичной стеной.
Дорогой Наф-Наф! Кирпичный домик тебя защитит от волка, но запомни! Кирпич
уступает по теплосбережению дереву и панельной конструкции.
Известно, что через плохо утепленные окна может теряться до половины тепла.
Можно установить в ваших домиках стеклопакеты, утеплить окна современными
изоляционными материалами. Тогда можно не использовать электрообогреватель
и
получить годовую экономию до 4000 кВт-ч или, в среднем, 4-6 тыс. руб. За эти деньги вы
сможете на каникулах съездить на экскурсию.
Теплоизоляция стен, а также теплоизоляция полов и крыши, энергосберегающие
краски, стеклопакеты, экономичные системы обогрева и охлаждения поверхностей,
установление в домах приборов учета воды, электроэнергии и газа, использование
солнечных батарей и естественного источника света также способствует экономии энергии
и ваших денежек.
Дом, в котором зимой тепло, а летом - желанная прохлада, является заветной мечтой
каждого поросёнка. Уют и комфорт любого жилища возможны только в теплых и сухих
помещениях.
Чтобы ваш дом, милые поросята, был энергоэффективным и экологически
чистым, при его строительстве вы должны:
1.Применить современную тепловую изоляцию трубопроводов отопления и горячего
водоснабжения.
2.Поставьте индивидуальный источник теплоэнергоснабжения. Современные котельные
не только уменьшают потребление энергии, но и позволяют перейти с экологически
грязного и дорогого угля или мазута на более дешевое и чистое топливо, такое как газ или
древесные гранулы.
3.
Применяйте тепловые насосы, использующие тепло земли, тепло вытяжного
вентиляционного воздуха и тепло сточных вод.
4. Солнечные коллекторы в системе горячего водоснабжения и в системе охлаждения
помещения.
5.Теплосчетчики с индивидуальным регулированием теплового режима помещений.
6.Система механической вытяжной вентиляции с индивидуальным регулированием и
утилизацией тепла вытяжного воздуха.
7.Поквартирные контроллеры, оптимизирующие потребление тепла на отопление и
вентиляцию квартир.
15
10.Устройства, использующие рассеянную солнечную радиацию для повышения
освещенности помещений и снижения энергопотребления на освещение.
11.Выбор конструкций солнцезащитных устройств с учетом ориентации и посезонной
облученности фасадов.
12.Использование тепла обратной воды системы теплоснабжения для напольного
отопления в ванных комнатах.
13. Система управления теплоэнергоснабжением, микроклиматом помещений и
инженерным оборудованием здания на основе математической модели здания как единой
теплоэнергетической системы.
Есть и другие пути рациональнее использовать энергию. Так, уже давно известны
"умные" системы освещения. Энергосберегающий эффект основан на том, что свет
включается автоматически, когда он нужен. Выключатель имеет оптический датчик и
микрофон. Днем, при высоком уровне освещенности, освещение отключено. При
наступлении сумерек происходит активация микрофона. Если в радиусе до 5 м возникает
шум, свет автоматически включается и горит, пока человек находится в помещении. Такие
системы освещения используют энергосберегающие лампы. Светодиодные светильники
позволяют достичь существенной экономии электроэнергии по сравнению с традиционными
источниками света лампами накаливания (до 80%) и люминесцентными лампами (свыше
40%). Применяйте датчики присутствия! Эти чувствительные приборы, тонко
реагирующие на двигающиеся объекты или людей. Удобно их применять при освещении
длинных коридоров и «карманов».
Дорогие ребята, по этой ссылке вы можете поиграть в он-лайн игру «Домик трех
поросят»: http://dressupgirl.ru/igry/130/domik_treh_porosyat
Приложение № 3
Характеристика счетчиков
Водосчетчики ведут учет питьевой, сетевой, сточной воды (холодной и горячей).
попринципу работы при учете расхода воды водосчетчики подразделяются на
тахометрические,
электромагнитные,
волюмометрические,
ультразвуковые,
комбинированные и счетчики перепада давления (диафрагма).
Тахометрические водосчетчики. Тахометр − это устройство, в котором поток воды
вращает лопасти турбины. В зависимости от количества вращений счетное устройство,
регистрирует количество расходуемой воды.
Электромагнитные
водосчётчики.
Принцип
действия
электромагнитных
расходомеров основан на способности измеряемой жидкости возбуждать электрический ток
при ее движении в магнитном поле (используется явление электромагнитной индукции).
Ультразвуковые водосчётчики. Принцип работы: на трубе друг напротив друга
устанавливаются излучатель и приемник ультразвукового сигнала. Излучатель посылает
сигнал сквозь поток жидкости, а приемник через некоторое время получает его. Время
задержки сигнала между моментами его излучения и приема прямо пропорционально
скорости потока жидкости в трубе.
Комбинированные водосчётчики. Комбинированный водосчётчик состоит из блоков,
каждый из которых является сертифицированным средством измерения со своей методикой
поверки. Водосчётчики состоят из трех блоков, соединенных между собой линиями связи:
преобразователи температуры (термометры сопротивления), преобразователи расхода,
информационно-вычислительный блок (тепловычислитель).
Счётчик учёта горячей воды. В этих устройствах вода под давлением подается в
камеру определенного объема, которая вращается, пропуская за каждый оборот один и тот
же объем воды. Это вращение посредством зубчатой передачи сообщается счетчику,
регистрирующему количество потребленной воды.
По требованиям Госстандарта минимальный срок эксплуатации счетчиков горячей и
холодной воды составляет 12 лет - с двумя обязательными поверками (межповерочный срок
16
5-6 лет) для холодной воды и тремя (межповерочный срок 4 года) для горячей. Все
тахометрические счетчики для горячей воды обязательно сухого типа. В промышленности
для учета горячей воды, где это необходимо, применяются электромагнитные и
ультразвуковые расходомеры.
Приложение № 4
Энергосберегающий дом
1.
Стены. Материалы при одинаковых теплоизоляционных свойствах имеют разную
толщину, и естественно никто не будет строить дома с бетонными стенами толщиной в 4,5
метра, если ту же теплоизоляцию можно достичь 60 см пенобетона, 52 см деревянного бруса
или 30 см трёхслойного стенового блока.
Возможен вариант утепления стен каркасного дома изнутри, но у такого способа утепления
имеются недостатки. Существует правило гласящее, что паропроницаемость слоев в
многослойной конструкции при утеплении должна возрастать изнутри наружу. В данном
случае, при утеплении изнутри, необходим пароизоляционный слой с внутренней стороны
теплоизоляции, т.к. создаются условия для образования конденсата в толще конструкции на
границе утеплителя и стены каркасного дома. Кроме этого, несущая каркасная стена при
способе утепления изнутри не будет выведена из зоны воздействия на нее знакопеременных
температур. Таким образом, теряется огромное преимущество утепленной стены – высокая
долговечность. Утепляющие материалы: минеральная вата, стекловата, пенополистирол,
пеноизол. Эти материалы обладают высокой паропроницаемостью, так же они обладают
очень низким водопоглащением и не горючи.
2. Крыша. Наиболее лучшими являются: двускатная, шатровая и вальмовая крыши, т.к. с
них лучше стекает вода и меньше вероятности, что они протекут. Самым плохим вариантом
является плоская крыша, т.к. она более других склонна к протеканию. Крыша должна иметь
уклон, чтобы обеспечить беспрепятственный сток дождевых вод и зимой ограничить
снеговую нагрузку.
Кровля. Выбор кровли зависит от наклона крыш если наклон крыши до 30º, лучше
использовать природные кровли, шифер, металлическая фальцевая кровля и различные
настилы. А для крыш с большим наклоном лучше использовать черепицу.
3.Окна. Наиболее простой подход к решению этой проблемы - уменьшение площади окон далеко не всегда приемлем, поскольку ухудшает комфортность и микроклимат помещений.
Лучше использовать трехслойные стеклопакеты с низкой теплопроводностью. В
стеклопакеты
закачивают
газы,
которые
плохо
пропускают
тепло,
например: аргон, криптон, ксенон и их смеси.
4.Пол. Высокая прочность утеплительных плит позволяет использовать их в устройстве
обогреваемых полов. Для этого на междуэтажное перекрытие укладывается теплоизоляция,
затем тонкий разделительный слой из цементной стяжки, трубы для обогрева и стяжка, на
которую укладывается покрытие пола. Возможно применение утеплителя между черновым
чистовым полом. При этом плиты крепятся между лагами, потери тепла при устройстве
такого пола становятся минимальными, а применение деревянного покрытия придает
помещению комфортность и уют.
5. Теплоизоляция.
Правила по теплоизоляции:
1.Батареи должны находиться снизу, а не под потолком. Желательно за них
наклеивать фольгу или светоотражающие пластины.
2.Комната должна быть светлой.
3. Заклеивание окон и балконов.
4. Установка вентиляции - устройства эффективной регулируемой вентиляции - с
естественным притоком через специальные приточные устройства-клапаны и механической
вытяжкой или механической приточно-вытяжной, позволяет значительно нормализовать
воздушно-тепловой режим квартир.
17
Приложение № 5
Как можно на практике экономить энергию в квартирах, ничего не покупая
1.Держите окна в чистоте! Запыленные стёкла могут поглощать до 30 % света.
2.Дайте доступ дневному свету, раздвиньте занавески!
3.Периодически чистите плафоны и лампы! Не чистившиеся в течение года лампы и
люстры пропускают на 30 % света меньше даже в сравнительно чистой среде. На кухне с
газовой плитой лампочки грязнятся на­много быстрее.
4.Не увлекайтесь окраской радиаторных батарей! Краска - это та же тепловая изоляция.
Она значительно уменьшает теплоотдачу батарей.
5.Правильно расставьте мебель! Мебель в комнатах дома расставляйте так, чтобы не
было препятствии движению теплого воздуха от батарей.
6.Небольшое количество воды нагревать лучше кипятильником: он лучше отдаёт тепло
воде и не расходует энергию на конфорки; сам нагрев происходит быстрее, что, ко всему
прочему, ещё и удобно.
7.Разогревайте в микроволновых печах! Микроволновые печи быстро вошли в наш быт. Они
позволяют разогреть или разморозить продукт, потратив на него минимум не только
времени, но и энергии. По сравнению с подобной процедурой, проделываемой на электропечи,
в микроволновке процесс нагрева пищи происходит интенсивнее в пять и более раз. Вместо
получасовой работы обычной киловаттной конфорки вам понадобится более низкая
мощность - всего лишь 400 - 900 Вт в течение нескольких минут. Если микроволновка ещё
не появилась на вашей кухне, стоит задуматься над её приобретением.
8.Выключайте неиспользуемые приборы из сети.
9.На электроплитах применяйте посуду с дном, которое равно или чуть превосходит
диаметр конфорки, не использовать посуду с искривленным дном.Стирать в стиральной
машине при полной загрузке и правильно выбирать режим стирки.
10.Своевременно удаляйте из электрочайника накипь.
11.Не пересушивайте белье.
12.Чаще меняйте мешки для сбора пыли в пылесосе.
13.Ставьте холодильник в самое прохладное место кухни.
14.Установка стеклопакетов на 2-5 градусов поднимет температуру.
Приложение № 6
Сценарий беседы «Возобновляемая энергия»
Великий физик А. Эйнштейн доказал, что полную энергию можно определить по
формуле Е=mc² . Получается, что в каждой песчинке – колоссальное количество энергии.
Почему же человечество испытывает энергетический кризис? Внутренняя энергия топлива и
энергия падающей воды - основные источники энергии. Потребители энергии - каждый из
нас: электроэнергия, топливо, одежда, предметы быта, жилища. Единство различных форм
материи проявляется в их превращении друг в друга. Современная наука рассматривает
следующие формы энергии: механическую, тепловую, электромагнитную, ядерную,
биологическую и химическую. Количественным выражением этой способности является
закон сохранения энергии. Он выполняется во всех явлениях природы, так как является
следствием равномерности хода времени.Каковы причины нарушения равновесия в природе?
Количество сжигаемого топлива таково, что выделяемые при горении продукты меняют
состав воздуха. В городах накапливается углекислый газ, порождающий парниковый эффект.
Последствия: болезни, изменение климата.
Возобновляемая энергия – это энергия из источников, которые по человеческим
масштабам являются неисчерпаемыми. Основной принцип использования возобновляемой
энергии заключается в её извлечении из постоянно происходящих в окружающей среде
процессов и предоставлении для технического применения.
18
Энергия солнца
В настоящее время в народном хозяйстве достаточно часто используется солнечная
энергия - гелиотехнические установки (различные типы солнечных теплиц, парников,
опреснителей, водонагревателей, сушилок). Солнечные лучи, собранные в фокусе вогнутого
зеркала, плавят самые тугоплавкие металлы. Ведутся работы по созданию солнечных
электростанций, по использованию солнечной энергии для отопления домов и т.д.
Практическое применение находят полупроводниковые батареи, позволяющие превращать
солнечную энергию в электрическую.
Ветер
В настоящее время разработаны ветроэнергоустановки, способные эффективно
работать при самом слабом ветре. Шаг лопасти винта автоматически регулируется таким
образом, чтобы постоянно обеспечивалось максимально возможное использование энергии
ветра, а при слишком большой скорости ветра лопасть столь же автоматически переводится
во флюгерное положение, так что авария исключается. Разработаны и действуют так
называемые циклонные электростанции мощностью до ста тысяч киловатт, где теплый
воздух, поднимаясь в специальной 15-метровой башне и смешиваясь с циркулирующим
воздушным потоком, создает искусственный “циклон”, который вращает турбину. Такие
установки намного эффективнее и солнечных батарей и обычных ветряков. Положительный
пример по использованию энергии ветра показали Нидерланды и Швеция, которая приняла
решение на протяжении 90-х годов построить и разместить в наиболее удобных местах 54
тысячи высокоэффективных энергоустановок. В мире сейчас работает более 30 тысяч
ветроустановок разной мощности. Германия получает от ветра 10% своей электроэнергии, а
всей Западной Европе ветер дает 2500 МВт электроэнергии.
Водород
На данный момент водород является самым разрабатываемым «топливом будущего».
На это есть несколько причин: при окислении водорода образуется как побочный продукт
вода, из нее же можно водород добывать. А если учесть, что 73% поверхности Земли
покрыты водой, то можно считать, что водород неисчерпаемое топливо. Так же возможно
использование водорода для осуществления термоядерного синтеза, который вот уже
несколько миллиардов лет происходит на нашем Солнце и обеспечивает нас солнечной
энергией.
Гидроэнергия
Гидроэнергостанции - еще один из источников энергии, претендующих на
экологическую чистоту. В начале XX века крупные и горные реки мира привлекли к себе
внимание, а концу столетия большинство из них было перегорожено каскадами плотин,
дающими баснословно дешевую энергию. Однако это привело к огромному ущербу для
сельского хозяйства и природы вообще: земли выше плотин подтоплялись, ниже - падал
уровень грунтовых вод, терялись огромные пространства земли, уходившие на дно
гигантских водохранилищ, прерывалось естественное течение рек, загнивала вода в
водохранилищах, падали рыбные запасы и т.п. Еще одной очень перспективной разработкой,
не получившей пока широкого применения, является недавно созданная
геликоидная
турбина Горлова (по имени ее создателя). Ее особенность заключается в том, что она не
нуждается в сильном напоре и эффективно работает, используя кинетическую энергию
водяного потока - реки, океанского течения или морского прилива. Это изобретение
изменило привычное представление о гидроэнергостанции, мощность, которой ранее
зависела только от силы напора воды, то есть от высоты плотины ГЭС.
Энергия волн
Уже инженерно разработаны и экспериментально опробованы высокоэкономичные
волновые энергоустановки, способные эффективно работать даже при слабом волнении или
вообще при полном штиле. На дно моря или озера устанавливается вертикальная труба, в
подводной части которой сделано “окно”; попадая в него, глубинная волна (а это - почти
постоянное явление) сжимает воздух в шахте, а тот крутит турбину генератора. При
19
обратном движении воздух в турбине разрежается, приводя в движение вторую турбину.
Таким образом, волновая электростанция работает беспрерывно почти при любой погоде, а
ток по подводному кабелю передается на берег.
Геотермальная энергия
Подземное тепло планеты - довольно хорошо известный и уже применяемый
источник “чистой” энергии. В России первая геоТЭС мощностью 5 МВт была построена в
1966 г. на юге Камчатки, в долине реки Паужетки. В 1980 г. ее мощность составляла уже 11
МВт. В Италии, в районах Ландерелло, Монте-Амиата и Травеле, работают 11 таких станций
общей мощностью 384 МВт. ГеоТЭС действуют также в США (Калифорния, Долина
Больших Гейзеров), Исландии (у озера Миватн), Новой Зеландии, Мексики и Японии.
Столица Исландии Рейкьявик получает тепло исключительно от горячих подземных
источников. Но потенциальная мощность геотермальной энергетики намного выше. Геологи
открыли, что раскаленные до 180-200оС массивы на глубине 4-6 км занимают большую
часть территории нашей страны, а с температурой до 100-150С встречаются почти
повсеместно. Кроме того, на нескольких миллионах квадратных километров располагаются
горячие подземные реки и моря с глубиной залегания до 3.5 км и с температурой воды до
200С - естественно, под давлением, - так что, пробурив ствол, можно получить фонтан пара и
горячей воды без всякой электротеплоцентрали.
Гидротермальная энергия
Активно используется тепло воды. Вода - это всегда хотя бы несколько градусов
тепла, а летом она нагревается до 25°С. Почему бы не использовать часть этого тепла? Для
этого необходима установка, действующая по принципу “холодильник наоборот”. Известно,
что холодильник “выкачивает” из своей замкнутой камеры тепло и выбрасывает его в
окружающую среду. Если пропускать воду через холодильный аппарат, то у нее тоже можно
отбирать тепло. Горячий пар, который образуется в результате теплообмена, конденсируется,
его температура поднимается до 110°С, а затем его можно пускать либо на турбины
электростанций, либо на нагревание воды в батареях центрального отопления до 60-65 °С.
На каждый киловатт-час затрачиваемой на это энергии природа дает 3 киловатт-часа! По
тому же принципу можно получать энергию для кондиционирования воздуха при жаркой
погоде. Подобные установки эффективны при больших перепадах температур, как,
например, в морях: на глубине вода очень холодна - около 4°С, а на поверхности нагревается
до 25°С, что составляет 20°С разницы! Все инженерные разработки уже опробованы
экспериментально (например, у атолла Каваратти в Лаккадивском архипелаге около югозападного побережья Индии), осталось только претворить их в жизнь.
Энергия приливов и отливов
Несоизмеримо более мощным источником водных потоков являются приливы и
отливы. Подсчитано, что потенциально приливы и отливы могут дать человечеству
примерно 70 млн. миллиардов киловатт-часов в год.
Проекты приливных
гидроэлектростанций детально разработаны в инженерном отношении, экспериментально
опробованы в нескольких странах, в том числе и на Кольском полуострове. Продумана даже
стратегия оптимальной эксплуатации приливной электростанции (ПЭС): накапливать воду в
водохранилище за плотиной во время приливов и расходовать ее на производство
электроэнергии, когда наступает “пик потребления” в единых энергосистемах, ослабляя тем
самым нагрузку на другие электростанции.
Кольская АЭС вырабатывает в год-12 -12,3млрд кВт/ч; 17 гидроэлектростанций до 6,5
млрд. кВт/ч в год, 5 ТЭС. Апатитская ТЭС до 0,8 млрд. кВт/ч. В Мурманской области
вырабатывается в год 19-20 млрд. кВт/ч (1,8% в эл. эн. России, 70% дефицита в
электрической энергии).
Мы живём в городе Снежногорске, который входит в ЗАТО Александровск
Мурманской области также, как и город Полярный, где расположена Кислогубская ПЭС.
Кольский залив и побережье Охотского моря могут дать до 100 ГВт энергии за счет
20
использования приливных электростанций (ПЭС). Для отопления и освещения среднего
поселка за Полярным кругом достаточно всего 2 МВт энергии.
Поэтому я считаю, что для нашего региона лучший из видов возобновляемых
источников энергии – это энергия приливов и отливов. Также я хочу предложить
использовать энергию полярных сияний, так как мы живем за Полярным кругом.
Спутники NASA нашли источник энергии полярных сияний
Используя данные спутниковой миссии THEMIS, ученые уточнили, как именно
энергия солнечного ветра переходит в энергию полярных сияний. Открытие позволяет
объяснить, почему полярные сияния, как правило, наблюдаются весной и осенью, сообщает
NASA.
Известно, что полярные сияния весной и осенью возникают заметно чаще, чем зимой
и летом. Пик частотности приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему
равноденствиям. До сих пор этому не было предложено убедительного объяснения: сияния
вызываются солнечной активностью, которая никак не связана с земными временами года.
Было также не вполне понятно, откуда берется энергия полярных сияний. Сияние это следствие сильного геомагнитного возмущения, называемого суббурей, во время
которого за короткое время выделяется огромное количество энергии (во время одного их
зарегистрированных в 2007 году возмущений - 5x1014 джоулей, примерно столько же,
сколько во время землетрясения магнитудой 5,5).
Чтобы выяснить, что именно вызывает суббури, откуда берется их энергия и почему
они чаще происходят весной-осенью, в феврале 2007 года NASA запустило миссию THEMIS
((Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms - "Динамика событий и
макровзаимодействий во время суббурь", ср. также Themis - Фемида), состоящую из пяти
спутников. Изучение полярных сияний имеет не только теоретическое, но и прикладное
значение: суббури могут влиять на работу спутников, вызывать перебои в наземных
электросетях.
Данные спутников позволяют предположить, что источником энергии сияний
являются особые магнитные поля, соединяющие магнитосферу Земли с Солнцем.
Астрономы называют их "магнитными канатами": структура полей напоминает скрученную
пеньковую веревку. Частицы солнечного ветра движутся вдоль этих канатов, следуя их
изгибам, пока не входят к верхним слоям атмосферы Земли.
Во время равноденствия магнитосфера Земли располагается наиболее удобным для
"подключения" к магнитным канатам образом, что позволяет объяснить возрастающую
весной и осенью частотность сияний.
По данным сайта http://www.wildmistress.ru/wm/wm.nsf/WM_Site_News/1868907
Каковы наиболее эффективные способы борьбы с энергопотерями?
Ответ: переход на альтернативные источники энергии.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа