«Энергоэффективность и энергосбережение»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

«НОБЕЛЕВСКИЕ НАДЕЖДЫ КНИТУ – 2018»

Номинация «Энергоэффективный человек - энергоэффективное общество»

Научно-исследовательская работа

«Энергоэффективность   и энергосбережение»

                                                                        Выполнила:

                                                                        Хусаинова Айгуль Айратовна

                                                                        Ученица 9 «Б» класса

                                                                         МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №1»  

                                                                         г. Азнакаево РТ

                                                                         Руководитель:

                                                                         учитель физики Хафизова Зиля Марсиловна

Казань,2018.

Содержание:

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………………………………………    3

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ…………………………………………………   3

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЭКОНОМНОЙ!...............................................................................................          3

ПРАВИЛЬНАЯ ПОКУПКА ЭЛЕКТРОПРИБОРОВ - ЗАЛОГ УСПЕХА!... 3

ОСВЕЩЕНИЕ……………………………………………………………………..  4

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА…………………………………………..   4

ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ ПРИ ПОТРЕБЛЕНИИ ВОДЫ……………………   4

НАДЕЖНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ…………………………………………….    5

ЭКОНОМИЯ НА КУХНЕ……………………………………………………….    5

ПОТРЕБЛЕНИЕ БЫТОВЫХ И ПРОЧИХ УСТРОЙСТВ………………….    6

ИНТЕРЕСНАЯ ИНФОРМАЦИЯ……………………………………………..      6

ЭКСПЕРИМЕНТ ……………………………………………………………….      9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………….        12

СПИСОК ЛЕТЕРАТУРЫ ……………………………………………………        12

Цель проекта:

- воспитание учащихся к активной жизненной позиции и осознанного отношения к проблеме энергосбережения, развитие творческих умений, воспитание чувства коллективизма и умения работать в группах.

Задачи:

- вовлечение участников образовательного процесса в процесс экономного использования энергоресурсов

- поиск методов эффективного использования энергии с целью уменьшения потерь при эксплуатации приборов электропотребления

- расчет эффективности замены традиционных источников освещения

на альтернативные (энергосберегающие лампы)

Объектом исследования:

является энергетическое состояние дома.

Предметом исследования является педагогические условия формирования экологических и экономических знаний и умений участников.

Участники проекта:

Проект рассчитан на проведение активной, совместной работы учителей,

детей и их родителей во время учебного процесса и во внеурочное время.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ.

Энергосбережение - это использование энергии, находящей в нашем распоряжении, настолько эффективно и безопасно по отношению к окружающей среде , насколько это возможно.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ.

Энергоэффективность - это комплекс организационных, экономических и технологических мер, направленных на повышение значения рационального использования энергетических ресурсов в производственной, бытовой и научно-технической сферах.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ДОЛЖНА БЫТЬ ЭКОНОМНОЙ!

Начать экономить предельно просто, для этого всего лишь нужно понять, куда расходуются драгоценные киловатты. Далее способы устранения лишних трат становятся более очевидными. Несколько советов помогут понять, какая она – экономия электроэнергии в квартире своими руками!

ПРАВИЛЬНАЯ ПОКУПКА ЭЛЕКТРОПРИБОРОВ - ЗАЛОГ УСПЕХА!

Важно при покупки электроприборов обращать внимание на их класс энергоэффективности.

Классы энергоэффективности :

A ,B, C, D, E, F, G.

ОСВЕЩЕНИЕ.

Освещение Использование энергосберегающих ламп позволяет экономить до 60% электроэнергии. Самая дешевая энергосберегающая лампочка в 10-15 раз дороже обычной. Например, обычная лампа накаливания на 100 Вт стоит около 10 руб., аналогичная ей по потребительским качествам энергосберегающая на 23 Вт – порядка 150 руб. Самые экономичные энергосберегающие лампы для дома работают более десяти лет, при этом можно заменить лампу накаливания на 100 Вт 20-ваттной энергосберегающей - света будет столько же, но расход электроэнергии уменьшится в пять раз. Простой расчет показывает, что при замене ламп накаливания на энергосберегающие лампы в трехкомнатной квартире вы экономитеболее 2,5 тыс. руб. в год. Понятно, что окупится энергосберегающая лампа не раньше, чем через год, и если будет гореть не меньше трех часов в сутки. Кроме того, если раньше энергосберегающие лампы работали только в плюсовую температуру, сейчас они светят даже в сильный мороз, и их вполне можно использовать на улице.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА:

Мы взяли две лампы одна лампа накаливания ,а вторая энергосберегающая лампа и решили их сравнить . Обычная лампа накаливания стоит 15 рублей ,а энергосберегающая 150 рублей. Но мы поняли что энергосберегающая лампа намного лучше, чем лампа накаливания. Потому что энергосберегающая лампа потребляет в 5 раз меньше электричества, чем лампа накаливания. Лампа накаливания с мощностью 60 Вт даёт такой же уровень освещения от энергосберегающей лампы мощностью 12 Вт.

ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ ПРИ ПОТРЕБЛЕНИИ ВОДЫ.

• Знаете ли вы, что через кран, из которого капает вода (10 капель в минуту) вытекает до 2000 л воды в год? И если каждый из четырех членов вашей семьи, оставляет открытым водяной кран только 5 минут в день, вы теряете 7 кВтч энергии, выбросив в окно 1000 рублей?

• Принимать душ - намного дешевле, чем принимать ванну. Принимая ванну (140-180 л). Вы расходуете в три раза больше энергии, чем принимая 5-минутный душ.

• Распылители на кранах позволяют эффективнее использовать воду.

• Если у вас до сих пор стоят старые трубы ,то лучше поменять их на новые

Ведь новые трубы намного лучше старых труб.

НАДЕЖНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ

• Температура воздуха. Снижение температуры на 1°C позволит экономить 5% отопительной энергии. Поэтому, старайтесь избегать перегрева помещений.

• Температура стен, дверей, окон, внутренних поверхностей. Чем холоднее стены, окна, двери - тем теплее должен быть воздух в помещении для того, чтобы Вы не испытывали чувство дискомфорта. Вы можете улучшить внутреннюю изоляцию наружных стен Ваших квартир (пенопластовые плиты, деревянные панели, алюминиевая фольга, гипсовый картон, войлок, толстые текстильные покрытия).

• Воздушные потоки – сквозняки. Сквозняки ведут к тому, чтопомещение быстро охлаждается и требуется еще больше энергии чтобы его нагреть. Через щели дверей, окон проникает снаружи больше холодного воздуха, чем нам необходимо. В то же время мы быстро теряем теплый воздух. Поэтому необходимо уплотнить двери, окна. Как же снизить затраты на отопление и не замерзнуть?

НАДЕЖНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ.

• Потребность в свежем воздухе. Проветривать лучше чаще и открывать окна ненадолго. Открывая окна надолго Вы теряете дорогую тепловую энергию и сильно охлаждаете стены и потолки

• Влажность воздуха. Находящиеся в помещении испытывают чувство комфорта, если значение относительной влажности находится в интервале от 65% до 35%. Помните, что холодный воздух (при той же относительной влажности) суше, чем теплый воздух. Поэтому частое проветривание при низких Этот метод не пригоден для уменьшения "сухости" воздуха в помещении. Повесив на батарею испаритель с водой Вы будете чувствовать себя хорошо и при пониженной температуре.

• Одежда. Теплая удобная одежда в квартире - идеальный “источник" тепла. Упрощенно можно считать: один легкий шерстяной жакет - экономия 25% энергии на обогрев. Как же снизить затраты на отопление и не замерзнуть?

ЭКОНОМИЯ НА КУХНЕ.

Данный раздел актуален не только для владельцев электроплит, ведь в наше время даже приготовление блюд не проходит без использования всевозможных девайсов . Что, как и когда готовить, помогут понять рекомендации:

• Режимы электроплиты. Включив плиту во время нагрева на максимум, а потом снизив интенсивность, можно за то же время приготовить обед, используя момент инерции.

• Грамотный выбор - залог успеха Габариты посуды. В идеале размер сковородок и кастрюль должен полностью отвечать диаметру конфорок, на которых они буду использоваться. Такой прием позволит лишний раз не обогревать воздух, а использовать ресурсы по прямому назначению. При этом дно ёмкостей должно быть чистым, ровным, без нагара и по возможности прилегать к рабочей поверхности, за счет чего расход электроэнергии при приготовлении можно снизить на половину.

• Тип плиты. Стоимость индукционной варочной панели может вывести из состояния равновесия практически любую хозяйку, но, если вы подумаете о долгосрочных перспективах, она перестанет казаться такой уж огромной.

ЭКОНОМИЯ НА КУХНЕ.

• Кухонные девайсы. Очень хорошо использовать специальные приборы для приготовления пищи - кофеварку, тостер, электрогриль и электрочайник. Очень экономны в части потребления электроэнергии, а также и по времени, скороварки. Время приготовления в них пищи сокращается в три раза, а расход электроэнергии в два раза. Эти преимущества скороварок достигаются их герметичностью и особым тепловым режимом - температурой 120 градусов при избыточном давлении пара внутри посуды.

ПОТРЕБЛЕНИЕ БЫТОВЫХ И ПРОЧИХ УСТРОЙСТВ.

• Лучше выключить чем за это платить. Избегайте использование «спящего» режима, если прибор не используется продолжительное время, лучше выключать прибор из розетки. Не оставляйте без необходимости включенными в сеть зарядные устройства для мобильных приборов .

• Старайтесь не использовать удлинитель. Старайтесь избегать использования удлинителей, а если это необходимо, то пользуйтесь качественными удлинителями с проводом большого сечения (при малом сечении провод начинает греться и электроэнергия уходит не на полезную работу электроприбора, а на нагрев провода удлинителя)

ИНТЕРЕСНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.

Вариантов получения электрической энергии множество. Существует множество способов получения электроэнергии, они разные по мощности, влиянии на экологию и т.д.

Давайте посмотрим на основные источники электроэнергии. Итак, в 1882 г. Томас Эдисон сделал и запустил одну из первых тепловых электростанций (сокращённо она называется ТЭС). Она использовала для своего движения паровой двигатель. Он заставлял двигаться паровозы, производственные станки, и первая электрическая станция также работала на нём.

Водяные мельницы, также широко использовались с давних времён. Используя работу этой мельницы и электрогенератора, строятся гидроэлектростанции. Гидроэлектростанция представляет собой специальное сооружение, которая устанавливается на местах падения воды, тем самым используя её силу для непосредственного вращения своего электрического генератора. Гидроэлектростанции можно отнести к наиболее безвредным способам добычи электрической энергии, так как при её эксплуатации не происходит топливное сжигание, оставляющее отходы.

Относительно недавно начали широко использоваться атомные электростанции. Они общим своим принципом работы очень похожи на тепловые электростанции. Основная разница заключается лишь в том, что тепловые электростанции применяют для получения пара горючее топливо, ну, а в атомных электростанциях основным источником нагрева воды является тепловая энергия, которая выделяется при ядерной реакции. То есть в реакторе атомной электростанции содержится радиоактивное топливо, которое дает большое количество теплоты. Это тепло и используется для нагрева котла с водой. Этот водяной пар под большим давлением заставляет вращаться лопасти турбины и вал электрического генератора.

Кроме рассмотренных источников электроэнергии, также существует множество других. Например, ветряные электрические генераторы, которые способны преобразовать силу ветра в электрический ток. При наличии ветра лопасти начинают вращаться, что вращает и генератор.

Сейчас широко используют солнечные батареи как в космосе, в промышленности, так и в быту.

Потребности общества в электроэнергии большие и постоянно растут. Поэтому используют все способы производства электричества. Но одни из них более опасные, другие – менее, одни дорого построить, другие – дешевле. Сравним распространенные способы электричества в Таблице 1:

Способы производства электроэнергии

Как видно из таблицы, идеального способа получения электричества нет. Но будущее электроэнергии стоит за возобновляемыми источниками энергии, широким использованием силы ветра и солнечного света. Главная задача науки состоит в том, чтобы создать такие электростанции, которые будут неопасными для экологии, относительно дешевыми, но вместе с тем очень мощными.

Я провела маленький эксперимент, чтобы уточнить для себя можно ли в домашних условиях создать электричество.

Эксперимент : «Фруктовый энерджайзер»

Для проведения эксперимента необходимо взять следующие компоненты:

• медная проволока
• оцинкованные шурупы,
• провода с зажимами
• прибор для измерения мощности силы тока – мультиметр,
• светодиодная лампочка.
• овощи и фрукты: апельсин, грейпфрут, лимон, яблоко, картофель, морковь, лук, чеснок.

Этапы:

• 1. Изучение электрических возможностей каждого овоща и фрукта.
• 2. Соединение овощей и фруктов в единую электрическую цепь
• 3. Подсоединение к сделанной электрической цепи светодиодной лампочки
• 4. Обобщение результатов

Задачи:

• Измерить напряжение у каждого овоща и фрукта,
• Выяснить влияние размера овоща на величину напряжения.
• Измерить напряжение всей цепи. Сравнить, равно ли полученное напряжение сумме величин напряжения каждого овоща-фрукта.
• Выяснить влияние времени на величину напряжения цепи.
• Определить опытным путем сколько надо овощей и фруктов, чтобы зажглась лампочка
• Сделать выводы по проведенному эксперименту, дать объяснение полученным результатам.

Этап 1:

Этап 2:

• В каждый воткнем кусочек проволоки и гвоздь, так, чтобы они не касались друг друга, подсоединим последовательно все фрукты. Сравнила, получилось ли итоговое напряжение равным сумме величин напряжения каждого фрукта. Из таблицы получается, что вся сумма должна составить

            0,49+0,53+0,57+0,35+0,59= 2,53 Вольт.

• Мы взяли:
• Лимон
• Банан
• Яблоко
• Киви
• Груша

Этап 3:

На мультиметре зафиксировано 2,33 Вольт . Это может быть связано с тем, что есть некоторые небольшие потери из-за длины цепи и прочности соединения.

Я подождали 5 минут, чтобы выяснить, влияет ли время на величину напряжения цепи. Напряжение начинает падать. После дополнительных 5 минут напряжение упало почти до 4.

• Пыталась определить опытным путем, сколько надо овощей и фруктов, чтобы зажглась лампочка. Так как лампочка трехвольтовая, то необходимо не меньше трех овощей. Но оказалось, что понадобилось пять. Лампочка зажглась, но светила очень бледно по сравнению с тем, если бы мы ее подключили к батарейке. В чем причина? Ведь электрического напряжения хватает. В электрическом токе есть еще одна характеристика – мощность силы тока. Так вот ее не достаточно, для того чтобы лампочка горела ярче и дольше. Надо отметить, что мы взяли современную лампочку – светодиодную, которая является экономичной, мало потребляет электроэнергии. Для всех других лампочек нужно больше и мощности, и напряжения.

Этап 4:

• Основные выводы эксперимента:
• каждый овощ или фрукт может использоваться в качестве аккумулятора, с помощью которого создается электрический ток,
• размер овоща или фрукта не влияет на величину электрического напряжения,
• размер овоща влияет на продолжительность напряжения в цепи: чем больше фрукт, тем дольше по времени сохраняется величина напряжения,
• чем длиннее цепь (больше овощей), тем больше будет суммарное напряжение,
• для того, чтобы зажглась светодиодная лампочка, необходимо не только соответственное напряжение, но и мощность цепи.
• продолжительность эксперимента небольшая – около часа может гореть лампочка.

Заключение

Таким образом, проводя исследование по теме энергосбережения, я сделала вывод, что результаты моих наблюдений и измерений очень важны. Стоит рассказать о них  школьникам. Предполагаю, что моя работа поможет,  окружающим  увидеть, что они сами могут что-то сделать для экономии энергии.

Список  литературы

1. Криксунов, Е. А.Экология: 9-й класс : Учебник для общеобразовательных

учебных заведений / Е. А. Криксунов, В. В. Пасечник, А. П. Сидорин. - М.: Дрофа, 1995. – 240с.

2.Полонский, В. М. Энергосбережение : учеб. пособие /  В. М. Полонский, М. С. Трутнева. – М.: Изд-во АСВ, 2005. – 160с.