Презентация "Эффективное использование энергии"
презентация к уроку по физике (11 класс)

Слайд 1

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №4» «Эффективность использования энергии » Работу подготовил: Зуев Андрей, ученик 11 А класса Научный руководитель: Зубарев Виктор Николаевич, у читель физики

Слайд 2

Российская энергетика сегодня - это 600 тепловых, 100 гидравлических, 9 атомных электростанций, которые распределяют производство электроэнергии: Тепловые электростанции – 68,4% Гидроэлектростанции – 20,3% Атомные электростанции – 11,1% Альтернативные (солнечные, геотермальные, ветровые и т.д.) – 0,2%

Слайд 3

ХМАО-ЮГРА – это регион с суровыми климатическими условиями. Для создания нормальных условий жизни необходимо много электроэнергии. Недалеко от города Покачи находится самая крупная на Евразийском континенте Сургутская ГРЭС – 2. Станция обеспечивает электроэнергией районы Западной Сибири и Урала и является самой крупной электростанцией России по выработке электроэнергии и второй в мире по мощности тепловой электростанцией. Установленная мощность Сургутская ГРЭС – 2 составляет 5597,1 МВт.К числу крупнейших станций относится также Сургутская ГРЭС-1. Установленная электрическая мощностьеё - 3268 МВт. Она обеспечивает централизованное электроснабжение на территории более 1 млн кв. км. Основными потребителями электроэнергии генерирующихмощностей являются нефтегазодобывающие компании, расположенные на территории Тюменской области.

Слайд 4

Работа Сургутской ГРЭС – 1 и ГРЭС – 2 видна издалека, так как при сжигании топлива поглощается кислород( ) и образуются молекулы углекислого газа ( ) и воды ( ). Происходит при этом следующая реакция: +2 = +2 + Q , где Q =1,33× Дж. Для отопления обычной квартиры в месяц требуется примерно 4,2× Дж, что соответствует большому количеству сжигаемого топлива. Если мы не эффективно расходуем электроэнергию, то это означает, что где-то бесполезно горит топливо и загрязняется окружающая среда. В своей работе я выяснил КАК более рационально использовать электроэнергию. Сейчас у каждой семьи в квартире имеется много различных электроприборов с разной мощностью и разным временем использования.

Слайд 5

В таблице №1 представлены электроприборы, их мощность, время работы, где я рассчитал стоимость работы электрического тока в сутки и в месяц с тарифом 1,6 рубля за 1КВт×ч. Продолжи-тельность Стоимость Продолжи-тельность Стоимость Продолжи-тельность Электроприбор Мощность(КВт) Работы в сутки(часах) Руб. Работы в месяц(часах) Руб. 1 Фен 0,8 0,2 0,256 6 7,68 2 Вытяжка 0,2 0,3 0,096 7,5 2,88 3 Утюг 1,5 1 2,4 30 72 4 Пылесос 1 0,3 0,48 9 14,4 5 Телевизор 0,4 6 3,84 180 115,2 6 Музыкальный центр 0,2 1 0,32 30 9,6 7 Стиральная машина 3 1,4 6,72 42 201,6 8 Электроплита 9 3 43,2 90 1296 9 Микроволновая печь 0,8 0,5 0,64 15 19,2 10 Видеомагнитофон 0,023 0,5 0,0184 15 0,552 11 Эл/мясорубка 0,65 0,1 0,104 3 3,12 12 Эл/чайник 1,5 0,5 1,2 15 36 13 Миксер 0,8 0,1 0,128 3 3,84 14 Холодильник 0,3 12 5,76 360 172,8 15 Компьютер 2 3,5 11,2 105 336 16 Эл/лампа 1 0,02 4 0,128 120 3,84 17 Эл/лампа 2 0,02 5 0,16 150 4,8 18 Эл/лампа 3 0,02 5,5 0,176 165 5,28 19 Эл/лампа 4 0,02 4,5 0,144 135 4,32 20 Эл/лампа 5 0,02 2 0,064 60 1,92 21 Эл/лампа 6 0,02 0,5 0,016 15 0,48 Общая работа электроприборов За сутки: 48,2КВт ×ч За месяц 1445 КВт ×ч Стоимость этой работы За сутки: 77 руб. За месяц 2311 руб.

Слайд 6

Чтобы узнать какое количество топлива сжигается для получения 1КВт×ч электроэнергии, я сделал следующий расчет : Дано: Решение: А=1КВт×ч ɳ = ×100% ɳ=30% Q = q × m =40× Дж/кг 30×4 m =36; m =0,3кг Ответ: надо сжечь топлива массой 0,3 кг. Отсюда следует, что в день надо сжигать 48×0,3=14,4кг топлива для получения 48КВт×ч.А в месяц нужно израсходовать 1445×0,3=433,5 кг топлива. Наибольшие затраты электроэнергии приходятся на нагревательные приборы. =? 30 = ×100; 30 =

Слайд 7

Я решил выяснить с каким коэффициентом полезного действия (обозначение ɳ ), мы проводим нагревание. Для этого я взял электрический чайник мощностью 2000Вт с различными массами воды и провел следующие измерения и расчеты: = m × c ×( ), где =100 C , =26 C =0,5×4200×(100-26)=155400Дж = P × t =2000×104=208000Дж =0,5×4200×(100-26)=155400Дж = P × t =2000×104=208000Дж Дано: m =0,5кг t =104с =4200 P =2000Вт Дано: m =0,5кг t =104с =4200 P =2000Вт ɳ=? ɳ=? ɳ= ×100=75% ɳ = ×100=86% По полученным данным можно сделать вывод: коэффициент полезного действия электрического чайника достаточно высокий и зависит от массы нагреваемой в нем воды.

Слайд 8

Нагрев на электроплите происходит по-другому. Мною была сделана проверка эффективности такого нагревания. Для своего опыта я воспользовался электроплитой мощностью 350 Вт = m × c ×( ) = 0 ,2×4200×(100-26)=62160 Дж = 350×946=331100 Дж Вывод : при нагревании на электроплите много энергии тратится впустую, до 81,3% и, чем дольше длится нагревание, тем больше потери. Следовательно, для повышения коэффициента полезного действия необходимо, по возможности, использовать более мощные нагреватели и желательно использовать закрытые емкости, например: мультиварка . Дано: P =350 Вт m = 0,2 кг =946 c =26 C =100 C ɳ=? ɳ= ×100=18,7%

Слайд 9

Сейчас в школах используется много различной техники, которая потребляет электроэнергию. Моя цель - выяснить, как эффективно ее использовать. Например , для удобства включения некоторых приборов, такие как телевизор и проектор используется пульты, а это значит, данные приборы, как правило, находятся в режиме ожидания и при этом потребляют электроэнергию.

Слайд 10

Мною был разработан способ измерении потребляемой мощности. Схема сборки Чтобы проверить точность данных измерений я провел следующий опыт. =10 Ом P= ; R= =138 P=350 Вт I= = =1,5A ɣ =15В = U × I =1,5×220=330Вт ɣ = ×100% = ×100=5% Где ɣ -погрешность измерений Вывод: разработанный мною метод является достаточно точным.

Слайд 11

Измерим мощность телевизора и проектора в режиме ожидания. Измерение мощности телевизора в рабочем и ждущем режиме. Дано : 1) = = = 0,318A = 10 Ом = = = 0,037A = 3,18B 2) = U× = 220×0,318=70 Вт = 0,37 B = U × = 220×0,037=8Вт =220 B Ответ: = 70Вт, = 8Вт =? = ? Измерение мощности проектора и телевизора в режиме ожидания. Решение: I = = = 0,048 A P = 0,048×220 = 11Вт Ответ: P = 11Вт Дано: =10 Ом =0,48В =220В =? P

Слайд 12

Полученные результаты, не большие, но если учесть, что в данном режиме эти приборы могут находиться целыми сутками, то общая затрата становится весьма ощутимой. Сейчас мы не представляем свою жизнь без компьютеров. И, как правило, много времени компьютер также находится в режиме ожидания. Я провел измерения мощности компьютера в этом режиме и получил следующие результаты. Измерение мощности компьютера в режиме ожидания. Дано: Решение: = 10 Ом I = = = 0,124 A = 1,24 B P = 0,124×220 = 27Вт = 220В Ответ: P = 27Вт P = ? Измерение мощности компьютера в режиме ожидания.

Слайд 13

Общие затраты для школы №4. Затраты электроэнергии проектора в режиме ожидания за сутки: = P × t = 11×24 = 264Вт×ч = 0,264КВт×ч За месяц: = ×30=0,264×30=7,9КВт×ч Затраты электроэнергии компьютера за t =5 часов: = 27×5 = 135Вт×ч = 0,135КВт×ч За месяц: = ×30 = 0,135×30 = 4КВт×ч Эти же затраты в масштабах школы №4: За сутки: + ) × N = (0,264+0,135) × 51= 20КВт×ч За месяц: ( ) × N = (4+7,9) × 51= 607КВт×ч Стоимость этой бесполезно потраченной энергии: За сутки: + ) × N × Т = (0,264+0,135) × 51 ×1,6 = 32 руб. За месяц: ( ) × N × Т = (4+7,9) × 51 ×1,6 = 971 руб. За год: 971 руб.×12 месяцев = 11 652 руб.

Слайд 14

Использование холодильных установок: Нужно знать, откуда берется электроэнергия (у нас в основном от сжигания топлива) и, если она используется впустую, значит где-то просто сжигается топливо и страдает экология. Для хранения продуктов, мы все применяем холодильные установки, которые потребляют много электроэнергии. И в сильную жару и холодное время года мы сжигаем топливо, чтобы получить холод. Когда-то давно люди хранили продукты в ящиках на улице или за окном. Это было не очень удобно, но зато без энергозатрат . Мне кажется, что холодильные установки нужно усовершенствовать таким образом, чтобы окружающий нас холод использовался с пользой. Предлагаю следующую схему. Такой холодильник будет работать в комбинированном режиме: как обычный, от электричества и в холодное время будет использовать окружающий нас холод, что позволит сэкономить немало электроэнергии. Терморегулятор +электрический насос Холод Электрический ток Теплоизолятор. Фильтр

Слайд 15

Во многих странах для производства электроэнергии пытаются использовать различные виды энергии: энергию Солнца, энергию приливов и отливов, энергию ветра и многое другое. У нас доля этих источников энергии незначительна. Я провел несколько опытов по получению электроэнергии нестандартными способами : 1) Налил в ёмкость воду и опустил туда два электрода: первый медный, а второй цинковый. Затем, с помощью мультиметра измерил выработанное напряжение. Оно составило 0,89В. Вывод: из обыкновенной воды можно извлекать электричество. 2) При сгорании топлива много теплоты уходит в окружающую среду. Например, у нас до сих пор еще горят факела от попутного газа. Это же тепло можно использовать. Мои исследовательские работы. Я взял различные кусочки проволоки и сделал из них простейшие термоэлементы, с помощью которых получил при нагревании различные напряжения. А чтобы его повысить, необходимо соединить термоэлементы в батареи.

Слайд 16

Я взял различные кусочки проволоки и сделал из них простейшие термоэлементы, с помощью которых получил при нагревании различные напряжения. А чтобы его повысить, необходимо соединить термоэлементы в батареи. Хорошие результаты были получены с помощью солнечной батареи, которая дает напряжение от любого источника света, а от яркого солнца оно доходит до 2В Из подручных материалов можно изготовить компактный источник тока из монет, фольги и бумаги. Напряжение первого элемента составляет не менее 0,5В, а из нескольких элементов 2 В. Мои исследовательские работы. Используя небольшой электрический двигатель из школьного набора, я собрал мини-электростанцию , в которой за счет механической энергии получил электрический ток, от которого загорелась лампочка. С помощью этих и других способов можно получить немало электроэнергии, причем экологически чистой .

Слайд 17

УЖЕ СЕГОДНЯ! В западных странах пытаются использовать любую возможность для получения электричества. Я думаю, и нам стоит задуматься над этим, а не полагаться только на сжигание топлива.

Слайд 18

ВЫВОДЫ: Бережное отношение к электроэнергии невозможно без знаний о том, откуда она берется у нас в стране и в нашем регионе. Нагревание производится с различным КПД. Можно терять при этом от 20 - 80 % электроэнергии. На энергозатраты влияют мощность нагревателя, а также способ нагревания . Зная об этом можно сэкономить немало энергии. Многие современные электроприборы находятся в режиме ожидания для удобства включения их в любой момент. По полученным мной результатами можно сделать вывод о том, что необходимо исключать такой режим работы. Широко используемые сейчас компьютеры, много времени остаются включенными и при этом, их потребляемая мощность достаточно большая (примерно 30 Вт). Необходимо более рационально их использовать. В холодную погоду тратить энергию для получения холода не совсем разумно, необходимо спроектировать холодильные установки, использующие природный холод . Проделав опыты по получению электричества в условиях школьной лаборатории, я думаю, что это надо более широко внедрять в практику, как это уже делают в некоторых странах.

Слайд 19

Благодарю за внимание! Самый главный вывод! Берегите нашу природу, ведь это так просто. Даже простейшие мелочи могут сохранить наш уникальный и замечательный мир!