Проектная работа " Энергосбережение"

Х Городская научно­ практическая конференция школьников  Г. Искитима. Секция физика. Исследование проблемы энергосбережения в школе №8. Автор: Ларина Дарья Андреевна,                                                                 9 класс,   МБОУ СОШ № 8, г.Искитим Руководитель: Нефедова Наталья Викторовна,  учитель физики  первой квалификационной категории. Контактный телефон: 8(383) 43 2 86 94 Искитим 2015 Оглавление. I. Введение…………………………………………………………………. 1.1  Актуальность………………………………………………………….. 1.2.Цель исследования…………………………………………………….. 1.3.Задачи исследования…………………………………………………... 1.4. Объект исследования…………………………………………………. 1.5. Предмет исследования……………………………………………….. 1.6. Гипотеза……………………………………………………………….. 1.7. Основополагающий вопрос………………………………………….. II.Основная часть………………………………………………………….. 2.1.Степень изученности данного вопроса………………………………. III.Методика проведения исследования…………………………………..  3.1 Теоретическая часть………………………………………………….. 3.2.Практическая часть……………………………………………………. IV.Результаты……………………………………………………………… V.Выводы………………………………………………………………….. VI.Список литературы………………….………………………………..... VII. Приложения…………………………………………….…………….. I. Введение. 1.1. Актуальность. В настоящее время школа вышла на самостоятельное финансирование. При  разумном использовании  тепла, света и воды она имеет возможность  использовать сэкономленные средства на  свои нужды. И мне стало интересно, насколько эффективно энергосбережение в школе. 1.2. Цель.  Исследование  эффективности  школьного оборудования с позиции  энергосбережения.  1.3. Задачи. 1. Изучить литературу по эффективности энергосбережения. 2. Изучить и апробировать методику энергосбережения  в школе. 3. Оценить полученные результаты. 4. Применить полученные данные для выработки рекомендаций по  энергосбережению в школе. 1.4. Объект исследования: Методика энергосбережения. 1.5. Предмет исследования: МБОУ СОШ №8. 1.6. Гипотеза: При введении лампочки нового поколения и пластиковых окон  наблюдается большая экономия электрической  и тепло энергии. 1.7. Основополагающий вопрос:  За сколько лет окупится школьное оборудование? II. Основная часть.  Энергосбережение — важная задача по сохранению природных ресурсов. В России  в настоящее время энергосбережение  разделяется на два вида : 1.Энергосбережение в быту. 2.Энергосбережение в сфере ЖКХ. Препятствием к его осуществлению является сдерживание роста тарифов для населения на отдельные виды ресурсов (электроэнергия, газ), отсутствие  средств у предприятий ЖКХ на реализацию энергосберегающих программ,  низкая доля расчетов по индивидуальным приборам учёта и применение  нормативов, а также отсутствие массовой бытовой культуры  энергосбережения. В апреле 1996 года  был принят Федеральный закон № 28­ФЗ «Об  энергосбережении». Новый Федеральный закон № 261­ФЗ «Об энергосбережении и о повышении  энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные  законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009  года определяет основные требования к энергетической эффективности  предприятий, в т.ч. и бюджетных  организаций. Сегодня энергетическая эффективность и энергосбережение входят в 5  стратегических направлений приоритетного технологического развития.  Программа энергосбережения должна обеспечить снижение потребления  электроэнергии, а так же её экономичное и рациональное расходование.  Энергосберегающие лампы. О  них бытуют разные мнения, как их  сторонников, так и их противников. Я решила обобщить все, что уже имеется, выделить плюсы и минусы этих ламп, и понять, полезны ли они или больше  приносят вреда и, если полезны, то на сколько. Энергосберегающие лампы ­  это аналог офисных «трубок дневного света». В принципе это та же трубка,  свернутая в спираль или змейку, и наполненная парами ртути. На стенки  трубки нанесен люминофор. Пары ртути под действием электрического  разряда начинают излучать ультрафиолетовые лучи, а те в свою очередь  заставляют нанесенный на стенки трубки люминофор излучать свет. В цоколь  лампы помещается ЭПРА (электронная пускорегулирующая аппаратура),  которая обеспечивает старт такой лампы (в офисных светильниках ЭПРА  обычно помещается в сам плафон). Все плюсы и минусы энергосберегающих ламп:  Плюсы: 1. Большой срок службы: декларированное время 10­12 тысяч часов. На  рынке бывают лампы различного качества, поэтому максимальные  показатели возьмем, к примеру, 7000 часов. У обычных ламп срок  службы составляет максимум 1000 часов, а средний показатель  колеблется в районе семи сотен; 2. Низкое потребление электроэнергии. Такие лампы потребляют в 5 раз  меньше электричества.  Соответствие мощностей ламп  накаливания и энергосберегающей лампы 60 Вт  =  12 Вт,  в результате мы  получаем   такой же уровень освещения.  3. Заводская гарантия на люминесцентные лампы  есть — это плюс.  Для  обычных ламп накаливания никакой гарантии вообще не существует.  4. Расположенная в цоколе аппаратура устраняется стробоскопический  эффект и обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях  напряжения питания, устраняя тем самым эффект усталости глаз при  работе за компьютером.  5. Допускается использование энергосберегающих ламп там, где есть  ограничения температуры, так как эти лампы практически не  нагреваются. Минусы: 1. Высокая стоимость: цена одной энергосберегающей лампы колеблется  от 80­130 рублей за экземпляры китайского и российского  производства, и до 150­200 рублей за качественные импортные изделия.  Я брала энергосберегающие лампы различного производства и хочу  заметить, что наши являются вполне качественными и вполне  конкурентными изделиями, к тому же с нормальной ценой. 2. В трубке содержатся пары ртути, поэтому разбивать такую лампу  категорически не рекомендуется. Если такое случилось, то советую  незамедлительно и тщательно проветрить помещение. 3. Цокольная часть люминесцентной лампы слегка больше, чем у  традиционной, поэтому она может не везде, красиво смотреться. У меня в один светильник с плоским плафоном она даже не поместилась. 4. Не всем нравится сам цвет света, излучаемый энергосберегающей  лампой. Многие говорят, да и мне так кажется, что цвет от обычной  лампы как бы слегка желтоватый, а эти лампы излучают практически  белый свет, и не каждому глазу он покажется комфортным. Лампочки нового поколения излучают более интенсивный свет, нежели  обычные. Как утверждают ученые, использование энергосберегающих ламп  может нанести вред человеку, имеющему кожные заболевания и привести к  раку кожи, а также вызвать мигрень и головокружение у людей, страдающих  эпилепсией. Пластиковые окна или стеклопакеты.  Плюсы:  1. Звукоизоляция ­ важна, если за окном источник сильного шума. 2. Теплоизоляция ­ выносится всеми фирмами на первое место. Она,  безусловно, высока, но она, же является минусом, о чем ниже. 3. Удобство пользования ­ откидные створки позволяют не снимать с  подоконника, например, цветы. Ручка открытия всего одна на створку. 4. Внешний вид.  Чистые окна смотрятся красиво. И не гниют. 5. Идеально ровное стекло, по сравнению со стандартными советскими  окнами ­ это действительно здорово, ничего не искажается. Недостатки : 1. Основной и главный недостаток,  являющийся следствием теплоизоляции ­ полное отсутствие воздуха в  помещении при закрытых окнах, так как плохо работает вентиляция.   2. Звукоизоляция, конечно, работает  отлично, но ее практически невозможно использовать из­за пункта 1.  3. Полная звукоизоляция создает ощущение бункера, особенно в  маленьких классах.  4. Очень широкие рамы.  III. Методика проведения исследования. 3.1 Теоретическая часть.  А) Экономия воды. Для   сохранения   воды   мало   употреблять   счетчики   расхода,     необходимо ставить определенные устройства управления потоком.   Например,   фотоэлемент   на   смеситель.   Принцип   использования   таких устройств, крайне прост: подносим руки ­ течет     вода, убираем ­ вода перестает течь. При этом надо учитывать, что датчик реагирует только на движение, то есть если в его "поле зрения" попадет неподвижный предмет, подача воды через несколько секунд прекратится. Главные преимущества электронных смесителей состоят в                   гигиеничности и экономном расходовании воды.   Б) Экономия тепла. 1. Я     предлагаю   использовать   правильный,   с   точки   зрения энергосбережения, выбор окраски помещения класса: это светлый цвет потолка и стен — он поглощает намного меньше энергии, чем темный. В то время как черный пол будет нагреваться за счет солнечного света и отдавать   тепло   в   класс.   А   также   в   черный   цвет   нужно   окрасить радиаторы,   так   как   гладкая,   черная   поверхность   отдает   на   5­10% больше тепла, чем обычная поверхность батарей.  2. Теплоотражающий   экран   за   радиатором    отопления   полностью изолирует   стены   от   нагрева,   тем   самым,   понижая   потери   тепла. Установленный     теплоотражающий   экран   за   радиатор   отопления, повысить температуру внутри помещения, как минимум, на 1­ 2 °С.  3. Для   предотвращения   загрязнения   теплообменников   необходимо применять   противонакипные   устройства.   В   основу   работы противонакипных   устройств   положены   ультразвуковая   или электромагнитная   технологии.   Благодаря   ультразвуку   или электромагнитному   полю   происходят   структурные   изменения   в растворенных   солях   жесткости,   в   результате   которых   твердые отложения не образуются на поверхностях оборудования. 4. Длина подоконника не должна заходить на батарею. Чтобы не  ограничивать конвективные потоки теплого воздуха.  В) Экономия  электроэнергии. Для   рационального   использования   электроэнергии   и   решения   проблемы правильной   освещённости   можно   предложить   сделать   следующие модернизации в системе освещения кабинетов: 1. Более рациональное расположение осветителей.  2.   Использование   зеркальных поверхностей (зеркальные люстры, в дальнейшем — зеркальный потолок) для   отражения   света   и   его направления на  нужные участки (на парты учащихся).   3. Использование инфракрасных   которые   способные датчиков, работать   в   двух   режимах: обнаружение     движения   или присутствие людей. 4. Использование   датчиков   с   функцией   мониторинга   естественной освещенности   –   датчик   постоянно   измеряет   освещенность естественным светом и не включает светильники, если естественная освещенность превышает заданное пороговое значение, даже если в поле зрения датчика находятся люди. Подобные датчики   были бы очень полезны в школе. 5. Использование       выключателей   с   регулятором   мощности   а, следовательно, интенсивности освещения. 3.2. Практическая часть.  В нашей школе в целях энергосбережения выполнен целый ряд работ: 1. Поставлены пластиковые окна. 2. Заменены лампы накаливания на люминесцентные лампы. Я произвела расчеты для оценки годовой  экономии и срока окупаемости  в  результате замены ламп накаливания на энергосберегающие. На третьем этаже нашей школы находятся 10 кабинетов. В каждом кабинете  находится по 10 ламп мощностью 75 Вт. В среднем система освещения  работает 5 часов в день. Число рабочих дней учреждения в году 216. Тариф на электрическую энергию 2.15 рублей.  Расчетное потребление электроэнергии на освещение помещений с временным пребыванием людей составляет, кВт/ч: Wлн = N* Pлн * t*z* 10 ­3 (1) где N[шт.]– количество ламп накаливания в местах с временным пребыванием  людей; Рлн[Вт]– мощность лампы накаливания; t [ч] – время работы системы  освещения; z – число рабочих дней в году. Wлн =100*75*5*216*10­3 =8100кВтч Wклл = N* Pклл* t*z* 10 ­3 (2) где Рклл[Вт]– мощность компактной люминесцентной лампы;  Wклл =100*14*5*216*10­3 =1512кВтч Экономия электроэнергии при внедрении мероприятий будет равна, кВт/ч: лк – W клл ∆W = W  ∆W=8100кВтч­1512кВтч=6588кВтч Годовая экономия в денежном выражении составит, тыс. руб.:    Э W Т    3 10 , ЭЭ где TЭЭ[руб./кВт/ч]– тариф на электрическую энергию. ∆Э= 6588кВтч * 2,15*10­3  =14,1642тыс.руб Простой срок окупаемости (количество периодов): DP=Inv Et (3) (4) (1) где E t – экономия в период времени (на этапе t),  Inv – инвестиции (капитальные вложения) в проект Inv N  ( 1 k )N C , а  C  клл клл   а где N клл – требуемое количество ламп, шт.; С клл – стоимость одной  компактной люминесцентной лампы, руб.; k – доля затрат на монтаж датчиков движения в стоимости оборудования, руб.; N а – требуемое количество  регуляторов системы освещения (количество помещений), шт.; C а ­ стоимость одного регулятора системы освещения, рублей. Inv =100* 120=12 тыс. рублей DP=12тыс.руб: 14,1642тыс.руб =0, 85 Срок  примерно 1 год. IV. Результаты. Сравнительный анализ потребления ресурсов МБОУ СОШ №8. Тепло Г кал Вода М3 Электрическая  энергия 2012г. 1092 Г кал 2013г. 1081 Г кал 2014г. 1036 Г кал 4828 М3 2000 М3 2580 М3 91705 кВт 79707 кВт 73505 кВт кВт Из таблицы мы видим, что на протяжении трёх лет происходит уменьшение  потребления тепла  и  электричества. Расход воды в 2013 году снизился, по  сравнению с 2012 годом, но в 2014 году наблюдается небольшое увеличение.   На это есть две причины:  В школе стало больше детей.  Школьная столовая согласно Сан Пину ввела двухразовое питание.   Программа  по энергосбережению предполагает создание условий для  внедрения энергосберегающих проектов и мероприятий в учебно­ воспитательный процесс школы. Ожидаемый результат – формирование  энергосберегающего мышления и достижение экономного использования  энергии в учебном заведении. Инструменты популяризации и пропаганды: 1. Организация выставок, семинаров по вопросам энергосбережения и  повышения энергетической эффективности.  2. Организация обучения и повышения квалификации работников  образовательного учреждения.  3. Включение специальных курсов, процесс обучения учащихся и вопросы  по  энергосбережению.  4. Разработка наглядной агитации (буклеты, брошюры, листовки) о  вопросах энергосбережения и повышения энергетической  эффективности и раздача их школьникам. 5. Размещение в классах памяток. V. Выводы. Я исследовала школьное оборудование с позиции энергосбережения. Так при  выполнении ряда работ, при оценке срока окупаемости, и при сравнении  потребления ресурсов, все затраты окупятся примерно в 2016 году.  VI. Список литературы.  http://yandex.ru/images/search?text=%D1%8D%D0%BD %D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%BE %D1%81%D0%B1%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B5%D0%BD %D0%B8%D0%B5&uinfo=sw­1366­sh­768­ww­1349­wh­667­pd­1­wp­ 16x9_1366x768 https://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%ED%E5%F0%E3%EE %F1%E1%E5%F0%E5%E6%E5%ED%E8%E5 http://s­economit.ru/sekonomit­elektroenergiyu/energosberegayushhie­lampy­vred­ ili­polza/ http://energo.effecton.ru/06.html