Энергосбережение в школе. Экономия электроэнергии в школе Как можно экономить электроэнергию в школе

Скачать:

Предварительный просмотр:

Проект предсталяет собой исследование по использованию электроэнергии в школе и нахождению путей сбережения и экономии электроэнергии.

Информация о школе

Результаты исследований

Результаты контроля за температурой воздуха:

Литература

Оглавление

Введение …………………………………………………………..2

Энергосбережение ………………………………………………3

Основные методы энергосбережения……………… ..…………3

1.Освещение

Экономия электроэнергии за счет ЭСЛ……………………..…...5

Сравнение количественных характеристик ЭСЛ и лампы накаливания.

Заключение……………………………………………………..….6

Используемые источники…………………………………………7

Приложения……………………………………………..………….8

Введение

Обоснование актуальности проблемы.

Ключевую роль в предотвращении экологической катастрофы на Земле играет энергосбережение. Проблема разумного использования энергии является одной из наиболее острых проблем человечества. Современная экономика основана на использовании энергетических ресурсов, запасы которых истощаются и не возобновляются. Но даже не это главное. Современные способы производства энергии наносят непоправимый ущерб природе и человеку. Медики считают, что здоровье людей на 20% зависит от состояния окружающей среды. Загрязнение атмосферы при использовании невозобновляемых источников энергии ведет к всеобщему потеплению, таянию полярных льдов и повышению уровня мирового океана в течение последующих веков. Мы не знаем, когда именно скажутся эти изменения, но комиссия ООН по климату утверждает, что всеобщее потепление уже началось, и значит делать что-то для предотвращения глобальной экологической катастрофы необходимо уже сегодня и сейчас.

Второй аспект проблемы – постоянное удоражание энергетических ресурсов, следовательно и электроэнергии. Уменьшение потребления электроэнергии поможет сэкономить как семейный бюджет, так и бюджет школы.

В нашей стране проблема энергосбережения решается на самом высоком уровне - государственном.

Цель проекта: привлечение всех обучающихся, учителей, родителей к действиям по сокращению потребления электроэнергии.

Задачи проекта:

Узнать о различных способах экономии энергоресурсов;

Познакомиться с современными технологиями сбережения электроэнергии;

Провести экономические расчеты способов уменьшения затрат на использование электрической энергии в школе и дома;

Методы реализации проекта:

Теоретические (изучение, анализ и оценка успешности работы по энергосбережению);

Сравнительные (обращение к опыту других, сопоставление, сравнение, анализ);

Эмпирические (наблюдение, анкетирование, изучение документации и т.д);

Математические (статистические расчеты мониторинг энергозатрат школы и семьи).

Предполагаемый результат:

Внедрение идеи и способов энергосбережения в семье и в школе; убеждение в необходимости экономии всех видов энергии у школьников, родителей, учителей.

Объект исследования: объем энергопотребления в быту и возможности по его экономии.

Энергосбережение

Энергосбережение (экономия энергии) - реализация правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Энергосбережение - важная задача по сохранению природных ресурсов.

В России и других странах бывшего СССР в настоящее время наиболее насущным является бытовое энергосбережение (энергосбережение в быту), а также энергосбережение в сфере ЖКХ. Препятствием к эффективным способам электросбережения является отсутствие массовой бытовой культуры энергосбережения.

Основные направления и способы энергосбережения

1.Освещение

Наиболее распространенный способ экономии электроэнергии - это сокращение потребления электроэнергии на освещение. Основными способами экономии электроэнергии на освещение являются:

максимальное использование дневного света (повышение прозрачности и увеличение площади окон, дополнительные окна);

повышение отражающей способности (белые стены и потолок);

оптимальное размещение световых источников (местное освещение, направленное освещение);

использование осветительных приборов только по необходимости;

повышение светоотдачи существующих источников (замена люстр, плафонов, удаление грязи с плафонов, применение более эффективных отражателей);

замена ламп накаливания на энергосберегающие (люминесцентные, компактные люминесцентные, светодиодные);

применение устройств управления освещением (датчики движения и акустические датчики, датчики освещенности, таймеры, системы дистанционного управления);

внедрение автоматизированной системы диспетчерского управления наружным освещением (АСДУ НО);

установка интеллектуальных распределённых систем управления освещением (минимизирующих затраты на освещение).

2. Электрообогрев и электроплиты.

Основные способы рационального использования энергии:

подбор оптимальной мощности электрообогревательных устройств;

оптимальное размещение устройств электрообогрева для снижения времени и требуемой мощности их использования;

повышение теплообмена, в том числе очистка от грязи поверхностей устройств электрообогрева и конфорок электроплит;

местный (локальный) обогрев, направленный обогрев рефлекторами;

использование масляных обогревателей с вентилятором для ускорения теплообмена в квартире;

использование устройств регулировки температуры, в том числе устройств автоматического включения и отключения, снижения мощности в зависимости от температуры, временных таймеров;

использование тепловых аккумуляторов;

замена электрообогрева на обогрев с использованием тепловых насосов;

замена электрообогрева на обогрев газом или подключение к централизованному отоплению, в случаях, когда такая замена выгодна с учётом требуемых инвестиций;

использование посуды с широким плоским дном.

3. Холодильные установки и кондиционеры.

Для холодильных установок и бытовых холодильников основными способами снижения потребления электроэнергии являются:

оптимальный подбор мощности холодильной установки;

качественная изоляция корпуса (стенок), двери холодильной установки, холодильника, прозрачная крышка в холодильнике для продуктов, с качественной изоляцией;

приобретение современных энергосберегающих холодильников;

не допускать образования наледи, инея в холодильнике, вовремя размораживать;

проанализировать возможность отказа от холодильника;

качественный отвод тепла - не рекомендуется ставить бытовой холодильник к батарее или рядом с газовой плитой.

4. Потребление бытовых и прочих устройств.

при выборе новой аудио, видео, компьютерной и др. техники отдавайте предпочтение, при прочих равных характеристиках, устройству с меньшим энергопотреблением, как в рабочем режиме, так и в дежурном режиме (большинство современных бытовых устройств потребляют электроэнергию даже в выключенном состоянии, т.к. не выключаются полностью, а переводятся в «спящий» режим "stand-by/off");

пользуйтесь энергосберегающим «спящим» режимом, если он есть в приборе или устройстве;

не наливайте полный чайник, если вам нужен кипяток всего для одной чашки напитка;

не оставляйте без необходимости включенными в сеть зарядные устройства для мобильных приборов (очень актуально из-за возрастающего объема таких приборов);

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).

Экономия электроэнергии за счет энергосберегающих ламп.

Энергосберегающая лампа - электрическая лампа, обладающая существенно большей светоотдачей (соотношением между световым потоком и потребляемой мощностью), например в сравнении с наиболее распространенными сейчас в обиходе лампами накаливания. Благодаря этому замена ламп накаливания на энергосберегающие способствуют экономии электроэнергии. Колба такой лампы изнутри покрыта специальным веществом-люминофором, благодаря которому невидимое ультрафиолетовое излучение от электрического разряда, становится видимым. А разряд появляется от прохождения электрического тока через ртутно-аргоновую среду, которая находится в колбе. Мощность разряда регулируется встроенным в лампу стартером.

Преимущества энергосберегающей лампы:

Дают большую отдачу света при меньшем потреблении энергии.

Более длительный срок службы энергосберегающей лампы, который составляет до 15 тысяч часов работы.

Можно выбрать тип свечения: теплый, холодный, нейтральный.

Незначительное нагревание лампы.

Отсутствует мерцание лампы.

Недостатки энергосберегающей лампы:

Имеют большую чувствительность к скачкам напряжения в электросети, поэтому могут быстро перегореть.

В излучении лампы отсутствует часть спектра. При работе этих ламп небольшое количество ультрафиолетового излучения выходит наружу лампы через стеклянную колбу, что может потенциально представлять опасность для людей с кожей, слишком чувствительной к этому излучению.

Со временем происходит диффузия паров ртути в окружающее помещение.

Требует несколько минут(2-3)до полного разогрева лампы.

Возможно мерцание лампы при истощении ее ресурса от частого включения.

Чувствительность к температуре.

Неоднозначное поведение лампы при повышенной влажности.

Высокая цена энергосберегающих ламп.

Проблемы утилизации ртуть содержащих ламп. Люминесцентные лампы содержат в своём составе в небольшом количестве пары ртути, в связи с чем их нельзя выбрасывать как обычный бытовой мусор, а требуется сдавать на утилизацию в специализированные организации.

Содержащиеся в них пары ртути являются крайне ядовитыми – первый класс опасности, наравне с цианидами или полонием. ПДК ртути для жилых помещений составляет всего 0,3 мкг/м3, а в одной лампе ртути содержится 2-5 мг. Случайно разбив КЛЛ, вы рискуете локально «заразить» территорию своей комнаты сильнейшим ядом, и довести содержание ртути в ней до 100-160 ПДК! Такие концентрации «меркурианской смерти» способны нанести сильнейший вред организму человека.

Сравнение количественных характеристик энергосберегающей лампы и лампы накаливания.

Световая отдача энергосберегающих ламп в 5 раз выше, чем у обычных ламп накаливания, поэтому выбирать мощность энергосберегающей лампы нужно исходя из пропорции примерно 1 к 5.

Таблица соответствия энергосберегающих ламп с лампами накаливания.

Срок службы обычной лампы накаливания составляет 1000 часов горения, а энергосберегающей – 8000 час.

В Приложении 1 приведены обоснованные расчеты применения обычной лампы мощность 100Вт, и энергосберегающей, соответствующей такой же освещенности, но с мощностью 20 Вт. Из расчетов видно, что только за год энергосберегающая лампочка, заменяющая обычную 100-ваттную, дает экономию 350 руб. для семейноо бюджета.

Должен потребители заменить все лампочки в доме и вокруг дома на энергосберегающие?

Скорее всего, нет. В любом доме есть светильники, которые включаются на очень короткое время, например, в день на 2-3 минуты (светильники в кладовках, подвалах, чердаках). Ежегодная экономия электроэнергии при замене ламп накаливания в таких светильниках на энергосберегающие лампы будет очень мизерная. Можно заменить те светильники, которые, работают 2-3 часа каждый день. В этом случае вложенные в новые источники света деньги окупятся очень быстро.

Экономия электроэнергии за счет сокращения времени освещения.

Задача.

ПДК ртути для жилых помещений составляет всего 0,3 мкг/м3, а в одной лампе ртути содержится в среднем мг ртути. Будет ли превышена ПДК в классе при разбивании 1 лампы?

Наумова Кристина, Мочалова Марина, Рузанова Екатерина - 11 класс

Отдел по вопросам образования

Ардатовского муниципального района Нижегородской области

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение “Личадеевская средняя школа”

Районный этап

Областного конкурса проектных работ

по энергосбережению «Мало ВАТТов»

Проект

«Эффективное использование

электроэнергии в школе»

Рузанова Екатерина – 17 лет,

Наумова Кристина – 17 лет.

Руководитель: Клочкова Марина Владимировна – учитель физики

С. Личадеево

2015

СТР.

Введение. ………………………………………………………………………….. 3

Постановка проблемы ………………………………………………………….. 4
Цель проекта……………………………………………………………………… 4
Задачи проекта……………………………………………………………………. 4

Основное содержание проекта…………………………………………………….. 5

Определение ежедневного потребления электроэнергии……………………… 5
Способы снижения потребления электроэнергии……………………………… 7
потребления электроэнергии…………………………………………………….. 10

Заключение…………………………………………………………………………... 11
Используемая литература ………………………………………………………….. 13
Приложение ………………………………………………………………………… 14

Введение

В школе проводится много мероприятий по различным направлениям, в том числе коррупция, терроризм, знакомство с ЖКХ, день Света. В конце мероприятия «Свет и наша жизнь» учительница физики задала нам 2 вопроса: “Какое количество электроэнергии потребляет наша школа? Можно ли сэкономить на электроэнергии?”. Кому-то эти вопросы покажутся смешными или даже в какой-то степени детскими, но нас они заинтересовали всерьез. Ответ на эти вопросы можно было найти у завхоза, он ежемесячно контролирует данные электрического счетчика. Но мы же не ищем легких путей, ведь нам скоро придется вступить во взрослую жизнь, и эти знания нам будут необходимы. Мы решили сами выяснить какое количество энергии потребляет школа и какую сумму приходится платить за электроэнергию ежемесячно. А затем проанализировав ситуацию, найти способы экономии электроэнергии. В современных условиях школе необходимо уметь экономить все денежные средства, выделяемые на её содержание.

Учительница физики согласилась нам в этом помочь. И заручившись такой надежной поддержкой, мы отправились в путь. Мы составили план школы, обозначили объекты исследования. Нам было необходимо сделать следующее: подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школе, а также электроприборов и компьютерной техники (с указанием мощности); с помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника. Чтобы было интереснее мы разделились, чтобы после сравнить у кого же количество используемой энергии будет больше. Рузанова Екатерина собирала данные о компьютерной технике, Мочалова Марина считала количество энергии, потребляемой электроприборами, а Наумова Кристина выяснила сколько энергии тратится на горящие лампочки. В своей работе, мы решили не просто подсчитать затраченное школой количество электроэнергии, но и обобщить наши знания об электричестве в целом, о способах его получения, ну и конечно подумать о том, каким образом его можно сэкономить. Для этого нам пришлось рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами; подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств. Работа велась в течение одного месяца. Первая неделя – сбор информации обо всех приборах, потребляющих электроэнергию: мощность, общее время работы от сети, время использования. Вторая неделя анализ полученных результатов. Третья неделя контроль за работой всех приборов, потребляющих электроэнергию. Четвертая неделя – составление отчета.

Постановка проблемы

В современных условиях одним из ключевых направлений в деятельности органов местного самоуправления является экономное и рациональное использование энергоресурсов.

В условиях экономического кризиса в школе необходимо заниматься энергосбережением, искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы, электроприборы или техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе.

Перед собой мы ставим проблему «Определить, какое количество электроэнергии потребляет наша школа? Найти способы экономии электроэнергии».

Цель:

Выяснить, путем подсчетов, количество электроэнергии, потребляемое в школе за один день. А также обобщить наши знания об электричестве в целом, а так же о приборах, работающих при помощи него. Ну и естественно мы подумали и о способах снижения расходов на электроэнергию.

Задачи:

Подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности).
С помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника.
Рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами.

Основные этапы работы над проектом.

Постановка проблемы.
Определение целей и задач.
Составление плана работы над проектом.
Распределение обязанностей для сбора информации:
Наумова Кристина – освещение;
Мочалова Марина – электроприборы;
Рузанова Екатерина – компьютерная техника.
Сбор необходимой информации: список и количество электрооборудования, мощность электроприборов.
Определение часов работы всех ламп и электроприборов.
Уточнение у завхоза количества электроэнергии, потребляемой школой в среднем за месяц.
Составление таблицы в программе Excel для ввода данных.
Выбор, введение и использование формул для подсчета количества потребляемой энергии.
Ввод данных в таблицы Excel.
Анализ полученных результатов.
Сравнение полученных данных с показаниями счетчика.
Изучение и анализ способов уменьшения потребления электроэнергии.
Выбор наиболее оптимального варианта уменьшения потребления электроэнергии.
Оценка затрат на применение выбранных способов снижения
потребления электроэнергии
Анализ работы над проектом.
Оформление проекта.

Определение ежедневного потребления электроэнергии

С 10 по 17 ноября мы посчитали общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записав их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, принтеров, проекторов и других используемых электроприборов. Для удобства составили таблицы для учителей и уборщиц школы, по которым можно было оценить в течение какого времени ежедневно используется тот или иной прибор, лампа освещения. Учителя в течение дня записывали, сколько было проведено уроков со светом, выключали ли они свет во время перемен, открывали ли жалюзи в кабинете для поступления естественного света, в течение какого времени они использовали технические средства. Уборщицы были опрошены по тем же вопросам про коридоры, лестницы и подсобные помещения. Мы считали общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за день. В течение недели проводились наблюдения за кабинетами в школе, приходили в школу раньше, и записывали время, когда был включен свет в каждом кабинете, когда его отключали. Для определения энергопотребления необходимо мощность прибора умножить на продолжительность его работы. Отдельно для каждого вида ламп и электроприборов сосчитали общее время их работы. Всего в школе длинных люминесцентных ламп – 367 штук, ламп накаливания – 19 штуки, прожекторов – 6 штук, сложили время работы каждой лампы и получили общее время их работы. Энергопотребление численно равно работе тока: А=Pt, где A – работа, P – мощность, t время. Чтобы получить работу в КВт ч, мощность всех ламп и электроприборов мы перевели в кВт, для чего значение в Вт разделили на 1000, а время сосчитали в часах. Для определения стоимости потребленной энергии в кВт·ч умножили количество энергии на цену за 1 кВт·ч. Все произведенные расчеты вставили в таблицы.

Анализ полученных данных.

Расход электроэнергии на освещение в среднем за сутки

Освещение
Оборудование	Количество, штук	Мощность, Вт	Время работы, ч.
лампы дневного света				63390
лампы накаливания				13800
прожекторы				9000
Итого				86190

Таким же образом определили затраты электроэнергии на остальное электрооборудование.

Компьютерная техника

Оборудование	Количество, штук	Мощность, вт	Время работы, ч.	Количество эл. энергии в сутки, Вт
компьютеры
проекторы				3570
Ноутбук
Нетбук
Принтеры
Сканеры
Итого				4357

Электрооборудование

Оборудование	Количество, штук	Мощность, вт	Время работы, ч.	Количество эл. энергии в сутки, Вт
плита		3400		17000
холодильник
духовка		1000		3000
бойлер		1500		4500
машинка ш
утюг		1000		2000
чайник
холодильник
Итого				28210

Общий результат
Название оборудования	Количество киловатт	Стоимость 1 кВт	Стоимость затраченной энергии
Освещение	86,19	5,31	457,67 ₽
Компьютерная техника	4,357	5,31	23,14 ₽
Электроприборы	28,21	5,31	149,80 ₽
Итого	118,757	5,31	630,60 ₽

По нашим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в школе составляет 118,76 кВт. Можно ли считать, что этот результат достоверным? Да, потому что он почти совпадает с реальным значением потреблением электроэнергии в день. По показаниям счетчика за ноябрь месяц в среднем за 1 сутки получилось 118,4 кВт.

Способы снижения электроэнергии

Энергопотребление осветительной установки за некоторый период определяется мощностью осветительного оборудования и его суммарной наработкой за этот период. Значит, снизить потребление электроэнергии возможно двумя основными способами: снижением номинальной (либо текущей) мощности освещения и уменьшением времени работы. Причем это не должно приводить к снижению качества освещения.

Снижение номинальной (установленной) мощности освещения в первую очередь означает переход к более эффективным источникам света, дающим нужные световые потоки при существенно меньшем энергопотреблении. Однако снижение номинальной мощности освещения все же имеет ограниченный потенциал энергосбережения. Например, лучшие из источников света, применяемых в настоящее время для внутреннего освещения, по характеристикам световой отдачи практически достигли предела в 96-104 лм/Вт при одновременном снижении относительных потерь в пускорегулирующей аппаратуре до 10% и менее. Стабильность этого значения также высока и в конце срока службы ламп составляет 80-95% от начального. Это относится и к современным типам светильников, реальные значения, КПД которых составляют 70-80%, а их снижение во времени незначительно.

На долговременную же перспективу можно изыскать, более существенные возможности. Эти возможности связаны с внедрением современных систем управления, регулирования и контроля осветительных установок. Применение регулируемых люминесцентных светильников позволяет эксплуатировать их при сниженной (по сравнению с номинальной) мощности. А это значит, что при неизменной установленной мощности освещения снижается текущая (фактически потребляемая) мощность и энергопотребление.

Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно несколькими способами.

Во-первых, возможно несколько снизить световой поток (и, как результат, мощность) ламп в начальный период их эксплуатации, когда отдаваемый новыми лампами световой поток превосходит необходимое значение. По мере старения ламп он может быть плавно увеличен, что, помимо экономии электроэнергии, обеспечивает и повышенную стабильность освещения во времени.

Bo-вторых, нередко количество светильников по строительно-конструктивным, архитектурным или другим соображениям превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единственный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. По оценкам, приведенным в статье «Мероприятия по снижению электропотребления и рациональному использованию электроэнергии» Бедретдинов Рафик http://www.technolux.info/ Светотехника на портале ЭкспертЮнион , потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может составлять от 15 до 25%.

В-третьих, если принять во внимание наличие в помещениях естественного освещения в светлое время суток, даже сниженная за счет компенсации указанных избытков освещенности мощность светильников окажется завышенной по сравнению с необходимой. Рациональным использованием дневного освещения (переходом от искусственного освещения к комбинированному) удается добиться наиболее значительной экономии энергии, так как во многие моменты времени суток светильники могут быть вообще отключены либо включены на минимальную мощность (1-10% от номинальной). Экономия электроэнергии при этом составит 25-40%.

Итак, все перечисленное сводится к тому, что снизить потребление электроэнергии можно за счет изменения мощности ламп, а как регулировать мощность?

Диммером (от англ. dim - "затемнять") называют регулятор электрической мощности нагрузки, включаемый последовательно с ней. Диммер позволяет плавно или ступенчато изменять напряжение, подаваемое на осветительный прибор, регулируя тем самым яркость его свечения, Википедия.

Диммеры для люминесцентных ламп. Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. Процесс управления люминесцентной лампой весьма непрост с технической точки зрения, и в его подробностях я еще не разобралась. Но поняла, что ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. Лампа при этом плавно изменяет свою яркость, но срок ее службы не сокращается. Управляемые ЭПРА в соответствии с существующими в светотехнике стандартами делятся на два класса: аналоговые и цифровые.

В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах 800-1000 руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор.

Экономия электроэнергии доходит до 25% в стандартом включении, т.е. тратится меньше электричества для создания определенного уровня освещенности. А по мере увеличения естественного света можно уменьшать яркость люминесцентных ламп и тем самым потреблять гораздо меньше электроэнергии.

В литературе мы обнаружили еще одно достоинство использования ЭПРА -обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект "усталости глаз" при работе за компьютером. Согласно гигиеническим нормам уровень пульсаций светового потока должен быть
- в помещениях, оборудованных компьютерами не более 5% (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)
- в учреждениях общего образования, начального, среднего и высшего специального образования – 10% (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03). Таким образом, использование диммеров в школе приводит к выполнению требований СанПиН.

Лампы накаливания целесообразнее всего заменить энергосберегающими лампами, три лампы по 60 - 80 Вт, можно заменить одной энергосберегающей лампой 36 Вт, уровень освещенности при этом не изменится, экономия при этом составит 80%.

Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза. Энергопотребление составит 0,036 370/3= 4,44 кВт·ч за один день , это в 5 раз меньше.

Вот представлена сравнительная таблица КЛЛ и ламп накаливания.
Данные таблицы убедительно показывает преимущество энергосберегающих ламп.

КЛЛ, Вт	Лампа накаливания, Вт

Но и у энергосберегающих ламп имеются свои недостатки.

Недостатки энергосберегающих ламп

Ртуть и фосфор хоть и в очень малых количествах, присутствуют внутри энергосберегающих ламп.
Фаза разогрева длится примерно 2 минуты,
Неприспособленна к функционированию в низком диапазоне температур (-15-20ºC),
Лампы "не любят" частого включения и выключения.
Высокая цена. Цена энергосберегающей лампочки в 10-20 раз дороже обычной лампочки накаливания.

Основная проблема: утилизация

Мы решили разобраться в том, что же из себя представляет лампа накаливания . Лампа накаливания – это источник искусственного света, преобразовывающий электрическую энергию в световую за счет нагревания металлической спирали, так называемого тела накала. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из вольфрама и сплавов на его основе. Конструкции ламп накаливания весьма разнообразны и зависят от назначения. Однако общими являются тело накала, колба и токовводы. В зависимости от особенностей конкретного типа лампы могут применяться держатели тела накала различной конструкции, лампы могут изготавливаться бесцокольными или с цоколями различных типов, иметь дополнительную внешнюю колбу и иные дополнительные конструктивные элементы. Срок службы лампы накаливания составляет примерно 1000 часов. При увеличение напряжения срок службы снижается. Старая добрая «лампочка-груша» с ее теплым приятным светом и сегодня для многих продолжает оставаться символом искусственного света. Такие ее качества, как простота, доступность и универсальность объясняют ее большую популярность.

Для начала поговорим о плюсах ламп накаливания.

Преимущества:

малая стоимость
небольшие размеры
ненужность пускорегулирующей аппаратуры
быстрый выход на рабочий режим
невысокая чувствительность к сбоям в питании и скачкам напряжения
отсутствие токсичных компонентов и как следствие отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации
возможность работы на любом роде тока
возможность изготовления ламп на самое разное напряжение (от долей вольта до сотен вольт)
отсутствие мерцания и гудения при работе на переменном токе
непрерывный спектр излучения
не боятся низкой температуры окружающей среды

Но, а сейчас разберем ее недостатки.

Недостатки:

низкая световая отдача
относительно малый срок службы
хрупкость и чувствительность к удару
цветовая температура лежит только в пределах 2300-2900 K, что придаёт свету желтоватый оттенок
лампы накаливания представляют пожарную опасность. Через 30 минут после включения ламп накаливания температура наружной поверхности достигает в зависимости от мощности следующих величин: 40 Вт - 145 °C, 75 Вт - 250 °C, 100 Вт - 290 °C, 200 Вт - 330 °C. При соприкосновении ламп с текстильными материалами их колба нагревается еще сильнее.

« Мифы » о вреде…

Миф №1 . Все энергосберегающие лампы вредны, т.к. содержат пары ртути, и неэкологичны.
Информация Интернет: Например, в КЛЛ Uniel, "Фотон" и ряда других производителей не применяются вредные для человека и природы пары ртути. В колбу вместо жидкой ртути вводится металлический сплав (т.н. "амальгама" - амальгама кальция). Данная технология расширяется.
Миф №2 . Энергосберегающие лампы вредны для глаз.
Информация Интернет: сам по себе встроенный балласт обеспечивает частоту разрядов 30-50 кГц - это 30-50 тысяч раз за секунду, что уже совершенно незаметно для глаз.
Миф №3. Ультрафиолетовое излучение от КЛЛ может вызвать раздражение кожи.
Информация интернет: Воздействие на человека люминесцентного освещения гораздо меньше, чем воздействие естественного солнечного.

Из вышеперечисленного делаем вывод:

Лампы накаливания очень удобны и практичны в использовании и изготовлении, а также они фактически не наносят вреда окружающей среде Из главных недостатков можно отметить только большую затрату электроэнергии и малый (по сра внению с энергосберегающими лампами) срок работы.

Оценка затрат на приобретение выбранных способов снижения потребления энергии

Необходимо приобрести 60 энергосберегающих ламп примерной стоимостью 120 рублей, что составит 7200 рублей, и снизит ежедневные расходы по этой статье с 50 рублей до 10 рублей. Таким образом, ежедневная экономия составляет 40 рублей, значит, все эти лампы окупятся за 180 дней. Учитывая, что в учебном году 210 дней, можно утверждать, что замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы не повлечет дополнительных расходов, зато на следующий год позволит сэкономить 210 40=8400 рублей, которые можно использовать на приобретение диммеров. Необходимо приобрести 14 диммеров по приблизительной стоимости 800 рублей, у нас уже будут 8400 рублей сэкономленных, и мы затратим еще 2900 рублей на приобретение диммеров (всего 11300 рублей). Экономия электроэнергии по статье люминесцентные лампы при этом составит 25-40%, т.е. 40-60 рублей в день, а это 8400-12600 рублей. Таким образом, без дополнительных вложений, за два года можно заменить лампы накаливания на энергосберегающие лампы, установить диммеры, и на третий год сэкономить 16800-21000 рублей на оплате электроэнергии.

Заключение

На наш взгляд задуматься об экономии электроэнергии необходимо на школьной скамье. Мы считаем тему исследования очень интересной и важной, особенно в современных условиях. Электричество необходимо нам ежеминутно, ежесекундно. Все системы работают за счет электричества. Отключение электричества на сутки – парализует работу всех систем. Проблема энергосбережения стала на сегодняшний день одной из самых актуальных проблем во всем мире. Многие государства начали приводить меры по экономии электроэнергии. В Российской Федерации тоже принято решение о переходе на энергосберегающие технологии.

Еще в ноябре 2009 года президент России подписал Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Президентская комиссия по модернизации намерена осуществить переход России с ламп накаливания на более перспективные технологии, которыми и являются светодиодные лампы.

На данный момент светодиодные лампы – самые дорогие и эффективные из существующих источников домашнего освещения. Продолжительность горения светодиодной лампы в 30 раз выше, чем у лампы накаливания, а потребление электроэнергии в 10 раз ниже.

Сегодня экономией электроэнергии занимаются государство, коммерческие организации, частные лица. Постепенно эта работа становится неотъемлемой частью жизни человека, т. к. источники энергии иссякают, а новые источники электроэнергии еще не используются в полную меру сил.

Мы, выполнив свой проект, определили, занимаемся ли мы и работники школы энергосбережение в нашей школе, что и как можно изменить, как уменьшить энергозатраты. Для определения способов энергосбережения источником информации в основном были сайты интернета. Анализ количества потребляемой электроэнергии выполнили самостоятельно с помощью расчетов.

Реальное потребление электроэнергии, показания электросчетчика, совпало с нашими расчетами. Подсчитан не только расход электроэнергии, но и были выявлены несколько способов снижения ее потребления, без особых влияний на бюджет школы.

Из вышеперечисленного делаем вывод, что лучше использовать энергосберегающие и светодиодные лампы, так как лампы накаливания хотя и очень удобны, и практичны в использовании и изготовлении, а также они фактически не наносят вреда окружающей среде и цена покупки радует, однако отмечается большая затрата электроэнергии и малый (по сравнению с энергосберегающими лампами) срок работы. Для экономии электроэнергии также следует следить за горящими почти весь рабочий день лампами, выключать, если достаточно естественного освещения.

Компьютерная техника также играет немаловажную роль в количество используемой энергии. Так как компьютер используется регулярно на уроках информатики, в административной работе, а также учителями при проведении уроков, причем во время перерывов компьютеры не выключаются, чтобы не тратить дополнительное время на их включение и выключение. Чтобы уменьшить расход электроэнергии, потребляемой компьютерной техникой, необходимо после завершения работы на время перерыва, перемены ставить компьютер в спящий режим, при этом количество потребляемой энергии уменьшается. Проектор выключать после его использования. Так как мощность проекторов большая, а также длительная работа проектора приводит к порче лампы, а это основная часть проектора, и для её ремонта будут необходимо дополнительные затраты. В среднем замена лампы проектора может обойтись школе в 8 – 10 тысяч рублей.

Познакомившись с учебной литературой, сайтами в интернете мы узнали, мы узнали для себя очень много новой информации, которая пригодится нам в жизни. Также в процессе работы над проектом мы повторили знания об электричестве, изучили историю источников освещения.

Электричество - совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните - Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества. Начиная с XIX века электричество плотно входит в жизнь современной цивилизации. Электричество используют для освещения (электрическая лампа) и передачи информации (телеграф, телефон, радио, телевидение), а также для приведения механизмов в движение (электродвигатель), что активно используется на транспорте (трамвай, метро, троллейбус, электричка) и в бытовой технике (утюг, кухонный комбайн, стиральная машина, посудомоечная машина). В целях получения электричества созданы оснащенные электрогенераторами электростанции, а для его хранения - аккумуляторы и электрические батареи. Сегодня также электричество используют для получения материалов (электролиз), для их обработки (сварка, сверление, резка), создания музыки (электрогитара) и т.д..

Электрический ток - упорядоченное нескомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках - электроны, в электролитах - ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках - электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

Первая лампочка накаливания появилась в 1878 году. Ее изобрел Томас Эдисон.

Томас Эдисон жил и работал в Соединенных Штатах Америки всю свою жизнь. Он был самым продуктивным изобретателем из всех. За свою жизнь он запатентовал 1 093 разнообразных изобретений, включая электрическую лампу накаливания. В 1876г. он открыл первую в мире научно-исследовательскую лабораторию и назвал ее "фабрикой изобретений". Однако некоторые изобретатели обвиняли его в том, что он присваивал их открытия. В 1877г. Эдисон создал фонограф - одно из знаменитых своих изобретений. Этот аппарат записывал и воспроизводил звук. Поначалу фонограф продавали как забавную игрушку. Но затем Эдисон и другие изобретатели так его усовершенствовали, что появилась возможность записывать даже музыку.

В 1878г. английский ученый Джозеф Сван (1828-1914) изобрел электрическую лампочку. Это была стеклянная колба, внутри которой находилась угольная нить накаливания. Чтобы нить не перегорала, Сван удалил из колбы воздух. В следующем году знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон (1847-1931) также изобрел лампочку. После опытов с нитями из различных веществ он остановил свой выбор на обугленных волокнах бамбука. В 1880г. Эдисон начал выпуск безопасных лампочек, продавая их по 2,5 доллара. Впоследствии, Эдисон и Сван создали совместную компанию "Эдисон энд Сван Юнайтед Электрик Лайт компани".

В 1880-е была «война токов между Томасом Эдисоном, придумавшим постоянный ток и Николой Тесла, открывшим переменный ток. Оба хотели, чтобы их системы широко использовались, но победил переменный ток, за простоту получения, больший КПД и меньшую опасность.

В некоторых районах Южной Америки и Африки, где не было проведено электричество, можно было внутри жилища увидеть закрытые стеклянные банки, наполненные светлячками! Такие «лампы» давали на зависть яркий свет!

В пожарной дружине калифорнийского города Ливермор висит электрическая лампочка мощностью 4 ватта, работающая практически непрерывно с 1901 года. Гасла она лишь несколько раз при отключениях электричества и два раза при переезде.

Используемая литература и Интернет-сайты.

Журнал «Физика в школе» - 2012 – 2014 г.
Хрестоматия по физике: Учеб. пособие для учащихся средн. шк./ Сост. А.С.Енохович и др.: Под ред. Б.И.Спасского – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1987.
Блудов М.И. Беседы по физике ч.2. Учеб. пособие для учащихся/ Под ред. Л.В.Тарасова – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Просвещение, 1985.
Научные забавы. Физика: опыты, фокусы и развлечения: пер. с фр. / Том Тит; худож. А. Пойэ, Г. Нексов. – М.: АСТ: Астрель, 2008. – 222, (2) с.
http://www.technolux.info
http://edu.rin.ru/
http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/metod/

Приложение 1.

Работа над проектом «Эффективное использование электроэнергии в школе».

Приложение 2

Освещение
Классы и кабинеты	Оборудование	Количество, штук	Мощность, вт	Время работы, ч.	Количество эл.энергии в сутки, Вт
1 класс	лампы дневного света				1950
2,3 класс	лампы дневного света				1800
4 класс	лампы дневного света				2700
5 класс	лампы дневного света				2250
6 класс	лампы дневного света				2160
7 класс	лампы дневного света				3240
8 класс	лампы дневного света				5250
9 класс	лампы дневного света				2520
Кабинет физики	лампы дневного света				2520
Кабинет химии	лампы дневного света				2520
Кабинет информатики	лампы дневного света				2520
Кабинет технологии	лампы дневного света				1800
Лаборатории	лампы накаливания
Учительская	лампы дневного света				2520
Кабинет директора	лампы дневного света				2520
Библиотека	лампы дневного света				1260
Актовый зал	лампы дневного света				2250
Кабинет вожатой	лампы дневного света
Кабинет Зам. Директора	лампы дневного света
Коридоры 2 этажа	лампы дневного света				6120
Мед. Пункт	лампы дневного света
Туалеты	лампы накаливания				4200
Спорт зал	прожекторы				9000
Кабинет О.В.	лампы дневного света
Кабинет зам. директора	Лампы накаливания				4000
Раздевалки	Лампы накаливания				3000
Столовая	лампы дневного света				4200
Мастерская	лампы дневного света				2400
Кабинет завхоза	Лампы накаливания				2400
Детский сад	лампы дневного света				4320
Коридоры 1 этажа	лампы дневного света				3750
Раздевалка	лампы дневного света
Итого в сутки				181,5	86190
В среднем за месяц					холодильник
духовка		1000		3000
бойлер		1500		4500
Технология	машинка ш
	утюг		1000		2000
	чайник
	холодильник
Учительская, каб. директора, лаборантская, каб. физрука, детский сад	Количество, штук	Мощность, вт	Время работы, ч.	Количество эл.энергии в сутки, Вт.
физика	компьютеры
	проекторы
	Ноутбук
	Нетбук
Русский язык	проектор
Математика	Компьютер
Информатика	Компьютеры
	Ноутбук
	Проектор				1360
	Принтер
	Сканер
5 класс	Проектор
2,3 класс	Ноутбук
	Проектор
4 класс	Компьютер
	Проектор
1 класс	Принтер
	Компьютер
	Проектор
Мед.кабинет	Компьютер
Физ.кабинет	Компьютер
Завуч	Компьютер
	Принтер
Директор	Компьютер
	Принтер
	Сканер
Пионерская	Компьютер	1	3	6	18
	Принтер	1	25	1	25
Учительская	Компьютер	1	3	7	21
	Принтер	1	25	3	75
Итого		48			4357

Полное название темы работы	Снижение потребления электроэнергии в школе.
Название направления	Математика и экономика
Тип работы	проект
Возрастная номинация
	Петренко Дарья
Территория	Город Красноярск
Место учебы	Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 47
Руководитель	МОУ СОШ № 47, учитель физики, контактный телефон
e-mail (обязательно) Контактный телефон	47***@*ru

Тезисы проекта

Секция «Математика и экономика»

« Снижение потребления электроэнергии в школе».

Выполнил: Петренко Дарья,

Ученица 9 класса МОУ СОШ № 47

Руководитель: ,

учитель физики МОУ СОШ № 47

Введение

В условиях экономического кризиса, школе необходимо экономить все денежные средства , выделяемые на её содержание, в том числе и расходов на оплату электроэнергии. Экономия электроэнергии не помогает снизить её потребление! Значит нужно искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы или электроприборы, техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе. Была выдвинута гипотеза о том, что большую долю потребления электроэнергии в школе составляют: плиты в столовой и люминесцентные лампы для освещения учебных кабинетов и коридоров школы, а также лампы накаливания в учебных кабинетах. Цель проектно-исследовательской работы: Эффективно снизить потребление электроэнергии в школе без привлечения дополнительных денежных средств, достижение цели возможно при решении следующих задач: подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности); с помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника; рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами; определить основные статьи расходов (большая доля электропотребления от общего по школе); подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств. Работа велась в течение 4 месяцев. Работа имеет практическую значимость, результаты исследования могут быть использованы для снижения потребления электроэнергии для других школ, детских садов, промышленных предприятий.

Основное содержание работы

Было посчитано общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записала их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, и другой оргтехники и других используемых электроприборов (столовая, домоводство, мастерские музыкальный кабинет, актовый зал и другое). По результатам анкетирования учителей, вахтеров , уборщиц и работников столовой было определено общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за неделю, и рассчитано среднее значение ежедневного энергопотребления каждого вида потребителя. По моим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в нашей школе составляет 414,418 кВт*ч. Мои расчетные данные отличаются от реальных данных незначительно на 6 %, значит можно считать, что оценка ежедневного потребления электроэнергии проведена, верно. Тогда стало возможно выделить основные потребители: плиты в столовой, затем люминесцентные лампы, используемые для освещения кабинетов и коридоров школы, лампы накаливания. Гипотеза подтвердилась. Снизить электропотребление плит в столовой, без замены плит на новые, т. е. без серьезных вложений денег невозможно. Значит, чтобы снизить расходы школы на оплату электроэнергии необходимо снизить потребление электроэнергии на освещение кабинетов и коридоров школы.

Снизить потребление электроэнергии можно за счет изменения мощности ламп. Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно несколькими способами. Во-первых, возможно несколько снизить световой поток (и, как результат, мощность) ламп в начальный период их эксплуатации, когда отдаваемый новыми лампами световой поток превосходит необходимое значение. Bo-вторых, нередко количество светильников превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единственный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может составлять от 15 до 25%. В-третьих, если принять во внимание наличие в помещениях естественного освещения в светлое время суток, даже сниженная за счет компенсации указанных избытков освещенности мощность светильников окажется завышенной по сравнению с необходимой. Рациональным использованием дневного освещения удается добиться наиболее значительной экономии энергии, так как во многие моменты времени суток светильники могут быть включены на минимальную мощность (1-10% от номинальной). Экономия электроэнергии при этом составит 25-40%.

Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор в школе.

Лампы накаливания целесообразнее всего заменить энергосберегающими лампами, три лампы свечки по 60 Вт, можно заменить одной энергосберегающей лампой 36 Вт, уровень освещенности при этом не изменится, экономия при этом составит 80%. Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза, так как ламп будет не 182, а 60. Энергопотребление составит 0,036*370/3= 4,44 кВт·ч за один день, это в 5 раз меньше.

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность: в условиях экономического кризиса, школе необходимо экономить все денежные средства, выделяемые на её содержание. В течение нескольких месяцев в школе наблюдается перерасход электроэнергии. В школе была принята программа экономии электроэнергии, вахтеры следили за светом в коридорах, на лестнице, подсобных помещениях, учителя за экономией электроэнергии у себя в кабинетах, однако существенного снижения потребления электроэнергии не произошло (всего 1,5 %). Экономия электроэнергии не помогает снизить её потребление! Значит нужно искать эффективные способы для снижения потребления электроэнергии , для этого необходимо выяснить, какие именно лампы или электроприборы, техника составляют большую долю потребления электроэнергии в школе.

Гипотеза: Большую долю потребления электроэнергии в школе составляют: плиты в столовой и люминесцентные лампы для освещения учебных кабинетов и коридоров школы, а также лампы накаливания в учебных кабинетах.

Цель: Эффективно снизить потребление электроэнергии в школе без привлечения дополнительных денежных средств.

Подсчитать количество ламп, различной мощности и модификации, используемых для освещения в школы, а также электроприборов и технических средств (с указанием мощности). С помощью анкетирования и наблюдений подсчитать среднее время в течение, которого ежедневно горит каждая лампа, и работает техника. Рассчитать ежедневное среднее потребление электроэнергии в школе, рассчитать денежные затраты на электроэнергию и сравнить их с реальными затратами. Определить основные статьи расходов (большая доля электропотребления от общего по школе). Подобрать способы снижения электропотребления в школе без привлечения дополнительных денежных средств.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЖЕДНЕВНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

В сентябре я посчитала общее количество всех ламп каждого вида, используемых для освещения в школе, записала их мощность, а также количество мониторов, системных блоков, и другой оргтехники и других используемых электроприборов (столовая, домоводство, мастерские музыкальный кабинет, актовый зал и другое). Составила анкеты для учителей и вахтеров, уборщиц школы, по которым можно было оценить в течении какого времени ежедневно используется тот или иное прибор, лампа освещения. Учителя для заполнения анкеты в течение недели записывали, сколько было проведено уроков со светом, выключали ли они свет во время перемен, открывали ли жалюзи в кабинете для поступления естественного света, в течение какого времени они использовали технические средства. Вахтеры и уборщицы и работники столовой были опрошены один раз по тем же вопросам только еще про коридоры, лестницы и подсобные помещения. Я сосчитала общее количество работы в часах для каждого вида ламп и приборов отдельно за неделю и разделила на шесть для нахождения среднего значения ежедневного энергопотребления каждого вида потребителя. (Воскресенье я решила не учитывать, т. к. энергопотребление в этот день недели незначительно).

В течение октября месяца я проводила наблюдения за кабинетами в школе, приходила в школу пораньше и записывала время, в которое был включен свет в каждом кабинете, каждую перемену проходила по всем кабинетам и коридорам и фиксировала наличие света, чтобы скорректировать информацию, собранную от учителей и вахтеров методом анкетирования. Оказалось, что в действительность общая продолжительность горения света оказалась даже немного меньше, чем по оценке с помощью анкетирования, т. к. некоторые кабинеты используются непостоянно (учителя уходили на курсы, уроков в кабинете не было и другое). Сильных отличий в среднем значении времени работы обнаружено не было.

Для определения энергопотребления необходимо мощность прибора умножить на продолжительность его работы. Отдельно для каждого вида ламп и бытовых приборов я сосчитала общее время их работы, например всего в школе длинных люминесцентных ламп – 62 штуки, я сложила время рабы каждой лампы и получила общее время их работы. Общее время работы для удобства округлила до целого числа, причем во всех случаях до большего, чтобы не занизить результаты. Энергопотребление численно равно физической величине работе тока. В учебнике Пурышевой, Важеевской «Физика 8 класс » я нашла формулу, по которой можно рассчитать работу: А=P *t , где A – работа, P – мощность, t время. Чтобы сразу получить работу в КВт*ч, я мощность всех ламп и электроприборов перевела в кВт, для этого нужно значение в Вт разделить на 1000, а время сосчитала в часах. Для определения стоимости нужно количество потребленной энергии в кВт·ч умножить на цену за 1 кВт·ч. Все произведенные расчеты я свела в таблицу 1.

По моим расчетам ежедневное потребление электроэнергии в нашей школе составляет 414,418 кВт*ч. Можно ли считать, что этот результат достоверным? Да, если он совпадает с реальным значением потреблением электроэнергии в день.

Таблица 1.

Наименование	Мощность, кВт	Количество	Среднее время работы в день общего количества, ч	Энергопотребление, кВт·ч за один день	Цена 1 кВт·ч	Стоимость в день
Лампы люминесцентные короткие	0,018	1056	3896	70,128	2,26	158,48928
Лампы люминесцентные длинные					2,26	20,792
Лампы люминесцентные 1 м	0,08			24,32	2,26	54,9632
лампы накаливания	0,04				2,26	14,916
настенные лампы плоские	0,02			3,12	2,26	7,0512
свечи в люстрах (лампы накаливания)	0,06			22,2	2,26	50,172
ксерокс	0,25			0,25	2,26	0,565
жарочный шкаф	0,625			4,375	2,26	9,8875
кипятильник					2,26	22,6
плиты				225,6	2,26	509,856
холодильник	0,15				2,26	16,272
универсальный привод					2,26	4,52
мясорубка					2,26	2,712
кулер	0,65			1,95	2,26	4,407
магнитофон	0,075			0,225	2,26	0,5085
сканер	0,25				2,26	1,13
посудомоечная машина					2,26	4,52
компьютер (системный блок +монитор)				15,3	2,26	34,578
принтер	0,25			0,25	2,26	0,565
чайник					2,26	4,52
утюг					2,26	3,39
					2,26	10,17
Итого				414,418		936,58468

Чтобы рассчитать реальное электропотребление в день я воспользовалась показаниями электросчетчика за четыре месяца, сложила их и разделила на количество рабочих дней за этот период. Все данные представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Мои расчетные данные отличаются от реальных данных незначительно на 6 %, значит можно считать, что оценка ежедневного потребления электроэнергии проведена, верно. Тогда по таблице 1 видно, что основную долю потребления электроэнергии составляют плиты в столовой, затем люминесцентные лампы, используемые для освещения кабинетов и коридоров школы, лампы накаливания, работа которых в часах более чем в десять раз меньше, чем работа люминесцентных ламп, однако энергопотребление меньше лишь в три раза. Гипотеза подтвердилась. Снизить электропотребление плит в столовой, без замены плит на новые, т. е. без серьезных вложений денег невозможно.

Значит, чтобы снизить расходы школы на оплату электроэнергии необходимо снизить потребление электроэнергии на освещение кабинетов и коридоров школы. Решению этой задачи посвящена вторая глава моего исследования, в которой представлены способы снижения потребления электроэнергии на освещение, которые мне удалось найти в литературе.

СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Использовать это преимущество без снижения качества освещения можно несколькими способами.

Bo-вторых, нередко количество светильников по строительно-конструктивным, архитектурным или другим соображениям превышает точно необходимое по светотехническим расчетам. Единственный способ избежать перерасхода энергии в таком случае - дополнительное снижение мощности освещения. По оценкам, приведенным в статье «Мероприятия по снижению электропотребления и рациональному использованию электроэнергии» Бедретдинов Рафик http://www. technolux. info/ Светотехника на портале ЭкспертЮнион , потенциал экономии электроэнергии только в этих двух случаях может составлять от 15 до 25%.

Диммеры для люминесцентных ламп. Для диммирования люминесцентных ламп используют специальные электронные пускорегулирующие аппараты (ЭПРА) с возможностью управления. Процесс управления люминесцентной лампой весьма непрост с технической точки зрения, и в его подробностях я еще не разобралась. Но поняла, что ЭПРА при диммировании уменьшают величину подаваемого на электроды лампы напряжения, увеличивают его частоту (ее величина может достигать 100 кГц) и силу тока. Лампа при этом плавно изменяет свою яркость, но срок ее службы не сокращается. Управляемые ЭПРА в соответствии с существующими в стандартами делятся на два класса: аналоговые и цифровые.

В аналоговых устройствах на управляющий вход ЭПРА либо устанавливается потенциометр, с помощью которого можно изменять величину управляющего напряжения, либо подается постоянное напряжение управления (аналоговый сигнал) в интервале 1-10 В. Яркость лампы при этом изменяется от 1 до 100 %. Количество подключаемых к аналоговым ЭПРА ламп производители указывают в паспорте прибора. Цена комплекта используемых для регулирования устройств колеблется в пределах руб. Например, есть 700, 800, 1000 и 1500 Вт, значит, они рассчитаны на 38, 44, 55 и 83 люминесцентные лампы мощностью 18 Вт, таким образом, 1 диммера достаточно на коридор.

Экономия электроэнергии доходит до 25% в стандартом включении, т. е. тратится меньше электричества для создания определенного уровня освещенности. А по мере увеличения естественного света можно уменьшать яркость люминесцентных ламп и тем самым потреблять гораздо меньше электроэнергии.

В литературе я обнаружила еще одно достоинство использования ЭПРА - обеспечивается стабильный световой поток при пульсациях напряжения питания, устраняя тем самым эффект "усталости глаз" при работе за компьютером. Согласно гигиеническим нормам уровень пульсаций светового потока должен быть
- в помещениях, оборудованных компьютерами не более 5% (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)
- в учреждениях общего образования, начального, среднего и высшего специального образования – 10% (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03). Таким образом, использование диммеров в школе приводит к выполнению требований СанПиН.

Среднее время работы в день общего количества этих ламп уменьшится в три раза, так как ламп будет не 182, а 60. Энергопотребление составит 0,036*370/3= 4,44 кВт·ч за один день , это в 5 раз меньше.

ОЦЕНКА ЗАТРАТ НА ПРИМЕНЕНИЕ ВЫБРАННЫХ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Необходимо приобрести 60 энергосберегающих ламп примерной стоимостью 120 рублей, что составит 7200 рублей, и снизит ежедневные расходы по этой статье с 50 рублей до 10 рублей. Таким образом, ежедневная экономия составляет 40 рублей, значит, все эти лампы окупятся за 180 дней. Учитывая, что в учебном году 210 дней, можно утверждать, что замена ламп накаливания на энергосберегающие лампы не повлечет дополнительных расходов, зато на следующий год позволит сэкономить 210*40=8400 рублей, которые можно использовать на приобретение диммеров. Необходимо приобрести 14 диммеров по приблизительной стоимости 800 рублей, у нас уже будут 8400 рублей сэкономленных, и мы затратим еще 2900 рублей на приобретение диммеров (всего 11300 рублей). Экономия электроэнергии по статье люминесцентные лампы при этом составит 25-40% , т. е. 40-60 рублей в день, а это рублей. Таким образом, без дополнительных вложений, за два года можно заменить лампы накаливания на энергосберегающие лампы, установить диммеры, и на третий год сэкономить рублей на оплате электроэнергии. А это значит, что можно будет задуматься о замене электроплит в столовой, которые являются основным потребителем электроэнергии на более современные мощность которых менее 1 кВт. Ежедневное потребление электроэнергии за два года снизится примерно на 30 кВт*ч, что составляет почти 70 рублей в день.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение выбранных способов снижения потребления электроэнергии позволит снизить потребление электроэнергии, на 8 %, что составит около 10 % экономии денежных средств. Из выше сказанного можно сделать вывод, что цель работы достигнута. Работа имеет практическую значимость, результаты исследования могут быть использованы для снижения потребления электроэнергии для других школ, детских садов, промышленных предприятий.

Основными источниками энергии, поступающей в наши дома являются нефть, газ, уголь и уран. Уголь дал нам промышленную революцию с её покрытыми сажей городами, заболеваниями лёгких. Нефть принесла с собой век автомобилей, реактивных самолетов и неудержимого роста потребления. Ядерная энергия привела нас к атомному наследию радиоактивного загрязнения природы и ущерба здоровью людей.

Сейчас уже широко признано, что наша атмосфера просто не может на протяжение еще длительного времени и дальше поглощать ежегодно 6 млрд. тонн двуокиси углерода (70% дает сгорание ископаемого топлива) без катастрофических изменений для грядущих поколений. Всё большее значение начинают приобретать нетрадиционные источники энергии: геотермальные электростанции, ветроэнергетические установки, солнечные батареи и различные устройства, аккумулирующие солнечное тепло, приливные электростанции и т. д. Эти источники только начинают применяться и не могут полностью заменить традиционные способы получения энергии, которые неизбежно загрязняют окружающую среду.

В ближайший период, по крайней мере 30-50 лет, важнейшей задачей является экономия электричества и использования для его производства как можно меньшего количества ископаемого топлива: угля, нефти, природного газа и урановой руды.

Каждый из нас может внести в это свою лепту. Для того, чтобы выяснить сколько можно сэкономить энергоресурсов, надо проследить, как они расходуются.

Для исследования возможностей экономии энергоресурсов (электричества, воды, тепла) в 417 школе в январе 2001 г. была создана рабочая группа в количестве 5-ти человек

Перед группой была поставлена задача: проследить за расходом воды, эл. энергии, и выявить возможность экономии энергоресурсов в школе. Работа была спланирована следующим образом:

1. Контроль за расходом эл. энергии:

Снимать показания эл. счётчика 1раз в месяц.
Еженедельно обходить все кабинеты и следить за работой осветительных приборов.
Фиксировать отсутствие ламп, и сообщать о перегоревших лампах.
Следить за чистотой светильников (ламп).

2. Контроль за расходом воды:

Снимать показание водомерного счётчика- 1 раз в месяц.
Во время дежурства по школе следить за расходом воды, фиксировать случаи неисправности кранов, сливных бачков, всё отражать в журнале контроля и сообщать завхозу школы.

3. Контроль за температурой воздуха:
Еженедельно отмечать в журнале:

Температуру воздуха на улице, в коридорах и кабинетах 1-3 этажей, столовой и спортзале.
Во время дежурства отмечать, проводится ли проветривание, закрывается ли входная дверь.

Номер школы, название: среднее общеобразовательное учреждение № 417.
Адрес: ул. Жоры Антоненко д. 1, г. Ломоносов.
Телефон: 422-24-69.
Количество классов: 22. Количество учеников: 205.
Год постройки: 1960 год.
Основные строительные материалы: кирпич.
Тип окон: двойные рамы.
Дополнительная герметизация окон: (войлок, поролон, другое) другое.
Основной тип обогревателя в классах, кабинетах: (батареи водяного отопления, электрообогреватели, дровяные печи) батареи водяного отопления.
Основной энергоисточник: (районная котельная, собственная котельная, электричество, дрова) районная котельная.
Регулировка отопления в комнатах: (нет/автоматическая/ручная) нет.
Регулировка температуры в здании: (нет/автоматическая/ручная) ручная.
Как осуществляется вентиляция в классах, кабинетах? (никак/открыванием окон, форточек/вентиляционная система) открыванием окон, форточек.
Если есть вентиляционная система, используется ли она эффективно? (да/нет) нет.
Снабжена ли вентиляционная система теплообменником? (да/нет) нет.
Какова рекомендуемая температура в классах? От 18° С до 22° С.
Бывает ли температура в классах ниже рекомендуемо? нет.
Какова обычно температура в классах в зимние дни? +20° С.
Бывает ли температура в классах выше рекомендуемой? да.
Ежегодное потребление в соответствии с собственными измерениями школы: 418 (кВт).
Полезная площадь, всего (кв. метров).
Есть ли в школе кухня: (кв. метров) 54, столовая(кв. метров) 81,8.

В ходе наших наблюдений было установлено:

1. Экономия расхода электроэнергии возможна при установке новых освети-тельных приборов. В настоящее время осветительные приборы, установленные в учебных классах, не обеспечивают нужного уровня освещённости. Так, проверка прибором в пасмурный день, при включенных лампах, показала уровень освещён-ности 80-110 лк. (норма 200 лк.). Только обеспечив необходимый для нормальной работы учащихся режим освещённости рабочего места, можно говорить об экономии эл. энергии

2. Контроль за расходом воды проводится по водомерному счётчику. Наши рейды по школе часто фиксировали неполадки в работе сантехники, незакрытые водопроводные краны, что-то устраняли сами, об остальном докладывали администрации школы. К сожалению, замена сантехники в школе оказалось неудачной. Бачки продолжают протекать. Хотелось бы, чтобы школа имела достаточное финансирование для установки качественной сантехники. Результаты контроля за расходом эл.энергии и воды представлены в таблице 1.

3. Мы знаем, что потребление тепла в старых зданиях (изучаемое здание школы №417 1960 года постройки.) обычно больше, так как они плохо изолированы и проницаемы для ветра. Большая доля теплопотерь происходит через окна. Желательно провести рыботы по улучшению изоляции перекрытий и оконных проёмов.

В соответствии с санитарно-гигиеническими нормами температура воздуха в классе должна быть 18-22°С, в спортивном зале 14-16°С. Данный режим, в соответствии с нашими наблюдениями, не соблюдается.Отсутствует терморегули-рующая аппаратура. Температурный режим в школе зависит от работы ТЭС, обеспечивающей подачу тепла в микрорайон.

Расход электроэнергии и воды

Таблица 1

В результате проведённых исследований можно сделать следующие выводы:

1. Возможность экономии эл. энергии.

Сэкономить эл. энергию в нашей школе можно за счёт бережного отношения к расходу и строгого контроля за работой эл. приборов и оборудования. Желатель-но заменить старые осветительные приборы на современные, более энергоэкономичные.

2. Возможность экономии тепла.

Так как наше здание старое (1960 года постройки), должная тепло изоляция отсутствует. Необходимо провести работы по изоляции здания, применяя совре-менные теплоизолирующие материалы. Для эффективной экономии тепла можно использовать следующие меры: утепление окон, а лучше замена их на современные стеклопакеты. Контролировать и регулировать тепловой режим в здании школы.

3. Возможность экономии воды.

Снизить расход воды можно за счёт бережного и экономного расходования её. Своевременно проводить замену вышедшей из строя сантехники на современную водосберегающую.

Все перечисленные выше меры по экономии эл. энергии, тепловой энергии и воды могли бы принести дополнительное финансовое обеспечение нашей школе. Для этого необходимо, чтобы сама школа оплачивала счета за эл. энергию и воду.

Любую работу в школе по экономии энергоресурсов надо начинать с работы по повышению уровня экологической культуры и пропаганде экологических знаний. В этом мы видим нашу задачу.

Показания счетчика, кВт·ч

Количество рабочих дней

Среднее значение энергопотребления в день

Стоимость в день

882,1445

1. Алексеев С.В., Груздева М.В., Муравьёв А.Г., Гущина Э.В. Практикум по экологии. М. АО МДС, 1996 г.
2. Природопользование. Проб.учеб.для 10-11 кл. М.”Просвещение.”, 1995 г.
3. Самкова В.А., Прудченков А.С. Экологический бумеранг. М. “Новая школа”, 1996 г.
4. Экогруппа. “Руководство по домашней экологии.” СПб, 1997 г.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1.Введение

Никакой вид энергии не обходится

так дорого, как её недостаток.

(Гоми Баба).

В течение последних десятилетий стало очевидно, что человеческая деятельность оказывает существенное негативное влияние на природу. Это создало не только местные и региональные экологические проблемы, но и начало отражаться на глобальном уровне, ускорило процессы изменение климата на планете. К сожалению, мы редко задумываемся над тем, как и сколько мы тратим энергии для решения конкретных задач. Зачастую мы используем слишком много энергии там, где можно её сэкономить. Моя работа поможет понять физические принципы энергосбережения и научиться применять их на практике. Нам предстоит узнать, как организовать свою деятельность и использовать доступные технологии для того, чтобы экономно расходовать энергию. ..

Объект исследования - энергетическое состояние школы.

Предмет исследования - практические мероприятия по энергосбережению в школе для снижения неоправданных потерь энергии, уменьшение затрат на её потребление.

Цель работы: выяснить механизмы потерь энергии, тепла, воды и предложить способы сделать школу энергоэффективной.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

 изучить программу энергосбережения и повышения энергетической эффективности школы на 2012 - 2015 годы;

 провести анализ потребления энергоресурсов и экономических затрат МБОУ СОШ №2 за 2016 год;

 выполнить тепловизионное обследование ограждающих конструкций;

 провести эксперимент установки теплоотражающих экранов за отопительными приборами;

 провести эксперимент, направленный на снижение расходов водоснабжения.

 разработать и распространить информационные листы в школе по экономии электроэнергии.

Гипотеза: предположим, что применение энергосберегающих методов сэкономит энергоресурсы и материальные расходы школы.

Практическая значимость. Применяя физические законы при изучении энергосбережения и энергоэффективности в школе, мы формируем практические навыки при изучении физики. Проведённыйанализ в ходе исследовательской работы на потребление энергоресурсов и экономических затрат за 2016 год, а также экспериментально проверенные способы снижения энергоресурсов в дальнейшем будут использованы в реализации программы по повышению энергоэффективности школы. Данные методы могут использовать и другие школы. Энергосбережение в школе имеет огромный потенциал. Необходимо с детства приучать к бережному отношению к электроэнергии, теплу, воде.

2.Материалы и методы исследования

Сбор материала мы начали в октябре 2016 года в школе №2, в рамках Недели энергоэффективности. Мы участвовали в мероприятиях по энергосбережению: классные часы, акции «Экономим электроэнергию», распространение информационных листов.

Основную информацию, мы нашли, изучив документы школы №2: программу энергосбережения и повышения энергетической эффективности на 2012 - 2015 годы; журналы учёта показаний за 2015-2016 год по электроэнергии, холодной и горячей воды, тепла; документы экономических затрат на потребление энергии. В Интернете на сайтах государственной информационной системы в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности мы познакомились с правовыми документами в области энеогоэффективности. Мы узнали, что в ссоответствии с требованиями, изложенными в п.1, ст.24 ФЗ №261 от 23.11.09 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», муниципальное учреждение обязано обеспечить снижение потреблённой им воды, тепловой энергии, электрческой энергии и т.д. в течении 5 лет, не меньше чем на 15% от объёма фактически потреблённого им в 2009 году.

Провели анализ потребления энергоресурсов и экономических затрат школы за 2016 год, построили диаграммы и сделали выводы. (Приложени 1 табл.1-5; диаграммы 1-5).

В целях подтверждения нашей гипотезы в декабре 2016 года провели эксперимент, направленный на снижение расходов водоснабжения. В ходе которого расчитали оптимизацию водопотребления путём установки в санитарных комнатах(туалетах) ёмкостей для снижения потребления воды. . (Приложение 2,термограмма 1-4, фото автр 1-2).

В январе 2017 года провели экспримент по установке теплоотражающих экранов за отопительными приборами, необходимых для снижения потребления тепловой энергии и экономических затрат. (Приложение 3-4, термограмма 1-4,фото автор.1,2,3).

В 2017 году выполнили тепловизионное обследование ограждающих конструкций школы. Цель: определить приведённое сопротивление теплопередачи ограждающих конструкций и в местах с установленным теплоотражающим экраном за отопительными приборами. (Приложение 2,термограмма 1-4, фото автр 1-2).

Разработали и распространили информационные листы по сбережению электроэнергии в санитаных комнатах, кабинетах, столовой, коридорах здания школы.

Методами исследования моей работы стали:

 поиск и систематизация информации из разных источников;

 сравнительный анализ документов;

 построение диаграмм, экономические расчёты;

 постановка эксперимента и наблюдение за его течением.

Закон сохранения энергии и понятие энергосбережения

Самый простой способ уменьшить загрязнение окружающей среды — беречь энергию, или, другими словами, расходовать энергию более разумно. Одним словом это называется «энергосбережение». Экономить энергию должно все человечество и каждый человек в отдельности. Используя меньше не возобновляемых источников энергии, мы уменьшаем количество вредных выбросов в атмосферу.

Потребление энергии человечеством непрерывно растет. В седьмом классе мы познакомились с законом сохранения энергии . Количество энергии в природе постоянно. С понятием энергии мы сталкиваемся всякий раз, когда хотим изучить какой-либо процесс, происходящий в природе. Световая, тепловая, звуковая,механическая, электрическая энергии - это различные формы энергии, которые тесно связаны друг с другом. В чем же связь? Каждый раз, когда происходит какое-то изменение в окружающем нас мире, энергия меняет форму.

В замкнутой системе количество энергии остается постоянным. Энергия не возникает ниоткуда и не исчезает бесследно, она может лишь переходить из одной формы в другую. Описывая такой переход, обычно говорят о расходовании энергии.

Россия, несмотря на продолжительные трудности, осталась «энергетической сверхдержавой» - обладателем одним из самых больших в мире потенциалов энергетических ресурсов. На ее территории, составляющей примерно 10% суши Земли с населением всего 2,6% от мирового, сосредоточено свыше 32% разведанных запасов газа, 13% нефти и 25% угля. Но даже при таком изобилии, проблема ресурсосбережения - одна из ключевых для России.

Энергосбережение - это наиболее дешевый «источник» энергии. 23 ноября 2009 года Д. А. Медведев подписал принятый ранее Госдумой закон федеральный закон № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Следовать принципу «сделать больше с меньшими затратами» будет выгодным для всех. Школы являются серьезными потребителями энергии: электрической и тепловой. Почти все учебные здания строились достаточно давно, когда об экономии задумывались немногие.

Энергосберегающие технологии в школе: применение и эффективность

В настоящее время затраты на энергетические ресурсы составляют существенную часть расходов многих учреждений. В условиях увеличения тарифов и цен на энергоносители их расточительное неэффективное использование недопустимо. Создание условий для повышения эффективности использования энергетических ресурсов становится одной из приоритетных задач развития учреждений. Для оценки финансовых затрат на потреблённые энергоресурсы (тепловая, электроэнергия, водопроводная вода) мы провели анализ оплаченных счетов школы №2 за 2015-2016 год. Сводные данные по энергопотреблению и финансовым затратам представлены в таблицах и диаграммах (Приложение 1, таблица 1-3, диаграмма 1-3).

Выводы: анализ приведённых данных потребления энергоресурсов показывает, что суммарные затраты на энергоресурсы в 2016 году выше, чем в 2015 году и составили 8821,6 тысяч рублей:

На оплату электрической энергии приходится 743,7 тысяч рублей;

На оплату тепловой энергии приходится 7 933,6 тысяч рублей;

На оплату водопроводной воды 144,3 тысяч рублей.

Наибольшая доля потребления энергоресурсов и финансовых затратприходится на теплопотребление, это обусловлено тем, что отопление здания учреждения организовано централизовано. А также наибольшая доля потребления электрической энергии в сравнении с 2015 годом и водоснабжения. Изучив программу энергосбережения и повышения энергетической эффективности МБОУ СОШ №2 на 2012-2015 годы , мы выяснили основные причины появления непроизводительных потерь теплоэнергоресурсов в учреждении:

Отсутствие автоматического управления теплоснабжением, что приводит к перерасходу тепловой энергии;

Разрегулированность работы тепловых сетей, нарушение целостности изоляции теплопотребляющего оборудования;

Устаревшая система электроснабжения и освещения;

Недовлетворительное состояние системы водоснабжения и отсутствие её изоляции.

Для изучения потребления тепловой энергии, мы провели тепловизионное обследование ограждающих конструкций с применением тепловизора FLIR Т460.

Цель: выявить нерациональную потерю тепла, через ограждающие конструкции. Термографирование проводилось по предварительно намеченным участкам с покадровой записью термограмм и одновременной съёмкой этих участков тепловизором в вечернее время - 31.01.17 в 20.00 часов.(Приложение 2.Термограмма 1,2,3,4; фото 1,2)

Вывод: по результатам тепловизионного обследования ограждающих конструкций МБОУ СОШ №2 была выявлена большая потеря тепла через стены основного и дополнительного здания; через цоколь здания; неутеплёные окна; через стены, в местах установки радиаторов; через двери.

Изучив программу энергосбережения и повышения энергетической эффективности МБОУ СОШ №2 с 2012-2015 годы мы познакомились с мероприятиями по энергосбережению. Одно из меропиятий по сохранению тепла - установка теплоотражающих экранов за отопительными приборами.

Основываясь на физическом законе излучения и эмиссии, все тела, температура которых выше абсолютного нуля излучают инфракрасное излучение. Количество поглощенных телом лучей выражается понятием эмиссии.

Мы выдвинули гипотезу : благодаря способности тел поглощать тепловую энергию, можно применить материалы с низким коэффициентом эмиссиии излучения для сохранениятепла в помещениях , тем самым снизить расходы на потребление тепловой энергии школы.

Цель эксперимента : выяснить с помощью тепловизора и теплоотражающего экрана возможность сокращения теплопотерь в кабинетах школы.

с 17.02.17 с 19.00 по 18.02.17 до 19.00

Ход эксперимента №1:

1.Измеряем температуру помещения и фиксируем в таблице (Приложение 4, таблица 1).

2. Алюминиевую фольгу на подложке из вспененного полиэтилена помещаем за радиатором на стену

3. Через сутки делаем спектральный снимок с улицы на тепловизоре FLIR Т460. (Приложение 3, фото 1-2,термограмма 1,2).

4. Заносим данные в таблицу, делаем вывод (Приложение 4, таблица 1).

Вывод : в результате проведённого опыта температура в помещении повысилась на 1 градус, а температура стены здания, где установлен тепловой экран по спектральному снимку повысилась на 2,5 градуса. Исходя из фактических данных по потреблению энергии и её оплате за 2016 год экономия от установки теплоотражающих экранов составит 2 %. Оценка годового экономического эффекта установки теплоотражающих экранов представлена в программе школы по энергоэффективности (Приложение 4.Таблица 2.)

Здание снабжается холодной водой по одному вводу от ГОУП «Кандалакшаводоканал». Расход воды осуществляется на бытовые нужды: столовую, санитарные комнаты, уборку помещений, полив растений. В соответствии с фактическим расчётом потребления водных ресурсов за 2016 год и затрат на использование водоснабжения, экономия в отношении энергоресурсов может осуществляться с использованием следующих мероприятий:

установка регуляторов расхода воды, примеяемая во всем цивилизованном мире. Регулятор расхода воды, автоматически регулирует напор воды и существенно повышат степень экономии, так как снижение напора снижает расход.

Наблюдая за расходованием водоснабжения в санитарных комнатах мы убедились, что большой расход воды тратится при сливе его в канализацию. Изучая на уроках закон Архимеда «Действие жидкостей и газов на погруженные в них тела» мы решили провести эксперимент, основанный на этом законе: «Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости, вытесненной этим телом».

Цель эксперимента: выяснить эффективность использования способа экономии холодного водоснабжения, с применением закона Архимеда.

Гипотеза: предположим, что ёмкость помещённая в бак с водой, съэкономит количество расходования холодной воды, вытесненное собственным телом.

Время проведения эксперимента: с 25.01.17 в 14.00

Необходимое оборудование: ёмкости объёмами 4,5 литра и 1 литр, линейка секундомер

Ход эксперимента №2.

1.Взять ёмкость 4,5 литра и за заполнить её водой

2. Замерить высоту воды в ёмкости и зафиксировать в таблице

3.Провести подсчёт расхода воды при сливе за единицу времени (мл/с)

(Приложение №5 , таблица №1)

4. Из ёмкости 4,5 литра вылить воду до отметки 16 см и погрузить герметичный сосуд объёмом 1 литр. Высота жидкости поднялась до прежнего уровня, т.е. 22 см.

5. Провести подсчёт расхода воды при сливе за единицу времени (мл/с)

(Приложение №5 , таблица №2)

При анализе результатов эксперимента следует, что расход воды при сливе за единицу времени практически одинаков(42-44,2 мл/с). Во втором случае увеличился объём воды и её уровень за счёт погруженной герметичной ёмкости и расход воды при сливе оказался почти одинаков.

Вывод: при погружении в ёмкость герметичного сосуда, объём воды увеличивается не за счёт её количества, а за счёт объёма вытесненной жидкости, что фактически снижает расход воды в ёмкости.

Такой способ экономии будет эффективным для использования в санитарных комнатах, сливных бачков. Расход воды умньшится на 1 литр за счёт погружённой в него ёмкости равной 1 литру.Теоретически снижение расхода воды при применении данного способа экономит потребление холодной воды.

В школе 612 учеников. Допустим в течение дня санитарную комнату посещают 306 человек, следовательно экономия при сливании на каждого человека 306 литров воды в день. За месяц экономия составит: 24*306=7,4 куб.м

На основании исследовательской работы для более эффективной экономии электроэнергии в школе, мы разработали и довели сведения до каждого учителя и ученика путем распространения информационных листов следующие правила:

Выполнять разъяснительную работу среди учителей, учащихся и их родителей, направленную на воспитание чувства экономии и бережливости при использовании электроэнергии.

Лампочки на лестничных пролётах в дневное время должны быть погашены.

В электрощитовых, подвалах свет должен гореть только при выполнении работ в этих помещениях. Такое бережное расходование электричества может принести до 30% экономии.

Мы выпустили и распространили среди учеников, учителей информационные листы с советами по энергосбережению. Повесили памятки в кабинеты, столовую, туалетные комнаты. (Приложение 6)

Выводы:

В результате исследовательской деятельности мы изучили литературу, программные документы, журналы учёта энергоресурсов и интернет сайты по энергосбережению РФ.

Провели анализ потребления энергоресурсов и экономических затрат школы за 2016 год, построили диаграммы и сделали выводы.

В целях подтверждения нашей гипотезы в декабре 2016 года провели эксперимент, направленный на снижение расходов водоснабжения. В ходе которого рассчитали оптимизацию водопотребления путём установки в санитарных комнатах(туалетах) ёмкостей для снижения потребления воды.

В январе 2017 года провели эксперимент по установке теплоотражающих экранов за отопительными приборами, необходимых для снижения потребления тепловой энергии и экономических затрат.

Выполнили тепловизионное обследование ограждающих конструкций школы и определили причины потери тепла, а также их устранение.

Разработали и распространили листовки по сбережению электроэнергии в санитарных комнатах, кабинетах, столовой, коридорах здания школы.

Изученные нами материалы позволяют подтвердить гипотезу: о том, что применение энергосберегающих методов сэкономит энергоресурсы и расходы школы.

Заключение и перспективы:

Настоящая работа посвящена анализу современных энергосберегающих технологий и выбору наиболее эффективных из них применительно к образовательному учреждению МБОУ СОШ №2.

Таким образом, мероприятия по энергосбережению позволяют решить целый комплекс задач: сэкономить большое количество энергоресурсов, снизить нагрузку на окружающую среду. Вне всякого сомнения, повсеместное использование технологий энергосбережения - лишь вопрос времени. Я считаю, что стимулирование энергосберегающих проектов и пропаганда энергосбережения в стенах школ (проведение общешкольных уроков физики, экологии, организацию выставок, семинаров, конкурсов, распространение листовок и буклетов, выпуск пособий по энергосбережению) будет способствовать внедрению энерготехнологий.

Список использованных источников и литературы:

1. Данилов, Н.И. Энергосбережение - от слов к делу / Н.И.Данилов.- Екатеринбург, Энерго-Пресс, 2000.

2. «Электроэнергетика. Строители России. XX век» М.: Мастер, 2003;

3. Ишкин В. Энергетическая безопасность - одна из основ безопасности страны / Мир связи. - 2008. - № 1;

4. Миронов С. Энергетический бизнес в России / Энергополис. - 2009. - № 3(19);

5. Global Power Statistics. - Официальный сайт Международного энергетического агентства;

6. Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности на 2012-2015 годы. Центр энергоэффективности «ИНТЕР РАО ЕЭС», г. Мурманск

Приложение 1.

Таблица 1. «Учёт потребления водоснабжения за 2015-2016 годы и экономические затраты»

Период	Потребление водоснабжения (х/в, г/в) (по приборам учета)
	водоснабжение, куб.м	затраты, тыс.руб

январь
февраль
март
апрель

июнь
июль
август
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
ИТОГО

Диаграмма 1. «Потребление горячей и холодной воды за 2016 год»

Таблица 2. «Учёт потребления тепловой энергии за 2015-2016 годы

и экономические затраты»

Период	Потребление ТЭ (по приборам учета)
	тепловая энергия, Гкал	затраты, тыс.руб

январь
февраль
март
апрель

июнь
июль
август
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
ИТОГО

Диаграмма 2. «Потребление тепловой энергии за 2016 год»

Таблица 3. «Учёт потребления электроэнергии за 2015-2016 годы и экономические затраты»

Период	Потребление электроснабжения (по приборам учета)
	электроснабжение, кВт	затраты, тыс.руб

январь
февраль
март
апрель

июнь
июль
август
сентябрь
октябрь
ноябрь
декабрь
ИТОГО

Диаграмма 3 .«Потребление тепловой энергии 2016 год»

Приложение 2.

Фото 1. Тепловизионное обследование Фото 2. Тепловизионное

основного здания обследование каб. №1, 1 этаж

Термограмма1

Обследование цоколя.

Термограмма2

Обследование основного здания

Термограмма3

Термограмма4

Обследование стены, в местах установки радиаторов

Приложение 3.

Термограмма1

Эксперимент №1 (до опыта)

Термограммат2

Эксперимент №1 (после опыта)

Фото авт. 1.

Эксперимент №1

Фото авт. 2.

Эксперимент №1

(установка теплоотражающего экрана)

Фото авт. 3.

Эксперимент №1(теплоотражающий экран)

Приложение 4.

Таблица 1. « Эксперимент №1»

Период	Помещение (кабинет №1 на 1 этаже основного здания)
Период	Температура в кабинете (ṭк)	Температура радиатора (ṭр)	Температура стены по спектральному снимку (ṭс)	Итоговые показатели

До опыта				1- ṭк2 = 1С°
После опыта				ṭр1 - ṭр2 =58-55 =3С°
После опыта				ṭс1 - ṭс2 = - 16,4С°- 14,2С°=2,2С°

Вывод: температура помещения увеличилась на 1 градус, температура стены за радиатором снизилась на 2,2 градуса по Цельсию, т.е. меньше нагрелась, а тепло осталось в помещении.

Таблица 2. Оценка годового эффекта

Показатель	Единица измерения	Значение
Число радиаторов отопления
3 прибора отопления		Чугунные
Коэффициент излучения теплоотражающего экрана
Теплоотдача за отопительный период
Снижение теплопотерь от отопительных приборов при установке теплоотражающих экранов
Экономические выражения

Приложение 5.

Таблица №1 Высота воды в ёмкости h 1 =22,5 см

опыта	V воды, мл	t сред., с	V воды, мл ср.	Расход воды в ед. времени

Таблица №2 Высота воды в ёмкости h 2 = 22,5=16 см (налитая вода в сосуде) +4,5 см (поднялся уровень за счёт погружения ёмкости 1 литр)

опыта	V воды мл	t сред., с	V воды, мл ср.	Расход воды в ед. времени

Фото авт. 1.

Эксперимент №2

Фото авт. 2.

Эксперимент №2

Фото авт. 3.

Эксперимент №2