"Как сберечь электричество?"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 7

ИМЕНИ ГЕРОЯ СОВЕТСКОГО СОЮЗА КАЛЮЖНОГО НИКОЛАЯ ГАВРИЛОВИЧА» ГОРОДСКОГО ОКРУГА НАЛЬЧИК КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Индивидуальный проект:

Тема:

«Как сберечь электричество?»

Руководитель: учитель физики

Тимкин Ю.В.

Нальчик 2024г

Введение

Дефицит энергоресурсов – одна из реальностей современной России. От того, насколько динамично развивается и устойчиво функционирует топливно - энергетический комплекс зависит в конечном итоге экономический рост и благополучие населения страны.

Ключевую роль в предотвращении экологической катастрофы 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.

Отсутствие должного объема инвестиций в основные фонды отечественной инженерной инфраструктуры на протяжении последних десятилетий, при одновременном росте объема нагрузок на коммуникации серьезно тормозят развитие экономики. Поэтому неудивительно, что внимание проблемам энергосбережения сегодня уделяется на самом высоком уровне. Так, в подписанной президентом Дмитрием Медведевым «Стратегии национальной безопасности РФ» одним из главных направлений в экономической сфере названа энергетическая безопасность, которая во многом зависит от энергосберегающих технологий.

Каждая семья оказывает определенное воздействие на окружающую среду. Она как бы подключена к единой системе жизнеобеспечения. По каналам этой системы - электрическим и тепловым сетям, водопроводу, газопроводу, через торговые, бытовые, коммунальные, снабженческие организации и предприятия мы получаем все то, что необходимо для нормального содержания домашнего очага.

С каждым годом на бытовые нужды расходуется всё большая доля электроэнергии, газа, тепла, воды; в огромных масштабах растёт применение бытовой электрифицированной техники. Между тем, многие месторождения в обжитых местах уже исчерпаны, а новые приходится искать и обустраивать в труднодоступных районах Сибири и Дальнего Востока. Обходится всё это очень недёшево. Поэтому именно экономия становится важнейшим источником роста производства. Расчёты показали, а практика подтвердила, что каждая единица денежных средств, истраченных на мероприятия, связанные с экономией электроэнергии, даёт такой же эффект, как в два раза большая сумма, израсходованная на увеличение её производства. На фоне экономического (и энергетического) кризиса в нашей стране этот факт, как мне кажется, стоит принять во внимание.

Коммунально-бытовое хозяйство является на сегодня крупным потребителем топлива и энергии: на его долю приходится около 20% топливно-энергетических ресурсов. Потребление электроэнергии в жилом секторе достигает сейчас более 100 миллиардов кВт*ч, или 8% всей электроэнергии страны, из них около 40% расхода электроэнергии приходится на электробытовые приборы, 30% расходуется на освещение и более 12% - на приготовление пищи.

Самыми крупными потребителями электроэнергии в коммунально-бытовом хозяйстве являются жилые дома.

Если каждый человек будет бережно относиться к расходованию природных ресурсов, экономить электроэнергию, воду, сокращать употребление одноразовых упаковочных материалов, то тем самым будет способствовать предотвращению всемирной экологической катастрофы.

Я решил на примере своей семьи и семей учащихся нашей школы провести исследования, как можно сэкономить потребление электроэнергии в быту. Мой проект помог сделать нашу жизнь более дружественной по отношению к природе, осознанно перейти к ресурсосбережению в доме, сэкономить средства на оплату потребляемых ресурсов, улучшить свой быт, добиться большего комфорта.

Актуальность проблемы: В последнее время много внимания уделяется энергосбережению. Потребление энергии во всем мире, в России постоянно растет. С экранов телевизоров, по радио, из новостей в Интернете всё чаще слышим о влиянии хозяйственной деятельности человека на окружающую среду. Что это? Как каждый из нас может помочь нашей Планете? Как и зачем

экономить энергию? А сможет ли моя семья внести вклад в энергосбережение страны; и могу ли я принять в этом участие?

На эти и другие вопросы я хотел ответить.

Цель: привлечь внимание взрослых и детей к важности и возможности энергосбережения в доме.

Задачи:

- проанализировать научную литературу по теме «Энергосбережение», выяснить сущность понятия «Энергосбережение».

- узнать, знакома ли окружающим проблема энергосбережения

(на примере анкетирования ).

- посчитать, сколько энергии можно сэкономить, если вовремя выключать приборы

- подсчитать энергопотребляющие приборы дома.

- подсчитать сколько электроэнергии в среднем используется в семье и каковы денежные затраты на ее оплату

- выявить, потребляют ли энергию приборы в режиме ожидания.

- изучить роль энергосберегающих лампочек в экономии энергии

- разработать рекомендации для учащихся и их родителей по экономному потреблению тепла и света дома.

Объект исследования - энергосберегающие технологии

Предмет исследования - энергосбережение в быту.

Гипотеза исследования: я могу предположить, что каждая семья может внести свой посильный вклад в энергосбережение, сохранить Планету Земля.

Методы: анализ научной литературы, анкетирование, энерго-аудит, эксперимент, анализ полученных данных, сравнение результатов.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Понятие энергосбережения

Энергосбережение (экономия энергии) — комплекс мер по реализации правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное (рациональное) использование (и экономное расходование) топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), при существующем полезном эффекте от их использования и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии (закон РФ «Об энергосбережении»).

Говоря простым языком, «энергосбережение» - это разумное расходование энергии. Экономить энергию должно все человечество и каждый человек в отдельности.

Потребление энергии человечеством непрерывно растет. Разница между человеком каменного века и современным человеком огромна, особенно в использовании энергии. Пещерный человек потреблял около 1% того количества энергии, которую потребляет современный житель Земли. Значит, на Земле стало больше энергии? Нет! Она стала более доступна, но её не стало больше, чем раньше. В седьмом классе на уроках физики я познакомился с законом сохранения энергии. Количество энергии в природе постоянно. Она не возникает из ничего и не может исчезнуть в никуда. Она просто переходит из одной формы в другую. Никто еще не смог доказать это, но факт остается фактом, и я должны это признать и придерживаться этого до тех пор, пока кто-нибудь не докажет обратное.

Но использование энергии в первобытном обществе было совершенно иным, чем сейчас. Нам легче сравнить себя с людьми 1960-х годов, когда использовались такие же источники энергии, и общество было почти таким же. Так вот, еще 40 лет назад человечество потребляло только половину той энергии, которую потребляет сегодня.

Вопросы экономии ресурсов с каждым годом становятся все актуальнее. Их значимость связана, прежде всего, с экономическими и экологическими проблемами. Долгое время, экономические и экологические проблемы рассматривали в отдельности друг от друга. Однако, доказано, что обе группы проблем могут и должны решаться в комплексе. Экономия энергии в быту, выгодная экономически, может оказаться важной с экологической точки зрения.

Президент Российской Федерации В.В. Путин сказал: «Энергосбережение - это ключевой фактор государственной безопасности, ее конкурентоспособности на мировой арене»

«Энергоемкость валового внутреннего продукта России в 2,5 раза выше среднемирового уровня и в 2,5 - 3,5 раза выше, чем в развитых странах.

Длительное сохранение разрыва в уровнях энергетической эффективности с передовыми странами недопустимо. Сохранение высокой энергоемкости российской экономики приведет к снижению энергетической безопасности России и сдерживанию экономического роста.»

1.2. Источники энергии

Солнце — центральная и единственная звезда Солнечной системы, вокруг которой обращаются другие объекты этой системы: планеты и их спутники, карликовые планеты и их спутники, астероиды, метеориты, кометы и космическая пыль. Масса Солнца составляет 99,8 % от суммарной массы всей Солнечной системы. Солнечное излучение поддерживает жизнь на Земле (фотоны необходимы для начальных стадий процесса фотосинтеза), определяет климат.

Солнце играет важную роль в жизни всего живого на Земле. Почему Солнце так нужно жителям Земли? Потому, что Солнце дает всем нам: растениям, животным и человеку свет и тепло! А главное, свет Солнца нужен «нам» для того, чтобы ориентироваться в окружающем мире.

Солнце вырабатывает энергию путём термоядерного синтеза гелия из водорода. Ученые, говоря о значении Солнца, выражают свою мысль точнее: «Солнце - основной источник энергии на планете Земля».

Существует несколько видов энергии: электрическая энергия, световая энергия, тепловая энергия, энергия химических связей, которая находится в пище и в топливе.

Каждый этот вид энергии был когда-то солнечной энергией. Таким образом, самая главная - основная энергия для жизни на земле - это солнечная энергия. Современный технический прогресс шагнул очень далеко. Человечество смогло создать искусственную энергию света и тепла, которая прочно вошла в жизнь человека и без которой человечество уже не может существовать. На сегодняшний день в современном мире существует изобилие различных искусственных источников света и тепла. Виды и источники энергии в наших квартирах представлены в таблице

Виды и источники энергии в наших квартирах

1. Энергосберегающие приборы

Статистка свидетельствует, что 50% сэкономленной электроэнергии – это экономия за счет освещения. «Если бы весь мир заменил обычные лампочки накаливания на энергосберегающие, то сэкономленным электричеством можно было бы снабжать 5 стран с населением равным таковому на нашем континенте», - сказал недавно министр по делам окружающей среды Австралии Малькольм Тернбулл. Поэтому особое внимание сейчас уделяется лампам освещения.

Российское правительство включилось в общемировую борьбу за энергосбережение и энерго- эффективность, начав с поэтапного запрета выпуска и импорта ламп накаливания, что предполагает повсеместный переход на энергосберегающие лампы, и готово, по словам министра экономического развития РФ потратить на это порядка 100 млрд рублей.

23 ноября 2009 г. Президент Российской Федерации Д.А. Медведев подписал Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». С 1 января 2011 года, в соответствии с этим законом в России введён полный запрет на оборот ламп накаливания мощностью выше 100 Вт. А с 2014 года полный запрет на оборот ламп мощностью выше 25 ватт.

Лампа накаливания

Обычная лампа накаливания представляет собою наглухо запаянную стеклянную колбу, внутри которой находится инертный газ и вольфрамовая спираль. Под действием электрического тока вольфрамовая спираль начинает накаливаться и излучает свет.

Принцип действия ламп накаливания основан на преобразовании электрической энергии, проходящей через нить, в световую. Температура разогретой нити достигает 2600-3000 °С. Чтобы спираль быстро не перегорела, из стеклянного баллона выкачан воздух либо баллон заполнен инертным газом. Спираль укреплена на электродах. Один из них припаян к металлической гильзе цоколя, другой — к металлической контактной пластине. Их разделяет изоляция. Один из проводов присоединен к гильзе цоколя, а другой — к контактной пластине тогда ток, раскаляет ее.

Компактная люминесцентная лампа

Энергосберегающая лампа представляет собой электронный прибор, состоящий из колбы с рабочим газом (пары ртути и аргона) и балласта - электронного пускорегулирующего устройства. Внутренние стенки колбы покрыты люминофором, который светится при прохождении тока через газ. В колбу вмонтированы два электрода, представляющие собой нити накала. На электроды подаётся напряжение. Через нити накала протекает пусковой ток. Это приводит к возникновению «тлеющего разряда в газе». При этом газ начинает выделять невидимое ультрафиолетовое излучение. Люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Более тёплый или более холодный оттенок света определяется видом люминофора.

Глава 2. Методика проведения и результаты исследований

2.1. Анкетирование учащихся

Работу свою я начал с того, что провел анкету среди учащихся школы, целью которой было выяснить умеют ли в семьях нашего города экономить электроэнергию. Были опрошены учащиеся 7-9 классов, всего 18 человек. (Приложение №1)

По результатам исследования:
1. 44% учащихся не умеют экономить электроэнергию, свет дома.
2. 50% учащихся не знают правила бережливости, энергосбережения.
3. 33% учащихся не знают, что от неумеренного использования электроэнергии страдает наша Земля, тратятся невозобновляемые ресурсы.
4. 15% учащихся не знают, что каждый может внести свой посильный вклад в энергосбережение

1. 10 % учащихся не знают о проблеме энергосбережения.

2. 50% учащихся и их родителей не знают, что такое «программа энергосбережения»

Кроме этого известно, что электроэнергия в быту потребляется следующим образом:

• холодильник 27%

• электроплита 21%

• освещение 18 %

• стиральная машина 15%

• телевизор, радио 11%

• другое 8%

Анкетирование учащихся 7,9-11 классов (24 человека) (Приложение№2) показало, что в каждой семье имеется сложная бытовая техника: персональный компьютер, холодильник, микроволновая печь, электрочайник и др. В целом электрических приборов в доме от 7 до 17 единиц. Кроме этого, в ходе опроса я выяснила, что телевизор не редко включен «для фона», компьютер может работать, когда его не используют. Время работы этих приборов составляет от 2 до 24 часов в сутки.

2.2. Количество электроэнергии, которое тратится, если приборы не выключены

Я решил подсчитать сколько энергии тратится, если приборы включены, но не используются. Зная мощность приборов, я подсчитал сколько электроэнергии тратится в семьях при включенных телевизоре и компьютере, когда они не используются. Данные показаны в таблице.(Приложение № 3) Если телевизор и компьютер включены и не используются только в течении 2 часов в сутки, то в месяц они потребляют энергии 13,8 кВт.ч. За год это составит 165,6 кВт∙ч. В некоторых семьях этот интервал времени больше и в среднем составляет 6 часов, поэтому потребляют энергии до 580 кВт∙ч. в год. Для семейного бюджета это составляет от 29 рублей до 101 рубля в месяц. В год это составит, соответственно, от 348 рублей до 1012 рублей

2.3. Потребления энергии приборов в режиме ожидания

Из повседневного опыта известно, что многие приборы (телевизор, микроволновая печь, стиральная машина-автомат, компьютер, зарядное устройство для телефона) часто находятся в режиме ожидания. Потребляют ли они электроэнергию и в каком объеме выяснить это помог эксперимент.

Эксперимент « Замер затрат электроэнергии, когда техника находится в режиме ожидания»

Шнур от холодильника я вытащил из розетки, свет выключил. Остались включенными приборы в режиме ожидания: телевизоры, компьютер, стиральная машина, микроволновка, зарядное устройство. Пронаблюдал за показаниями счетчика: за 4 минуты диск счетчика сделал один оборот. Я сделал расчет: 4 мин-1 оборот, 1 час - 15 оборотов. Если режим ожидания в день взять 20 часов, то результаты энергопотребления могут составить до 180 кВт∙ч. в год. (Приложение 4).

2.4. Эффективность применения энергосберегающих лампочек

Я побывал в магазине и выяснил, что в продаже сейчас имеются лампы освещения трех типов: лампа накаливания, энергосберегающая лампа и светодиодная лампа. Я сравнил параметры работы лампы накаливания и энергосберегающей. (Приложение № 5)

Энергосберегающие лампы имеют длительный срок службы, который превышает срок использования лампы накаливания в 6–15 раз; мягкое, более равномерное распределение света; возможность создавать свет различного спектрального состава.

Я решил проверить, можно ли сэкономить электроэнергию, если применять энергосберегающие лампочки. Я провел эксперимент, который длился 2 недели.

Эксперимент «Замена ламп накаливания энергосберегающими »

В воскресенье,8 марта в 20 часов я записал показания счетчика. В понедельник, 9 марта в это же время я снова записал показания, нашел разницу. Получилось 4. Это и было количество потраченной электроэнергии за сутки. В дальнейшем я в это же время записывал показания, результаты вносил в таблицу. Через неделю в воскресенье, 15 марта я заменил все лампы накаливания на энергосберегающие. В течение недели я вновь снимал показания и заносил в таблицу. Экономия составит 480 кВт.ч. в год (Приложение № 6)

Вывод

Из всех, приведенных результатов работы, делаю вывод о том, что учащиеся нашей школы и их родители не владеют достаточным уровнем знаний о проблеме энергосбережения, а, следовательно, применить их на практике пока не могут.

Электроэнергия тратится в пустую если приборы включены в сеть, но при этом не используются, а также, если приборы находятся в режиме ожидания. Лампы накаливания становятся не эффективными в применении. Сравнивая параметры, характеризующие работу ламп двух типов, видим, что люминесцентные лампы использовать лучше. Цена их выше, но окупается в течении года. Но в России до сих пор не решен вопрос с их утилизацией, что является огромным минусом.

В ходе работы моя гипотеза подтвердилась и уточнилась.

Исследование показало: если правильно пользоваться бытовыми приборами, использовать энергосберегающие лампочки, не оставлять приборы в режиме ожидания,то затраты энергии в семье действительно можно снизить и сэкономить семейный бюджет. Суммируя всю экономию, получилось около 1240 квт.ч или 2590 рублей в год.

Тратятся впустую не только деньги, но самое важное -сжигается топливо, расходуются невозобновляемые ресурсы, а это один из путей, который может привести к экологической катастрофе. Сделав расчеты по экономии топлива жителями нашего поселка, я убедилась в том, что любая семья, каждый человек, разумно расходуя электроэнергию, могут внести свой вклад в дело спасения нашей Планеты.

Заключение

Проанализировав результаты работы, я вместе со своими одноклассниками разработал рекомендации для учащихся и их родителей по экономному потреблению электричества дома. (Приложение № 7)

Памятки мы раздали ученикам и родителям.

Надеюсь, что родители задумались всерьез над проблемой энергосбережения и поставят перед собой и своими родными задачу оптимально использовать электроэнергию у себя дома.

Путей сбережения электроэнергии много, я рассмотрел всего лишь несколько из них и поэтому я продолжу работу над проектом, для того, что бы выяснить другие пути и их эффективность, а так же хочу исследовать проблему энергосбережения в школе.

Список литературы

1. Алексеев С. В. Экология: Учебное пособие для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений разных видов. СПб.: СМИО Пресс, 1997.- 320 с.; ил

2. Гладкий Ю. Н., Лавров С. Б. Дайте планете шанс!: Кн. для учащихся.- М.: Просвещение, 1995.- 207 с.: ил.

3. Горкина Т.И. Энергетические проблемы в странах Восточной Европы в постсоциалистический период// География и экология в школе XXI века, №3, 2008, с.3-18.

4. Час Земли // Экология и жизнь, № 3 (88), 2009.

5. Экогруппа. Руководство по домашней экологии / под ред. В.Емелина. – КОЦ «Либра», 2003

6.http://minenergo.gov.ru/activity/energoeffektivnost/documents/index.php?ELEMENT_ID=673.Государственная программа Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года»

7. http://law7.ru/stavropol/act8t/r783.htm. «Схема и программа развития электроэнергетики Ставропольского края на 2013-2017 годы»

8.http://gisee.ru/kids/lessons/detail.php?PAGE_NAME=section&SECTION_ID=

9.http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%ED%E5%F0%E3%EE%F1%E1%E5%F0%E5%E6%E5%ED%E8%E5

10.http://www.rg.ru/2009/11/27/energo-dok.htmlФедеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»

Приложение № 1

Анкета №1

Приложение № 2

Анкета № 2

Приложение № 3

Таблица 2. Количество электроэнергии, которое тратится, если приборы не выключены.

Приложение №4

Таблица 3. Результатов расчета потребления энергии приборов в режиме ожидания и возможной экономии электроэнергии.

Приложение №5

Таблица 4. Сравнение параметров, характеризующих работу ламп

Приложение № 6

Таблица 5. Результаты эксперимента “Замена ламп накаливания на энергосберегающие”

Приложение № 7

Памятка учащимся школы и их родителям

"Это должен знать каждый"

1. Покидая помещение, выключи все электроприборы.

2. Любишь, когда вечером свет горит во всех комнатах? Тогда купи энергосберегающие лампы, они дороже обычных , но дольше служат и меньше потребляют энергии.

3. Выключай свет, когда последним выходишь из комнаты.

4. Разумно используй бытовые электроприборы:

5. Выключи телевизор, когда слушаешь музыкальный центр!

6. Выключи компьютер, если ты на нем работаешь

7. Не стоит включать заранее (10- 15 мин) утюг- он греется всего 60-80 сек.

8. Микроволновая печь — крайне удобная, но вода для чая быстрее нагревается на газовой плите!

9. Неразумно стирать в машинке-автомате одну вещь. Подумай об экономии, не поленись и постирай вручную (этот навык всегда пригодится).

10. Полностью отключайте электроприборы и зарядные устройства от сети, так как в режиме ожидания они также потребляют большое количество электроэнергии. К примеру, телевизор, включённый 3 часа в день и находящийся 21 часов режиме stand-by, расходует около 40 % энергии; DVD-проигрыватель и видеомагнитофон в режиме ожидания потребляют около 2–3 Вт (в месяц 1–1,2 кВт/ч); компьютер за 2часа в этом режиме — 200–300 вт месяц около 9 кВт∙ч).

11. Принтеры и сканеры, если они не используются, рекомендуется выключать всегда(экономия в месяц — 2–3 кВт∙ч).Чтобы не оставлять приборы в режиме stand-by, используйте удлинитель с выключателем типа «пилот» Нажатием одной кнопки выключите все подсоединённые к нему приборы. Ещё более удобный вариант — система розеток Master-Slave: при выключении основного прибора автоматически отключаются периферийные устройства (принтер, сканер).

12. Не оставляйте зарядное устройство для мобильного телефона, фотоаппарата, плеера, ноутбука включённым в розетку без заряжаемого аппарата. Оно всё равно потребляет электрическую энергию, но при этом использует её не на зарядку, а на нагрев. Так впустую теряется до 95 % энергии.

13. Так можно сэкономить около 1239 квт или 2590рублей в год.

14. Сохранив топливные ресурсы, мы можем спасти Планету Земля.

13