K_paragrafu_1.5_Avtor_Borovik

Тема урока: « Энергоэффективность и потенциал
энергоэффективности отраслей
предприятий Украины».
Цели урока:
1. Ознакомить учащихся с понятием энергоэффективность промышленности
Украины и отдельных её отраслей.
2. Ознакомить с устройством и принципом действия солнечных установок .
Тип урока: изучение нового материала.
Форма урока: комбинированный.
Комплексно – методическое обеспечение: мультимедийный проектор,
компьютер, экран.
Время: 90 мин
Ход урока:
Тема: Энергоэффективность и потенциал
энергоэффективности отраслей предприятий Украины ( слайд 1).
1. Организационный момент
2. Мотивация учебной деятельности
Сегодня суммарное потребление тепловой энергии в мире более 200 млрд.
кВт/ч в год.
В Украине общее потребление топлива составляет 3,5% от мирового
энергобаланса.
Геологические запасы органического топлива в мире более 80% приходится
на долю угля, который становится всё менее популярным (слайд 2). Добыча газа
и нефти к 2020 году уменьшится с 66,6% до 20%. На долю гидроэнергетики
приходится всего 1,5% общего производства энергии в мире и она может играть
только вспомогательную роль. Таким образом, ни органическое топливо, ни
гидроэнергия не могут решить проблемы энергетики в перспективе.
В связи с этим во всём мире всё больше внимание уделяется использованию
солнечной энергии для получения тепла.
3. Введение в использование солнечной энергии.
Преобразование энергии солнечного излучения в тепло, которое может быть
либо сразу потреблено, либо использовано для получения электричества ( по
термодинамическому циклу, в котором тепловая машина приводит в движение
электрогенератор), в силу своей простоты является достаточно доступным
способом энергообеспечения потребителей различных уровней. Интерес к
этому направлению использования энергии солнца в последние годы растёт во
всём мире.
4. Изучение нового материала.
Каждые две недели Солнце отдаёт земле такое количество энергии, которое
потребляют жители нашей планеты в течении всего года. Но следует знать, что
интенсивность солнечного излучения везде разная.
Так Украину по интенсивности солнечного излучения можно разделить на
четыре зоны (слайд 3).
Вся наша промышленность сосредоточена в крупных городах. (слайд 4)
На диаграмме показаны величины солнечной радиации, доходящей до земли
в течении года на один м2 горизонтальной поверхности.
Рассмотрим, какие же основные причины указывают на важность
скорейшего
перехода
к
энергосберегающим
технологиям
в
промышленности и в коммунальной сфере ( слайд 5):
Глобально-экологический: сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного
влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий,
их применение неизбежно ведёт к катастрофическому изменению климата уже
в первых десятилетиях 20 века.
Политическая: та страна, которая первой в полной мере освоит
альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и
фактически диктовать цены на топливные ресурсы.
Экономическая: переход на солнечные технологии в энергетике позволит
сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других
отраслях промышленности. Кроме того, стоимость энергии, производимой
солнечными установками, уже сегодня ниже стоимости энергии из
традиционных источников. Цены на солнечную энергию снижаются, на
традиционную - постоянно растут.
Социальная: численность и плотность населения постоянно растут, мало
места для строительства АЭС, рост онкологических и других тяжёлых
заболеваний из-за АЭС и другой вред от топливно-энергетического комплекса
увеличивает социальную напряжённость.
Эволюционно-историческая: в связи с ограниченностью топливных ресурсов
на Земле, а также нарастанием катастрофических изменением в атмосфере и
биосфере планеты существующая энергетика представляется тупиковой.
Для получения тепловой энергии из солнечной разработаны солнечные
коллекторы ( слайд 6). В конструкции солнечных коллекторов применены самые
современные технические решения и материалы: медная поглощающая панель
с высокоселективным покрытием, корпус из анодированного алюминия,
ударопрочное стекло с низким содержанием железа.
Коллектор состоит :
1) съёмный прижимной уголок;
2) соединительный патрубок;
3) силиконовая уплотнительная резина;
4) алюминиевый корпус;
5) прозрачная изоляция;
6) медный абсорбер (теплопоглощающая панель);
7) параллельные медные трубки;
8) теплоизоляция, толщиной 60мм.
Высокоселективное покрытие позволяет получить высокую эффективность
этих коллекторов ( слайд 7). У них 95% солнечной энергии поглощается и всего
5% энергии излучается. Для сравнения, в коллекторах с покрытием- чёрное
хромированное 94% солнечной энергии поглощается и 88% - излучается.
С помощью солнечных коллекторов энергия солнечного излучения
превращается в тепловую.
Какой же экономический эффект получит Украина от применения
солнечных коллекторов? ( слайд 8).
Здесь показана удельная экономия условного топлива или электроэнергии
отнесённой к 1м2 солнечного коллектора.
Одним из вариантов подогрева воды и отопления помещения являются
гелиосистемы (слайд 9). Гелиосистемы – это устройства, которые дают
возможность получать энергию без вредной нагрузки на окружающую среду.
Правильно рассчитанная гелиосистема может покрыть до 50 – 60%
энергетических затрат расходуемых обычно на горячее водоснабжение.
Рассмотрим устройство и схему работы гелиосистемы на примере
коттеджа.
Здесь мы видим общий вид коттеджа , где показано расположение
двухконтурной гелиосистемы, а также схема самой гелиосистемы.
Эти системы, в настоящее время, находят всё большее применение в
промышленности .
В настоящее время в мире имеется порядка 85 солнечных установок, которое
постоянно увеличивается (слайд 10).
Эти установки вырабатывают тепло для производственных процессов, их
общая площадь составляет 38500м2.
Наибольшее количество установок работает в пищевой-28%, текстильной-12%
и химической -10% промышленностях.
Так как в отраслях промышленности производственные процессы
сопровождаются с использованием большого количества тепла при разности
температур, то данные системы являются наиболее эффективными (слайд11).
Как видно, из предложенной таблицы, наибольшее количество
производственных процессов, в которых используется температуры в интервале
30 – 2500 С- это пищевая и текстильная промышленность, то использование
солнечных коллекторов имеет самый высокий потенциал.
Градообразующие предприятия нашего города : Алчевский коксохимический
завод и металлургический комбинат, являются энергоёмкими предприятиями.
Удельный расход электрической энергии на выработку, например, одной тонны
кокса за последние 20-30 лет существенно не изменился. Кризис, возникший на
рынке энергоносителей вынуждает их более серьёзно заняться вопросами
энергосбережения, а для этого нужно существенно изменить политику.
Основные направления
в энергообеспечении коксохимического
производства (слайд 12):
1.Полное обеспечение электрической и тепловой энергией собственного
производства.
2. Обеспечение 100% использования коксового газа.
3.Модернизация объектов энергохозяйства.
4.Максимально возможное использование вторичных энергоресурсов.
5.Полное использование конденсата водяного пара.
Направления развития металлургических предприятий в вопросе
энергоэффективности (слайд 13):
1. Использование вторичных топлив
- строительство парогазотурбинных установок.
2.Обеспечение 100% использования вторичного топлива; полная
модернизация энергохозяйства.
5. Подведение итогов урока.
Итог урока проходит с использованием интерактивных методов.
Игра «Микрофон»
1. Что нового для вас мы изучили на уроке?
2. Достигли ли вы ожидаемого результата?
3. Что могло быть организовано лучше?
4. Был ли для вас урок интересным? Что вам больше всего понравилось?
6. Домашнее задание:
изучить конспект урока и составить опорный конспект .