Энергосбережение в Эколого

Проект «Энергосбережение в Эколого-экономическом лицее № 65»
Выполнили: учащиеся 11 «Б» класса Садыкбеков Тилек, Бечелов Руслан, Деревянко
Сергей.
Руководитель: Насырова Альфия Рустамовна, учитель экологии
Думай глобально – действуй локально
Введение
В этом проекте мы попытались сделать так, чтобы обеспечить здание нашей школы
теплом и электроэнергией, чтобы занятия в нашей школе не срывались из-за постоянных
перебоев с электричеством, которые происходят по всей стране.
Цель проекта: 1)Привлечение учащихся школы к деятельности по сокращению
потребления энергии. 2)Разработка мер по сокращению выброса «парниковых газов». 3)
Обеспечение лицея бесперебойной подачей электроэнергии. 4) Проведение мер, позволяющих
повысить температуру в здании лицея в холодный период года. 5) Формирование у учащихся
мобильности в решении локальных экологических проблем. 6) Обеспечение сохранения
энергии в школе
Задачи проекта: Сформировать инициативный центр проекта. Изучить уровень
представлений учащихся о проблемах, связанных с энергопотреблением. Распространить
информацию о проекте среди всех школьников и педагогического коллектива. Определить и
организовать виды деятельности, предлагаемые учащимся для самостоятельной работы и
работы в группе, в классе. Провести мониторинг и анализ результатов проекта. Распространить
информацию о результатах проекта.
Ожидание результатов проекта: 1) Вовлечение определенного количества школьников
в действия по энергосбережению; 2) Сокращение потребления энергии в школе и в
определенном количестве семей; 3) Повышение заинтересованности детей вопросами,
связанными с состоянием окружающей среды; 4) Повышение уровня информированности
участников в области энергосбережения; 5) Получение учащимися личного опыта и умений по
реализации конкретных практических действий, направленных на сохранение окружающей
среды.
Техническая характеристика объекта:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Строительный объем здания, м3
В том числе подземной части
Площадь застройки в м2
Общая площадь в м2
Полезная площадь в м2
Площадь кровли в м2
Тип кровли
Площадь наружных стен в м2
Площадь остекления в м2
Этажность строения
Высота в метрах
Основной материал стен
Толщина стен в см
29198
26803
2666,4
6860
5779
4375
мягкая
5179
4060
3
3,65
бетон-кирпич
50
1
Основные показатели расхода энергии
1
2
3
4
5
Наименование статьи
Максимальная тепловая нагрузка в целом по
организации (Гкал в час)
Расход тепловой энергии (Гкал/год)
в том числе на отопление
Установленная мощность электроэнергии (кВт)
освещение, кВт
Годовое потребление электроэнергии (кВт.ч) на
теплоснабжение
Удельное годовое потребление электроэнергии
(кВт. Час в год на 1 чел.)
потребление
0,406
702,157
634,801
150
65
240 000
140
Схема ЭЭЛ № 65
Блок 3
Блок 5
Блок 1
Блок 4
Блок 2
Рис. 1
Виды выполненных работ:
Окна Для работы мы взяли следующие материалы: силиконовый герметик (рис ),
оконный уплотнитель (рис ) и монтажную пену.
Рассмотрим поэтапно проведенные работы по утеплению окон: 1 . Вначале мы
заменили треснутые или разбитые оконные стекла - иначе все наши усилия ни к чему бы
не привели! 2.На втором этапе мы заделали щели в оконных рамах и в местах сочленения
рамы и стены. Щели зашпаклевали и покрасили, а для герметизации крупных зазоров (от 1 до
8 см) между рамой и стеной мы использовали монтажную пену. 3. После этого мы
приступали к герметизации сопряжений оконного переплета и стекла. Для этого мы взяли
силиконовый герметик и монтажный пистолет. Мы сняли штапики и стекло и нанесли герметик
непосредственно на раму. После установки стекла на место оно надежно приклеилось на
герметик и создало необходимую герметичность. 4. Для зазоров 2-3,5 мм мы использовали
профиль в виде буквы «Е» (его иногда называют К-профиль), а для щелей 3-5 мм – в виде
буквы «Р» -, профиль «О» - для зазоров 3-7 мм. Для измерения ширины зазоров мы
использовали детский пластилин, завернутый в полиэтилен. При закрытии оконной створки
пластилиновые «маячки» четко отражают размеры щелей.
2
Проведенные исследования Был проведен контрольный замер в двух исследуемых
классах до утепления окон в одном из них. Исследование проводилось в одно и то же время
каждый день, в 8. 00.
Таблица 1
Дата
03.12.2008
04.12.2008
05.12.2008
06.12.2008
07.12.2008
08.12.2008
10.12.2008
11.12.2008
12.12.2008
13.12.2008
Температура на
улице
-1 0С
-1 0С
-1 0С
-3 0С
-2 0С
-3 0С
-2 0С
-3 0С
-1 0С
-3 0С
Температура в классе
№1
24 0С
24 0С
24 0С
22 0С
23 0С
22 0С
23 0С
22 0С
24 0С
22 0С
Температура в
классе № 2
24 0С
24 0С
24 0С
22 0С
23 0С
22 0С
23 0С
22 0С
24 0С
22 0С
Разница
00С
00С
00С
00С
00С
00С
00С
00С
00С
00С
После утепления окон был проведен очередной контрольный замер в двух исследуемых
классах . Исследование проводилось каждый день в 8. 00.
Таблица 2
Дата
15.12.2008
16.12.2008
17.12.2008
18.12.2008
19.12.2008
20.12.2008
22.12.2008
23.12.2008
24.12.2008
25.12.2008
Температура на
улице
-6 0С
-2 0С
-1 0С
-1 0С
-1 0С
-3 0С
-6 0С
-6 0С
-7 0С
-10 0С
Температура в классе
№ 1 (утепленный)
22 0С
25 0С
26 0С
26 0С
26 0С
25 0С
22 0С
22 0С
21 0С
18 0С
Температура в
классе № 2
20 0С
23 0С
24 0С
24 0С
24 0С
22 0С
19 0С
19 0С
18 0С
15 0С
Разница
30С
30С
30С
30С
30С
30С
30С
30С
30С
30С
Утепление подоконника Для утепления подоконников мы использовали все те же
способы, что и для утепления окон. В нашем случае мы утеплили один подоконник.
Утепление входных дверей В ЭЭЛ № 65 входные двери были заменены на пластиковые.
Однако, на первом этаже имеются запасные выходы (4 двери). Как известно, один из лучших
способов сохранить тепло, уходящее через входные двери - установить вторые двери, создав тем
самым теплоизолирующий тамбур. В нашем случае мы изолировали щели в одной из дверей
3
между стеной и дверной коробкой, используя монтажную пену. Для уплотнения примыкания
двери к дверным косякам мы использовали только синтетические трубчатые.
Утепление стен Конечно, беда почти всех панельных конструкций - это холодные
наружные стены. Известные способы утепления - ковер на стену или книжный шкаф вдоль
стены к школе не применить, - и придется использовать строительные материалы с низкой
теплопроводностью: дерево, специальные плиты, гипсокартон. Эти работы требуют средств и
вмешательства профессионалов.
Однако, в нашей школе был внедрен самый
доступный и простой способ утепления стен. Мы
установили теплоотражающий экран за радиаторы
отопления, повысив температуру на 20 С. Стена за
радиатором нагревается до 50°С. Перед установкой
экрана радиаторы очистили от пыли и грязи.
Следующим нашим шагом в этом направлении будут
покраска радиаторов в темный цвет, т.к. известно,
гладкая, темная поверхность излучает на 5-10 % тепла
больше. Также следует отметить, что летом 2008 года
радиаторы были заменены на новые, что позволило
увеличить температуру внутри здания на 4 0С, что особенно актуально для первого этажа.
Таб. 3
Дата
03.12.2008
04.12.2008
05.12.2008
06.12.2008
07.12.2008
08.12.2008
10.12.2008
11.12.2008
12.12.2008
13.12.2008
Температура на
улице
-1 0С
-1 0С
-1 0С
-3 0С
-2 0С
-3 0С
-2 0С
-3 0С
-1 0С
-3 0С
Температура в классе
№ 1 (утепленный)
25 0С
25 0С
25 0С
23 0С
24 0С
23 0С
24 0С
23 0С
25 0С
23 0С
Температура в
классе № 2
24 0С
24 0С
24 0С
22 0С
23 0С
22 0С
23 0С
22 0С
24 0С
22 0С
Разница
10С
10С
10С
10С
10С
10С
10С
10С
10С
10С
И еще несколько внедренных методов:
1. В лицее мы отодвинули всю мебель от радиаторов, чтобы не мешайте теплому воздуху
согревать комнату. 2 ) Все шторы на ночь плотно закрываются – это позволяет предотвратить
утечку тепла. 3) Мы проветриваем помещение недолго, но интенсивно. Постоянно
приоткрытые форточки и окна обогревают улицу и расходуют наши деньги. Используя
«ударное» проветривание мы широко раскрываем окна на непродолжительное время. Воздух
успеет смениться, но не успеет охладить поверхности в помещении. 4) Весной 2009 года мы
планируем высадку деревьев вокруг здания школы. Это будет способствовать сохранению
тепла внутри помещения.
Расчет общих потерь тепла через стены
Характеристики класса:
Размеры и площадь – 6 м х 9 м (54 м²); высота потолка – 3,65 м; количество наружных
стен – 1; материал и толщина наружных стен – кирпичная кладка толщиной в 2 кирпича;
количество окон - 3, с двойным остеклением (высота - 2 м, ширина – 2,6 м); полы – деревянные;
расчетная температура снаружи - -10 °С; требуемая температура в комнате - +20 °С
рассчитываем площади теплоотдающих поверхностей
4
Площадь наружных стен без учет окон (Sстен): 32,8-16 = 16,8 м². Площадь окон (Sокон):
2*8 = 16 м². Площадь пола (Sпола): 9*6 = 54м². Площадь потолка (Sпотолка): 9*6 = 54 м².
Площадь внутренних перегородок и дверей не участвуют в расчете, поскольку по обеим
их сторонам температура одинакова и тепло через них не уходит.
Далее вычисляем потери тепла Q каждой из поверхностей:Qстен = 16,8*61 = 1024 Вт,
Qокон = 16*80 = 1280 Вт, Qпола = 54*20 = 1080 Вт, Qпотолка = 54*18 = 972 Вт.
ИТОГО: 1024+1280+1080+972= 4356 Вт.
ИТОГО по школе: Площадь наружных стен без учет окон (Sстен): 5179 м2 Площадь окон
(Sокон): 4060 м2 Площадь пола (Sпола): 4375 м2 Площадь потолка (Sпотолка): 4375 м2.
Qстен = 5179*61 = 315 кВт, Qокон = 4060*80 = 324,8 кВт, Qпола = 4375*20 = 87,5 кВт,
Qпотолка = 4375*18 = 78,7 кВт. Q = 806,9 кВт (Вт=Дж/с) = 807 кДж/с * 3600= 2905200 кДж/ч.
Таким образом, потери тепла в лицее через стены, окна, пол и потолок составляют:
2905200 кДж/ч.
Дальнейшие шаги по утеплению стен
В качестве материала для утеплителя мы хотим использовать обычный пенопласт. Это
очень доступный материал, который очень часто выбрасывается населением, как мусор. Тем
самым расходы на данный материал минимальны. В качестве облицовки мы хотим
использовать штукатурку.
Утепление полов Для утепления пола 1 этажа мы хотим использовать экологически
чистые утеплители, такие как прессованные соломенные блоки. Технология утепления
довольно проста: сначала на перекрытие укладывается гидроизоляция, затем устанавливаются
деревянные столбики, между которыми укладываются блоки из прессованной соломы, поверх
соломы делается стяжка и пол опирается на установленные столбики.На подготовленную
поверхность мы обратно уложим наш старый линолеум.
Крыша Крыша в школе будет выступать как место для размещения на ней элементов
солнечной энергетики (солнечные коллекторы, солнечные батареи для преобразования
солнечной энергии в электрическую). С поверхности крыши собирается значительное
количество воды для полива и других технических нужд.
Теплоснабжение. Что уже сделано. Кроме хорошей теплоизоляции, для экономии
энергии необходимы экономичные отопительные системы. К сожалению, в зданиях старой
многоэтажной застройки с уже работающей системой центрального отопления проводить
реконструкцию системы отопления очень сложно. Гораздо логичнее использовать уже
имеющиеся системы отопления, нагревательные приборы. Прежде всего, в школе были
заменены старые радиаторы уже неподдающиеся прочистке на новые радиаторы. . В настоящее
время у них Но в иные очень холодные периоды зимнего времени, когда температура
наружного воздуха опускается до –200С и ниже, в классах становится очень холодно.
Система энергообеспечения Перспективно, наряду с использованием электросети,
предусматривать автономные электроустановки, включающие солнечные электроустановки,
электроагрегаты.
Система приготовления горячей воды Основным источником горячей воды в лицее
должна быть водогрейная установка с водяными солнечными коллекторами.
Что уже сделано
В настоящее время мы связались с фирмой «ICOM», которая поставляет и производит
монтажные работы по солнечным панелям. Они полностью исследовали наше здание и
составили смету, куда вошли: солнечные панели 280 W, Аккумуляторная батарея 150-180 Ah,
система управления и комплект соединительных кабелей. (смета – см. прил. 1). Далее мы
обратились в филиал ОАО «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ» ТЭЦ города Бишкек. Директор,
Л.А. Васильев дал аннотацию нашему проекту, где указал на наши минусы и отметил важность
5
внедрения нашего проекта в жизнь (см прил. 2, 3). ЭЭЛ № 65 может быть первым учебным
заведением в республике, использующим солнечную энергию.
Мы также обратились в государственное агентство по охране окружающей среды и
лесному хозяйству при Правительстве Кыргызской Республики, а именно к директору
Давлеткельдиеву А.А. с просьбой оказать финансовую поддержку для реализации на базе ЭЭЛ
№ 65 проекта (см. прил. 4).
Лампы накаливания В ЭЭЛ № 65 была проведена инвентаризация ламп накаливания,
было насчитано 585 ламп накаливания мощностью 75 W, которые в течение года тратят 46121,4
кВт. Замена всех ламп на энергосберегающие даст экономию 3228,75 КВт в год и снижение
денежных расходов на электроэнергию: 14092,65 кВт•0.62 сом = 8737, 443 сом.
Предварительный расчет показал, что, за счет уменьшения платежей за электроэнергию в лицее
можно безболезненно для бюджета заменить все существующие лампы на энергосберегающие
в течение одного года. При полной замене ламп накаливания выбросы СО 2 снизятся на 80% и
составят около 10.5 тонн, вместо обычных 52.5 тонн.
Проведенные мероприятия по энергосбережению привлекли внимание взрослых и детей
к проблеме рационального использования энергии. В нашей школе каждый ученик знает об
экологических проблемах. Каждый принимал участие в установлении отражателей за
радиаторы. Как показал проведенный школьный опрос, многие семьи установили у себя дома
такие отражатели. Детям объяснили, что не следует плотно придвигать мебель к батареям, это
затрудняет воздухообмен; окна не нужно слишком закрывать шторами – это уменьшает
естественное освещение и требует искусственного освещения.
Альтернативная энергия. Микро ГЭС
Нами была также рассмотрена возможность установки бесплотинной микро ГЭС. ЭЭЛ
находится в 230 метрах от реки Ала-Арча по ул. Токтогула. На берегу реки мы планируем
установить легкую конструкцию, взяв предварительно участок земли 2*2 м в аренду.
Мы решили рассмотреть возможность пропеллерной микро ГЭС.
В таблице представлена мощность в кВт самодельной проточной пропеллерной микро
ГЭС при КИЭВ 35%.
Для изготовления пропеллера мы планируем использовать отслуживший свой срок:
редуктор от косилки, металлическую катушку от кабеля и старый трехфазный генератор.
Полная мощность потока, равна:N = gQH = 9,8м/с2*100л/с*14м = 13,7 кВт
На гидроколесе планируется смонтировать цепной редуктор с коэффициентом передачи
4. От него в арендованное помещение микро ГЭС вращение будет передаваться через
карданный вал от Жигулей. Внутрь будет установлен редуктор с коэффициентом 40 и
трехфазный генератор. Скорость вращения генератора около 3000 об/мин. Сбоку генератора устройство предназначенное для регулировки тока возбуждения. Частота и напряжение будут
поддерживаться очень точно. От микро ГЭС к школе будет протянута линия электропередач
230 метров.
Заключение
И в заключение хотелось бы отметить, что, мы можем избавить свой лицей от
ненужных трат за обогрев «улицы», в то время, как внутри здания холодно; привлекаем
внимание лицеистов и их семей к современной глобальной проблеме – выбросу «парниковых»
газов, и тем самым вносим свою скромную лепту в глобальный процесс борьбы с «парниковым
эффектом» – то игра стоит свеч!!!
Преимуществом данного проекта в условиях энергетического кризиса является то, что
его можно внедрить как в любой школе, так и в любом государственном учреждении
Кыргызстана. Таким образом, если каждый кыргызстанец позаботиться об энергосбережении на
своем рабочем месте в масштабах всей страны это будет ощутимый вклад в энергосбережение.
6
Приложения
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
7