Способы экономии электроэнергии в быту
advertisement
Какинская основная общеобразовательная школа – филиал МБОУ Итмановская СОШ Конкурс «Юный исследователь» Секция «Актуальные проблемы современной физики" «СПОСОБЫ ЭКОНОМИИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В БЫТУ» Выполнила: Панкратова Яна, 13 лет Руководитель: Шумилова С.А. 2013 г. с. Какино 0 Содержание Введение…………………………………………………………..…………2 1. Основы энергосбережения……………………………………………….4 1.1. Зачем экономить энергию………………………………….……4 1.2. Экоэнергетика …………………………………………………....5 1.3. Энергосбережение – новый «источник» энергии!....................6 2. Потребление электроэнергии бытовыми приборами…………………7 3. Потребление электроэнергии в нашей семье…………………………9 4. Способы экономии электроэнергии…………………………………10 4.1. Способы экономии электроэнергии при освещении квартиры…………………………………………………………………..10 4.2. Способы экономии электроэнергии при использовании бытовых приборов………………………………………………………..11 4.3. Основные правила экономии электроэнергии……………….12 5. Оценка эффективности способов экономии электроэнергии……….13 Заключение ……………………………………………………………….14 Литература …………………………………...…………………………..15 Приложения………………………………………………………………..16 1 Введение На протяжении всей истории цивилизации человек стремился найти новые источники энергии дополнительно к собственным мускулам. Древесина, ветер и бегущая вода используются им с незапамятных времён. С изобретением паровой машины каменный уголь стал главным источником энергии свершившейся промышленной революции. Научно-технический прогресс стал постоянным и всё ускоряющимся процессом, в котором новые энергетические источники, такие как нефть, газ и ядерная энергия, стала использоваться вместе с новыми технологиями в промышленности. Эффективное использование энергии дело - каждого! Энергонезависимость является сегодня насущным вопросом не только в масштабах стран и государств, но и в отдельно взятой семье. Современные энергосберегающие технологии - использование ветра, солнца, воды и других источников энергии. Использование современных теплоизоляционных материалов в строительстве и ремонте, применение альтернативных источников энергии, будь то ветроэлектростанции, солнечные батареи или другие разработки, а также экономное расходование привычных ресурсов на сегодня становятся просто необходимым условием выживания для большинства жителей нашей страны. 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. Поэтому мне захотелось узнать, как организовать свою деятельность и использовать доступные технологии для того, чтобы экономно расходовать энергию. Ведь, чтобы избежать опасного изменения климата и загрязнения окружающей среды, мы должны нацелиться на уменьшение потребления энергии в два или более раз. Цель работы: определить способы рационального использования электроэнергии в домашних условиях. 2 Задачи: 1. Изучить методы экономии электроэнергии 2. Оценить эффективность внедрения энергосберегающих мероприятий 3. Привлечь внимание к проблеме энергосбережения Объектом исследования являются энергосберегающие технологии современного мира. Предмет исследования - энергосбережение в быту. Гипотеза исследования: применение простых методов рационального использования электроэнергии позволит уменьшить её потребление. Методы исследования: анкетирование, сбор информации, эксперимент, сравнительный анализ, систематизация материала в форме буклета. Актуальность темы состоит в необходимости эффективного использования энергии как ключа к успешному решению экологической проблемы. 3 1. Основы энергосбережения 1.1. Зачем экономить энергию? Мы все – и государства, и люди – в той или иной форме являемся потребителями энергии. Энергетический сектор экономики на бытовом и промышленном уровне и его интенсивно растущим снижением каменного угля, нефти и газа на электростанциях, в системах отопления и на транспорте – основной источник выбросов загрязняющих газов среди которых преобладают именно парниковые, и самый опасный – углекислый газ в том числе. Во избежание дальнейшего изменения климата и загрязнения окружающей среды, вызываемых энергетическим сектором, необходимо уменьшить потребления ископаемого топлива. Возникает вопрос: а как готовить пищу, путешествовать, развлекаться? Но ведь для удобства нашей жизни важно не ископаемое топливо само по себе, а то количество и качество услуг, которое оно может обеспечить: сделать для нас тяжёлую физическую работу, обогреть и осветить наше жилище, сохранить в холодильнике пищу, постирать бельё, помыть посуду. Эти удобства основаны на различных источниках энергии с разным уровнем энергетической эффективности. Мы все должны научиться использовать новые технологии и знания, чтобы использовать энергию более эффективно, чтобы сделать больше работы, получить больше услуг, полностью удовлетворить свои потребности, но при этом потребить как можно меньше энергии. Для большинства видов деятельности мы расходуем энергии слишком много, мы могли бы сделать то же самое, но с затратами в 2, 4, а иногда и 10 раз меньшими, чем делаем это сейчас! Экономия энергии не означает только снижения потребления энергии. Экономия энергии означает также принятие во внимание при выборе источника энергии того обстоятельства, что выработка тока на электростанциях и передача его потребителям неизбежно связана с громадными потерями первичной энергии. Производство электроэнергии вызывает загрязнение окружающей среды. 4 1.2. Экоэнергетика Энергия - это сейчас наиболее обсуждаемое понятие. Кроме своего основного физического содержания, оно имеет также экономические, технические, политические и другие аспекты. Ученые предупреждают о том, что разведанные запасы ископаемого топлива при теперешних темпах роста энергопотребления иссякнут через 5080 лет. Конечно, возможно перейти на другие источники энергии. Например освоить управляемый термоядерный синтез. Но даже если населением планеты будут использоваться только неисчерпаемые энергетические ресурсы, то все равно не удастся избежать экологической катастрофы. Примерно через 100 лет на нашей Земле будет вырабатываться 1% энергии, поступающей от Солнца - 1.5 х 10 24 Дж в год. За эту границу не следует переступать, иначе начнётся таяние льдов на полюсах, катастрофически повысится уровень воды в Мировом океане. И тогда прибрежным городам и приморским странам энергия больше не понадобится. Этого теплового загрязнения планеты можно избежать, но если строго экономить энергоресурсы и использовать только альтернативные источники энергии. К ним относятся: солнечная и геотермальная энергия, энергия ветра и энергия волн, а также приливная и атомная. В отличие от ископаемых видов топлива, они не ограничены лишь геологически накопленными запасами. А это значит, что их использование не приведет к исчерпанию запасов. Новые схемы преобразования энергии объединяют одним термином "экоэнергетика", под которым имеются в виду любые способы получения чистой энергии, которые не вызывают загрязнения окружающей среды. 5 1.3. Энергосбережение – новый «источник» энергии! 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. 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. 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 теоретически, но факт остается фактом, и мы 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. Долгое время рост энергопотребления считали показателем экономического и социального прогресса. Но постепенно стало очевидным, что большинство используемых энергоносителей, таких, как нефть и природный газ, в недалеком будущем будут исчерпаны, что радикальной замены им пока не найдено, и, следовательно, нужно более экономно обращаться с исходными продуктами и стремиться шире использовать неиссякаемые источники энергии. 6 2. Потребление электроэнергии бытовыми приборами. Наверняка, в какой-то период своей жизни кому-то из вас приходилось слышать от своих домашних, что возросшие платы за электроэнергию – целиком и полностью ваша вина. То вы много смотрите телевизор, то подолгу сидите за компьютером, то много гладите или часто стираете. Давайте попробуем хотя бы примерно разобраться, сколько же электроэнергии могут потреблять бытовые электроприборы. Компьютер. По большому счету, если считать грубо и приблизительно, всё зависит от мощности блока питания и конкретной работы, которую компьютер в данный момент выполняет. При заявленной мощности блока от 350 до 550 Ватт, он вряд ли будет потреблять её всю даже в режиме полной загруженности. Сюда же можно добавить монитор – от 60 до 100 Ватт. Таким образом, среднестатистический блок питания 450 Ватт и монитор 100 Ватт потребляют 550 Ватт или 0,55 кВт электроэнергии в час. Опять же, эти цифра сильно завышена. Для приблизительного расчета можно взять практически максимальное значение – 0,5 кВт/ч – не ошибёмся. При пользовании компьютером 4 часа в день получаем 60 кВт/ч в месяц. Соответственно, при пользовании 8 часов в сутки – 120 кВт/ч, и так далее. Холодильник. В техническом паспорте на холодильник указывается энергопотребление в год. В большинстве случаев эта цифра колеблется в пределах от 230 до 450 кВт/ч. Путём нехитрых расчетов, поделив эту цифру на 12 месяцев, получаем от 20 до 40 кВт/ч. Опять же, указанное число применимо лишь для идеальных условий. В реальности же вряд ли удастся достичь этого значения. Телевизор. Телевизоры бывают разные. Современный телевизор с электроннолучевой трубкой потребляет от 60 до 100 Вт/ч. В среднем, для расчета, будем брать 100 Вт/ч. При просмотре телевизора 5 часов в день – 0,5 кВт/ч. В месяц 7 – 15 кВт/ч. ЖК-телевизоры с достаточно большой диагональю потребляют около 200-250 Вт в час. Не последнюю роль в этом деле играет выставленная яркость. Соответственно, и число потраченных киловатт-часов в месяц можно смело умножать на 1,5. Получается от 20 до 35 кВт/ч. Небольшие ЖКтелевизоры потребляют примерно столько же, сколько и телевизоры с ЭЛТ, или чуть-чуть меньше: от 50 до 80 Вт/ч – 8-12 кВт/ч в месяц. Плазменные телевизоры с большой диагональю потребляют от 300 до 500 Ватт в час. Стиральная машина. Мощность, потребляемая стиральной машиной – величина не постоянная, и зависит режима стирки, массы белья и типа материала. В среднем, заявленная мощность большинства стиральных машин – от 2 до 2,5 кВт/ч. Однако, редкие машинки потребляют такое количество энергии. Для расчетов можно взять от 1 до 1,5 кВт/ч. При стирке 3 раза в неделю по 2 часа, получаем от 24 до 36 кВт/ч в месяц. Чайник и утюг. Настоящие монстры потребления в квартире — чайник и утюг. Работая минимальное количество времени, они потребляют почти столько же электроэнергии, как некоторые работающие весь месяц приборы. При мощности чайника от 1,5 до 2,5 кВт/ч, пользуясь им 4 раза в день по 5 минут, получаем от 20 до 25 кВт/ч в месяц. С утюгом почти такая же история. Мощность у него примерно такая же, как и у чайника, и если гладить 3 раза в неделю по 1 часу, то получится 25 – 30 кВт/ч в месяц. Это лишь наиболее известные потребители электроэнергии в вашей квартире. А ведь есть ещё и микроволновые печи, пылесосы, посудомоечные машины, зарядные устройства мобильных телефонов и ноутбуков. Не говоря уже о лампах накаливания, которые, в зависимости от их количества, мощности и времени горения, могут брать на себя от 50 до 100 кВт/ч электроэнергии, потребляемой в месяц. В результате, путём простого сложения, получаем приблизительный расход от 200 до 300 кВт/ч в месяц. 8 3. Расчёт потребления электроэнергии моей семьёй. Со всех сторон слышны призывы экономить энергию — это касается не только ископаемых видов топлива, таких как уголь, нефть и газ, но и электроэнергии. Однако наши счета за потребление электроэнергии сами по себе являются достаточным стимулом для поиска путей снижения ее расхода. Никому не нравится жить в плохо отапливаемом или слабо освещенном доме, без горячей воды, холодильника, телевизора и других удобств — но всегда есть возможность определить, где энергия тратится впустую, и найти способы снизить ненужные потери без ущерба для комфорта или развлечений. А сколько электроэнергии расходует моя семья? Я определила, какие электропотребители имеются в квартире, какова их мощность и продолжительность работы в течение дня. Рассчитаю суммарное потребление электрической энергии за сутки и сравню с показаниями электросчетчика. Для примерного расчёта потребления электроэнергии моей семьёй за месяц я воспользовалась калькулятором энергопотребления, расположенным на сайте http://svetdv.ru/calculator/. По данным калькулятора потребление электроэнергии моей семьёй составляет 224,15 кВт ч (см. Приложение 1). Итоговые результаты являются приблизительными, но дают представление о том, сколько какие приборы потребляют электроэнергии и какие есть возможности по снижению затрат. За 2012 год моя семья использовала 2760 кВт ч электроэнергии, это в среднем за месяц 230 кВт ч. Эти данные отличаются от расчётных на 5, 85 кВт ч. 9 4. Способы экономии электроэнергии 4.1. Способы экономии электроэнергии при освещении квартиры. Российское правительство включилось в общемировую борьбу за энергосбережение и энергоэффективность, начав с поэтапного запрета выпуска и импорта ламп накаливания, что предполагает повсеместный переход на энергосберегающие лампы. С 1 января 2011 года в соответствии с Федеральным законом № 261- ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в России введён полный запрет на оборот ламп накаливания мощностью выше 100 Вт. Первыми электрическими лампами были лампы накаливания, которые служат нам до сих пор. Их свет считается оптимальным для восприятия человеческим глазом. Но у них есть один существенный недостаток: приблизительно 95% их энергии преобразуется в тепло, и лишь 5% остается на долю света. Благодаря механизму действия энергосберегающих ламп удается добиться снижения потребления электроэнергии по сравнению с лампами накаливания при аналогичном световом потоке. И хотя стоимость их существенно выше, одна энергосберегающая лампа окупается за месяц, а то и меньше. К тому же срок службы энергосберегающей лампы (при правильной эксплуатации) составляет от 3 до 10 лет в зависимости от цены и гарантий производителя. Статистика утверждает, что 15 % всей потребляемой в быту электроэнергии приходится на освещение. И до 50 % из этого можно сэкономить. Самые простые способы несложны на практике. Во-первых, это использование дневного света как можно дольше. Для этого достаточно в вечернее время раздвигать шторы и тюль, регулярно мыть окна и не заставлять подоконники и балконы хламом. Во-вторых, установка автоматического отключения света на лестничной клетке и в прихожей. Также полезными будут выключатели с датчиками 10 движения (при этом стоит использовать только энергосберегающие лампы — обычные лампы накаливания будут очень быстро перегорать). При наличии же уличного освещения стоит оснастить его фотореле. В-третьих, стоит использовать только светлые отражающие светильники — они усиливают освещение. Как, кстати, и светлые стены. В-четвертых, максимально эффективно применять зональное освещение жилища. Например, при чтении совершенно необязательно включать большую люстру на три лампы, достаточно настольного или прикроватного светильника с одной лампой, что само по себе даст значительную экономию электроэнергии. Кроме того, стоит предусмотреть регулировку уровня освещенности — ведь постоянная высокая яркость зачастую бывает ни к чему. 4.2. Способы экономии электроэнергии при использовании бытовых приборов Бытовые электроприборы стали неотъемлемой частью современного быта. Производители электроприборов работают над улучшением качества и характеристик своих товаров, в том числе и энергетических. В 1992 г. с целью повышения эффективности электробытовых приборов Европейским Сообществом была принята директива 92/75/ ЕЕС, согласно которой с января 1995 г. каждый прибор европейских производителей был обязан иметь наклейку, отображающую его энергетические характеристики. Система энергетической маркировки включает в себя 7 классов от А (наиболее эффективные приборы) до G (наименее энергоэффективные). Приобретая электроприборы, необходимо обратить внимание на класс энергоэффективности: более высокий класс (А или В)означает, что затраты электроэнергии будут меньше по сравнению с таким же прибором более низкого класса (С, D, E, F, G). В цветовом исполнении наклейки для каждого класса обозначаются определенным цветом: оттенками зеленого классы А, В и С и далее в красную часть спектра, вплоть до G (см. Приложение 2). 11 Непрерывное совершенствование бытовой техники в течение последнего десятилетия настолько «подтянуло» продукцию основных фирмпроизводителей к высшей отметке - классу А, что ее значение девальвировалось. Так, к 2000 г. уже около 20% продаваемых в Европе бытовых холодильников имели класс энергопотребления А, а в некоторых странах доля таких холодильников достигла 50%. Снижение рыночного статуса класса А заставило страны Евросоюза принять в последние годы ряд новых директив, вводящих дополнительные градации энергопотребления. Кроме того, этими директивами классы энергопотребления и соответствующие наклейки были введены для тех категорий бытовой техники, к которым энергетическая маркировка ранее не применялась (духовки, бытовые кондиционеры). В ряде случаев для приборов с особо высокими параметрами энергосбережения внутри класса А выделяют дополнительные уровни А+, А++. Электроприборы и зарядные устройства от сети постоянно находясь в режиме ожидания (stand-by ) незаметно потребляют больше количество электроэнергии. Телевизор, включенный 3 часа в день и находящийся в режиме stand-by 21 час, расходует около 40% энергии в режиме ожидания. DVD-проигрыватель и видеомагнитофон в режиме ожидания потребляет около 2-3 Вт (в месяц1-1,2 кВт-ч). Неиспользованный компьютер за 2 часа использует 200-300 Вт (за месяц – около 12 кВт-ч). Периферийные устройства (принтера, сканеры), рекомендуется выключать всегда, если они не используются. Экономия составит порядка 2-3 кВт-ч в месяц. Зарядное устройство, подключенное к розетке постоянно, 95% энергии впустую, т.к. тратит до оно все равно потребляет электрическую энергию, но использует ее не на зарядку, а на нагрев. 4.3. Основные правила экономии электроэнергии Учитывая всё выше сказанное, я определила 10 способов экономии электроэнергии, которые приведены в Приложении 3. 12 5. Оценка эффективности способов экономии электроэнергии. Для оценки эффективности способов экономии электроэнергии я уговорила родителей повести эксперимент. Мы попытались выполнять некоторые правила энергосбережения: не оставляли бытовую технику в режиме ожидания. Выключали свет, когда выходили из комнаты. Показания счётчика на начало эксперимента 05.12.2013 г. – 4432 кВт ч. Показания счётчика через неделю 12.12.2013 г. – 4476 кВт ч. За неделю было израсходовано 44 кВт ч электроэнергии. Сравнивая со средним значением потребления электроэнергии за неделю в 2012 году - 53,7 кВт ч, получаем экономию 9,7 кВт ч или 18 % экономии. Проведенные исследования показали, что применение энергосберегающих мероприятий приводит к экономии энергии. Поэтому использования наша семья энергии, а решила также продлить заменить режим лапы экономного накаливания энергосберегающие, что позволит сэкономить до 20 % электроэнергии. 13 на Заключение Один из основных принципов существования и развития человеческого сообщества — это освоение природных ресурсов и рациональное их использование. Истощение имеющихся природных ресурсов вынуждает человечество использовать новые технологии, позволяющие значительно экономить источники энергии и уменьшать загрязнение окружающей среды. Для российских семей, живущих в достатке, экономия на счетах за электричество может быть неактуальна. Но нужно понять, что это — гражданский долг каждого. Говорили же исстари в народе: «Скупость — не глупость». То есть бережливость в разумных пределах оправдана и почитаема. Ведь для того, чтобы мы потратили киловатт-час энергии, на электростанции должны эквивалентное количество сжечь для топлива). нас небольшое Представьте лес деревце или (или рощицу, уничтоженную нами за годы глажения утюгом ради того, чтобы полотенца, майки, простыни ровненько лежали в бельевом шкафу! В ходе работы я убедилась, что энергосбережение возможно и целесообразно. Возможность для энергосбережения есть в каждом доме, в каждой квартире в каждой семье. Что я и подтвердила своим исследованием. Мне удалось определить способы рационального использования электроэнергии в домашних условиях. Энергосберегающие мероприятия действительно позволяют экономить энергию, энергетические ресурсы, являются ключом к повышению уровня жизни, сохранению окружающей среды. Эти мероприятия не требуют материальных затрат и зависят только от личной осведомленности и заинтересованности людей. Некоторые люди считают, что высокий уровень потребления энергии является необходимым условием высокого уровня жизни. Я считаю, что энергия тратится не всегда эффективно, мало внедряются энергосберегающие технологии. Часто люди тратят энергию впустую из - за своей забывчивости, плохих привычек или по незнанию. 14 Литература 1. Сергеев С. К., Измайлов В. В. Учебное пособие «Энергосбережение».- Тверь: «Альфа- Пресс», 2004 2. Перышкин А. В. Учебник физики 7-9 кл..- Москва: Просвещение, 3. Н. 2007 И. Данилов, Ю. Н. Тимофеева, Я. М. Щелоков. «Энергосбережение для начинающих» Екатеринбург,2004 стр54-63 4. Незнанов Г. П., Янсон Ю. А., Незнанова Е. В. «Энергосбережение в школе, дома, на работе» Кемерово 2006,стр 14-25 5. http://www.remstroybaza.ru/energosberegayushie-tehnologii.html 6. http://svetdv.ru/calculator/. 15 Приложение 1. 16 Приложение 2. Наклейка, отражающая энергетическую эффективность холодильника «Siemens» 17 Приложение 3. Основные правила экономии электроэнергии 1. Не оставляйте телевизоры, компьютеры и другую технику включенной в режиме ожидания, а тем более просто включенной когда уходите из дома или не пользуетесь ей в течение некоторого времени. 2. Полезной окажется замена обычных лампочек на энергосберегающие. Стоят они несколько дороже, но работать будут дольше, а потребление электроэнергии будет меньше. 3. Как оказалось можно экономить электричество просто кипятя воду. Для этого нужно кипятить воду только в том количестве, которое Вам необходимо на данное время. Также не забывайте удалять накипь. 4. Если в вашем доме отопление происходит с помощью электричества – необходимо утепление или замена окон на современные модели из ПВХ. 5. Во многих домах до 30% тепла уходит через стены, отверстия для труб или же просто трещины на швах. Вложите деньги в утепление стен и заделывание трещин. 6. Если котел или бойлер служат более 15 лет – это веская причина для их замены. Новые технологии, которые применяются для отопления и нагрева воды, сэкономят третью часть расходов на электричество. 7. Уменьшите температуру на 1 градус на термостате и сможете сохранить 10% Вашего капитала, потраченного на электроэнергию. То, что доктора рекомендуют спать при более низкой температуре может стать поводом для уменьшения температуры на пару градусов ночью. Тоже можно делать, когда уходите на работу. 8. Не ставьте стиральную или посудомоечную машину на самую высокую температуру. Лучше использовать более качественные моющие средства. Если стиральная или посудомоечная машина заполнены не полностью нужно использовать программу в экономном режиме. 18 9. Приобретайте технику с низким потреблением электричества. Она соответствует классу энергосбережения А. 10. И самое легкое – выключайте свет, когда выходите из комнаты. 19
