Энергосбережение и экология в электроэнергетике. Что изучает экология

11.1 Экологические проблемы энергетики

11.2 Парниковый эффект

11.1 Экологические проблемы энергетики

Одним из факторов, определяющих уровень развития общества, является уровень использования и количество потребляемой энергии на душу насе­ления. Процессы превращения первичной энергии, имеющей место в обще­стве, связывают между собой экономические, социальные и экологические показатели. Социальный уровень жизни определяется количеством энергии, потребляемой на 1-го человека, а это значит, что для его повышения необ­ходимо вырабатывать больше энергии. Основным источником энергии в на­стоящее время является нефть, газ и уголь.

Традиционные способы выработки тепло- и электроэнергии в котельных и на ТЭС из этих первичных источников энергии, использование топлива в топливопотребляющих технологических установках сопряжены с разносто­ронним локальным и глобальным воздействием на окружающую среду :

Выбросом в атмосферу вредных веществ;

Сбросом минерализованных и нагретых вод;

Потреблением в значительных количествах кислорода и нагретых вод;

Изъятием больших площадей земли для захоронения отходов (шлака, золы) и др.

Это воздействие является причиной закисления почвы и воды, способст­вует возникновению парникового эффекта, обусловливающего повышение планетарной температуры, провоцирует другие необратимые процессы. Кроме того, органическое топливо - это невосполнимые источники энергии, а это значит, что темпы их возобновления во много раз ниже темпов их по­требления.

В результате антропогенной деятельности человечества за последние 30-40 лет планетарная температура поднялась на 0,6-0,7 °С и является наи­более высокой за последние 600 лет. Поднялся средний уровень моря по сравнению с прошлым столетием на 10-15 см. За это же время отступили все зарегистрированные горные ледники.

Научные оценки в основном совпадают в констатации усиления тенден­ции к потеплению климата. Средняя температура на планете к 2010 году может повыситься на 1,3 °С. Спектр пагубных тенденций может быть очень широким - от повышения мирового океана на 0,3-1,0 м до изменения кли­матических систем перераспределения осадков.

Придавая важность необходимости изучения среды обитания человека, в июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась конференция с участием первых лиц 156 государств, которые подписали так называемую Рамочную конвен­цию об изменении климата. Развитием ее является известный Киотский про­токол 1997 года. Это первый в истории человечества случай, когда практи­чески все мировое сообщество подключилось к решению такой сложной на­учной задачи, как охрана климата. Основным содержанием Киотского протокола является обязательство 35 стран мира по сокращению эмиссии пар­никовых газов, в первую очередь СО 2 , к концу 2012 г., по сравнению с базо­вым 1990 г., от 92 до 100 %. Согласно протоколу промышленно развитые страны должны снизить такие выбросы на 5,2 %.

И хотя Киотский договор до сих пор не вошел в силу, поскольку он не ратифицирован большинством стран (их должно быть 55), тем не менее темпы роста эмиссии диоксида углерода в атмосферу резко замедлились еще 10-12 лет тому назад. Анализ перспективных структур мирового энергоба­ланса позволяет заключить, что пик этой эмиссии будет зафиксирован в те­чение ближайших 20-25 лет на уровне, не слишком отличающемся от со­временного. В настоящее время выбросы составляют около 7 млрд т углеро­да в год, а ожидаемый пик по прогнозам составит примерно 9 млрд т в год.

Влияние деятельности человека на среду своего обитания имеет негативный характер, что может угрожать существованию всего живого. Поэтому задачи экологии и энергосбережения в настоящее время стоят в одном ряду с первостепенными задачами человечества.

Понятие экологии

В переводе с греческого слово «экология » означает «наука о доме», то есть о среде обитания. Современное представление об экологии включает в себя знания о взаимодействии живых организмов между собой и со средой, в которой они находятся. Предвидя последствия от воздействия на среду обитания технического прогресса, эта наука может дать рекомендации о том, как избежать негативных результатов, как сделать так, чтобы Земля - общий дом людей, становился только краше, а потомки были бы благодарны за это настоящему поколению.

Что изучает экология

Предметом изучения экологии являются экосистемы, состоящие из биологических сообществ и той среды, в которой они находятся. Экосистемами, например, являются следующие системы: лес, тайга, тундра, пустыня, океан. В то же время и пенек, и лужа - это тоже экосистемы. Сумма всех экосистем создает экосистему Земли, которая называется биосферой.

Изучение экосистем состоит из следующих разделов:

  • Изучение среды обитания биологического сообщества, то есть ее климат и природные ресурсы.
  • Выяснение существования равновесия между особями в экосистеме, например, между травоядными и хищниками.
  • Изучение изменения условий существования всех особей в экосистеме под влиянием деятельности человека.

Факторы влияния на экосистему, возникающие при воздействии человека, называются антропогенными факторами. Человек пашет землю, строит плотины, занимается вырубкой леса и возводит заводы. Понятно, что при этом воздействии условия существования в системе изменяются. Изучением этих изменений и занимается экология, представляющая общественности результаты своих исследований. Все они утверждают, что антропогенные факторы отрицательно воздействуют на все живые особи и загрязняют среду их обитания. Это касается и существования человека.

Экология и энергосбережение

Сохранение природных ресурсов, их разумное и экономное использование - одна из задач экологии, которая должна решаться всем человечеством. Для привлечения к этой задаче молодого поколения в России был проведен Всероссийский урок «Экология и энергосбережение». На нем были рассмотрены следующие вопросы:

  • Использование углеводородов и загрязнение ими окружающей среды.
  • Альтернативные источники энергии. Виды энергии будущего.
  • Красная книга.
  • Экология человека.

Использование углеводородов и виды энергии будущего

Углеводороды добываются из нефти, газа и каменного угля. После разделения на фракции из нефти получаются бензин, керосин, дизельное топливо и мазут. Из мазута в дальнейшем получают моторное масло и гудрон.

Человечество использует углеводороды, чаще всего, подвергая их горению, перегонке и другим химическим реакциям. В результате этого образуются продукты сгорания, выбрасываемые в атмосферу. Эти вещества являются высокотоксичными для человека, а также для флоры и фауны. Наибольшую опасность для всего живого представляют вызывающие онкологические заболевания канцерогенные вещества, которые обнаруживаются в дыму и выхлопных газах автомобилей.

С развитием всех отраслей народного хозяйства, в особенности транспорта и энергетики, растет и использование углеводородов. Тогда повышается и количество продуктов сгорания, а, следовательно, повышается и загрязнение окружающей среды. И это одна из глобальных экологических проблем настоящего времени.

На Всероссийском уроке «Экология и энергосбережение» нужно привлечь учащихся к обсуждению этого вопроса, рассказав им предварительно о том, какие в мире существуют предложения по получению энергии в будущем. Здесь нужно упомянуть и энергию приливов, и солнечные станции, и биотопливо, а также рассказать о двигателе, который работает на чистом водороде и почти не создает отходов. После этого можно попросить учеников самим пофантазировать на эту тему, и попробовать теоретически создать двигатель будущего.

Лес - это среда обитания для многих животных, растений и грибов, большая часть из которых не может существовать вне леса. Для сохранения этого многообразия видов нужно, чтобы отсутствовало вмешательство человека в эту экосистему.

Лес задерживает снег весной и бережет почву от эрозии. Он поглощает углекислый газ, а выделяет кислород, являясь легкими планеты. Если бы исчезли леса на Земле, то через несколько лет исчез бы и кислород, а значит, жизнь на Земле стала бы невозможна.

Древесина используется в легкой промышленности для производства мебели и бумаги. Например, для выпуска 15 учебников нужна древесина одного дерева.

Проводя в школе урок о пользе леса, можно предложить учащимся тематическую викторину. Экология и энергосбережение должны быть основной темой в этом случае. Вопросы для викторины могут быть такими:

  • Сколько килограммов макулатуры нужно сдать, чтобы из нее получить 10 учебников?
  • Сколько деревьев нужно для получения 10 учебников?
  • Сколько деревьев можно сберечь, сдав 30 кг макулатуры?
  • Какие поделки можно сделать из мусорной корзины?

Организм человека на 70 % состоит из воды. Чем чище будет вода, которую пьет человек, тем здоровее он будет. Чистая вода нужна всем живым организмам на Земле. Исключений нет.

Вода из рек и озер очищается и затем поступает в водопроводы. Но если реки очень загрязнены, то использовать эту воду для питья нельзя. На состояние воды в реках влияют такие действия человека, как:

  • сброс сточных вод;
  • вырубка лесов;
  • сплав леса;
  • осушение болот.

Чистую воду можно визуально отличить от грязной по произрастающим в ней растениям. На то, что вода чистая, указывают белые кувшинки, водяной орех, а также, конечно, рыба и раки.

Для учащихся можно предложить следующее мероприятие по экологии и энергосбережению - поход на ближайший пруд, где по наличию на нем растительности им нужно будет определить степень загрязнения или чистоты воды.

Красная книга

Существование биосферы связано с наличием разнообразных видов диких животных. Эта связь сложилась за миллиарды лет их совместного существования.

В биологии есть понятие пищевой цепи, которое объясняет, как происходит получение энергии каждым организмом. Например, растения умеют преобразовывать солнечную энергию, а некоторые животные поедают эти растения. Но есть животные, которые питаются только животными.

Эти связи существуют миллиарды лет. При исчезновении же какого-либо вида пищевая цепь нарушается, что может повлечь за собой исчезновение других ее составляющих, то есть других видов.

При изучении вопросов экологии и энергосбережения в школе необходимо указать на эти связи, подчеркивая важность охраны редких животных и растений.

Очень важно рассмотрение в школе самой Красной книги. На классном часе об экологии и энергосбережению можно изучить разновидности редких видов животных, а также охраняемые государством территории - национальные парки и заповедники.

Экология человека

На здоровье человека отрицательно воздействуют различные виды излучений, шумы и вибрации. На классном часе об экологии и энергосбережении необходимо рассматривать и эти факторы, а также изучать их нормы, превышение которых опасно для жизни.

Необходимо также объяснять школьникам значение здорового образа жизни. В процессе рассмотрения экологии и энергосбережения нужно изучать и экологию человека, которая включает нахождение человека в экологически чистой среде и соблюдение им здорового образа жизни.

Настоящие школьники в будущем станут активными созидателями общества. Если они будут уметь бережно относиться к окружающей среде, природным ресурсам и к своему собственному здоровью, то они смогут построить здоровое и благополучное общество.

Определение 1

Экология – это наука, которая изучает среду обитания различных живых организмов, их взаимодействие между собой и со своей средой обитания.

Сегодня ситуация сложилась так, что человек наносит окружающей среде непоправимый вред. Во многом это связано с неразумным использованием природных ресурсов. Одна из важнейших задач экологии состоит в том, чтобы сохранять и приумножать природные ресурсы.

Экология и энергосбережение – это два понятия, которые неразрывно связаны друг с другом. Каждый день мы используем электроэнергию для организации своего быта. Тепловые электростанции, которые поставляют нам эту энергию являются самыми загрязняющими среду производствами. Очевидно, что если мы хотим сохранить нашу планету живой и здоровой, нам следует использовать эту энергию экономно и целесообразно. Таким образом мы сможем уменьшить тот вред, который электростанции наносят природе.

Энергетика и окружающая среда

Уровень развития общества определяется количеством энергии, которое расходуется на одного человека. Сегодня основными источниками энергии являются нефть, уголь, газ. Работа тепловых и энергетических котельных и ТЭС разным способом оказывает влияние на окружающую среду:

  • в атмосферу нашей планеты поступает большое количество вредных отходов,
  • в водоемы сбрасывают вредные вещества и нагретые воды,
  • потребляется большое количество кислорода,
  • большие участки земли используются под отходные полигоны и захоронения.

Загрязнение почвы, воды и воздуха приводит к так называемому парниковому эффекту. В результате чего температура на нашей планете повышается и тем самым запускаются другие необратимые последствия. Так же следует отметить что такие источники энергии как нефть, газ и уголь, очень трудно восполняются, а значит в скором времени из-за их нерационального использования они могут иссякнуть.

Альтернативные источники энергии

Современные учение стремятся найти альтернативные источники энергии.

Замечание 1

Под понятием «источник энергии» понимаются природные вещества или явления, которые позволяют людям получать энергию.

Альтернативные источники энергии противопоставляют традиционным источникам. К традиционным, как мы уже указывали выше, относятся нефть, газ и уголь. Альтернативные источники нужны для того чтобы уменьшить негативное влияние традиционных источников энергии, которые наносят вред окружающей среде, а также являются исчерпаемыми. Существуют источники, которые способны предоставлять альтернативную энергию:

  • энергия солнца
  • энергия ветра
  • энергия воды
  • энергия земли
  • биотопливо

Солнечную энергию получают из солнечного излучения. Солнечная энергия считается возобновляемым источником энергии. Под термином «возобновляемый источник» подразумевают неиссякаемые источники энергии. Плюсом этого вида энергии является ее экологичность, то есть процесс получения энергии не влечет за собой выброс вредных отходов и не загрязняет окружающую среду. Солнечную энергию получают с помощью солнечных электростанций. Данный вид энергии имеет как достоинства, так и недостатки. К достоинствам можно отнести доступность и, как было сказано выше, неиссякаемость и полную безопасность для окружающей среды.

К минусам относится зависимость от погодных условий и времени суток, из-за чего данный вид энергии можно использовать регулярно только в определенных климатических зонах. К недостаткам также относится и высокая стоимость подобных энергетических установок, так как в их производстве используются дорогостоящие элементы. Также эксплуатация солнечных энергостанций требует использования больших площадей.

Энергию ветра получают путем преобразования кинетической энергии ветра в атмосфере в любую другую форму энергии. Для этого используют различные приспособления, например, ветрогенераторы, ветряные мельницы, паруса. Энергию, полученную из ветра, также относят к возобновляемым видам энергии. Кроме того, энергия ветра доступна и безопасна для окружающей среды. К плюсам использования ветреной энергетики так же можно отнести и то, что ветреные энергостанции просты в обслуживании, не требуют длительной установки и больших затрат.

Но безусловно, существуют и некоторые минусы, например, мощность такой энергетической установки не зависит от человека, а зависит от природы, то есть от силы ветра. К незначительным минусам некоторые противники этой технологии относят опасность для птиц, ухудшение приема теле- и радио сигналов, изменения в ландшафте.

Суть водной энергетики состоит в том, чтобы преобразовывать кинетическую энергию водных масс в электрическую энергию. Энергию получают, используя гидроэлектростанции. Сила потока воды оказывает воздействие на турбины, которые вырабатывают электричество. Несомненным плюсом использования подобных установок является то, что этот источник энергии является неиссякаемым. Кроме того, гидроэлектростанции безопасны для окружающей среды. Энергия, полученная подобным способом достаточно дешевая. Наряду с плюсами есть и минусы, например, зависимость от погодных, климатических и природных условий. Строить станции можно только в определенных местах. Еще один недостаток заключается в том, что энергию, полученную таким способом трудно сохранить для реализации в более поздние сроки.

В научном сообществе электроэнергию, полученную с помощью тепловой энергии недр Земли, называют геотермальной энергией. Добывают ее благодаря использованию геотермальных электростанций. При остывании наша планета выделяет огромное количество энергии, которое в тысячи раз больше, чем выделяет ископаемое топливо. Энергия Земли является возобновляемым источником энергии. К достоинствам этого метода добычи электроэнергии можно отнести и то что он не зависит от условий окружающей среды. Минусы включают в себя высокую стоимость строительства и обслуживания таких электростанций. Также считается что подобные станции нельзя назвать полностью безопасными для окружающей сред, так как в результате работы станции происходит выброс пара, который может содержать вредные вещества.

Под понятием биотопливо понимается топливо которое было получено из животного или растительного сырья. Биотопливо может быть трех видов:

  • твёрдое
  • жидкое
  • газообразное

Твердое биотопливо это дрова, щепки, солома. Сегодня человек выращивает специальные энергетические леса, которое состоят из пород быстрорастущих деревьев.

Жидкое топливо представлено в основном биоэтанолом и биодизелем. Биоэтанол в основном производят из сахарного тростника и кукурузы. Биодизель получают из жиров растительного и животного происхождения.

Газообразное биотопливо представлено биогазом, биоводородом, метаном. Биогаз получают из продуктов брожения органических отходов. Биоводород – это водород, который получили из биомассы термохимическим или биохимическим способ.

Заключение

Сегодня ученые бьются над тем, чтобы уменьшить расход ресурсов, которые человечество тратит на получение энергии. С каждым днем энергии требуется все больше и больше, а ресурсов остается все меньше. На современном этапе важно научится сберегать и рационально расходовать энергию, полученную из традиционных источников. Еще более важным является разработка новых неисчерпаемых, экологичных источников энергии, это поможет на долгие года сохранить нашу окружающую среду живой и здоровой.

Баннов Игорь, Шрайнер Сергей, Симвулиди Кирилл, Нестерова Аида, Новосельцева Александра.

Исследовательский проект связан программным учебным материалом по физике 8 класса «Электрические явления». Цели и темы обучения ясно изложены, соответствуют образовательному стандарту. Материал изложен логично, между частями сделаны плавные переходы. В создании проекта преобладает групповая деятельность, большой аспект делается на самостоятельное исследование и поиск информации.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное

общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №14 г. Азова

Школьное научное сообщество.

Секция «ФИЗИКА»

Исследовательский проект

« Энергосбережение и экология».

Баннов Игорь,

Новосельцева Александра,

Шрайнер Сергей,

Нестерова Аида,

Симвулиди Кирилл

Учитель физики

Бойко Евгения Анатольевна .

2014г

Энергосбережение и экология».

1.Цель исследования: Нахождение путей экономии электроэнергии в школе, дома.

2..Методика исследования: изучение технической литературы, соцопрос, получение информации у специалистов, поиск информации в Интернете, наблюдения, замеры, вычисления.

3.Введение.

4. Исследования проектной группы.

  • Потребление электричества в образовательном учреждении
  • Потребление электричества в семье.
  • Сравнение параметров осветительных приборов.

5. Расчеты и предложения.

6 .Эколого-просветительские материалы.

7. Выводы и.предложения по энергосбережению.

Введение.

Рождение энергетики произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма, оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в земледелии, консервантом продуктов, технологическим средством и т.д. На протяжении многих веков огонь поддерживался путем сжигания растительных энергоносителей (древесины, кустарников, камыша, травы, сухих водорослей и т.п.), а затем была обнаружена возможность использовать ископаемые вещества: каменный уголь, нефть, сланцы, торф.

Без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать. Это способствует расширению сферы применения электрической энергии и тем самым увеличивает ее потребление, но с другой стороны в эпоху, когда неограниченное использование невозобновляемых энергетических ресурсов несет опасность для будущих поколений, актуальными задачами становятся разработки энергосберегающих технологий и приемов энергосбережения в жизни.

Группа обучающихся 8-а класса исследовала потребление электроэнергии учебным заведением и своими семьями, чтобы найти способы экономи личных и государственных денежных средств, а также природных ресурсов.

Изучение проблем мы начали опроса населения разного возраста.

Соцопрос.

1. Нужно ли в XXI веке экономить потребление электроэнергии?

(да, нет, затрудняюсь ответить)

2. Знаете ли Вы, что потребление электрической энергии влияет на экологическое состояние планеты? (да, нет, затрудняюсь ответить)

Из опроса видно: 1) население понимает необходимость экономии расхода энергии, но знают 1-2 способа сокращения расхода электричества; 2) значительная часть населения не видит, что сегодня остро стоит проблема охраны окружающей среды. В проекте мы покажем экономическую связь энергосбережения и рационального использования природных ресурсов.

В ходе исследования были учтены приборы потребления электроэнергии в школе, за исключения столовой. Основными потребителями в школе являются: осветительные приборы, технические средства обучения.

Количеств о энергопотребляющих приборов в школе.

Лампы накаливания

Энергосберегающие лампы

Технические средства обучения

1 этаж

67 в кабинетах,

40 рекреациях

Секретарь, директор

2 этаж

117 кабинетах,

32 рекреации

201, 202, 204, 205, 207, 206, 209, 216, бухгалтерия, психологи, библиотека, учительская

3этаж

301,302, 304, 305, 307

4этаж

401, 403, 404, 405, 407

Столовая

«Звездный зал»

Мастерские

Холл

Спортивный зал

Туалеты

Лестницы

Итого

Расход и стоимость электроэнергии в МБОУ СОШ №14

2013

Расход (кВт*ч)

Стоимость (руб.)

Финансирует государство.

1 квартал

23230

108337,51

2 квартал

16810

78988,77

3 квартал

13080

68917,52

4 квартал

23497

125204,62

Всего за год

76607

381448,42

2014 1 квартал

25080

133581,59

Наши расчеты

  • Среднее время работы электрических потребителей 8 часов.

в период с ноября по мар т 8 час.

  • При одинаковой светоотдачи лампа накаливания потребляет энергии в 5,4 раза больше, чем энергосберегающая лампа

75Вт: 14Bт = 5,4

  • Мощность потребления:

670 ламп*75Вт= 50250Вт ≈ 50кВт (лампы накаливания)

170 ламп*14Вт=2380Вт ≈ 2,4кВт (энергосберегающие лампы)

Технические средства 50*18(ноутбук)+10*150(компьютер) +10*300(проектор) + 10*150(принтер)+неучтенные …≈8кВт

Осветительные приборы в кабинетах работают:

В 1 смене с 7-30 утра до 11часов занято 32 кабинета.

Во 2 смене с 15 до 18-30 часов занято 24кабинета.

Анализируя данные расхода электроэнергии мы поняли, что они велики. Возможные пути сокращения расхода электроэнергии:

  • Замена ламп накаливания энергосберегающими лампами.
  • Сокращение времени неэффективного использования осветителей.

Произведем расчет экономии при замене 30% ламп накаливания на энергосберегающие.

  1. 30% от 670 ламп накаливания ≈ 200ламп
  2. 200*14Вт (мощность 1 лампы энергосбережения) ≈ 2800Вт (2.8кВт) общая потребляемая мощность
  3. 2.8кВт*8часов работы*25.5 рабочих дней в месяце*4,77руб/кВт (тариф)= 2700 рубля в месяц стоимость потребления замененных ламп.
  4. Эти 200 ламп дают фактические затраты за месяц

(200*75Вт*8 час* 25.5 дней* 4.77руб/кВт):1000≈ 14700рублей .

  1. Экономия может быть 14700руб - 2800руб = 11900рублей

Бытовые расходы электроэнергии..

Каждая семья оказывает определённое воздействие на окружающую среду. Она подключена к единому каналу системы жизнеобеспечения электрическим и тепловым сетям, водопроводу, газопроводу, через торговые, бытовые и коммунальные организации и предприятия. При изучении физики мы познакомились с расчетом расхода и стоимости электроэнергии. Сравнивая показатели в оплате семей одноклассников, мы обнаружили очень большую разницу в потреблении электричества. Причина этого не только количество приборов потребления, но и культура пользования. Участвуя в проекте , три семьи одноклассников следили за показателями счетчиков, контролируя расход электричества. Нет, наши семьи не сидели в темноте, просто следили, чтобы вовремя выключали свет в прихожей, ванной комнате, вынимали зарядное устройство телефона, ноутбука из розетки, компьютер ставили на режим «сон», стиральную машину не использовали с перегрузом и полупустую. За год получается вполне приличная экономия. Можно экономить ещё больше, если заменить лампочки в люстре на энергосберегающие, поставить выключатель на два режима включения, в ванной, кладовой, туалете на обычные лампы меньшей мощности.

Анализируя платежные документы семей, мы выяснили, что к началу проекта семья из 4 человек за год расходовала 3012квт/час, в среднем за месяц 251 квт/ч, за день 8,3 квт/ч. В ходе проекта, который длился с января по апрель в семьях к рациональному расходу электроэнергии отнеслись с пониманием и следили, чтобы не было перерасхода. В режиме экономии израсходовано в месяц 231квт/ч, за день 7,7 квт/ч, экономия 0,6 квт/ч в день. Экономия составила за год 240 квт/ч на в сумму 960 руб. (Тариф 3,6 руб*кВт/ч)

Количество членов семьи

Годовой расход

кВт/ч

Месячный расход

кВт/ч

Ежедневный расход.

кВт/ч

Режим экономии расхода электроэнергии (январь-март)

Экономия семьи за год

Месячный расход

кВт/ч

Ежедневный расход

кВт/ч

Экономия кВт/час

3012

960 руб.

2040

151,5

1187 руб.

1536

924 руб.

Немногим более100 лет, используется лампа накаливания. 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.

Проанализировав имеющуюся информацию, мы выделили преимущества и недостатки ламп накаливания.

Преимущества лампы накаливания:

  • Налаженность в массовом производстве
  • Доступная стоимость
  • Небольшие размеры
  • Быстрый вход на рабочий режим
  • Отсутствие токсичных компонентов, и как следует отсутствие необходимости в инфраструктуре по сбору и утилизации
  • Непрерывный спектр излучения.
  • Морозостойкость.

Недостатки лампы накаливания:

  • Низкая световая отдача. (3-5% света от энергопотребления
  • Срок службы около 1000 часов
  • Основная причина и перегорания – повышение напряжения
  • При 230В срок службы уменьшается до 570 часов, при 240В – до 200 часов. В школе напряжение ≈ 240В из-за близости школы к трансформатору преобразующего 6кВ до напряжения бытового пользования.
  • Хрупкость и чувствительность к удару.
  • Высокая пожароопасность

Для тех, кто хочет сэкономить деньги на электричестве и не хочет мириться с расточительством ламп накаливания, была придумана так называемая люминесцентная (или энергосберегающая) лампа – КЛЛ ,

Как и в обычной люминесцентной лампе, в КЛЛ есть газоразрядная трубка, заполненная аргоном, и пускорегулирующее устройство (стартер). Вся эта конструкция усажена в стандартный цоколь диаметром 27 или 14 мм, что позволяет вкручивать ее в патрон любой люстры, бра или светильника

Сама лампа, как и следует из названия, выглядит довольно компактной и аккуратной. Из-за того, что между U-образной (или спиралевидной) колбой и цоколем находится электронный стартер, высота лампы немного больше обычной. чаще всего она не превышает 15 – 16 см.

Если в лампе накаливания светит раскаленная вольфрамовая нить, в КЛЛ свет образуется совершенно иначе. Вначале внутри лампы появляется невидимое ультрафиолетовое излучение. Нанесенные же на внутренние стенки колбы специальные вещества – люминофоры – преобразуют ультрафиолет в видимый свет. До недавнего времени люминесцентные лампы мало использовались в жилых комнатах, поскольку были только трубчатыми и давали холодный бестеневой свет. Сегодня же благодаря изобретению компактных ламп и новых люминофоров появился боле широкий выбор ламп.

Информация для размышления.

  • В России произведено в 2010 году 8600 млрд кВт*час
  • Для выработки 1000 кВт* час необходимо сжечь 300 кг каменного угля и 240 л мазута.

За год можно сберечь около 2495кВт*час *10месяцев = 24950кВт*час

В предложенном режиме энергосбережения школой будет сэкономлено

24950кВт*ч *0,3т = 7,485 тонн угля и 6 м 3 мазута.

В Азов электричество поступает произведенное Новочеркасской тепловой газотурбинной электростанцией, которая работает на низкосортном угле, газе и мазуте. Выработка электроэнергии составляет около 2 млн кВт*часов в год. Ежедневно для производства необходимо 25 большегрузных вагонов топлива по 60 тонн.

Расчеты показывают, что только для электропотребления школой, в год необходимо сжечь 23 тонны угля. Если использовать предложенный режим экономии расхода потребления, то это сократит сжигание топлива примерно на 7,5 тонн. Кажется такая маленькая цифра, но в масштабах государства с выработкой 8600 млрд кВт*час, если каждая семья, каждая организация будет экономить 3% энергии, то не сгорят лишние 77, 4 млн.тонн угля. Значит воздух будет чище, мы и наши потомки – земляне, здоровее. Ученые медики констатируют, что здоровье населения напрямую связано с ухудшающейся экологической обстановкой. Наибольшая антропогенная нагрузка на окружающую среду наблюдается в пределах Ростовской агропромышленной агломерации, в которую входят такие крупные города, как Ростов-на-Дону, Таганрог, Новочеркасск с Новочеркасской ГРЭС, Азов, а также Батайск и Аксай. Экологическая ситуация в этих городах в целом может быть оценена как критическая, а в промышленных зонах Новочеркасска, Ростова-на-Дону, Азова – как кризисная.
Ученые - климатологи заявляют о изменении климата Земли, как следствие парникового эффекта на планете.

Парниковый эффект - повышение температуры нижних слоёв атмосферы по сравнению с эффективной температурой, наблюдаемой из космоса.

Следствием парникового эффекта является сглаживание температурных контрастов, как между полярными . Главный источник выбросов СO 2 в атмосферу - электростанции, автомобили и промышленные предприятия. При сжигании ископаемых видов топлива образуется около 80% общего мирового объема выбросов СO 2 в атмосферу. При сжигании угля в топках котельных и электростанций в воздух поступают вместе с дымом сажа, сернистый газ, угарный газ и зола, представляющая собой негорючие минеральные примеси. В малосернистой нефти и мазуте нет золы, но зато выделяют в 3 раза больше серного ангидрида.

  • В быту использовать культуру экономии энергосбережения.
  • Вести в школе просветительскую работу по энергосбережению,
  • Организовать в школе «энергетический» патруль.
  • В классном самоуправлении ввести должность «Ответственный за рациональное использование осветителей».
  • Участвовать в сохранение зеленых насаждений.
  • Участвовать в ежегодной акции «час Земли».

Выводы. Наше исследование помогло нам понять значимость темы и определить жизненную позицию. Администрация учебного заведения заинтересовалась результатами наших исследований. В настоящее время экономисты произвели расчет применения энергосберегающих приборов в местах массового пребывания детей и подали заявку на их приобретение.

Литература и источники информации.

  • «Физика 8» учебник для общеобразовательной школы Издательство «Мнемозина» ,Н.М.Шахмаев, А.В.Бунчук
  • ВЕСТНИК ЮЖНОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА Том 9, № 3, 2013, МЕДИЦИНА. « АНАЛИЗ ВСТРЕЧАЕМОСТИ ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ.
  • wikimapia.org
  • ru.wikipedia.org
  • http://ppt4web.ru

Как показывает многолетний опыт, экология и энергосбережение довольно тесно связаны друг с другом. Ведь невозможно отрицать, что нерациональное использование природных ресурсов резко негативно сказывается на окружающей среде. На сегодняшний день человеческая деятельность уже привела к губительному воздействию на экологию, и энергосбережение в современных условиях становится единственной надеждой на изменения в лучшую сторону. Глобальные масштабы преобразований будут достигнуты только тогда, когда каждый человек начнет бережно и экономно расходовать энергетические ресурсы. А в недалеком будущем использование альтернативных источников энергии вкупе с повсеместным энергосбережением дадут возможность обеспечить щадящее отношение к природе.

Активное функционирование и развитие достаточно быстрыми темпами промышленных и энергетических предприятий приводит к целому ряду проблем экологии, и энергосбережение могло бы отчасти способствовать их разрешению. Принятие программы по эффективному использованию ресурсов на государственном уровне стало важным шагом на пути решения первостепенных задач в области экологии. И энергосбережение – важнейшая составляющая этого процесса. От того, как продуктивно будут внедряться технологии энергосбережения, во многом зависит и экологическое состояние. Таким образом, к проблемам экологии и энергосбережения следует применять системный подход, учитывая пропорциональное воздействие экологического здоровья региона на все процессы жизнедеятельности общества.

Сегодня подавляющее большинство стран мира стремится к охране экологии, и энергосбережение – не единственный способ достижения желаемого результата. Приоритетным направлением во многих странах считается сегодня применение возобновляемых источников энергии. Подобные источники более доступны по стоимости и безопасны в процессе применения, чем традиционные источники энергии. Самыми популярными и часто используемыми альтернативными источниками энергии являются солнечные батареи, генераторы ветровой энергии, и гидротурбинные установки. По мощности выработки энергии они не во многом уступают широко известным и применяемым источникам получения энергетических ресурсов, а порой и превосходят их по различным параметрам, но коэффициент полезного действия у них значительно выше. По оценкам экспертов, у возобновляемых источников энергии феноменальный потенциал, при этом они не оказывают вредного влияния на экологию, и энергосбережение в случае полного перехода на альтернативную энергетику отчасти утратит свою актуальность. Но самые оптимистичные прогнозы обещают полный переход к альтернативным источникам энергии не ранее, чем через 30-40 лет, пока же применяются традиционные источники, от этого страдает экология, и энергосбережение в буквальном смысле жизненно необходимо для дальнейшего существования человечества.

Вопросы экологии и энергосбережения рассматриваются сегодня во всех региональных программах развития энергетики, где одним из основных приоритетов является сохранение экологии, и энергосбережению уделяется первоочередное внимание. Комплексный подход к экологии и энергосбережению позволит всем получить свои плюсы. Обычный гражданин сможет меньше платить по счетам за израсходованные им энергоресурсы, а промышленные предприятия, как гигантские, так и небольшие, снизят себестоимость конечного продукта и количество издержек в процессе производства. Суммы, сэкономленные благодаря рациональному использованию энергетических ресурсов, государство сможет направить на развитие экономики и социальной сферы, а главное – природа сможет хоть немного отдохнуть от непрерывного воздействия людей.