Государственное учреждение образования
«Средняя школа № 48 г. Гомеля»
Проблемная конференция
«Я и энергия»
Учитель физики:
Проблемная конференция
«Я и энергия»
Цели : овладение конкретными знаниями энергосберегающих технологий, необходимых для решения проблемы дефицита электроэнергии; повышение уровня культуры энергопотребления учащимися.
Задачи : проанализировать традиционные методы генерации электроэнергии; рассмотреть новые варианты решения проблемы генерирования электроэнергии и энергосберегающих технологий; разработать и предложить свои варианты решения проблем добычи энергии и энергосбережения.
Подготовка к проведению конференции
До проведения конференции учащиеся делятся на группы, которые
готовят выступления по следующим вопросам :
Основные источники энергии Нетрадиционные источники энергии Энергосберегающая бытовая техника Полезные советы по энергосбережению Экономия электроэнергии.Содержание конференции
Выступление 1-й группы.
Основные источники энергии:
1.1 Тепловые электростанции.
Тепловая электростанция (ТЭС)- электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сгорании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70 –х гг. 20 века ТЭС - основной вид электрических станций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии составляла примерно 75 %.
Большинство городов Белоруссии снабжено именно ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ – теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. На ТЭЦ преобразуется химическая энергия топлива сначала в механическую, а затем в электрическую. КПД ТЭЦ достигает 60 – 70 %, а на ТЭС только 40 %.
По мнению ученых, в основе энергетики ближайшего будущего по – прежнему останется теплоэнергетика на невозобновляемых ресурсах. Но структура ее изменится. Должно сократиться использование нефти. Начнется использование дешевых углей, также будет применяться природный газ.
К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни лет.
1.2 Гидроэлектростанции.
Гидроэлектрическая станция ( ГЭС)- комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия воды преобразуется в электрическую энергию. По схеме использования водных ресурсов ГЕС подразделяют на русловые, приплотинные, деривационные, смешанные, гидроаккумулирующие и приливные.
Важнейшее отличие ГЭС от ТЕС – непрерывное возобновление гидроэнергетических ресурсов. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой энергии.
Атомные электростанции.Атомная электростанция ( АЭС) – электростанция, в которой атомная ( ядерная) энергия преобразуется в электрическую. Достоинством АЭС является то, что для ее работы требуется небольшое количество топлива( при распаде 1 г урана выделяется столько энергии, сколько при сгорании 2,5 тонн нефти). Кроме того, при правильной эксплуатации АЭС являются более экологически чистыми по сравнению с ТЕС. Недостатком АЭС являются проблема безаварийной ее работы и проблема утилизации радиоактивных отходов.
Выступление 2-й группы.
Нетрадиционные источники энергии
Рост потребления энергии и ограниченность топливных ресурсов для ТЭС, АЭС все острее требует перехода к альтернативным возобновляемым источникам энергии.
2.1 Ветровая энергия.
Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и повсюду на земле дуют ветры – от легкого ветерка, до могучих ураганов. Поэтому использование энергии ветра является очень перспективным. Ветровые генераторы не выделяют веществ, наносящих вред окружающей среде. По мере увеличения использования ветровых генераторов и установок, вместо тепловых электростанций будет стабилизироваться содержание углекислого газа в атмосфере, что может затормозить процесс глобального потепления климата. Недостатком установок, работающих за счет энергии ветра, является необходимость создавать большую площадь ветроколеса. По прогнозам использование энергии ветра может обеспечить примерно 10 % потребляемой в Беларуси в год электроэнергии.
2.2 Геотермальная энергия.
Энергетика Земли – геотермальная энергетика - базируется на использовании природной теплоты Земли. Верхняя часть земной коры имеет термический градиент, равный 20 – 30 °С в расчете на 1 км глубины, и количество теплоты, содержащейся в земной коре до глубины 10 км, равной примерно 12, 6 10 Дж. Эти ресурсы эквивалентны теплосодержанию 4,6 10 тонн угля. Однако геотермальная теплота слишком рассеяна в верхней части земной коры, чтобы на ее базе решать мировые энергетические проблемы.
По данным исследований Национальной академии наук Беларуси, в республике известны лишь 4 района для получения геотермальной энергии : в Гомельской и Брестской областях, недалеко от Гродно и Орши. Недостатком применения геотермальной энергии в нашей республике является низкая производительность скважин, их слабая изученность.
2.3 Энергия Солнца
Солнечная энергия может без особых финансовых затрат превратиться в тепловую и использоваться для обогрева помещений. Для этого на крышах домов устанавливают специальные устройства, состоящие из стеклянной пластины, у нижней поверхности которой находится чёрный экран. Солнечный свет, пройдя стекло, поглощается экраном и переходит в тепловую энергию.
Более затратным устройством является солнечный коллектор. Простейший коллектор представляет собой зачернённую металлическую (чаще алюминиевую) пластину. Внутри её расположены трубы, заполненные жидкостью (антифриз, вода и др.). За счёт энергии Солнца, поглощённой пластиной, жидкость в трубах нагревается. Недостатками солнечных коллекторов, ограничивающих их применение в нашей республике, являются большой расход металла и малое количество солнечных дней в году.
Солнечную энергию можно превратить с помощью солнечных батарей в электрическую. От таких батарей работают автомобили, телефоны-автоматы, установленные вдоль автомобильных трасс, радиоаппаратура, электропастухи, системы связи, бытовая техника и др. Главным источником энергии на космических станциях являются солнечные батареи. Солнечные батареи – экологически чистые источники, не требуют ремонта несколько десятков лет, но сама батарея имеет низкий КПД и является дорогостоящей системой, что тормозит её широкое использование.
2.4 Энергия по переработке отходов.
Стабильное производство энергии могут обеспечить установки по переработке промышленных и сельскохозяйственных отходов, которые сегодня являются большой экологической проблемой. Отходы промышленного и сельскохозяйственного производства по своему составу – это углеводороды, т. е. продукты, содержащие в большом количестве углерод и водород. Нефть – тоже углеводород. В последнее время созданы системы и технологии, позволяющие перерабатывать любые отходы в три продукта: высококачественную нефть, газ и различные порошковые химикаты. Этот процесс позволяет решить сразу по крайней мере две проблемы: избавляет от отходов птицефабрики, действующий в США, ежегодно из 200 т отходов вырабатывает 600 баррелей нефти.
Выступление 3-й группы.Энергосберегающая бытовая техника
В настоящее время почти вся европейская бытовая техника имеет специальную евронаклейку с обозначением класса энергосбережения от А до G. К классу А относятся наиболее, а к классу G наименее экономичные приборы. Там же указывается годовое потребление электроэнергии в кВт часах. Каждому классу энергосбережения соответствует определенный уровень энергопотребления.
Например, стиральные машины (по данным Самсунг ) : при загрузке 1 кг хлопкового белья и температуре 95°С :
- при классе «А» расходуется 0,19 кВт энергии;
- при классе «В» от 0,19 до 0,23 кВт;
- при классе «С» от 0,23 до 0,27 кВт.
При загрузке 5 кг эти показатели соответственно увеличиваются и составляют :
- для класса «А» - до 0,95 кВт час;
- для класса «В» - от 0,95 до 1,15 кВт час;
- для класса «А» - от 1,15 до 1,35 кВт час.
Холодильники :
- класс энергопотребления «В»- расход 1,26 кВт час в сутки;
- класс энергопотребления «С»- расход 1,45 кВт час в сутки.
Выступление 4-й группы.
Полезные советы
Подсчитано, что до 70 % тепловых потерь здания происходит через окна и двери. Этого избежать можно разными способами. Перед утеплением на зиму окон следует тщательно вымыть стекла. Вообще это следует делать почаще, так как способствует экономии электроэнергии на освещение.
На зиму оконные рамы можно заклеить бумагой. Но лучше применять специальные уплотняющие материалы. Если же в помещении, где находятся окна стоят специальные стеклопакеты, то данные меры не нужны, так как стеклопакеты не пропускают тепло наружу. Также потери энергии можно избежать установив металлопластиковые двери и накрыв наиболее холодные поверхности в помещении коврами и другими теплоизолирующими материалами. Осуществляя проветривание помещения лучше ненадолго открыть все окна, чем незначительно их приоткрывать на длительный период. В зимнее время необходимо увеличить освещение помещений, раздвинув занавески, так как даже низкое зимнее солнце способно нагреть комнату через окно.
В настоящее время выпускается широкая гамма приборов для регулирования и учета тепловой энергии. Отпуск тепловой энергии регулируется автоматическими регуляторами различного типа, которые снижают потребление тепловой энергии в нерабочие дни и ночное время.
5.Выступление 5-й группы
Экономия электроэнергии
Наша группа продумала и разработала ряд мер, позволяющих экономить электроэнергию, создав специальную памятку.
Памятка «Как экономить электроэнергию».
- Уходя из дома, гасите свет. Следите. Чтобы свет горел только в тех помещениях, где вы находитесь. Телевизор включайте только тогда, когда будете смотреть передачу. Не оставляйте дверцу холодильника открытой, не допускайте образования в нем «снеговых шуб», для чего периодически размораживайте холодильник. При работе пылесоса в нем засоряется специальный фильтр и заполняется мусором и пылью пакет для пылесоса. Периодическая чистка фильтра и замена пакета для мусора также позволяет экономить электроэнергию. Будьте аккуратными, бережно относитесь к своей одежде. Очень много электроэнергии уходит на стирку и глажение одежды.
Используемая литература
Энергосбережение и энергетический менеджмент – Мн.: Выш. шк., 2005 Энергия, век двадцать первый. – М.: Детская литература, 2001 Источники энергии. Факты, проблемы, решения.- М.: Наука, 1997 Энергетика и природа. – М.: Мысль, 2001 Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей – М.: ФАИР-ПРЕСС 2000. Поспелова энергосбережения. – Мн.: Технопринт, 2000
