Часть 3 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

Энергосбережение - самый дешевый и экологически чистый «источник» энергии

Процессы производства энергии, которую мы потребляем, наносят урон окружающей среде. Этот урон заставляет нас задуматься над возможностями снижения потребления энергии. Более эффективное использование энергии послужит на пользу окружающей среде, и в то же время принесет выгоды. Меры по повышению энергоэффективности повысят комфорт нашей жизни и качество полезных применений энергии. Наконец, экономия энергии и ресурсов - способ сократить расходы.

§ 13. Энергетические услуги

Энергия в форме электричества. нефти или газа сама по себе не является для нас полезной. Электричество и газ, например, не только невидимы, но даже иногда опасны. С другой стороны, работа и другие полезные способы применения энергии. которые могут быть произведены при помощи этих источников - основные элементы нашей повседневной жизни. Множество различных источников энергии может быть использовано для получения света, тепла, механической работы и для других полезных целей. Такое использование источников энергии мы называем энергетическими услугами.

Существует четыре основные цели применения энергии. основные группы энергетических услуг. которые могут быть обеспечены различными источниками энергии:

При этом энергия, полученная от различных источников, преобразовывается из одной формы в другую (см. схему на стр. 42), и полезной может являться в разных случаях разная форма энергиии.

ПРАКТИКУМ

Вспомните, в каких формах проявляется энергия (см. § 3) и проанализируйте, какие формы энергии обеспечивают нам энергетические услуги (поставьте плюс в соответствующей клетке таблицы 3.1.).

Таблица 3.1.

Энергетические
услуги
Формы энергии
Тепловая Химическая Электрическая Световая Механическая Ядерная
Нагревание            
Охлаждение            
Освещение            
Механическая работа            
 

§ 14. Применение науки

Полезное применение энергии может быть достигнуто различными способами. Можно использовать различные источники энергии, и получение энергетических услуг может происходить совершенно по-разному. Потери полезной энергии в процессе ее преобразований и ее воздействие на окружающую среду зависят от источника энергии и от используемой технологии. Чтобы повысить эффективность этих процессов и снизить воздействие нашего потребления энергии на окружающую среду, нужно применять передовые знания из естествознания и социологии.

В предыдущей главе «энергия» были представлены два закона термодинамики. Эти законы дают нам некоторые основные предпосылки для работы над энергосбережением. Первый закон термодинамики гласит, что количество энергии остается постоянным, но второй закон утверждает, что общее качество энергии снижается при трансформации энергии в другие виды.

Основные принципы энергосбережения

Стремясь к улучшению жизненных условий и снижению воздействия на окружающую среду, необходимо найти методы и технологии, которые позволят:

  1. Эффективно использовать энергию
    • Мы должны как можно более полно использовать энергию на полезную работу и ни на что иное! Наши потребности в применении энергии в полезных целях должны удовлетворяться при минимальной бесполезной затрате. В качестве примеров можно привести: устранение утечек теплого воздуха из квартиры, использование энергоэффективных лампочек и сокращение использования горячей воды.
  2. Выбирать источники энергии оптимального качества (не выше необходимого).
    • Нам не следует использовать понапрасну энергию высокого качества. В тех случаях, когда возможно использовать энергию низкого качества (тепло), не следует расходовать энергию высокого качества (электричество). Но даже если мы следуем этим принципам,основанным на законах природы,необходимы дополнительные усилия по организации общества и нашей жизни устойчивым образом.В этот процесс должны вовлекаться и общественные науки, и политика и общественное участие.
  3. Организовать общество и нашу жизнь устойчивым образом
    • Наш образ жизни в современном обществе должен развиваться в соответствии с вышеизложенными правилами. Организация общества, включая законы и экономические рычаги, должна способствовать энергоэффективности, вторичной переработке материалов, развитию общественного транспорта и другим составляющим устойчивого образа жизни.

Для обсуждения:

Проанализируйте схему трансформации энергии в полезную работу. Попытайтесь найти примеры потерь энергии и определить возможные меры по энергосбережению в соответствии с тремя принципами энергосбережения.

§ 15. Получить больше с меньшими затратами

Рассматривая различные возможности энергосбережения, мы обнаружим огромные возможности в этом направлении. Энергосбережение возможно повсюду и с помощью множества различных мер. Некоторые усилия по энергосбережению могут быть предприняты прямо здесь и сейчас каждым человеком. Это меры, которые зависят от личной осведомленности и участия. Многие из них не требуют никаких инвестиций и зависят исключительно от нашего поведения. Другие меры требуют незначительных инвестиций для отладки и усовершенствования используемых технологий. Скажем, вашей семье нужен новый холодильник. Энергопотребление двух внешне одинаковых моделей с одинаковыми функциональными возможностями может сильно различаться. Выбрав более эффективный, вы будете сберегать каждый год какоето количество энергии все то время, пока этот холодильник будет вам служить.

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ШКОЛЕ И ДОМА

Работая над энергосбережением, мы рассматриваем различные виды применения энергии в полезных целях и исследуем возможности получения того же результата с меньшими расходами энергии, с применением источников энергии минимально необходимого качества, и при оптимальном использовании возобновляемых источников энергии. Здесь скорее можно дать не исчерпывающий список рекомендаций, а привести ряд практических примеров. В каждом конкретном случае меры по энергосбережению следует выбирать индивидуально.

И помните: сберечь одну единицу энергии гораздо лучше, чем произвести новую. Сберегая энергию дома, вы также уменьшаете потери энергии при ее производстве и транспортировке. Наконец, вы также снижаете воздействие на окружающую среду.

Удачи вам в вашей важной работе!

Упражнение:

Посетите магазин, торгующий холодильниками, и узнайте у продавца об энергопотреблении различных моделей. Вычислите ежегодную экономию и общую экономию, исходя из срока эксплуатации холодильника.

Во многих ситуациях энергосбережение - это вопрос не только индивидуального решения. Многие системы и технические решения уже зафиксированы, и необходимо принятие коллективного решения, чтобы их заменить. Во многих домах отопление квартиры производится централизованно из районной теплосети. Часто действительно необходимо улучшение системы, но для его осуществления необходимо вовлечение многих семей, коммунальных энергетических служб, технических специалистов из муниципалитета, производителей оборудования и т. д.

Современные энергосистемы обладают сложной структурой, и во многих случаях результаты усилий по энергосбережению зависят от участия экспертов и крупных организаций. Но, тем не менее, все мы каждый день имеем дело с энергией, и, участвуя в образовании и в практических действиях на личном уровне, все могут стать частью процесса усовершенствования.

Все вместе это составляет огромный потенциал для сбережения энергии и снижения воздействия на окружающую среду как результат нашей деятельности. Сравнивая общепринятый уровень потребления энергии с примерами ее наиболее эффективного использования, некоторые специалисты по энергетике предложили термин «фактор 4» . В долгосрочной перспективе целью должно быть получение в четыре раза больше полезной работы от каждой единицы первичной энергии. Это позволит как снизить энергопотребление и воздействие на окружающую среду, так и повысить уровень жизни.

 

ОБОГРЕВ ПОМЕЩЕНИЙ

Возможно, для тех, кто живет в тропическом лесу, обогрев помещений не представляет проблемы. Для нас, живущих в холодном климате, необходимо придумывать искусственные методы сохранения тепла. Нам необходима достаточно теплая одежда. Хорошая одежда делает возможным выживание в условиях сибирской зимы. Но практичнее и комфортнее иметь возможность снять с себя меховую шапку в школе или дома. Российские стандарты определяют комфортную температуру внутри помещений не ниже 18 °С. Обогрев помещений стал очень энергоемким и дорогим. Обогревательные системы были построены, когда цены на энергию были низкими, и эффективности не придавали значения. Неэффективность теплосетей часто приводит к нехватке топлива, экономические или технические проблемы затрудняют поддержание комфортной температуры.

В энергосбережении проблема не в том, как доставить достаточно тепла. Наша проблема в том, как сохранить это тепло. Например, помещение было однажды нагрето. Теперь оно стало холодным. Куда ушло тепло?

Для обсуждения:

  • Из законов физики вы знаете, что энергия не может исчезнуть. Теплый воздух в комнате содержит тепловую энергию. Куда ушла эта энергия, когда комната стала холодной?

Упражнение:

  • Покажите, что разные материалы имеют различную теплопроводность. Возьмите чашку с горячим чаем. Опустите металлическую ложку в чашку, и она нагреется. Повторите тот же опыт с деревянной ложкой, и вы увидите, что она проводит тепло очень слабо.
  • Воздух является плохим проводником тепла и может использоваться в качестве изолятора между стеклами или в стенах. В сауне вы можете находиться при температуре воздуха 90 °C, но вода при той же самой температурой будет вас обжигать. Вы почувствуете это, плеснув воды на печь, потому что воздух станет более влажным...

Теоретически, можно создать абсолютно непроница- емое помещение, как консервная банка. Если помещение хорошо изолировано, или расположено в открытом космосе, энергия или температура будет сохраняться там очень долго, но оно вряд ли будет годиться для жилья. В помещении для жилья есть окна и двери. Нам необходима вентиляция для доступа свежего воздуха. Все это позволяет выходить теплому воздуху, а теплу передаваться через поверхности помещения. Необходима постоянная подача дополнительного тепла для компенсации его потерь.

В нашем классе и домах тепло уходит двумя способами:

  • Сквозняк или вентиляция, в результате чего теплый воздух уходит, а поступает холодный.
  • Передача тепла от теплых внутренних поверхностей помещения к холодным наружным.

Существует множество способов предотвратить потери тепла из дома. Многие примеры показывают, что в новых домах можно существенно снизить потребность в отоплении. Основным правилом является применение утепления, которое затрудняет проникновение тепла через поверхности. К тому же необходимо избегать сквозняков. Свежий воздух, поступающий в вентиляцию, должен нагреваться старым воздухом, выходящим из дома. Потери тепла не должны быть гораздо выше, чем «тепловые отходы» от разнообразных процессов в доме. Источниками таких «тепловых отходов» являются люди, осветительные приборы, а также различное оборудование.

Упражнение:

Нарисуйте дом своей мечты вместе со своими одноклассниками. После этого вам нужно «продать» дома друг другу. Обратите внимание покупателей на низкий расход энергии на эксплуатацию и содержание дома, чтобы получить хорошую цену за дом.

 

СПОСОБЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Наши сегодняшние дома построены без особых соображений о том, сколько энергии будет необходимо для поддержания удовлетворительной температуры внутри. Утепление стен, полов и крыш недостаточно. Их либо делают из материалов, хорошо проводящих тепло, либо утепляющие слои недостаточно толстые. Зачастую в стенах зданий образуются «мосты холода» - плохо утепленные места, через которые тепло уходит наружу.

Добавить утепление к существующему строению - большая и, как правило, очень дорогая работа. Но было бы отличной идеей добавить новое утепление при капитальном ремонте стен и крыши. Если ваша комната очень холодная, утеплить ее помогут даже просто ковры на самых холодных стенах и на полу, и плотные шторы на окнах. Но шторы не должны покрывать отопительные батареи, препятствовать обогреву комнат!

Эффективнее и легче всего самостоятельно повысить энергосбережение, устранив сквозняки из щелей, окон и дверей. В старые дома поступает гораздо больше холодного воздуха, чем требуется для вентиляции.

Если сквозняк ощущается рукой, то это явно слишком много! Холодные сквозняки идут из щелей, неплотно закрывающихся окон и дверей. Хорошей привычкой является подготовка дома к зиме, в процессе которой отыскиваются и заделываются щели.

Лучше всего начать с окон. Треснувшие стекла нужно заменить, а щели заизолировать прокладками и/или специальной лентой. Также слабым местом является пространство между оконными рамами и стеной, и по углам или в других местах, где соединяются различные элементы.

С холодильником ситуация такая же, как и с квартирой, в нем необходимо поддерживать нужную нам температуру. У холодильника есть соответствующее оборудование, которое «выкачивает» тепло изнутри наружу. Для поддержания эффективности процесса нам необходимо убедиться, что внутри не слишком много льда, а сам холодильник лучше всего расположить в наиболее холодном месте квартиры, чтобы разница температур внутри и снаружи холодильника была минимальна.

ЧТО ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ САМИ

  • Утеплить окна для устранения сквозняков.
  • Найти и устранить холодные сквозняки из дверей, щелей и других мест.
  • Покрыть наиболее холодные поверхности в комнате коврами и другими теплоизолирующими материалами.
  • Предпочтительно осуществлять вентиляцию, открывая ненадолго все окна, чем незначительно приоткрывая их на длительный период.

ЧТО ЕЩЕ МОЖНО СДЕЛАТЬ

  • Установить индивидуальные и автоматизированные регуляторы на радиаторах отопления в каждой комнате.
  • Использовать механическую вентиляцию с возвратом тепла.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

...вам холодно даже при высокой температуре воздуха, если комнатные поверхности холодные?

...шерстяной свитер и хорошие тапочки создадут ощущение тепла без повышения температуры в комнате?

...из-за низкой теплопроводности кожи ступней люди способны, не обжигаясь, ходить по раскаленным углям?

...даже низкое зимнее солнце способно нагреть комнату через окна, поэтому раздвигайте занавески в солнечные дни, если вам необходимо дополнительное тепло?

...Россия является одним из крупнейших регионов мира, в котором широко распространены ТЭЦ (теплоэлектростанции)? При повышенной эффективности они могли бы стать лучшими и наиболее гибкими энергосистемами в Европе.

Советы по сохранению хорошего микроклимата в классе:

  • Проветривайте класс 2 - 3 минуты. Это позволяет воздуху поменяться, не остывая. Это намного более эффективно, чем сидеть с открытым окном весь урок.
  • Проветривайте класс после каждого урока.
  • Отодвиньте парты от батарей отопления.
  • Одевайтесь соответственно погоде и температуре. Помните, что некоторые люди справляются с жарой или холодом лучше, чем другие.
  • Поменяйтесь местами, так как некоторые учащиеся плохо переносят холод, а другие - жару.
  • Проверьте, все ли выходят из класса на переменах.

ПРИМЕРЫ

Экодом в Новосибирске

В Новосибирске уже несколько лет находится в эксплуатации экодом, рассчитанный на одну семью. В нем отопительный сезон, в течение которого требуется обогрев, уменьшился с 230 дней до 90 дней. В этом доме есть также и другие элементы экодома, такие как компостирование домашних отходов и локальная переработка сточных вод.

Детский сад в Кировске

Кировский детский сад No 12 в Мурманской области используется для демонстрации возможностей повышения энергоэффективности в существующих зданиях. Кроме утепления окон и возвращения тепла в вентиляции из кухни, была перестроена система отопления. Новое распределительноe устройство, установленное в подвале, позволяет автоматически регулировать отопление. Это повышает комфорт и снижает энергопотребление. Все эти меры снизили энергопотребление вдвое. Новая система потребовала более сознательного использования горячей воды, что привело к дополнительному снижению энергопотребления.

ДОМ БЕЗ ОТОПЛЕНИЯ

В Швеции, в Гетеборге, было построено 20 новых квартир вообще без какой-либо системы отопления. Хорошо утепленный дом сочетает в себе приятный внутренний микроклимат и низкое энергопотребление. Для обогрева дома в течение зимы оказывается достаточно тепла, производимого жителями дома, осветительными приборами и другим оборудованием. В доме нет сквозняков, а в вентиляционной системе старый теплый воздух нагревает свежий, прежде чем он поступит в дом. Солнечный коллектор на крыше удовлетворяет половину потребности в горячей воде. Стоимость дома не выше, чем стоимость обычного дома, а дополнительное оборудование быстро окупается за счет уменьшения оплаты счетов за энергию.

§ 16. Использование горячей воды

Для нагрева воды необходимо много энергии. В большинстве многоквартирных домов в России пользование горячей водой было почти «бесплатным» , и уровень потребления стал выше, чем в других европейских странах. Измерения, проведенные в Апатитах (Мурманская область), показали, что один человек расходует там больше энергии на горячую воду, чем целая семья в Норвегии (3600 кВт ·час). В Норвегии в каждой квартире установлены счетчики потребления горячей воды, за которую каждая семья платит отдельно.

Снижение потребления является вопросом не столько технологии, сколько осведомленности и мотивации снижения напрасного расхода энергии.

Упражнение:

Измерьте расход горячей воды в своей семье и подсчитайте количество энергии, необходимое для нагрева этого объема воды. Вы можете легко измерить расход воды в минуту, измерив время наполнения ведра (например, 1 или 10 литров). Для подсчета расхода энергии вам также необходимо измерить температуру воды. Вы можете использовать форму, приведенную в конце этой главы.

Кроме использования горячей воды из крана, мы греем воду при приготовлении пищи. Большинство посудомоечных и стиральных машин обычно самостоятельно нагревает воду с помощью электронагревателей. Этот процесс также часто можно усовершенствовать с точки зрения энергопотребления.

 

СПОСОБЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Горячая вода в основном используется для умывания, принятия душа и ванны, мытья посуды, пола, а также стирки. Будьте внимательны и не используйте больше горячей воды, чем необходимо для этих целей.

Часто тяжело менять старые привычки, но вам необходимо оценить потребление горячей воды и выяснить, есть ли возможность его уменьшить. Вы можете экономить горячую воду, уменьшая либо струю воды, либо ее температуру. Будьте внимательны, не допускайте того, чтобы вода лилась понапрасну, и почините протекающие краны. При мытье большого количества посуды под струей горячей воды расходуется очень много энергии.

Не оставляйте воду включенной, пока вы чистите зубы. Для короткого душа расходуется гораздо меньше воды, чем для наполнения ванны. Но и душ может быть усовершенствован. Специальные энергосберегающие душевые насадки потребляют менее 10 л/мин, предоставляя при этом комфортный душ. Возможно, вам следует измерить расход воды в вашем душе?

При приготовлении пищи размер кастрюли должен соответствовать размерам источника тепла и количеству приготовляемой пищи. Кроме того, важно не использовать больше воды, чем необходимо, и уменьшать потери энергии, закрывая кастрюлю крышкой.

ЧТО ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ САМИ

  • Не мойте посуду под струей воды, используйте затычку в кухонной раковине.
  • Если вы чувствуете, что вода в душе или кране слишком холодная, вы можете уменьшить подачу холодной воды.
  • Принимайте душ, а не ванну. Для недолгого душа расходуется меньше воды, чем для наполнения ванной.
  • Душ должен быть комфортен при расходе воды не больше чем 10 л/мин. Измерьте расход воды в своем душе и поищите новую насадку для душа, если расход слишком высок.
  • Отремонтируйте протекающие краны горячей воды.
  • При приготовлении пищи используйте крышки и не используйте больше воды, чем требуется.
  • Наполните стиральную машину перед началом стирки, проверьте программу машины и метки на одежде, чтобы не использовать чрезмерно высокую температуру.

ЧТО ЕЩЕ МОЖНО СДЕЛАТЬ

  • Снизить потери тепла в теплосетях.
  • Удостоверится, что давление и температура в теплосетях не слишком высоки.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

...за год из крана вытечет 2000 литров, если из него вытекает 10 капель в минуту?

...пища становится готовой независимо от того, кипит ли она на большом огне или на маленьком, поскольку температура кипения не превышает 100 °С.

ПРИМЕРЫ

Олег Бодров в Сосновом Бору Ленинградской области стал гораздо больше заботиться о своем потреблении воды, после того как он установил счетчик. Суммы счетов на воду, которые он получает, значительно снизились, после того как он начал сберегать воду и платить за реальное потребление, вместо того чтобы платить по какимто общим стандартам. Покупка и установка счетчика стоили ему 2000 рублей. Он рассчитывает получить эти деньги назад, сберегая воду, через один год.

Используя современный энергосберегающий душ и относясь сознательно к энергосбережению, вы можете значительно сократить потребление горячей воды. Если мы сравнм использование одной семьей в С. Петербурге обычного душа и душа с современной энергосберегающей насадкой, то мы получим следующие результаты:

Душ обычного типа расходовал 26 л/мин при полном напоре воды и 10 л/мин при обычном комфортном использовании душа.

Энергосберегающую душевую насадку было просто установить и при ее использовании расходовалось только 10 л/мин при полном напоре и 7, 5 л/мин при обычном комфортном душе. Новую насадку можно было устанавливать на несколько позиций, используя простой переключатель. Кроме обычной позиции душ можно было переключить на массажный режим (7, 5 л/мин), на режим редуцированного, легкого душа (4 л/мин)и в позицию полного отключения.

Обычное 20 минутное использование насадки дает следующие результаты:

  • потребление воды при массаже (5 мин)- 50 литров;
  • при намыливании ((7 мин)- 0 литров;
  • при смывании мыла (5 мин)- 32 литра.

Всего израсходовано 80 литров воды, тогда как при использовании старого оборудования и следуя прежним привычкам, расходовалось 200 литров воды.

Энергосбережение составило более 4 кВт/ч !

Если вы хоите подсчитать ваше собственое потребление, используйте задания в конце данной главы.

§ 17. Освещение

Людям для работы нужен свет. Изначально мы приспособлены для того, чтобы вести активную жизнь в светлое время дня и спать ночью. В современном обществе деятельность продолжается 24 часа в сутки, и мы проводим много времени внутри зданий, куда не попадает дневной свет. Особенно велика необходимость в дополнительном искусственном освещении в течение коротких зимних дней в северных районах.

За свою историю человечество использовало для освещения все, что может гореть. После изобретения электрической лампочки и внедрения электросетей, электрический свет оказался наилучшим способом искусственного освещения. Освещение - это одно из тех применений энергии, где действительно стоит использовать высококачественную энергию электричества, но и здесь можно использовать дневной свет в комбинации с искусственным освещением.

СПОСОБЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Использование передовой осветительной техники (энергосберегающие лампы, осветительные системы) позволяет экономить до 80%электроэнергии.

Условие экономичного использования освещения - соответствие потребности в освещении и установленной осветительной техники. Многоламповая люстра на потолке обеспечивает освещение всего помещения, но ведет к нежелательному образованию тени при работе за письменным столом, швейной машиной, в уголке с игрушками. Целенаправленное местное освещение, несмотря на меньшую мощность ламп, обеспечит лучшую освещенность без нежелательной тени.

ПРОСТЫЕ МЕРЫ:

  • Выключайте свет, когда он не нужен.
  • Используйте энергоэффективные флуоресцентные лампочки. Той энергии, которую вы прежде расходовали для одной лампочки, будет достаточно для пяти новых лампочек.
  • Иногда лучше сменить абажур, чем устанавливать дополнительное освещение.
  • Дайте доступ дневному свету, раздвиньте занавески...

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

...электрические лампы и приборы получают большую нагрузку в момент включения? Для продления срока службы приборов вам следует не выключать их, если вы знаете, что вскоре вам будет необходимо снова их использовать.

...телевизоры и другие приборы, имеющие функцию «stand-by» потребляют электричество, даже если они выключены с помощью дистанционного управления? Для полного отключения по ночам используйте кнопку выключения, чтобы сберегать энергию и снизить опасность пожара.

...светлые стены отражают 70 - 80%света, в то время как темные отражают только 10 - 15%?

§ 18. Транспорт

Представьте себе, что вы собираетесь навестить друга, живущего в 50 километрах от вас. Чтобы добраться до него, нужно затратить энергию. Ее количество зависит от способа передвижения. Если вы спортивный человек и условия позволяют, то можно проехать этот путь на велосипеде. Вашему телу потребуется 1 кВт•час энергии в форме пищи. На обратном пути вы, возможно, предпочтете сесть на автобус. Ваша доля в потреблении горючего автобу сом составит около 1 литра горючего, что соответствует 10 кВт•час. Если вместо этого вы поедете одни на машине, потребление горючего составит 5 литров или около 50 кВт•час.

Способы передвижения, описанные в этом примере, отличаются разным количеством энергии, необходимым для достижения одного и того же результата (переместить вас на 50 км). Высокое потребление энергии в примере с машиной обусловлено ее большими потерями в моторе и дополнительной работой по перемещению 1000 кг веса машины, в дополнение к весу вашего тела.

При одном и том же методе передвижения могут быть большие различия в энергопотреблении. В то время как обычная машина расходует 10 литров топлива на 100 км, маленькая современная машина расходует всего 3 литра на том же расстоянии.

СПОСОБЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Машина и самолет - наиболее энергоемкие способы передвижения. Все виды общественного транспорта - автобус, поезд, трамвай и метро - являются наиболее эффективными методами передвижения с точки зрения энергии.

Для общества, стремящегося к энергосбережению, важно развивать общественный транспорт и сделать его привлекательной альтернативой.

Транспорт нужен не только для поездок людей. Товары тоже перевозят на большие расстояния, начиная от добычи сырья до места производства и, наконец, до вашего магазина.

Упражнение:

Возьмите обычный российский товар, сделанный из нескольких материалов. Постарайтесь узнать, где он произведен и откуда поступают различные материалы для его производства. Возьмите карту и нарисуйте линии, показывающие перевозки различных материалов.

 

ЧТО ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ САМИ

  • Планируйте вашу деятельность таким образом, чтобы вы могли использовать общественный транспорт.
  • Используйте велосипед или ходите пешком, когда это возможно и безопасно.
  • Покупайте местные продукты, когда это возможно.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

...вы можете проехать в шесть раз дальше на электропоезде, чем на самолете, затратив такое же количество энергии?

...в двигателе внутреннего сгорания более чем 60%энергии топлива уходит на тепло и выхлопы?

ЧТО ЕЩЕ МОЖНО СДЕЛАТЬ

  • Планируйте город с учетом эффективного общественного транспорта.
  • Повышайте эффективность транспортных средств.

§ 19. Потребление и вторичная переработка

В России наибольшую долю энергии потребляет промышленность. То, что она производит, в большой степени используется другими предприятиями для производства товаров, которые потребляются населением или экспортируются за границу. Потребление товаров формирует значительную долю нашего общего энергопотребления.

СПОСОБЫ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

Существует несколько способов снизить расход энергии в промышленности. Один из них - переход на выпуск менее энергоемкой продукции. Оконные рамы могут производиться из алюминия или из дерева. Какой из вариантов более энергоемок?

Иногда можно избежать покупки новой вещи, починив старую. Наиболее энергоэффективным решением является использование имеющихся вещей.

Если вещь стала негодной для использования, сохраняется возможность использовать те материалы, из которых она сделана. Вторичное использование для многих материалов является отличным способом уменьшения свалок и сбережения энергии. Производство металлов всех видов является очень энергоемким, но их вторичная переработка может быть осуществлена с гораздо меньшими затратами энергии. Вы можете переработать 20 кг алюминия, затратив то же количество энергии, что требуется для производства 1 кг алюминия.

Если наилучшие, с точки зрения окружающей среды альтернативы (вторичное использование и переработка), невозможны, то можно обсудить возможность сжигания с целью производства тепла. Но сжигание мусора часто сильно загрязняет окружающую среду. Никогда не следует сжигать смешанный мусор. Нужно соответствующим образом сортировать мусор, чтобы не отравить все вокруг, и сжигать мусор только в специальном оборудовании.

Упражнение:

Взгляните на цифры, отражающие некоторые из наиболее энергоемких промышленных отраслей России. Постарайтесь найти примеры обычных предметов вокруг себя, которые производятся целиком или частично каждой из этих отраслей.

 

ЧТО ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ САМИ

  • Ремонтируйте и продолжайте использовать старые вещи вместо покупки новых.
  • Сдавайте на вторичную переработку все, что можно сдать там, где вы живете.
  • Приобретайте бумагу и другие вещи, произведенные из отходов.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...

...мусор - это ресурс, , лежащий не на своем месте?

...при вторичной переработке алюминия сберегается 95%энергии?

...при покупке качественных товаров вы, как правило, экономите и уменьшаете количество мусора?

ЧТО ЕЩЕ МОЖНО СДЕЛАТЬ

  • Развивать системы вторичной переработки и раздельного сбора мусора.
  • Использовать при производстве товаров отходы.

ПРАКТИКУМ

Задание 12.
Составьте «энергетический паспорт» своей квартиры или дома.

Для этого заполните следующие таблицы (3.2. и 3.3.).

Для заполнения таблиц вам необходимо будет обратиться за помощью к родителям. Мощность прибора указана в его паспорте или на самом приборе (пример: электрические лампочки).

Израсходованная энергия рассчитывается так:

Энергия = мощность x время работы

Используя данные таблицы 3. 1, рассчитайте, сколько угля, нефти, газа нужно сжечь для получения израсходованной вашей семьей за сутки электрической энергии и сколько углекислого газа выделится при этом.

При определении массы израсходованного топлива и объема выделившегося при этом углекислого газа используйте следующие выражения:

Таблица 3.1.


п. п
Наименование вида
топлива
Удельная теплота
сгорания, кВт•ч/кг,
кВт•ч/м3(для газа)
Удельное количество
углекислого газа,
м3/кг, м33 (для газа)
1. Уголь 8,1 1,7
2. Нефть 12,8 1,5
3. Природный газ 11,4 1,2
 

Таблица 3.2.

Виды и источники энергии

Вид энергии Источник
Тепловая энергия (для отопления) Центральное отопление, собственный источник тепловой энергии (газовый котел, печь, собственная котельная)
Тепловая энергия (для приготовления пищи) Электрические плиты, газовые плиты
Электрическая Электрическая сеть, другой источник

Таблица 3.3.

Характеристики электропотребителей


п. п
Наименование Количество, шт Суммарная мощность, кВт Время работы за сутки, час Электро- энергия, израсхо-
дованная за сутки, кВт•ч
1. Электрические лампы        
2. Холодильники        
3. Электрические печи        
4. Стиральные машины        
5. Телевизоры        
6. Магнитофоны        
7. Компьютеры        
8. Электрические чайники        
9. Утюги        
10. Другое оборудование        
Суммарное потребление электрической энергии за сутки  

Для нефти и угля -


Для природного газа -


 

Задание 13
Домашняя работа

Напишите сочинение на тему «Энергия и мы» о роли энергии в нашей жизни и жизни планеты. Почему мы должны использовать энергию более эффективно? Как мы можем экономить энергию? Опишите, что конкретно вы делаете сейчас для экономии энергии? Объяснили ли вы своим друзьям и родителям причины, по которым необходимо сберегать энергию?

 

Задание 14
Сделайте стенд по энергосбережению

Вырежьте заметки об энергосбережении из газет и журналов. Обсудите содержание заметок. Проведите конкурс на лучший рисунок или фотографию на тему «Энергосбережение» . Приклейте эти заметки, фотографии и рисунки на стенд и повесьте там, где и учащиеся и учителя смогут их увидеть. Пусть ваши родители, старшие братья, сестры или друзья помогут вам в оформлении стенда.

 

Задание 15
Измерение расхода горячей воды и расчет энергии, необходимой для ее нагрева

Российские нормы, определяющие уровень потребления горячей воды, очень высок по сравнению с другими странами.

Строительной нормой при планировании системы подачи горячей воды в квартиру является уровень потребления 7, 5 л/м2 воды, имеющей температуру 55 °С. Предполагается, что половина воды идет на кухню, а другая половина в ванную комнату.

Занесите в таблицу 3. 4 данные о расходе горячей воды в вашей семье. Результаты экономии занесите в таблицу 3. 5. Таблица 3. 6 позволит вам расчитать экономию энергии.

Таблица для заполнения измерений

Таблица 3.4.

ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ

    Душ Кран 1 Кран 2
A Сколько секунд понадобится для того, чтобы набрать 10 литров воды при нормальном использовании? Сек. Сек. Сек.
B Расчет в литрах в минуту.
Пример: Потребовалось 40 сек.
40сек.: 60=0,66 мин.
10 л./0,66 мин.=15,15 литров в минуту (л./мин.)
л./мин. л./мин. л./мин.
C Сколько минут в неделю вы используете кран? мин./нед. мин./нед. мин./нед.
D Сколько литров воды вы используете в течении недели? л./нед. л./нед. л./нед.
E Температура воды до нагревания?
( Измерьте температуру холодной воды.)
°C °C °C
F Температура используемой вами горячей воды? °C °C °C

ПОДСЧИТАЙТЕ РАСХОД ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПОСЛЕ ВВЕДЕНИЯ МЕР
(ОБОРУДОВАНИЕ, ИЗМЕНЕНИЕ ПРИВЫЧЕК) ПО ЭКОНОМИИ ВОДЫ

Таблица 3.5.

G Предполагаемое потребление горячей воды до введения мер по экономии л./нед. Высчитайте предполагаемое обычное потребление воды в вашей семье. После обсуждения мер по сбережению постарайтесь выполнять некоторые из них и подсчитайте результати экономии.
H Предполагаемое потребление горячей воды после введения мер по экономии л./нед.
I Количество сбереженной воды л./нед.

ПОДСЧИТАЙТЕ ВОЗМОЖНУЮ ЭКОНОМИЮ ЭНЕРГИИ

Таблица 3.6.

    Напишите
в цифрах
Примеры
J Разница температур в °С между холодной и горячей водой °С 37°С горячая - 7°С холодная = 30°С разница
K Количество сбереженной воды литры 150 л.
L Экономия энергии в неделю в кВт/ч.
(литр x °C увеличение температуры x 0,0011*)
КВт/ч 150 л.x 30 °C x 0,0011 = 4.90 кВт/ч

* 0,0011 – фактор использованный при подсчетах, базируется на энергопотреблении воды, 4 200 Дж, переведенные в кВт/ч путем деления на 3 600 000.

 

Далее...