Методические рекомендации к проведению внеклассного мероприятия по теме: «ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ в промышленности»

МАОУ СОШ №22 «Центр технологического образования»

ТОГАПОУ «Многопрофильный колледж имени И.Т. Карасева»

Методические рекомендации к проведению внеклассного мероприятия по теме: «ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

В ПРОМЫШЛЕННОСТИ»

Разработчики:

Меркулова А.С., методист

Слепых Л.И., учитель технологии

Слепых В.П., преподаватель

Трецков А.В., мастер П/О

Календарев Э.В., мастер П/О

Тамбов, 2019

Тамбов, 2019

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1. Пояснительная записка3

2. Сценарий внеклассного мероприятия5

3. Доклад №16

4. Доклад №29

5. Доклад №3 13

6. Список использованной литературы 18

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В настоящее время энергетические ресурсы играют определяющую роль не только в мировой экономике, но и в мировой политике. Мировое сообщество вступает в полосу дефицита топливно-энергетических ресурсов и борьбы за их перераспределение. В этих условиях на первый план выходит проблема энергосбережения. По некоторым оценкам, неэкономное расходование энергии обывателями по всему миру ежегодно обходится в миллиарды долларов. Не вовремя погашенный свет, выключенная вентиляция — и ежедневно набегают десятки тонн потраченного напрасно топлива.

Цель методических рекомендаций – разработать подходы к функционирования в межшкольном учебном комбинате системы пропаганды энергосбережения и повышения энергоэффективности, которая позволит сформировать устойчивую мотивацию к энергосбережению у учащихся, вовлечь школьников в полезную деятельность по энерго- и ресурсосбережению.

Идея энергосбережения возникла еще в довоенной Европе, во Франции. В то время предложение услуг по энергосбережению владельцам жилых зданий и промышленных объектов с условием их оплаты из суммы достигнутой экономии ресурсов стало революционным и не имело аналогов во всем мире.

В России в советский период тема рационального и бережного отношения к энергоресурсам существовала лишь на уровне государственной социальной рекламы (пропаганды). Впервые острая необходимость экономить энергию, в особенности электрическую, назрела во время Великой Отечественной войны – ресурсы требовались в первую очередь для оборонных предприятий, ведь от их работы зависела, без преувеличения, судьба всей страны.

Задачи:

- ознакомление учащихся с историей развития энергосбережения, основными положениями Закона об энергосбережении;

- формирование мотивации к энергосбережению у учащихся при производстве работ в мастерских и лабораториях;

- привлечение внимания к проблемам использования энергии, экономии энергии и энергоресурсов;

- ознакомление учащихся с формами, методами экономии и контроля

Межпредметные связи: технология, физика, математика, химия

Сценарий внеклассного мероприятия

Сегодня мы проводим внеклассное мероприятие «Энергосбережение в промышленности», каждый из нас сегодня напрямую коснётся проблемы энергосбережения, сделает для себя определённые выводы. Каждый из нас должен осознать свою ответственность за будущее планеты. Эффективное использование энергии - тема нашего сегодняшнего разговора. Эффективное использование энергии — ключ к успешному решению экологической проблемы!

Верно, проблема разумного использования энергии является одной из наиболее острых проблем человечества.Потребление энергии человечеством непрерывно растет. Значит, на Земле стало больше энергии? Нет! Она стала более доступна, но её не стало больше, чем раньше. Вспомним закон сохранения энергии. 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.

Возникает вопрос, почему же мы, вроде бы все знающие, не экономим электрическую энергию? Может быть, мы плохо представляем реальные результаты даже элементарной экономии электроэнергии?

На атомных электростанциях ядерная энергия превращается в электрическую.

Высоковольтные линии электропередачи и электропровода в наши дома, учебные и производственные заведения несут электрическую энергию.

А сейчас мы послушаем доклад нашего ученика об энергосберегающих лампах.

Доклад: №1

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП.

Эти лампы потребляют всего около 25вт энергии, тогда как светят как стоваттные лампы накаливания. Почему же большинство людей не покупают эти лампы???

а) Энергосберегающие лампы стоят дороже. Их цена колеблется от 100 до 250 рублей.

б) Люди не понимают экономии в долгосрочной перспективе.

в) Население плохо информировано о выгодах установки этих ламп.

г). Нет внятной политики государства по энергосбережению.

Решим простую задачку. Покупаем энергосберегающую лампочку за 250 руб., и обычную лампу накаливания за 5 рублей. Срок службы энергосберегающей лампы от 6000 до 12000 часов. Обычной лампы накаливания – чуть более тысячи. Предположим, что светят они одинаково. Тариф за электроэнергию приблизительно составляет около 120 копеек. Инфляцию заложим на уровне 10%. Какая из ламп выгоднее?

Пусть в год лампа горит около 100 часов. Рассмотрим период равный пяти годам. Пусть Sл – затраты при использовании лампы накаливания, Sэ – при использовании энергосберегающей лампы. Тогда…

Sл=(5+0,1*5*1000*1,2)*1,1^5=1006,5 руб.

Sэ=250+(0,025*5*1000*1,2)* 1,1^5=491,6 руб.

Экономия составит Sл – Sэ= 515 руб. Соответственно, срок окупаемости энергосберегающей лампы - всего два года. А какую энергию и какое кол-во топлива мы сэкономим при переходе на энергосберегающие лампы? Расчеты достаточно просты.

Ел=100*5000=500000Дж.

Еэ=25*5000=125000Дж. Видим, что получается четырехкратная экономия в топливе. Если его теплотворная способность q равна 406*10^5 (мазут), то получим, что масса сэкономленного топлива m равна

m=(Ел – Еэ)/q=9грамм.

Казалось бы, что число весьма незначительное. Но если умножить его на несколько миллионов ламп, использующихся в районе…то окажется, что экономия в топливе будет весьма значительной.

Слово учителя: Сейчас один из ваших сокурсников рассказал нам об эффективности внедрения энергосберегающих ламп и предоставил расчёты. Благодаря одной маленькой лампочке получилась значительная экономия в топливе. А теперь давайте рассмотрим все первоочередные малозатратные мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности.

Реализовывать мероприятия и оценить эффект от мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности возможно только при установленных приборах учета.

1. Мероприятия по пропаганде энергосбережения:

- ежемесячно вести мониторинг потребления электроэнергии - кВт*ч/м2, анализировать причины снижения (повышения) потребления;

- разработка и распространение наглядных агитационных материалов

Энергия – это сила, приводящая предметы в движение.

Солнце излучает огромное количество световой энергии.

- установка информационного стенда по энергосбережению;

- проведение ежеквартальных собраний с участием всего коллектива;

- проведение собраний по обмену опытом с другими бюджетными учреждениями;

- организация выставок и конференций по энергосбережению;

- информирование учащихся о новых разработках в области энергосбережения.

1. Мероприятия по экономии электроэнергии:

- установка энергосберегающих ламп;

- установка выключателей с зональным вкл/выкл. освещения мастерской;

- установка датчиков движения для автоматического включения и выключения освещения;

- назначить персональных ответственных за выключение электропотребляемого оборудования (лампы освещения, источники бесперебойного питания сварочного оборудования, зарядные устройства и др.) на ночное время, выходные и праздничные дни;

Уходя, выключайте свет!

- обеспечение бесперебойной работы приборов учета электроэнергии.

А теперь послушаем второго нашего ученика с докладом об экономии электрической энергии в промышленности.

Доклад: №2

ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1. Перевод внешних и внутренних сетей на повышенное напряжение и реконструкция сетей

Экономия электроэнергии в сети при переводе ее на более высокий класс напряжения определяется, кВт∙ч

W = 0,003pLt (((I₁)²/F₁) – ((I₂)²/F₂)),

гдеL - длина участка сети, на котором производится повышение номинального напряжения, м;I - среднее значение токов в каждом проводе сети соответственно при низшем и высшем напряжении, А; p - удельное сопротивление провода при 20С (для алюминия 0,026 - 0,029; для меди 0,0175 - 0,018, для стали 0,010 – 0, 014 Ом∙мм² /м);F₁иF₂ - сечение проводов сети при низшем и высшем напряжении, мм² (при проведении мероприятий без замены проводов F₁=F₂);t - расчетный период времени, ч.

Экономия электроэнергии при проведении реконструкции сетей, кВт∙ч:

 замена сечения проводов;

 замена материала проводов;

 сокращение длины без изменения напряжения;

W = 0,003I²((P₁L₁/F₁) – (P₂L₂/F₂))t,

гдеp₁, L₁, F₁- удельное сопротивление материала провода, Ом∙мм² /м, длина линии, м, сечение проводов сети, мм² до реконструкции; p₂, L₂, F₂- аналогичные параметры линии после реконструкции;I- средний ток линии, А; t- расчетный период времени, ч.

1. Включение под нагрузку резервных линий электропередачи

Потери электрической энергии в сетях пропорциональны активному сопротивлению проводов, следовательно, при включении под нагрузку резервной линии потери снизятся в 2 раза, если длина, сечение проводов и нагрузка основной и резервной ВЛ равны и схемы соответственно одинаковы.

1. Экономичный режим работы трансформаторов

Экономичный режим работы трансформаторов определяет число одновременно включенных трансформаторов, обеспечивающих минимум потерь электроэнергии в них. На подстанциях, оборудованных однотипными трансформаторами одинаковой мощности, число одновременно включенных трансформаторов определяется следующими условиями:

1. при росте нагрузки подключение (n +1) - го трансформатора экономически целесообразно, когда коэффициент нагрузки работающих трансформаторов достигает значения:

K₃=

1. при снижении нагрузки экономически целесообразно отключать один из трансформаторов, когда коэффициент загрузки работающих трансформаторов достигает значения:

K₃=

гдеn - число включенных трансформаторов, P_ХХ - паспортные потери холостого хода трансформатора, кВт; P_КЗ - паспортные потери короткого замыкания трансформатора, кВт; Q_XX=S_H (I_XX/100) - реактивные потери холостого хода трансформатора, кВАр; Q_КЗ=S_H (U_КЗ/100) - реактивные потери короткого замыкания, кВАр; S_Н - номинальная мощность трансформатора, кВ∙А; U_КЗ - напряжение короткого замыкания, %; I_ХХ - ток холостого хода, %; k_Э - коэффициент потерь, кВт/кВАр.

Примерные значения k_Э в зависимости от места установки трансформаторов принимаются согласно табл.1.

Таблица 1. Значения коэффициента потерь в зависимости от места установки трансформатора

При наличии на подстанции двух или более трансформаторов различной мощности целесообразно строить кривые зависимости потерь от нагрузки трансформаторов. Потери мощности для построения этих кривых определяются по выражению:

P = n (P_ХХ+ k_ЭQ_ХХ ) + (1/n) (P_КЗ + k_Э Q_КЗ) (k₃)².

По кривым в зависимости от нагрузки подстанции определяется режим работы трансформаторов, т.е. подключение дополнительного трансформатора или вывод из работы одного из трансформаторов.

Слово учителя: Сейчас мы прослушали развёрнутый доклад об экономии электрической энергии в промышленности. Доклад раскрывает элементарную экономию электроэнергии за счёт простого оборудования, внешних и внутренних сетей.

И снова послушаем одного из наших учеников с докладом о вентиляционных установках.

Доклад:№3

ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ УСТАНОВКИ

Расход электроэнергии вентиляционными установками в некоторых производствах достигает больших объемов. Сокращение расхода возможно за счет внедрения следующих мероприятий:

1. замена старых вентиляторов новыми, более экономичными;

2. внедрение экономичных способов регулирования производительности вентиляторов;

3. блокировка вентиляторов тепловых завес с устройствами открывания и закрывания ворот;

4. отключение вентиляционных установок во время обеденных перерывов, пересменок и т.д.;

5. устранение эксплуатационных дефектов и отклонений от проекта;

6. внедрение автоматического управления вентиляционными установками.

1. Замена вентиляторов старых типов на современные.Замена вентиляторов старых типов с низким к.п.д. вентиляторами нового типа дает большую экономию электроэнергии.

2. Внедрение экономичных способов регулирования производительности вентиляторов.Значительные сокращения расхода электроэнергии вентиляторами обеспечивают следующие мероприятия:

- применение многоскоростных ЭД вместо регулирования шиберами в напорной линии вентиляционной установки. Экономия энергии при этом составляет 20 – 30%;

- регулирование подачи воздуходувок шиберами на всосе вместо регулирования на нагнетании дает экономию ЭЭ до 15%;

- регулирование вытяжной вентиляции шиберами на рабочих местах вместо регулирования на нагнетании дает экономию ЭЭ до 10%.

 регулирование подачи дымососа с помощью цилиндрических направляющих аппаратов вместо дроссельного дает экономию ЭЭ до 25%.

3. Блокировка вентиляторов тепловых завес с устройствами открывания и закрывания ворот.Для сокращения расхода ЭЭ на привод вентиляторов тепловых завес в большинстве случаев рекомендуется сблокировать механизм тепловой завесы с устройствами открывания и закрывания ворот. Когда ворота открываются, автоматически включается тепловая завеса, а при закрывании ворот завеса отключается.

В том случае, когда рабочие места находятся близко от ворот, следует устанавливать на тепловые завесы двухскоростные ЭД, которые автоматически включаются на высшую скорость при открывании ворот и переключаются на низшую скорость при закрытых воротах. При этом мощность ЭД при работе на низшей скорости в 2 раза меньше, чем при работе на высшей скорости.

Обычно тепловая завеса работает на пониженной скорости вентилятора (60 – 70% общего количества часов работы). Если принять отопительный сезон продолжительностью 4000ч/год и мощность ЭД 10кВт, то электродвигатель должен работать с половинной мощностью 5кВт 2400ч.

Отключение вентиляционных установок во время обеденных перерывов и пересмен дает нередко экономию электроэнергии до 20%.

4. Улучшение работы вентилятора.Потери ЭЭ в вентиляторной установке можно снизить за счет изменения числа оборотов вала, угла установки лопаток на рабочем колесе, поворотом лопаток направляющего аппарата и т.д.

5. Устранение дефектов при эксплуатации вентиляционных установок. Нередко при монтаже, сборке и ремонте вентиляционных установок допускаются отступления от проекта. Эти дефекты приводят к нерациональному расходу электроэнергии. К ним можно отнести:

- работу осевого вентилятора с перевернутым колесом, при этом снижается к.п.д. вентилятора на 20 – 40% и соответственно увеличивается расход электроэнергии;

- увеличение зазора между рабочим колесом и всасывающим патрубком у центробежных вентиляторов (нормальная величина зазора – не более 1% диаметра колеса). Несоблюдение этих условий резко снижает к.п.д. и увеличивает расход электроэнергии. Например, у осевых вентиляторов увеличение зазора до 3% длин лопатки к.п.д. снижается на 5 – 10%;

- снятие обтекателя перед входом в рабочее колесо снижает к.п.д. на 10%;

- укороченный диффузор или его отсутствие у осевых вентиляторов снижает к.п.д. на 6%;

- некачественное изготовление и монтаж отводов, тройников, колен, вмятины, плохая штукатурка каналов и т.п. значительно увеличивают сопротивление системы и соответственно расход энергии;

- неплотности во фланцевых соединениях, негерметичность подсоединения воздуховодов к вентиляторам и другие источники присосов вызывают увеличение расхода электроэнергии.

6. Внедрение автоматического управления вентиляционными установками.

- устройство блокировки индивидуальных вытяжных систем снижает расход ЭЭ на 25 – 30%;

- устройство блокировки вентилятора воздушных завес с механизмом открывания ворот может дать экономию ЭЭ до 70%;

- устройство автоматического регулирования и управления вентиляционными установками в зависимости от температуры наружного воздуха дает экономию электроэнергии 10 – 15%.

Слово учителя: Расход электроэнергии вентиляционными установками большой. В связи с вышесказанным возможно добиться сокращения расхода энергии за счёт применения некоторых мероприятий.

Мы с вами живём в благоустроенном мире, с комфортом. Всю тяжёлую работу делают машины. Благодаря электричеству они совершают свою работу. Человек изобрёл много способов, чтобы заставить механические устройства делать полезную работу с помощью энергии: Давайте представим, что наш мир остался без энергии, которую он получает в виде газа, электричества и т.д. Что мы будем делать? (Ответы учащихся). Подытожим всё сказанное вами: Будем «SOS» кричать!

Все мероприятия по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Российской Федерации реализуются в соответствии с Федеральным Законом от 23.11.2009 №261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (далее по тексту — Федеральный закон «Об энергосбережении»), который устанавливает правовые, организационные и экономические основы рационального использования энергетических ресурсов.

Сейчас я зачитаю основные положения Федерального закона «Об энергосбережении»:

1. расчеты за топливно-энергетические ресурсы (далее по тексту — ТЭР), потребленные бюджетными учреждениями, должны производиться на основании показаний приборов учета. На всех зданиях, строениях, сооружениях бюджетной сферы в срок до 31.12.2010 г. при наличии технической возможности должны быть установлены приборы;

2. начиная с 01.01.2010 г. бюджетные учреждения обязаны обеспечить ежегодное снижение потребления энергетических ресурсов по отношению к фактическому потреблению ТЭР в 2009 году не менее, чем на 3% в год (на 15% к 2015 году) (ст. 24 Федерального закона «Об энергосбережении»);

Без лампочки весь мир стал бы темным и мрачным. Кроме простой лампочки, дающую значительную экономию энергии, мы можем экономить на обычном оборудовании (замена устаревшего на более современное), упростить способы обслуживания вентиляционных систем и оборудования, провести реконструкцию внешних и внутренних сетей.

Чтобы наш мир освещало электричество, мы должны относиться к нему бережно, экономно, быть внимательными, вовремя выключать свет и электроприборы, чтобы не тратить зря электроэнергию.

Список использованной литературы

1. Аратюнян А.В. Основы энергосбережения. М.: ОАО «Энергосбережение», 2007. 600 с.

2. Данилов Н.И., Щелоков Я.М. Основы энергосбережения: учебник /под ред. Н.И. Данилова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ - УПИ, 2010. 564 с.

3. Гаврилин А.И., Косяков С.А., Литвак В.В., Лукутин Б.В., Силич В.А., Яворский М.И. Азбука энергосбережения. Пособие для учителя. Томск: «Курсив плюс», 1999. 170 с.

4. Грачева Е. Энергосбережение для всех и каждого. Челябинск: ОГУП "Энергосбережение", 2002. 205 с.

5. Методические рекомендации по проведению энергетического обследования: Пособие для начинающих аудиторов / под ред. А.И.Мукаев. Раменское: ИПК ТЭК, 2012. 37с.

6. Учимся экономии и бережливости // http://www.nie.by/modules.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/485707-metodicheskie-rekomendacii-k-provedeniju-vnek