Главная / Химия / Проект «Мы учимся использовать меньше»

Проект «Мы учимся использовать меньше»


Муниципальное образовательное учреждение

«Плехановская средняя общеобразовательная школа №1»

Тульская область


региональный этап VIII Всероссийский конкурс учебно-исследовательских экологических проектов

«человек на земле»


Номинация «Экологические проблемы поселений. Проблемы экономии энергии и ресурсов»


Тема работы

hello_html_2914fc04.gif






Автор: Ендовицкая Ольга, 15 лет, 9 А класс


Руководитель: Царева Ольга Анатольевна,

учитель химии, биологии

и информатики






Муниципальное образование рабочий поселок Плеханово

Ленинского района Тульской области

2010 год

Содержание



1. Введение ……………….……………….……………….


……………….


3

2. Объект и методы исследования ……………….

……………….

3

3. Результаты исследования ……………….……………….

……………….

4

  • Расчет энергии, потребленной МОУ «Плехановской СОШ №1», с учетом потерь на электростанции.


……………….


5

  • Перевод энергии, потребленной МОУ «Плехановской СОШ №1» в энергию топлива с учетом КПД электростанции


……………….


7

  • Перевод энергии, потребленной образовательным учреждением в энергию разных видов топлива


……………….


10

  • Расчет массы топлива, потребленного школой

……………….

11

  • Расчет массы углекислого газа

……………….

14

  • анализ потребления объемов электрической энергии разными объектами образовательного учреждения


……………….


17

  • изучение мнения старшеклассников образовательного учреждения по проблеме энергосбережения


……………….


17

5. Выводы ……………….……………….……………….

……………….

19

6. Прогнозы и план действий по проблеме экономии энергии и ресурсов ……………….……………….……………….


……………….


19

7. Список использованной литературы.

……………….

21














Введение

В настоящее время во всем мире происходит обострение экологического кризиса, во многом обусловленного увеличением энергопотребления, истощением невозобновляемых природных ресурсов и загрязнением окружающей среды отходами энергетических производств.

Экологическое образование в этой области может существенно изменить отношение людей к этой проблеме и помочь улучшить ситуацию. Особенно важно показать возможность личных действий каждого человека, которые могут привести к экономии ресурсов и энергии, снизить нагрузку на нашу среду обитания, сохранить природу для себя и своих потомков.

Цель учебно – исследовательской работы: оценить по показателям потребления энергии воздействие, оказываемое МОУ «Плехановская средняя общеобразовательная школа №1», на окружающую среду.

Задачи учебно – исследовательской работы:

  • сбор количественных данных по потреблению образовательным учреждением электрической энергии за последние три года (2008-2009);

  • перевод показателей электроэнергии в энергию топлива с учетом потерь и коэффициента полезного действия электростанции;

  • определения источника получения электрической энергии для образовательного учреждения;

  • изучение топливного баланса электростанции, питающей образовательное учреждение;

  • расчет количеств потребляемых природных ресурсов образовательным учреждением за исследуемый период;

  • расчет количества выбросов углекислого газа в окружающую среду при сжигании природных ресурсов потребляемых учебным заведением;

  • анализ потребления объемов электрической энергии разными объектами образовательного учреждения;

  • изучение мнения старшеклассников образовательного учреждения по проблеме энергосбережения;

  • публичное представление результатов учебно-исследовательской работы.

Объект и методы исследования

Объект исследования – муниципальное образовательное учреждение «Плехановская средняя общеобразовательная школа №1». Наш объект исследования можно характеризовать по многочисленным параметрам, но в соответствии с целью учебно-исследовательской работы были отобраны следующие:

месторасположение: муниципальное образование рабочий поселок Плеханово Ленинского района Тульской области;

описание строения: трехэтажное здание с пристройкой, в которой расположен спортивный зал, эксплуатируется с 1968 года;

площадь строения: 4000 кв.м;

особенности освещения здания: 22% площади учебного учреждения (880 кв.м) оборудовании энергосберегающими источниками освещения;

учет электроэнергии: контроль за потреблением энергии образовательным учреждением ведется представителями Обидимского РЭС через вводно-распределительное устройство, находящееся в здании школы.

В учебно-исследовательской работе использовались следующие методы:

  • обзор технической документации, для получения сведений по расходу электрической энергии за каждый месяц исследуемого периода (январь 2008 – август 2010 гг);

  • интервьюирования, по вопросам:

    • контроля за потреблением электроэнергии с инженером Обидимского РЭС Чиковой Л.И.,

    • определения источника получения электрической энергии для муниципального образования рабочий поселок Плеханово с начальником Обидимского РЭС Токмаковым В.И.

    • работа с литературными источниками, для выяснения особенностей производства и использования электрической энергии;

    • обзор интернет - ресурсов, для получения данных о работе электростанции – источника электроэнергии для образовательного учреждения;

    • алгоритмизации расчетов по переводу потребляемой электроэнергии в количество используемого топлива, массу образовавшегося углекислого газа;

    • анкетирования учащихся старших классов, для изучения их отношения к проблеме экономии энергии;

    • графического отражения результатов учебно-исследовательской деятельности с использованием возможностей табличного процессора.

Результаты исследования

В результате работы с документами, фиксирующими показания расхода электрической энергии образовательным учреждением, были получены данные, отраженные в таблице 1.

Таблица 1. Потребление электроэнергии МОУ «Плехановская СОШ №1»

год

электроэнергия, тыс. кВтч

январь

февр.

март

апрель

май

июнь

июль

август

сент.

окт.

ноябрь

дек.

2008

2200

3520

2610

2160

2560

2475

1724

1600

2700

3240

3240

2556

2009

2108

3284

4212

2732

3500

2728

1392

892

3184

3552

2516

2919

2010

1468

3748

3260

3384

2904

3284

320

908





Данные по потреблению энергии за период сентябрь – октябрь 2010 года не включены в сводную таблицу, так как они очень завышены в связи с проведением капитального ремонта кровли здания школы и не могут объективно отражать динамику потребления электрической энергии.

Выработка электрической энергии осуществляется на электростанциях. Согласно общепринятому определению, тепловые электростанции – это электростанции, вырабатывающие электроэнергию посредством преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора. Выработка электричества в ТЭС происходить при участии множества последовательных этапов, но общий принцип её работы довольно прост. Вначале топливо сжигается в специальной камере сгорания (паровом котле), при этом выделяется большое количество тепла, которое превращает воду, циркулирующую по специальным системам труб расположенным внутри котла, в пар. Постоянно нарастающее давление пара вращает ротор турбины, которая передает энергию вращения на вал генератора, и в результате вырабатывается электрический ток. ГРЭС (государственная районная электрическая станция) – довольно известное и привычное название. Это не что иное, как тепловая электростанция, которая не утилизирует энергию отработанных газов и не превращает её в тепло, например, для обогрева зданий [1].

В России в 2008 году на долю потерь энергии на электростанциях при производстве электрической и тепловой энергии ежегодно приходится 15–16 % от общего потребления первичной энергии [2].

В данной работе перевод затраченной школой электроэнергии в массу использованного топлива и выделившегося при его сжигании углекислого газа производится в ряд этапов.

1 этап. Перевод электроэнергии, выраженной тыс.кВтч электроэнергию, выраженную в Дж с учетом потерь энергии на электростанциях осуществляется по следующему алгоритму:

hello_html_46206f50.gif

Перевод электроэнергии,

выраженной тыс.кВтч (Е1) в электроэнергию, выраженную в кВтч (Е2)

по формуле Е1 х 1000 = Е2

таблица 2, столбцы 2,3


hello_html_19e353ae.gif






hello_html_340d32f1.gif



hello_html_46206f50.gif

Учет потерь электроэнергии на электростанциях,

по формуле Е2 х 1,15 = Е3

таблица 2, столбец 4







hello_html_4f70008c.gif



hello_html_46206f50.gif

Перевод электроэнергии,

выраженной кВтч (Е3) в электроэнергию, выраженную в Дж (Е4)

по формуле Е3 х 3 600 000 = Е4 [3]

таблица 2, столбец 5


hello_html_19e353ae.gif

hello_html_4f70008c.gif







Результаты реализации алгоритма для каждого временного отрезка исследуемого периода сведены в таблицу 2.


Таблица 2. Перевод энергии, потребленной МОУ «Плехановской СОШ №1»,

в Дж с учетом потерь.


Год


Электроэнергия

тыс.кВтч (Е1)

Электроэнергия

кВтч (Е2)

Электроэнергия с учетом потерь на электростанции (15%) (Е3)

Электроэнергия,

Дж (Е4)

январь

2008

2200

2200000

2530000

9108000000000

2009

2108

2108000

2424200

8727120000000

2010

1468

1468000

1688200

6077520000000

февраль

2008

3520

3520000

4048000

14572800000000

2009

3284

3284000

3776600

13595760000000

2010

3748

3748000

4310200

15516720000000

март

2008

2610

2610000

3001500

10805400000000

2009

4212

4212000

4843800

17437680000000

2010

3260

3260000

3749000

13496400000000

апрель

2008

2160

2160000

2484000

8942400000000

2009

2732

2732000

3141800

11310480000000

2010

3384

3384000

3891600

14009760000000

май

2008

2560

2560000

2944000

10598400000000

2009

3500

3500000

4025000

14490000000000

2010

2904

2904000

3339600

12022560000000

июнь

2008

2475

2475000

2846250

10246500000000

2009

2728

2728000

3137200

11293920000000

2010

3284

3284000

3776600

13595760000000

июль

2008

1724

1724000

1982600

7137360000000

2009

1392

1392000

1600800

5762880000000

2010

320

320000

368000

1324800000000

август

2008

1600

1600000

1840000

6624000000000

2009

892

892000

1025800

3692880000000

2010

908

908000

1044200

3759120000000

сентябрь

2008

2700

2700000

3105000

11178000000000

2009

3184

3184000

3661600

13181760000000

октябрь

2008

3240

3240000

3726000

13413600000000

2009

3552

3552000

4084800

14705280000000

ноябрь

2008

3240

3240000

3726000

13413600000000

2009

2516

2516000

2893400

10416240000000

декабрь

2008

2556

2556000

2939400

10581840000000

2009

2919

2919000

3356850

12084660000000


В общем случае не все тепло, выделяющееся при сгорании топлива, используется по назначению. Средний коэффициента полезного действия (КПД) российских электростанций в 2000–2007 годах оставался на уровне 37 % [2].

2 этап. Перевод энергии, потребленной МОУ в энергию топлива с учетом коэффициента полезного действия электростанции осуществляется по следующему алгоритму:

hello_html_46206f50.gif

Перевод электроэнергии (для оптимизации расчетов),

выраженной Дж (Е4) в электроэнергию, выраженную в МДж (Е5)

по формуле Е4 / 1 000 000 = Е5 [3]

таблица 3, столбец 3


hello_html_19e353ae.gif




hello_html_340d32f1.gif



hello_html_46206f50.gif

Перевод электроэнергии в энергию топлива с учетом КПД работы электростанций,

по формуле Е5 х 100% / 37 % = Е6

таблица 3, столбец 4


hello_html_19e353ae.gif





Результаты реализации алгоритма для каждого временного отрезка исследуемого периода сведены в таблицу 3.


Таблица 3. Перевод энергии, потребленной МОУ «Плехановской СОШ №1» в энергию топлива с учетом КПД электростанции.


Год



Электроэнергия,

Дж (Е4)


Электроэнергия

МДж (Е5)


Электроэнергия с учетом КПД (Е6)


январь

2008

9108000000000

9108000,00

24616216,22

2009

8727120000000

8727120,00

23586810,81

2010

6077520000000

6077520,00

16425729,73

февраль

2008

14572800000000

14572800,00

39385945,95

2009

13595760000000

13595760,00

36745297,30

2010

15516720000000

15516720,00

41937081,08

март

2008

10805400000000

10805400,00

29203783,78

2009

17437680000000

17437680,00

47128864,86

2010

13496400000000

13496400,00

36476756,76

апрель

2008

8942400000000

8942400,00

24168648,65

2009

11310480000000

11310480,00

30568864,86

2010

14009760000000

14009760,00

37864216,22

май

2008

10598400000000

10598400,00

28644324,32

2009

14490000000000

14490000,00

39162162,16

2010

12022560000000

12022560,00

32493405,41

июнь

2008

10246500000000

10246500,00

27693243,24

2009

11293920000000

11293920,00

30524108,11

2010

13595760000000

13595760,00

36745297,30

июль

2008

7137360000000

7137360,00

19290162,16

2009

5762880000000

5762880,00

15575351,35

2010

1324800000000

1324800,00

3580540,54

август

2008

6624000000000

6624000,00

17902702,70

2009

3692880000000

3692880,00

9980756,76

2010

3759120000000

3759120,00

10159783,78

сентябрь

2008

11178000000000

11178000,00

30210810,81

2009

13181760000000

13181760,00

35626378,38

октябрь

2008

13413600000000

13413600,00

36252972,97

2009

14705280000000

14705280,00

39744000,00

ноябрь

2008

13413600000000

13413600,00

36252972,97

2009

10416240000000

10416240,00

28152000,00

декабрь

2008

10581840000000

10581840,00

28599567,57

2009

12084660000000

12084660,00

32661243,24


Анализ расчетов представленных в таблицах 2,3 позволил отразить их на рисунке 1. Под потребленной энергией подразумевается суммарная энергия электрического тока за каждый месяц (с января по август 2008-2010 и с сентября по декабрь 2008-2009). Данная иллюстрация наглядно показывает, насколько громадны потери энергии природных ресурсов.



hello_html_m6f6de885.gif













Рисунок 1. Сравнительный анализ потребленной энергии электрического тока и затраченной энергии природного топлива.

В настоящее время на электростанциях в качестве топлива используется мазут или дизель, а также природный газ, уголь, торф, сланцы, иными словами все виды топлива. Из беседы с начальником Обидимского РЭС Токмаковым В.И. муниципальное образование рабочий поселок Плеханово получает электрическую энергию с ОАО «Новомосковская ГРЭС» которая входит в состав «Тульская региональная генерация» - филиал ОАО «ТГК-4 ». Топливный баланс ОАО «ТГК-4 » (в %) представлен на рис.2.(данные ОАО РАО «ЕЭС России») [4]

Рисунок 2. Топливный баланс «Территориальной генерирующей компании – 4».

hello_html_383f9ddf.gif










Используя данные по топливному балансу генерирующей компании, возможно произвести теоретический расчет вклада энергии каждого вида топлива, используемого электростанцией.

3 этап. Перевод энергии, потребленной образовательным учреждением в энергию разных видов топлива с учетом топливного баланса осуществляется по следующему алгоритму:

hello_html_46206f50.gif

Расчет энергетической доли угля,

по формуле Е6 х 0,6% / 100 % = Е7

таблица 4, столбец 3


hello_html_19e353ae.gif

hello_html_340d32f1.gif

hello_html_46206f50.gif

Расчет энергетической доли газа,

по формуле Е6 х 98,3% / 100 % = Е8

таблица 4, столбец 4


hello_html_19e353ae.gif


hello_html_340d32f1.gif

hello_html_46206f50.gif

Расчет энергетической доли мазута,

по формуле Е6 х 1,1% / 100 % = Е9

таблица 4, столбец 5


hello_html_19e353ae.gif



Таблица 4. Перевод энергии, потребленной МОУ «Плехановской СОШ №1»

в энергию разных видов топлива.


Год

Электроэнергия с учетом КПД (Е6)

Энергетическая доля угля (Е7)

Энергетическая доля газа (Е8)

Энергетическая доля мазута (Е9)

январь

2008

24616216,22

147697

24197741

270778

2009

23586810,81

141521

23185835

259455

2010

16425729,73

98554

16146492

180683

февраль

2008

39385945,95

236316

38716385

433245

2009

36745297,30

220472

36120627

404198

2010

41937081,08

251622

41224151

461308

март

2008

29203783,78

175223

28707319

321242

2009

47128864,86

282773

46327674

518418

2010

36476756,76

218861

35856652

401244

апрель

2008

24168648,65

145012

23757782

265855

2009

30568864,86

183413

30049194

336258

2010

37864216,22

227185

37220525

416506

май

2008

28644324,32

171866

28157371

315088

2009

39162162,16

234973

38496405

430784

2010

32493405,41

194960

31941018

357427

июнь

2008

27693243,24

166159

27222458

304626

2009

30524108,11

183145

30005198

335765

2010

36745297,30

220472

36120627

404198

июль

2008

19290162,16

115741

18962229

212192

2009

15575351,35

93452

15310570

171329

2010

3580540,54

21483

3519671

39386

август

2008

17902702,70

107416

17598357

196930

2009

9980756,76

59885

9811084

109788

2010

10159783,78

60959

9987067

111758

сентябрь

2008

30210810,81

181265

29697227

332319

2009

35626378,38

213758

35020730

391890

октябрь

2008

36252972,97

217518

35636672

398783

2009

39744000,00

238464

39068352

437184

ноябрь

2008

36252972,97

217518

35636672

398783

2009

28152000,00

168912

27673416

309672

декабрь

2008

28599567,57

171597

28113375

314595

2009

32661243,24

195967

32106002

359274

4 этап. Перевод энергии, потребленной образовательным учреждением в массу топлива.

Зная значения энергетических долей каждого вида топлива (Е7, Е8, Е9) и используя удельную теплоту сгорания топлива (q - физическая величина, показывающая, какое количество теплоты выделяется при полном сгорании топлива массой 1 кг, таблица 5) можно рассчитать массу (m) природного топлива, которая использовалась для получения электрической энергии для нашей школы за каждый расчетный период по формуле

hello_html_m57a4a80d.gif



Таблица 5. Средние удельные теплоты сгорания разного вида топлива. [5].

средняя удельная теплота сгорания угля

19,6 МДж/кг

средняя удельная теплота сгорания природного газа

44,5 МДж/кг

средняя удельная теплота сгорания мазута

40 МДж/кг


Таблица 6. Масса топлива, используемого МОУ «Плехановской СОШ №1»

год

масса угля (кг)

масса газа(кг)

масса мазута(кг)

январь

2008

7536

543769

6769

2009

7220

521030

6486

2010

5028

362843

4517

февраль

2008

12057

870031

10831

2009

11249

811699

10105

2010

12838

926385

11533

март

2008

8940

645108

8031

2009

14427

1041071

12960

2010

11166

805767

10031

апрель

2008

7399

533883

6646

2009

9358

675263

8406

2010

11591

836416

10413

май

2008

8769

632750

7877

2009

11988

865088

10770

2010

9947

717776

8936

июнь

2008

8478

611741

7616

2009

9344

674274

8394

2010

11249

811699

10105

июль

2008

5905

426118

5305

2009

4768

344058

4283

2010

1096

79094

985

август

2008

5480

395469

4923

2009

3055

220474

2745

2010

3110

224428

2794

сентябрь

2008

9248

667353

8308

2009

10906

786983

9797

октябрь

2008

11098

800824

9970

2009

12167

877940

10930

ноябрь

2008

11098

800824

9970

2009

8618

621875

7742

декабрь

2008

8755

631761

7865

2009

9998

721483

8982


Динамика потребления топлива разных видов сходна, поэтому для анализа потребления природных ресурсов учебным заведением наглядно отобразим затраты на образовательное учреждение природного газа (рисунок 3).

hello_html_m72549256.gif
















Рисунок 3. Динамика потребления природного за три года


Данная диаграмма наглядно показывает наличие максимального потребления природного газа (через использование энергии электрического тока) в период с февраля по июнь каждого календарного года, что возможно объяснить длиной светового дня (февраль – март). Небольшие весенние каникулы снижают показатели в марте-апреле. Нагрузка на электрическую сеть возрастает в мае и июне вновь в связи с интенсивной подготовкой к итоговой аттестации (большое количество дополнительных занятий) и работой с максимальными энергозатратами школьной столовой во время функционирования летнего пришкольного лагеря.

Основные компоненты, образующиеся в результате сжигания органического топлива на ГРЭС - это углекислый газ и вода. Химический состав угля условно соответствует формуле С. Природный газ - смесь газообразных предельных углеводородов с небольшой молекулярной массой, основным компонентом которого является метан, поэтому химический состав природного газа будем условно отображать метаном - СН4, а мазут условно обозначим углеводородом состава С34Н70, так как мазут - остаток перегонки нефти, содержащий углеводороды с числом атомов углерода от 18 до 50. [6].


5 этап. Перевод массы топлива, потребленной образовательным учреждением, в массу углекислого газа осуществляется по следующему алгоритму:



hello_html_46206f50.gif

Расчет массы СО2 , на основе уравнения химической реакции

С + О2 = СО2

М(СО2 ) = 44 г/моль, М(С) = 12 г/моль,

по формуле m(СО2 ) = m (С) х 44 / 12 таблица 7, столбец 6


hello_html_19e353ae.gif




hello_html_340d32f1.gif


hello_html_46206f50.gif

Расчет массы СО2 , на основе уравнения химической реакции

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О

М(СО2 ) = 44 г/моль, М(СН4 ) = 16 г/моль,

по формуле m(СО2 ) = m (СН4) х 44 / 16 таблица 7, столбец 7


hello_html_19e353ae.gif




hello_html_340d32f1.gif



hello_html_46206f50.gif

Расчет массы СО2 , на основе уравнения химической реакции

2 С34Н70 + 103 О2 = 68 СО2 + 70 Н2О

М(СО2 ) = 44 г/моль, М(С34Н70 ) = 478 г/моль,

по формуле m(СО2 ) = m (С34Н70) х 44 х 68 / 478 х 2 таблица 7, столбец 8


hello_html_19e353ae.gif




hello_html_340d32f1.gif



hello_html_46206f50.gif

Расчет суммарного выброса СО2, в кг


таблица 7, столбец 9 = сумма столбцов 6, 7,8






hello_html_340d32f1.gif



hello_html_46206f50.gif

Расчет суммарного выброса СО2, в т


таблица 7, столбец 10 = столбец 9 /1000








Таблица 7. Сводная таблица за исследуемый период, отражающая использование природного топлива и выбросы атмосферу углекислого газа МОУ «Плехановская СОШ №1»

Год


Электро-энергия

тыс.кВтч

Масса угля

Масса

газа

Масса мазута

Масса СО2 по углю

Масса СО2 по природному газу

Масса СО2 по мазуту

Суммарный выброс СО2, кг

Суммарный выброс СО2, т

Январь

2008

2200

7536

543769

6769

27883,2

1495364,75

20307,00

1543554,95

1543,555

2009

2108

7220

521030

6486

26714

1432832,5

19458,00

1479004,5

1479,005

2010

1468

5028

362843

4517

18603,6

997818,25

13551,00

1029972,85

1029,973

февраль

2008

3520

12057

870031

10831

44610,9

2392585,25

32493,00

2469689,15

2469,689

2009

3284

11249

811699

10105

41621,3

2232172,25

30315,00

2304108,55

2304,109

2010

3748

12838

926385

11533

47500,6

2547558,75

34599,00

2629658,35

2629,658

март

2008

2610

8940

645108

8031

33078

1774047

24093,00

1831218

1831,218

2009

4212

14427

1041071

12960

53379,9

2862945,25

38880,00

2955205,15

2955,205

2010

3260

11166

805767

10031

41314,2

2215859,25

30093,00

2287266,45

2287,266

апрель

2008

2160

7399

533883

6646

27376,3

1468178,25

19938,00

1515492,55

1515,493

2009

2732

9358

675263

8406

34624,6

1856973,25

25218,00

1916815,85

1916,816

2010

3384

11591

836416

10413

42886,7

2300144

31239,00

2374269,7

2374,27

май

2008

2560

8769

632750

7877

32445,3

1740062,5

23631,00

1796138,8

1796,139

2009

3500

11988

865088

10770

44355,6

2378992

32310,00

2455657,6

2455,658

2010

2904

9947

717776

8936

36803,9

1973884

26808,00

2037495,9

2037,496

июнь

2008

2475

8478

611741

7616

31368,6

1682287,75

22848,00

1736504,35

1736,504

2009

2728

9344

674274

8394

34572,8

1854253,5

25182,00

1914008,3

1914,008

2010

3284

11249

811699

10105

41621,3

2232172,25

30315,00

2304108,55

2304,109

июль

2008

1724

5905

426118

5305

21848,5

1171824,5

15915,00

1209588

1209,588

2009

1392

4768

344058

4283

17641,6

946159,5

12849,00

976650,1

976,6501

2010

320

1096

79094

985

4055,2

217508,5

2955,00

224518,7

224,5187

август

2008

1600

5480

395469

4923

20276

1087539,75

14769,00

1122584,75

1122,585

2009

892

3055

220474

2745

11303,5

606303,5

8235,00

625842

625,842

2010

908

3110

224428

2794

11507

617177

8382,00

637066

637,066

сентябрь

2008

2700

9248

667353

8308

34217,6

1835220,75

24924,00

1894362,35

1894,362

2009

3184

10906

786983

9797

40352,2

2164203,25

29391,00

2233946,45

2233,946

октябрь

2008

3240

11098

800824

9970

41062,6

2202266

29910,00

2273238,6

2273,239

2009

3552

12167

877940

10930

45017,9

2414335

32790,00

2492142,9

2492,143

ноябрь

2008

3240

11098

800824

9970

41062,6

2202266

29910,00

2273238,6

2273,239

2009

2516

8618

621875

7742

31886,6

1710156,25

23226,00

1765268,85

1765,269

декабрь

2008

2556

8755

631761

7865

32393,5

1737342,75

23595,00

1793331,25

1793,331

2009

2919

9998

721483

8982

36992,6

1984078,78

26945,53

2048016,91

2048,017


Рhello_html_485ec04b.gifисунок 4. Выбросы углекислого газа, приходящиеся на долю

МОУ «Плехановская СОШ №1» в соответствии с потребленной электроэнергией.













На данной диаграмме приведены суммарные показатели выбросов в атмосферу углекислого газа за период январь-август каждого года (период сентябрь-декабрь 2008, 2009 годов не включен, т.к. данные за этот период по 2010 году отсутствуют). Анализ диаграммы позволяет сделать вывод об уменьшении выбросов оксида углерода в 2010 году, по сравнению с 2009, но превышают загрязнение атмосферы по сравнению с тем же периодом 2008 г. Высокие показатели выбросов 2009 объясняются увеличением потребления энергии в связи с вводом в эксплуатацию нового дополнительного оборудования в школьном пищеблоке.

Кhello_html_m3cada676.gifроме основных компонентов, образующихся в результате сжигания органического топлива (углекислого газа и воды), выбросы ГРЭС содержат пылевые частицы различного состава, оксиды серы, оксиды азота, фтористые соединения, оксиды металлов, газообразные продукты неполного сгорания топлива. Их поступление в воздушную среду наносит большой ущерб, как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту и населению городов. Наличие пылевых частиц, оксидов серы обусловлено содержанием в топливе минеральных примесей, а наличие оксидов азота – частичным окислением азота воздуха в высокотемпературном пламени.





Рисунок 3. Состав выбросов электростанций в атмосферу.

Порядок цифр в сводной таблице 7 показывает необходимость задуматься о необходимости экономии электрической энергии в школьном здании. Для прогнозов о возможной экономии природных ресурсов и уменьшении негативного влияния на окружающую среду были проведены расчеты (по вышеописанным алгоритмам 5 этапов) для двух классных комнат школы с разными источниками освещения. Кабинет химии оснащен люминесцентными лампами, а кабинет биологии энергосберегающими лампами.

Таблица 8. Потребление энергии в помещениях с разными источниками освещения.

Расчетные параметры

Кабинет 21 (химия)

люминесцентные лампы

Кабинет 22 (биология) энергосберегающие лампы

Количество ламп

21

15

Мощность лампы, Вт

80

60

Потребляемая мощность за час, Вт

1680

900

Потребляемая мощность за час, кВт

1,68

0,90

Энергия с учетом потерь на электростанции

1,93

1,04

Энергия, ДЖ

6955200

3726000

Энергия, МДж

6,96

3,73

Энергия с учетом КПД (37%), МДж

18,80

10,07

энергия угля

0,11

0,06

энергия газа

18,48

9,90

энергия мазута

0,21

0,11

масса угля, кг

0,0057

0,0030

масса газа, кг

0,4152

0,2225

масса мазута, кг

0,0052

0,0028

Масса СО2 по углю, кг

0,0210

0,0112

Масса СО2 по природному газу, кг

1,1419

0,6117

Масса СО2 по мазуту, кг

0,0155

0,0083

Суммарный выброс СО2, кг

1,1784

0,6313

Анализируя данные таблицы невозможно не увидеть насколько можно уменьшить затраты природного сырья и вредные выбросы в атмосферу при использовании энергосберегающих источников освещения в помещения школы.

Сейчас уже широко признано, что наша атмосфера просто не может на протяжении еще длительного времени и дальше поглощать ежегодно 6 млрд. тонн двуокиси углерода (70% дает сгорание ископаемого топлива) без катастрофических изменений для грядущих поколений [7].

Дhello_html_m322d367e.gifля выяснения мнения учащихся старших классов по проблеме энергосбережения ребятам 9-11 классов нашей школы была предложена небольшая анкета

hello_html_m2083816b.gifКласс


да

нет

не знаю

1. Включен ли свет в кабинете из которого Вы пришли?


2.Считаете ли Вы, что производство электроэнергии наносит вред окружающей среде?

да

нет

не знаю



3. Выключая свет Вы экономите

деньги

природное топливо

сохраняете чистоту воздуха



да

нет

не знаю

4. Используете ли Вы дома энергосберегающие лампы?

В анкетировании приняли участие 60 учащихся. В результате обработки результатов были получены следующие данные:

hello_html_60737281.gif








hello_html_5fe906f2.gif

hello_html_m75d7566d.gif









hello_html_3fa2972e.gif


Анализируя ответы ребят на 1 вопрос, можно сделать вывод, что примерно 70 % учащихся не обращают внимание на работающие осветительные приборы (все ребята пришли для анкетирования из кабинета в котором горел свет).

Только 28 % учащихся старших классов понимают, что производство электроэнергии наносит серьезный ущерб окружающей среде.

Ответы на 3 вопрос показали, что 73 % подростков если и думают об экономии, то только денежных средств.

Даже дома только 45 % учеников задумываются об экономии электрической энергии (4 вопрос анкеты)








Выводы

  • Наблюдая динамику потребления энергии электрического тока МОУ «Плехановская СОШ №1» за три года необходимо отметить, что пик максимального потребления приходиться на 2009 год, в котором введено в эксплуатацию новое энергоемкое оборудование пищеблока школьной столовой.

Год

Энергия, тыс. кВтч

2008

30585

2009

33019

2010

19276


  • Поэтапные расчеты по переводу электроэнергии, используемой МОУ «Плехановская СОШ №1», в химическую энергию топлива показали наличие больших потерь энергии сырья по сравнению с энергией доставленной потребителю.

  • В настоящее время объекты муниципального образования рабочий поселок Плеханово, в том числе и МОУ «Плехановская СОШ №1» , получают электрическую энергию с ОАО «Новомосковская ГРЭС» в топливном балансе которой преобладает природный газ.

  • Анализ количеств потребляемой энергии соответственно и потребление природных топливных ресурсов, а также выброс в атмосферу продуктов сгорания топлива позволяет определить их максимум в третьей учебной четверти, что объясняется и временем года (невысокая освещенность, низкие температуры окружающей среды) и высокой загруженностью школьных помещений, в которых осуществляется учебный процесс.

  • Помещения, использующие энергосберегающие осветительные приборы позволяют уменьшить энергозатраты учебного учреждения, сохраняют часть природных ресурсов и уменьшают загрязнение воздушной среды.

  • Анкетирование показало необходимость активизирования просветительской работы по проблеме экономии энергии и ресурсов среди учащихся нашей школы.


Прогнозы и план действий по проблеме экономии энергии и ресурсов


Жизнь человека XXI века не возможна без потребления энергии электрического тока, материальная база современных образовательных учреждений улучшается, в том числе и за счет оборудования, использующего электроэнергию. В связи с этим приходится констатировать факт постепенного увеличения потребления электроэнергии в нашей школе. Скорее всего остановить данный процесс невозможно, но сдержать его в нашей школе реально при целенаправленном вложении средств непосредственно на решение проблемы энергосбережения. Одно из направлений: перевод 80 % площадей школы на энеросберегающие источники освещения, другое – замена оконных блоков на современные, что позволит улучшить не только естественное освещение классных комнат, но и позволит сохранить тепло в помещениях школы. Данные направления работы могут быть реализованы, но не силами детей и педагогов.

Для всех членов нашего большого школьного коллектива мы можем предложить простой план действий, направленных на уменьшения энергозатрат в нашей школе.

1. Обозначить проблему экономии энергии в школе через:

обнародование результатов данной учебно-исследовательской работы;

проведение тематических классных часов по данной проблеме;

проведение общешкольных мероприятий (конкурсы рисунков, агитбригад, баннеров)

2. Внести в обязанности дежурного класса пункт по контролю за освещением: рекреаций - в течение учебного дня

классных комнат по окончанию учебного дня.

3. Обязать классные коллективы для каждого кабинета изготовить красочные памятки о необходимости контроля за электрическим оборудованием при выходе из класса.

Каждый из нас может внести в решение проблемы экономии электроэнергии и природных ресурсов свою лепту.


















Список использованной литературы.


  1. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб.для 11кл.общеобразовательных учреждений/Г.Я. Мякишев, Б.Б. Бухонцев.-11-е изд.-М.:Просвещение, 2003.

  2. Башмаков И. А. Интегрированное планирование энергетических ресурсов в электроэнергетике/ И. А. Башмаков// Энергосбережение.- 2009.- №7

  3. Перышкин А.В. Физика. 8 кл.:учеб.для общеобразоват. учреждений/ А.В. Перышкин.-12-е изд., стереотип.- М.:Дрофа, 2003.

  4. http://www.e-apbe.ru/analytical/doklad2005/doklad2005_3.php

  5. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике.- 10-е изд., испр. и доп.- М.: Наука Гл.редфиз.-мат.лит.,1988.

  6. Химия. 10 класс. Профильный уровень : учеб. для общеобразоват. учреждений / О. С. Габриелян, Ф. Н. Маскаев, С. Ю. Пономарев, В. И. Теренин ; под ред. В. И. Теренина. — 7-е изд., перераб. — М. : Дрофа, 2005.

  7. http://www.baltfriends.ru/book/export/html/194



Проект «Мы учимся использовать меньше»
  • Химия
Описание:

В работе исследовалась проблема негативного воздействия на окружающую среду конкретного учебного заведения.

В настоящее время во всем мире происходит обострение экологического кризиса, во многом обусловленного увеличением энергопотребления, истощением невозобновляемых природных ресурсов и загрязнением окружающей среды отходами энергетических производств.

Цель учебно – исследовательской работы: оценить по показателям потребления энергии воздействие, оказываемое МОУ «Плехановская средняя общеобразовательная школа №1», на окружающую среду.

В учебно-исследовательской работе использовались следующие методы:

  • обзор технической документации,
  • интервьюирования,

работа с литературными источниками

обзор интернет - ресурсов,

алгоритмизации расчетов по переводу потребляемой электроэнергии в количество используемого топлива, массу образовавшегося углекислого газа;

анкетирования учащихся для изучения их отношения к проблеме экономии энергии;

графического отражения результатов учебно-исследовательской работы

В результате проведения работы была дана количественная оценка влияния конкретного образовательного учреждения на окружающую среду в период с января 2008года по сентябрь 2010 года в следующих позициях:

  • потребления природных ресурсов разных видов в соответствии с топливным балансом;
  • выбросов углекислого газа, являющегося отходом энергетического производства.

А также в работе дан анализ потребления объемов электрической энергии разными объектами образовательного учреждения в зависимости от используемых в них источников освещения. Важным моментом в структуре работы является изучение мнения старшеклассников образовательного учреждения по проблеме энергосбережения.

Выводы:

Анализ количеств потребляемой энергии соответственно и потребление природных топливных ресурсов, а также выброс в атмосферу продуктов сгорания топлива позволяет определить их максимум в третьей учебной четверти, что объясняется и временем года и высокой загруженностью школьных помещений, в которых осуществляется учебный процесс.

Помещения, использующие энергосберегающие осветительные приборы позволяют уменьшить энергозатраты учебного учреждения,

Анкетирование показало необходимость активизирования просветительской работы по проблеме экономии энергии и ресурсов среди учащихся нашей школы.

Программа действий:

  • Обнародовать результаты данной учебно-исследовательской работы;
  • Провести тематические классные часы по данной проблеме;
  • Инициировать проведение общешкольных мероприятий (конкурсы рисунков, агитбригад, баннеров)
  • Внести в обязанности дежурного класса пункт по контролю за освещением: рекреаций - в течение учебного дня, классных комнат по окончанию учебного дня.
  • Обязать классные коллективы для каждого кабинета изготовить красочные памятки о необходимости контроля за электрическим оборудованием при выходе из класса.
Автор Царева Ольга Анатольевна
Дата добавления 21.08.2016
Раздел Химия
Подраздел Другое
Просмотров 104
Номер материала MA-067590
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓