Шк1847СП-1(684)Энергосбережение_в_школе

Исследовательская
работа по теме:
Автор исследовательской работы:
Фонин Дмитрий Андреевич
Класс 6«А" ГБОУ СОШ №1847 СП-1(684), САО.
Научный руководитель:
Вертелецкая
Светлана Викторовна,
учитель географии.
Энергоемкость экономики мира
Причины высокой
энергоемкости России:
энергосбережение не развито
на должном уровне.
Государственная программа Российской Федерации
"Энергосбережение и повышение энергетической эффективности
на период до 2020 года«:
«…повышение энергоэффективности экономики России не менее
чем на 40% к 2020 году…»
Актуальность
исследовательской
работы:
в
условиях
поставленной задачи правительством, школе необходимо
искать пути экономии электроэнергии
В.В.Путин:
«Политика энергосбережения - это не только
запреты и ограничения. Это и серьезные
стимулы,
поощряющие
рациональное
и
ответственное использование ресурсов. В
частности, бюджетные учреждения получат
возможность направлять сэкономленные на
закупке тепла и электричества средства на
повышение заработной платы своим лучшим
работникам или на закупку оборудования.» (Из
вступительного слова на заседании Совета генеральных и
главных конструкторов, ведущих ученых и специалистов в
области
высокотехнологичных
секторов
экономики
07.12.2009)
Сергей Собянин: «Столичные власти будут
внедрять в городе самые современные
технологии в сфере энергосбережения.»
(20.11.2014)
Гипотеза: Школа, являясь потребителем электроэнергии,
может внести вклад в снижение энергоёмкости экономики
России
в
соответствии
с
Государственной
программой
энергосбережения и повышения энергоэффективности.
Цель
пути
работы:
определить
снижения
затрат
электроэнергии в школе.
Задачи:

Выяснить, зачем необходимо экономить электроэнергию и почему это
важно

Подсчитать реальные затраты на освещение школы.

Произвести расчёт окупаемости модернизации системы освещения
школы

Провести эксперимент для расчета выгоды от установки
солнечных
батарей в школе




Рассчитать экономическую выгоду от применения солнечных батарей
в школе.
Разработать рекомендации по экономии электроэнергии
Разработать мероприятия по информированию школьников
электросбережении в школе.
Проанализировать результаты и подвести итоги
об
Литература и источники
1. Данилов, Н.И. Энергосбережение - от слов к делу / Н.И.Данилов.Екатеринбург, Энерго-Пресс, 2000.
2. «Электроэнергетика. Строители России. XX век» М.: Мастер, 2003;
3. Ишкин В. Энергетическая безопасность – одна из основ безопасности
страны / Мир связи. – 2008. - № 1;
4. Миронов С. Энергетический бизнес в России / Энергополис. – 2009. - №
3(19);
5. Global Power Statistics. – Официальный сайт Международного
энергетического агентства;
6. Монахова Е., Карпов Ю. Слабое звено? Россия начинает и … не
проигрывает. Энергорынок. – 2009. - № 2;
7. Исследование PriceCoopersWaterhous. A world beyond recession/ Utilities
global survey 2012;
8. Официальный сайт ОАО «Мосэнергосбыт»: Практические советы по
эффективному использованию электроэнергии;
9. Справочник потребителя электроэнергии. – М., 2013;
10. http://old.rgo.ru/
11. http://www.ecoteco.ru/
12. http://www.mosenergo.ru/
13. http://svetotehnica.com
Изучение принципов получения электроэнергии.
Классификация
электростанций в
зависимости от
источника энергии
Распределение
производства
электроэнергии по
источникам
энергии
Выводы:
•
•
•
В России
В мире
Более всего в России получают электроэнергию с тепловых электростанций (ТЭС-получают
электроэнергию) и теплоэлектроцентралей (ТЭЦ- получают электроэнергию и
тепло).Используют топливо- газ, нефть, уголь. Запасов осталось немного.
Альтернативные источники энергии в России используются мало, меньше, чем в мире.
Если беречь электроэнергию, то сбережём природные ресурсы страны.
передачи энергии от тепловой электростанции
Схема:Схема
как
передается энергия от тепловой электростанции к
школе
Электроэнергия
поступает в школу
С Ижорской ТЭЦ-21,
топливо
используется ГАЗ.
Подстанция
Ижорская
ТЭЦ-21
Школа №1847
СП-1(684)
Высоковольтная линия
Вывод:
 Электроэнергия,
прежде чем
попасть в школу,
совершает
большой путь.
Мы должны ее
экономить, чтобы
сберечь
природные
ресурсы нашей
планеты.
Расчет затрат на электроэнергию в школе за месяц и за 10
месяцев 2014года
• Тариф в 2014 году за 1 кВт 5 рублей 50 копеек
• Количество потребляемой энергии вычисляется по
счетчику (количество кВт на конец месяца – количество
на начало месяца)
• Затраты (в рублях)= Количество энергии(кВт)Х на
тариф(5,50 руб)
Таблица расчета затрат за
электроэнергию в школе за 10 месяцев
Расчёт затрат в школе за октябрь месяц:
• Показания счетчика на 1 октября
35314кВт
• На 1 ноября 43814кВт
• Потребленная энергия= 4381435314=8500 кВт
• Затраты за октябрь= 8500Х5,50=46750
рублей
Вывод: у нашей школы большие затраты на электричество.
Рекомендуем:
ГБОУ СОШ№1847 СП-1 (684)
Проект «Расчет
окупаемости
модернизации
системы освещения
школы»
лестница
Перечень мероприятий
по модернизации школы:
Кабинет
географии
Коридоры, холлы (места общего пользования):
- Замена существующих
люминесцентных ламп путем установки в них ламп- диммиров с
функцией регулирования мощности;
- установка датчиков движения в коридорах, холлах, срабатывание
которых плавно переключает освещение зоны, по которой движется
человек во время урока, в режим полной мощности с последующим
возвратом в экономичный режим работы через несколько секунд.
Классы, кабинеты:
- замена устаревших ламп на современные. Датчики освещенности
автоматически регулируют уровень искусственного освещения в
зависимости от количества естественного солнечного света,
проникающего в помещение через окна.
Эксперимент 1. Равномерность распределения
естественного света в кабинете географии
Ход эксперимента:
1. С помощью мультиметра и солнечной батареи определили
мощность батареи в различных частях класса
• Устанавливая прибор на парте
каждого ряда при выключенном
свете, снимем показания силы тока в
амперах и напряжение в вольтах.
2. Расчитали мощность батареи
на каждом ряду по формуле
(Мощность=сила тока Х на
напряжение)
Таблица расчета мощности батареи
Ряд
Сила тока,
Ампер
Напряжение,
Мощность, Ватт
Вольт
1
2,6
13,5
35,1
2
2,3
13
29,9
3
2
12,5
25
Вывод эксперимента: Чем больше света попадает на солнечную батарею,
тем больше электрическая мощность. Больше мощность у окна ( 1 ряд).
Значит, уровень естественного солнечного света в кабинете географии
распределяется неравномерно - чем ближе к окну расположены парты, тем
более интенсивно они освещены солнечным светом и наоборот.
Наше предложение экономии электроэнергии в школе
Автоматическое управление освещением класса
•Датчики освещенности уже установлены в
некоторых московских школах.
•В солнечный день работают датчики:
светильники, расположенные у окон работают
в режиме минимальной мощности.
•Второй и третий ряды светильников также
работают в экономичных режимах.
•Так в режиме минимальной мощности
светильники потребляют в 4-6 раз меньше
электроэнергии
Вывод: Если установить датчики
постоянной освещенности на потолке над
каждым рядом парт, можно экономить
электроэнергию в школе без снижения
уровня комфорта.
Эксперимент 2. Расчет окупаемости модернизации освещения.
Этап 1. Расчёт затрат на свет при существующей системе освещения
Для расчета мы пересчитали количество ламп в школе:
В коридорах-200 ламп
В кабинетах-976 ламп
Общее количество ламп 1176 штук по 40 Вт.
 Количество электроэнергии потребляет школа 47,04 кВт/ час (1176х40=47040
Вт или 47 кВт)
Умножив потребленную энергию на количество школьных часов за год (1360
часов), получаем потребление в год- 64000 кВт/ч.
Табл.1.Затраты на свет при существующей системе освещения.
Год
Потребление в год,
кВт/ч.
Цена 1 кВт/ч, руб.
(+10% рост тарифа
ежегодно)
Стоимость потребленной
электроэнергии в год, руб.
Потребление х тариф
Стоимость затрат
нарастающим
итогом, руб
2015
64000
6,10
390400
390400
2016
64000
6,71
429440
819840
2017
64000
7,38
472384
1292224
2018
64000
8,12
519622
1811846
Вывод: Затраты на свет при существующей системе освещения
очень высоки
Этап 2.Расчёт затрат на свет при модернизированной системе освещения
 Замена светильников в классах на энергосберегающие 1х35Вт и установка датчиков
движения и освещенности позволит уменьшить среднюю мощность ещё до 60%
(согласно данным характеристик таких модернизированных систем. )
 Таким образом потребление в год может снизится до 25600 рублей (6400060%=25600 руб.)
 По данным энергосберегающих компаний, стоимость модернизации оборудования
освещенности составляет примерно от 600 тыс.руб.
Табл.2.Затраты на свет при модернизированной системе
освещения.
Год
Потребление
в год, кВт/ч.
Цена 1 кВт/ч,
руб.
(+10% рост
тарифа
ежегодно)
Стоимость
потребленной
электроэнергии в год,
руб.
Стоимость
модернизации
системы освещения,
руб.
Стоимость затрат после
модернизации с учетом
затрат нарастающим
итогом, руб.
(Стоимость потребленной
энергии + стоимость
модернизации)
600000
756160
Потребление в год х
тариф
2015
25600
6,10
156160
2016
25600
6,71
171776
927936
2017
25600
7,38
188928
1116867
2018
25600
8,12
207872
1324739
Вывод: Затраты на свет при модернизированной системе освещения
снизились по сравнению с существующей системой
Этап 3. Сравнение затрат на свет при существующей
и модернизированной системе освещения.
Табл.3.Сравнение затрат на свет
Год
Стоимость затрат существующей
системой освещения
нарастающим итогом, руб.
Стоимость затрат после
модернизации с учетом затрат
нарастающим итогом, руб.
(данные из таблицы 1)
(данные из таблицы 2)
2015
2016
390400
819840
756160
927936
2017
1292224
1116867
2018
1811846
1324739
Разница стоимости
затрат существующей и
модернизированной
системой освещения,
руб.
-365760 (756160-390400)
-108096
(927936-819840)
+175357 экономия
1116867-1292224)
+487107 экономия
(1324739-1811846)
Вывод к эксперименту 2.
•
•
•
•
Если потратить на модернизацию системы
освещения школы около 600000 руб., то уже к
2017 г можно получить первую экономию затрат.
К концу 2017 г общая полученная экономия от
проекта составит около 175357 руб.,
в 2018 сумма экономии может увеличиться почти до 500 тысяч рублей.
Значит, все вложенные средства окупятся через два года.
Эксперимент 3. Возможность применения
солнечных батарей в школе для экономии
электроэнергии.
Цель эксперимента:
Выяснить может ли наша
школа в целях снижения
затрат на
электроэнергию
воспользоваться энергией
солнца.
Задачи эксперимента :
•
•
выяснить, насколько
будут полезны
солнечные батареи в
школе
является ли покупка
солнечных батарей
эффективным
вложением денег.
Схема работы солнечных батарей,
которые можно установить в школе.
1
Лучи солнца попадают на панель, получается электрический ток
2
Заряд накапливается в аккумуляторе
3
Накопленная энергия идет на освещение школьных классов
Этап 1. Расчёт мощности
солнечной батареи за день
 Световой день в ноябре в Москве
длится с 8 часов до 17 часов.
 С 8:00 и каждый последующий
час делаем замеры силы тока и
напряжения солнечной батареи при
помощи мультиметра.
 Подсчитываем :
мощность солнечной батареи =
силу тока умножить на
напряжение.
 Данные вносим в таблицу.
Вывод :
 Мощность, выдаваемая
солнечной батареей в ноябрьский
световой день, составила примерно
200 Вт.
 Это примерно составляет работу
двух ламп в течение часа.
Это очень мало, НО….
Время
Сила тока, Напряжение Мощность,
Ампер
Вольт
Ватт
8:00
2
13
26
9:00
2,3
13,5
31
10:00
2,5
14
35
11:00
2,6
14
36
12:00
2,6
13,5
35
13:00
2,4
13
31
14:00
2
13
26
15:00
1,5
13
20
16:00
0,3
12,5
4
17:00
0,05
12,5
0,6
Итого 245
Этап 2.
Возможно ли использование
солнечных батарей в школе.
Кроме самой солнечной батареи для работы нужно
оборудование. Изучив цены в интернете на
оборудование батареи, мы вывели минимальные
затраты на установку.
Расчет стоимости установки солнечной батареи:
•
•
•
•
•
Солнечная батарея мощностью 80 ватт 9790 руб.
Аккумулятор 1 штука 7500руб.
Контроллер 4800 руб.
Инвертор: 14500 руб.
ИТОГО: 36590 руб.
Вывод к эксперименту 2: в настоящее время
использование солнечных батарей для
энергоснабжения школы не целесообразно, т.к.
затраты на установку во много раз превышают
предполагаемую экономию.
Солнечные батареи –
источник энергии будущего
Если все же рассматривать «установку
солнечных батарей в школе, то
следует учесть,
что площадь необходимая для
размещения
солнечных батарей составляет 350 м2(половина футбольного
поля) и цена такой солнечной батареи равна 8 млн. руб., и это
не считая стоимости дополнительного оборудования.»
(журнал «Экологические системы №7, 2011г)
• Будем надеяться, что в ближайшем будущем
показатели эффективности солнечных
батарей будут на должном уровне.
• Тогда и выгода от использования батарей
будет максимальной, что позволит и нашей
школе использовать батареи в целях
снижения затрат на электроэнергию.
В школе проведена работа по
распространению информации об экономии
электроэнергии.
1. Презентация передана в администрацию школы. В ней
разработаны мероприятия электросбережения вместе с
расчетом окупаемости модернизации системы освещения.
2. Выпущена школьная газета, в
которой
отражены основные методы
экономии
энергии.
3. Выпущены и
распространены листовки с
советами по
электросбережению
Дорогие друзья!
Примите во внимание простые советы по энергосбережению
Самый
простой
и
эффективный
способ
экономии
электроэнергии – не забывать всегда выключать за собой
свет там, где он не нужен: уходя из дома, не оставлять
бесполезно работающими электроприборы и освещение, не
допускать длительного освещения пустых помещений.
А уезжая на долгое время, рекомендуем обесточить (вытащить
вилки из розеток) все электроприборы. Эта мера не только
гарантирует вам, что какой-нибудь прибор будет бесполезно расходовать электроэнергию,
допустим, в режиме «standby», но и обеспечит пожарную безопасность в доме в ваше отсутствие.
Содержите в чистоте лампы и плафоны. Советы по энергосбережению: грязь и пыль,
скапливающаяся на них, может снизить эффективность осветительного прибора на 10–30%.
Особенно часто загрязняются светильники и лампы на кухнях с газовыми плитами.
Ваши окна должны быть чистыми. Как сэкономить электроэнергию? Грязные окна «крадут»
естественный свет, попадающий к вам в дом. И тогда приходится включать искусственное
4. Проведен мастер -класс по
энергосбережению
( демонстрация презентации в
классе)
освещение и тратить при этом электрическую энергию. Грязные или запыленные окна могут
снижать естественную освещенность в помещении до 30%.
Старайтесь обеспечивать более низкий уровень общего освещения, когда вы используете
местное освещение. То есть когда ваше рабочее место интенсивно освещается другим
светильником, допустим, настольной лампой или торшером.
Не мешайте проникновению естественного света в помещение: не закрывайте без
необходимости шторы днём, не заставляйте подоконник большими растениями, следите за
чистотой окон и т.п.
Посмотрите, где в вашем доме можно заменить простую лампу накаливания на компактную
люминесцентную лампу (КЛЛ). Как сэкономить электроэнергию? Помните, лампу нужно
подобрать так, чтобы она подходила к светильнику: имела тот же цоколь, что и лампа
накаливания, вмещалась в светильник по своему размеру. Наиболее эффективна замена ламп
накаливания на энергосберегающие компактные люминесцентные лампы в тех местах, где свет
горит постоянно, а включается/выключается редко. Замена ламп накаливания на современные
энергосберегающие лампы в среднем может снизить потребление электроэнергии в квартире в 2
раза. Затраты обычно окупаются менее чем за год.
: сберегая энергию мы сохраняем планету
А самое главное, помните
Выводы
1. Доказали гипотезу, что школа может внести вклад в сбережение
электроэнергии в стране в соответствии с Государственной программой
энергосбережения и повышения энергоэффективности.
2. Рассмотрели способы снижения затрат на электроэнергию в
школе
3. Разработан порядок расчета экономии в школе.
4. Определили, что вложенные в модернизацию средства окупятся
через 2 года.
5.Доказали, что использование солнечных батарей в школе
нецелесообразно.
6. Рекомендовали администрации проект по модернизации системы
освещения в школе.
7. Мероприятия и расчёты по модернизации школы переданы в
администрацию.
8. Проведена работа по распространению информации среди
школьников по экономии электроэнергии.
Спасибо за внимание!