Российская Федерация
Ямало-Ненецкий автономный округ
муниципальное образование пуровский район

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ШКОЛА-ИНТЕРНАТ СРЕДНЕГО (ПОЛНОГО) ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ»

с. САМБУРГ ПУРОВСКОГО РАЙОНА

Исследовательская работа

«Энергоэффективный дом»

Выполнила: Савкина Дарья ученица 8б класса

муниципального казенного общеобразовательного учреждения  «Школа – интернат  среднего (полного) общего образования»  с. Самбург Пуровского района

Руководитель: Леонтьева Татьяна Леонидовна

 учитель физики муниципального казенного общеобразовательного учреждения  «Школа – интернат  среднего (полного) общего образования»

с. Самбург Пуровского района

с.Самбург, 2012г.

АННОТАЦИЯ

На пороге XXI века человек все чаще стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Можно выделить много составляющих, которые играют важнейшую роль в жизни людей, но все-таки особое место в ней занимает, конечно, энергетика.

Энергия – это основа основ успешного развития любого государства. Все блага цивилизации, все материальные сферы деятельности человека требуют расхода энергии. А потребности человека все время растут, да и людей становится все больше.

Поэтому один из основных вызовов, стоящих перед человечеством, связан с решением энергетической проблемы как в области повышения эффективности использования энергии в производственной и потребительской сферах, на транспорте и в быту, так и в поиске и внедрении менее природоразрушающих источников энергии, причем одним из приоритетных направлений стали исследования, направленные на повышение энергоэффективности всех сфер деятельности человека.

Таким образом, в своей работе я хочу рассмотреть основные возможности энергосбережения, которые можно использовать в современных домах,  не откладывая на будущее. Актуальность этой темы очевидна. Поэтому тема моей исследовательской работы -  «Энергоэффективность дома».  

Основная цель моей работы: определить основные принципы экономного и эффективного использования энергии в быту, при строительстве энергосберегающего дома и  пути  изменения отношения окружающих к данной проблеме.

Задачи:

1. Проанализировать достоинства и недостатки возобновляемых источников энергии;
2. рассмотреть основные пути потери энергии в быту,
3. исследовать способы экономного и эффективного использования энергии в быту;
4. активизация просветительской деятельности по энергосбережению среди населения.

Предметом исследования эффективность использования энергии в быту.

Объектом исследования является энергоэффективный дом.

Гипотеза исследования: использование энергоэффективного дома будет способствовать экономному использованию энергию в быту  и сохранению природных ресурсов.

В процессе исследования этой темы использовались следующие методы: - анализ достоинств и недостатков источников электроэнергии, в том числе альтернативных;

- анализ причин энергетических потерь в быту и классификация способов экономии энергии;

 - мозговой штурм с  учащимися 8б класса МКОУ ШИС(П)ОО» с. Самбург Пуровского района,

- проверка выдвинутых в ходе мозгового штурма способов экономного расходования  энергии.

Выводы: именно в России с ее суровым климатом необходимо повсеместно развивать строительство энергоэффективных зданий, позволяющих не только экономить ресурсы, но и обеспечить комфортное существование человека даже в самые жестокие морозы. Для этого применяют ряд энерогэффективных конструктивных решений:

1. повышение уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций, которые, за счет применения современных энергоэффективных материалов и качественного проекта, позволяют снизить общие энергопотери здания на 34%.
2. совершенствование системы энергообеспечения здания.
3. применение ряда энергосберегающих мероприятий приводит к экономии энергии.

Энергосбережение – самый дешёвый и экологически чистый «источник».

 Оглавление

1. Достоинства и недостатки источников энергии                                        1
2.  Как экономить энергию?                                                                1
3.  Энергоэффективный дом                                                                3
4.  Основные направления и способы энергосбережения                                 5
5.  Заключение                                                                                9

1. Достоинства и недостатки источников энергии

В настоящее время источники энергии классифицируются следующим способом:

• ископаемое топливо (уголь и горючие сланцы, нефть, природный газ);

• ядерная и термоядерная энергия;

• возобновляемые энергетические ресурсы (вода, ветер, солнце, термальные воды, древесина, торф и др.).

В современном быстро развивающемся мире вопрос энергопотребления стоит очень остро. Невозобновляемость таких ресурсов как нефть, газ, уголь заставляет задуматься об альтернативных источниках электроэнергии, т.к. у каждого вида источника электроэнергии имеются как достоинства, так и недостатки.

Учёные  всего мира работают над созданием новых, нетрадиционных видов топлива, энергоустановок. Совершенствуют способы сжигания топлива, они стали намного сложнее и совершеннее.

Негативные  воздействия, которые оказывают на окружающую среду процессы производства и использования энергии, можно значительно ограничить путем:

• использования возобновляемых энергетических ресурсов;

• более экономного и эффективного ее потребления.

2. Как экономить энергию?

В России люди всегда жили в избе. Они выжили в суровом климате. За прошедшее столетие научно-техническая революция внесла в создание индивидуальных частных домов свои коррективы. На вооружении жилища 21 века ставятся последние достижения техники и технологии.

В таблице 1 приведены теплоэнергетические характеристики малоэтажных зданий различной степени энергоэффективности на примере Германии.

Таблица 1. Расход тепловой энергии по типам зданий в Германии

Что в России? Общая площадь эксплуатируемых зданий в России составляет около 5 млрд.м2. На их отопление расходуется 400 млн. тонн условного топлива в год или более трети энергоресурсов страны. Особенно остро эта проблема встает в коммунальном хозяйстве, которое потребляет до 20% электрической и 45% тепловой энергии, производимой в стране. На единицу жилой площади в России расходуется в 2-3 раза больше энергии, чем в Европе. И это не следствие холодного климата! Несмотря на суровые условия, вопросам энергосбережения у нас не придавалось сколько-нибудь серьезного значения – благодаря крайне низкой стоимости энергии. В таблице 2 можно видеть, насколько расточительным было отечественное строительство.

Таблица 2. Расход тепловой энергии по типам зданий в России

Изменившаяся экономическая ситуация требует новых подходов к строительству. Все большее число строящихся объектов можно отнести к классу домов с низким энергопотреблением. Более того, уже есть и примеры строительства условно-пассивного жилья.

3. Энергоэффективный дом

Проект первого демонстрационного энергоэффективного здания стартовал в 1972 г. в Манчестере, штат Нью-Хэмпшир, США. Архитекторами были Николас Исаак и Эндрю Исаак. Цель строительства этого здания, как, впрочем, и всех, последовавших за ним в рамках нового направления, заключалась в выявлении суммарного эффекта энергосбережения от использования архитектурных и инженерных решений, направленных на экономию энергетических ресурсов.

Первым же в России стало эталонное жилое здание, построенное в Москве в 8-м микрорайоне Куркино. Проект “Энергоэффективный жилой дом в микрорайоне Никулино-2″ был реализован в 1998-2002 гг. Минобороны РФ совместно с Правительством Москвы, Минпромнауки РФ, НП “АВОК” и ОАО “ИНСОЛАР-ИНВЕСТ” в рамках “Долгосрочной программы энергосбережения в г. Москве”, утвержденной совместным постановлением Правительства Москвы и Миннауки РФ № 36-РП-6 от 15 января 1998 г.

Целью проекта являлось создание, натурная апробация и последующее внедрение в жилищное строительство города новейших технологий и оборудования, обеспечивающих, как минимум, двукратное снижение энергозатрат на эксплуатацию жилого фонда.

В результате проведения комплексных научных исследований был применен ряд энерогэффективных конструктивных решений:

4. по повышению уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций, которые, за счет применения современных энергоэффективных материалов и качественного проекта, позволили снизить общие энергопотери здания на 34%.
5. по совершенствованию системы энергообеспечения здания.

В рамках описываемого проекта фактически впервые в России была построена теплонасосная система горячего водоснабжения многоэтажного дома. Поскольку режим работы тепловых насосов, использующих тепло земли и тепло удаляемого воздуха, постоянный, а потребление горячей воды переменное, система горячего водоснабжения оборудована баками-аккумуляторами.

Система горячего водоснабжения предусматривает два температурных уровня аккумуляции горячей воды. Первый – низкотемпературный – обеспечивается тепловыми насосами; второй – высокотемпературный – ТЭНами, работающими в ночное время суток.

Отопительные приборы – конвекторы, расположенные в подоконном пространстве. Регулирование их теплоотдачи производится терморегуляторами, установленными на конвекторах.

В здании установлена поквартирная двухтрубная горизонтальная система водяного отопления с теплосчетчиком на кухне и с термостатическими вентилями на каждом отопительном приборе. Эта система обеспечивает возможность поквартирного учета тепловой энергии и индивидуального регулирования температуры воздуха в помещениях без изменения теплового режима соседних помещений.

В результате осуществления проекта по расчетам специалистов головной научной организации НП “АВОК” удалось снизить энергопотери здания на 34%, а экономия энергии по сравнению с базовым домом составила 45,5%.

Ежегодная экономия энергии по сравнению с базовым вариантом составляет 589,1 МВт·ч, что приносит жителям энергоэффективного дома экономию в 2 млн руб. в год в ценах 2010 г.

Вывод: массовый переход к строительству энергоэффективных зданий обеспечит солидную экономию средств жителям, существенную экономию энергетических ресурсов для экспорта, который дает основные поступления в федеральный бюджет, и положительный экологический эффект.

Стартовавшая программа президентской комиссии по модернизации “Энергоэффективный квартал” и принятый в ноябре 2009 г. закон об энергоэффективности обещают сделать такие здания привычными для России. И в настоящее время строятся целые поселения с энергоэффективными домами.

Именно в России с ее суровым климатом необходимо повсеместно развивать строительство пассивных и условно-пассивных зданий, позволяющих не только экономить ресурсы, но и обеспечить комфортное существование человека даже в самые жестокие морозы.

4. Основные направления и способы энергосбережения

Пока до с.Самбург Пуровского района ЯНАО дойдут эти технологии можно и у себя дома экономить тепло  и энергию, если  следовать  советам:

1. Уходя – гасите свет! “Уходя, гасите свет!” – советский призыв к экономии электроэнергии остаётся актуальным и сегодня.

2. Но ещё лучше сменить традиционные “лампы Ильича” на современные энергосберегающие лампы. Первые расходуют до 95% электроэнергии на нагрев и только 5% на освещение. Компактные люминесцентные лампы устроены иначе, что позволяет экономить до 80% энергии при неизменной яркости освещения. Несмотря на то, что стоимость энергосберегающих ламп выше на 30-40%, срок их службы в среднем в 10-12 раз превышает жизненный цикл ламп накаливания.

3. Не оставляйте электроприборы в режиме ожидания. Даже в режиме ожидания бытовые приборы поглощают энергию.

4. Правильно установите холодильник. Холодильник – один из главных потребителей электроэнергии в наших домах. Он «любит» прохладные помещения.

5. Размораживайте холодильник два-три раза в год.

6. Готовьте еду на медленном огне. Для большинства кулинарных операций мощный нагрев не нужен. Обычно жидкость надо лишь довести до кипения, а затем доваривать еду на медленном огне. Используйте остаточное тепло конфорок: выключайте плиту немного раньше, чем еда будет готова.

7. Пользуйтесь посудой с дном, которое равно или чуть превосходит диаметр конфорки электроплиты. Электроплита – самый расточительный из бытовых электроприборов. Если телевизор расходует за год около 300 кВт/ч, холодильник примерно 450 кВт/ч, то электроплита – больше 1000 кВт/ч. Поэтому правильное обращение с электроплитой – один из главных способов экономии электроэнергии.

8. Почистите чайник от накипи. Накипь в чайнике проводит тепло почти в тридцать раз хуже, чем металл, поэтому существенно увеличивает количество энергии для кипячения воды.

9. Пользуйтесь остаточным теплом бытовых приборов.

10. Покрасьте стены и потолки в белый цвет. Гладкая белая стена отражает 80% лучей.

Для сравнения: темно-зеленая поверхность отдает только 15% света, черная – 9%.

11. Не пренебрегайте естественным освещением. Использование солнечного света – это один из самых существенных резервов экономии электрической энергии.

12. Используйте солнечные батареи. Самые современные солнечные батареи эффективно работают и при пасмурной погоде.

13. Не задвигайте батареи мебелью и не занавешивайте их шторами. Преграды мешают теплому воздуху равномерно распространяться по комнате и снижают теплоотдачу радиаторов.

14. Перекрасьте батареи в черный цвет, установите теплоотражающие экраны.

15. Утеплите окна!!! По оценкам специалистов, до 50% потерь тепла происходит через окна. Утепление окон может повысить температуру в помещении на 4–5°С и позволит отказаться от электрообогревателя.

16. Повесьте на окна толстые шторы. 

17. Нужно просто хорошо утеплить свой дом. Утеплите стены, пол, входную дверь дома, а также устранить щели между створом двери и рамой. Теплоотражающая пленка – оптически прозрачный материал со специальным многослойным покрытием, который устанавливается на внутреннюю поверхность наружной оконной рамы.  Пленка пропускает 80% видимого света, а внутри квартиры отражает около 90% теплового излучения, что позволяет сохранить тепло в помещении зимой и прохладу летом.

Эффективно  утеплить квартиру только изнутри – задача не очень простая, так как правильная теплоизоляция дома – комплексное мероприятие, затрагивающее и фасад.

Первая и важнейшая часть утепления квартиры - это окна и двери лоджий и балконов. Лучше заменить старые деревянные «советские» окна на современные стеклопакеты, желательно двухкамерные. Если такой возможности нет, то отремонтируйте старые окна. Во-первых, надо пройтись силиконовым герметиком по периметру стекла; во-вторых, поставить резиновые уплотнители на оконные рамы.

Хорошо помогает и замена старых радиаторов отопления на новые, более эффективные. Но зачастую замены окон и радиаторов все равно бывает недостаточно. В этом случае требуется утепление стен.

Основные  материалы, которые используются для утепления стен:

1. Минеральная и стекло вата.

2. Различные пенопласты и пенополиэтилены.

3. Пробковые изоляционные материалы.

Все из перечисленных материалов обладают низкой теплопроводностью и свою главную задачу – теплоизоляцию помещения – выполняют хорошо.

Строительство энергоэффективного дома требует применения технических решений, отличных от общепринятых. Основная цель заключается в сокращении потерь тепла и снижении затрат энергии, необходимой для обогрева дома. Важно, во время строительства энергосберегающего дома, найти баланс между затратами на строительство и затратами на эксплуатацию будущего дома.

18. Кроме этого можно провести агитационную кампанию: написать в школьную газету свои оригинальные идеи по вопросу энергосбережения, провести мероприятия: "День энергосбережения", "Месячник энергосбережения" и "Генеральная проверка энергосбережения" для обучения населения и повышения общественной активности. Провести акцию «Время менять привычки». Цель акции – доведение до сведения населения практических способов рационального использования топливно-энергетических ресурсов, которые позволят сэкономить семейный бюджет.

Я дома проводила мероприятия по экономии электроэнергии (беседа с родственниками, выключала свет в комнатах, переход на энергосберегающие лампы) и записывала показания счётчика.

Потребление электроэнергии в квартире с 12.03.2012 по 26.03.2012г.

Проведенные мною исследования показали, что применение энергосберегающих мероприятий приводит к экономии энергии.

За рассмотренный мною период, в среднем за неделю экономия электроэнергии в квартире (доме) составляет около 10 кВт · ч. Таким образом, за неделю мы сэкономили 2,4 кг топлива.

Следовательно, за неделю мы предотвратили попадание в атмосферу 1,056 м3 углекислого газа, наиболее опасного для окружающей среды.

5. Заключение

Таким образом, в ходе исследовательской работы я убедилась в том, что использование энергоэффективного дома позволит эффективно использовать энергию в быту и будет способствовать сохранению природных ресурсов. Если каждый у себя дома будет придерживаться принципа — разумно потреблять, а не распылять энергию, то есть разумно потреблять электроэнергию и экономно расходовать теплоэнергию, то тем самым каждый человек будет способствовать сохранению природы.

Использованные источники:

1. http://aenergy.ru - альтернативная энергетика.
2. "НОУ-ХАУС.ру" - новости строительства и строительных технологий.
3. http:// Середа обитания.ru.
4. Википедия - Пассивный дом.
5. dfn-stroika.ru - Строительный портал.
6. http://null-dom.ru – проект пассивного (энергоэффективного) дома.
7. http://tehsovet.ru – путеводитель по эффективным техническим решениям.
8.  Памятка для бережливых.  УО Государственный Институт Переподготовки Кадров «ГАЗ-ИНСТИТУТ».