Конкурс школьных проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания»

Вид материала

Конкурс

Содержание Электронная почта: sch-lensosh@mail.ru Содержание проекта Полученный или ожидаемый результат ФИО ответственного лица Ленинского района ЕАО Цель работы Стоимость (руб.) Схема восходящих токов воздуха с высотой на склонах Чуркинского хребта

Подобный материал:

• Конкурс школьных проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания», 102.5kb.
• Конкурс школьных проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания», 92.71kb.
• Конкурса школьных проектов по энергоэффективности, 313.57kb.
• Конкурс школьных проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания», 157.83kb.
• Конкурс проектов по энергоэффективности «Энергия и среда обитания», 112.11kb.
• Конкурс проходит по двум направлениям, 92.94kb.
• Тема урока: «Среда обитания организмов. Экологические факторы» Цели и задачи урока:, 137.7kb.
• Тема: Среда обитания и экологические факторы, влияющие на живые организмы, 63.17kb.
• Лекция №1 от 10. 02. 2007г. Тема №1: Человек и его среда обитания, 7.15kb.
• Конкурс научно-образовательных проектов «Энергия будущего 2006», 162.44kb.

Международный конкурс школьных проектов по энергоэффективности

«Энергия и среда обитания»

2010 – 2011 учебный год

Страна: Российская Федерация
Название конкурсной работы: Перспективы использования альтернативных источников энергии для решения проблем энергоснабжения и энергосбережения Ленинского района ЕАО.
Номинация 2 А. Проект энергосбережения в местном сообществе.
Тендитный Артем , 17 лет Блинов Максим, 16 лет
Руководители: Козленя Галина Гаврииловна, учитель географии Акентьева Надежда Борисовна, учитель физики
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа с.Ленинское» ЕАО
Адрес: 679370 ЕАО с.Ленинское. улица Октябрьская, 6
Телефон: 8 (42 663) 21-4-51	Факс - нет
Электронная почта: sch-lensosh@mail.ru
Аннотация проекта: В данной работе изучены потребности Ленинского района ЕАО в энергии и предложены пути решения энергоснабжения и энергосбережения, используя альтернативные источники энергии и достижения научно-технического прогресса. Считаем, что заявленная нами тема актуальна.
Содержание проекта: Проведены исследования климатических условий местности, изучены потребности в энергоснабжении района, характеристики ветровых установок и новых источников света. Предложено использовать для энергосбережения ветровые двигатели, новые уличные фонари на солнечных батареях. В быту для энергосбережения использовать светодиоды, малогабаритные электролюминисцентные лампы.
Полученный или ожидаемый результат: Данный проект вызвал интерес администраций района и области. В районной газете «Амурская нива» №29 от 29 апреля 2010г. освещены вопросы учащихся по предложенной теме. В рамках муниципальной целевой программы энергосбережения и повышения экономической эффективности выпущена листовка «Используйте энергосберегающие приборы!» В областной газете «Биробиджанская звезда» 5 июля 2010г. опубликована статья «Держать по ветру».
Мы согласны на опубликование материалов нашего проекта в буклете, на Интернет – сайте или других публикациях SPARE/ ШПИРЭ
Дата заполнения регистрационной формы: 11.01.2011 года
ФИО ответственного лица: Игнатова Ирина Николаевна, директор МОУ СОШ с.Ленинское

Перспективы использования альтернативных источников энергии для решения проблем

энергоснабжения и энергосбережения

Ленинского района ЕАО

Гипотеза: Решение проблемы энергоснабжения Ленинского района путём использования альтернативных источников энергии возможно.

Цель работы: Изучение потребности района в энергии и предложение путей решения проблемы.

Для достижения цели нам необходимо выполнить задачи:

1. изучить потребности района в энергии за год и по сезонам года;
   
2. дать оценку альтернативным источникам энергии Ленинского района;
   
3. предложить модель использования эффективных альтернативных источников энергии для решения проблемы потребности района в энергии.
   

Для достижения цели и решения задач мы использовали следующие методы:

• частично-поисковый;
  
• исследовательский;
  
• аналитический;
  
• наблюдение.
  

Мы считаем, что заявленная нами тема актуальна. Все мы жадно слушаем любые энергетические сенсации, ожидая чуда, которое спасёт человечество от энергетического голода. Оно, несомненно, произойдёт, ибо ископаемое горючее дорожает и вот-вот вообще будет исчерпано. Значит, людям надо думать…

Мы уверены, что в экономике необходимо полнее использовать энергию природы, то есть так называемые альтернативные источники: энергию Солнца, ветра, приливов, внутреннюю энергию Земли, биомассу растений и так далее. Из всех перечисленных источников энергии для Ленинского района приемлемо использовать энергию ветра и Солнца. Не менее важно применять энергосберегающие технологии. Эти проблемы мы попытаемся раскрыть в своей работе.

Чтобы определить потребности района в энергии, мы обратились в «Энергосбыт ЕАО», который является получателем энергии от ОАО «ДЭК». Откуда располагаем сведениями о транспозиции.




Главными потребителями электроэнергии в районе являются:

1. ОАО «Единый заказчик»
   
2. ВЧ 2495 (моряки-пограничники)
   
3. ВЧ Бабстовского гарнизона
   
4. Асфальтный завод (камнедробильный цех)
   
5. Частные предприятия по производству хлебобулочных изделий
   
6. Кирпичный завод ООО «Золотой дракон» и т.д.
   

В зимнее время потребление энергии больше, чем летнее, Проанализировав изменение стоимости одного 1кВт/ч энергии по годам, установили, что за период с 1995 года по 2009 стоимость его увеличилась с 0,6 руб. до 1,64 руб., то есть в 2,5 раза:

Годы	Стоимость (руб.)	Годы	Стоимость (руб.)
1995	0,60	2002	1
1996	0,63	2003	1,09
1997	0,87	2004	1,20
1998	0,94	2005	1,36
1999	0,96	2006	1,54
2000	0,90	2007	1,46
2001	0,93	2008	1,54
		2009	1,64

Такой рост объясняется подорожанием топлива и его транспортировкой, используемого на ТЭС.

Как снизить зависимость района от ДЭК?

Предлагаем использовать альтернативные источники энергии, а именно энергию ветра и солнца.

Мы знаем, сейчас ветроэнергетические станции вырабатывают энергию в Дании (20%), в Швеции, Норвегии и других странах Западной Европы, которые используют постоянные Западные ветры, благодаря силе Кариолиса. А наши ближайшие соседи КНР? К концу 2010 года объем выработки ветровой электроэнергии корпорацией Годянь планируется достичь 6 миллионов киловатт. Это составит почти 40 процентов общей мощности. В настоящее время в Китае действует 3311 ветровых электростанций, отмечает Жэньминь жибао. И дополняет, что в перспективе ветер станет одним из основных в КНР источников электроэнергии. К 2020 году предприятия данного сектора энергетики будут вырабатывать в общей сложности до 30 миллионов киловатт.

Ленинский район расположен в так называемой Амурской воздушной трубе.

Анализируя данные метеостанции Ленинское, мы вычертили розу ветров и установили, что преобладающие ветры северо-западные и западные зимой, а летом восточные и юго-восточные. Штиль наблюдается крайне редко, чаще в сентябре, а в течение суток - в 4 утра. Скорость меняется как в течение суток, так и года.



Роза ветров (метеостанция Ленинское)

Средняя скорость ветра составляет 3-9 м/с. Наиболее ветряными месяцами являются конец марта, начало апреля и ноябрь, когда скорость превышает 13-15 м/с. По мировой классификации Дальний Восток, а значит и наш район, относится к самым ветряным зонам, где среднегодовая скорость ветра на высоте 80 метров составляет 11-12 м/с.

Мы знаем, что причиной ветра является разность давлений на одном уровне. Получить разницу возможно и с высотой. Так, на каждые 12 метров давление меняется на 1 мм рт ст. Следовательно, предлагаем установить ветровые двигатели на отрогах Чуркинского хребта (300-500 метров), Даурского (200 метров), Биджанских остряков (150-250 метров).

На этих горных массивах имеется разница в давлении от 16 до 20 мм рт ст.

Схема восходящих токов воздуха с высотой на склонах Чуркинского хребта



Следовательно, потоки воздуха от подножия к вершинам поднимаются всегда!

Мы предлагаем использовать ветровые двигатели мощностью 5000 Вт., считаем, что он наиболее приемлем по своим характеристикам для установки на отрогах исследуемых хребтов на высоте до 100 метров. Количество их зависит от потребностей в энергии населенных пунктов, расчет можно сделать по калькулятору.

В Интернете мы обнаружили своеобразный калькулятор позволяющий вычислить мощность нужного нам генератора в зависимости от скорости ветра и местоположения. Предлагаемый расчет на Екатерино-Никольское, как и с.Ленинское, это открытая местность. Для работы фена, музыкального центра и 2-х телевизоров при скорости ветра 7 м/с необходим ветроагрегат на 5,5 кВт.



Мы предлагали расположить ветровые двигатели на отрогах хребтов для снабжения электроэнергией населённых пунктов района (Чурки, Ленинское, Лазарево, Биджан).



Пока мы ведём дискуссию, наши соседи на правом берегу Амура построили свыше 76 «ветряков».

Так как Ленинский муниципальный район имеет тесные экономические связи с провинцией Хей-Лудзян (КНР), то сложностей с покупкой, доставкой и установкой не должно быть.

Мы также предлагаем использовать энергию Солнца. Следует отметить, что светильники, применяемые для уличного освещения городов РФ, безнадёжно устарели. В них теряется до 30% светового потока, создаваемого газоразрядными лампами.

Делегация учителей нашей школы в октябре 2009 года посетила город – побратим Ичунь, в котором обратили внимание на уличное освещение. Вот бы нам в село! Уличные фонари днём накапливают в аккумуляторах преобразованную фотоэлементами в электрическую солнечную энергию, причём даже в пасмурный день, ночью от аккумуляторов работает высокоэкономичная ксеноновая лампа. Особенности таких фонарей в том, что их установка не требует каких-либо технических знаний, для них не нужно тянуть электропровода, устанавливать счетчики и изолировать кабели. Эти светильники способны освещать территорию на протяжении всей ночи, а на рассвете световой сенсор отключит солнечный светильник, и он будет заряжаться в течение всего светового дня.

Мы подсчитали, что улицу Ленина нашего села освещают 51фонарь, которые потребляют 4300 кВт в месяц, что составляет 13521 рубль. В год – 162256 руб. 72 коп. Мы считаем, что затраты на покупку и установку фонарей на солнечных батареях окупятся за полгода.

Но одно дело получить энергию, важно её – сэкономить!

В настоящее время промышленность предлагает новые источники света. Нам казалось, что это далёкое будущее. Но уже сегодня на смену лампам накаливания пришли малогабаритные люминесцентные лампы. Эти лампы приводят к пятикратному снижению потребляемой электрической энергии, уменьшают токовые нагрузки на электрическую проводку и другие установочные элементы.

Данные, полученные при освещенности рабочего места ученика в домашней обстановке убедили нас в значительной экономии электроэнергии. Проводя измерения и подбирая лампы соответствующего типа и мощности, мы не только экономим средства, но обеспечиваем оптимальную работу органов зрения.

Но мы считаем, что можно сэкономить даже на малогабаритной люминесцентной лампе. Вы скажете: «Каким образом?». Для этого существуют светодиоды. Одиннадцать лет назад изготовлен первый такого рода источник, дающий белый свет, что делает возможным заменить в будущем электролампу светодиодом. Светодиод площадью менее 1 см² может давать столько же света, сколько 60-ваттная лампа, но его электрическая мощность составит только 3Вт.

В настоящее время в ЖКХ используют светильник светодиодный СОЛ -1.

Угловое распределение силы света светильника СОЛ-1 составляет 100⁰. По техническим данным, это хороший угол распределения силы света.

В институте теплофизики СО РАН на основе исследований низкочастотных (~ 10 кГц) индукционных разрядов «трансформаторного типа» были разработаны и созданы экспериментальные образцы индукционных безэлектродных газоразрядных ламп различной мощности – от 100Вт до 100кВт и сроком службы до 60000 часов.

Технико-экономические преимущества:

• световая отдача ~30 Лм/Вт,
  
• мощность 100Вт до 100 кВт,
  
• полный световой поток 3000 – 15000 Лм,
  
• срок службы ~ 50-60 тысяч часов.
  

Области применения:

• архитектурная подсветка зданий;
  
• применение в качестве сигнальных огней на взлетно-посадочных полосах аэродромов;  
  
• высотных конструкциях и зданиях, а так же:
  
• коммунальное хозяйство;
  
• различные отрасли промышленности (освещение улиц, площадей городов, ЖД станций, буровых вышек, карьеров, применение в фотохимической промышленности для обеззараживания воды и продуктов ультрафиолетовым излучением и т. д.)
  

Таким образом, сфера применения индукционных источников света очень широка.При этом особое внимание уделяется проблеме экологической безопасности разрабатываемых ламп – проблеме создания эффективных безртутных источников света.

Мы предлагаем в нашем районе использовать: ветровые двигатели, новые уличные фонари и энергосберегающие источники света. Мы хорошо понимаем, что Дальневосточная энергетическая компания будет сопротивляться, так как понесёт убытки, но хороший хозяин должен заботиться о своей выгоде.

С работой по данной проблеме мы выступали 22 -23 апреля 2010года на V региональ-ной молодежной научно-практической конференции «Молодежные исследования и инициативы в науке, образовании, культуре, политике». В газете «Биробиджанская звезда» от 7 июля 2010 года опубликована статья «Держать по ветру», в которой изложены материалы исследований и предложены пути решения проблемы энергоснабжения и энергосбережения в Ленинском районе ЕАО. При разработке Муниципальной целевой программы энергосбережения и повышения экономической эффективности использованы рекомендации, выдвигаемые в нашей работе, и выпущены листовки «Экономь энергию!»