Деятельностный подход к изучению энергосберегающих технологий

Костромитина О.Н.

Методист, преподаватель

ГБОУ СПО СО «Верхнепышминский механико-технологический техникум «Юность»

Деятельностный подход к изучению энергосберегающих технологий

Конец двадцатого века оказался временем коренной перестройки многих наших представлений. Техническая революция изменила жизнь, предоставила человеку такие возможности, о которых не могли мечтать наши родители. Человек легко убедил себя в том, что он хозяин на этой планете, но история свидетельствует, что хозяин не рачительный, живущий одним днем. Порой полученные знания не удается применить в нестандартных практических и жизненных ситуациях. В связи с этим система образования взяла курс на деятельностный подход в обучении.

По утверждению Бернарда Шоу, единственный путь, ведущий к знанию, - это деятельность. Знание должно быть не репродуктивным, а деятельностным. Другими словами, его надо применять, искать условия и границы применимости, находить новые связи и соотношения, рассматривать в разных моделях и контекстах.

Общая тенденция перехода на энергосберегающие технологии требует кадры, готовые к внедрению и обслуживанию нового промышленного и жилищно-коммунального энергосберегающего оборудования. Нужны специалисты разных уровней: как выпускники высших учебных заведений, так и среднеспециальных.

В нашей образовательной организации выпускаются техники по специальности «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования». Поэтому приоритетны меры по сокращению потребления электроэнергии при овладении знаниями по энергетике. Кроме того, очевидна необходимость введения учебного материала по сбережению других видов энергии, в частности тепловой, так как от мероприятий по сбережению тепла ощутима явная выгода.

Большое количество часов в изучении дисциплины «Энергосбережение» отводится практическим занятиям. В качестве иллюстративного материала к данному подходу в изучении учебного материала можно предложить план проведения практического занятия на тему: Светотехнический расчет и технико-экономическое сравнение вариантов осветительного оборудования.

Цели:

• на основе расчета определить количественное и качественное соответствие имеющихся светильников с полученными данными;

Задачи:

• сделать светотехнический расчет жилищно-коммунального помещения;

• сравнить технико-экономические показатели ламп и определить срок окупаемости мероприятия по замене старых люминесцентных ламп на новые - энергосберегающие.

Форма: работа в группах.

Задание для I группы:

Определить количество ламп в стандартном учебном помещении с размерами 6м Х 9м, высотой 3м и сравнить полученные данные с реальным количеством светильников в аудитории.

1. Светотехнический расчет.

   1. Определяем индекс помещения:

i_п = = = 1,8

где А, Б - длина и ширина помещения, м

h - высота подвеса светильника, м.

1. 2. Определяем норму освещенности в зависимости от характеристики зрительных работ. Например, Ен = 300лк на обычных столах и партах.

   3. Определяем коэффициент отражения:

ρ_п = 70% ρ_с = 50% ρ_р = 10%

где ρ_п - коэффициент отражения потолка;

ρ_с - коэффициент отражения стен;

ρ_р - коэффициент отражения рабочей поверхности.

1. 4. Определяем тип светильника и ламп: ЛСП02-2Х40-10-12 с люминесцентными лампами ЛБ-40.

   5. Находим коэффициент использования светового потока Uоу, который зависит от типа светильника; индекса помещения; коэффициента отражения потолка, стен и рабочей поверхности

Uоу = 0,65

1. 6. Рассчитываем высоту подвеса светильника:

h = H - (h_р + h_свеса) = 3 - (0,8 + 0,2)

где H - высота помещения, м

h_р - высота рабочей поверхности, м

h_свеса- высота свеса светильника, м.

1. 7. Определяем расстояние между светильниками в зависимости от наивыгоднейшего отношения L ≤ 0,8 h

L ≤ 0,8 2 = 1,6м

1. 8. После размещения светильников на потолке, определяем их необходимое количество 15.

   9. Рассчитываем световой поток одной лампы:

= = 2866лм

где Ен - нормируемое значение освещенности, лк;

Кз - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации осветительной установки;

n - количество светильников, шт;

z - коэффициент, характеризующий неравномерность освещения;

S - площадь помещения, м.

1. 10. Проверяем соответствие фактической освещенности нормируемой:

= 300 = 334лк

где Еф - фактическая освещенность, лк;

Ен - нормируемая освещенность, лк;

Фф - фактический световой поток, лм;

Фр - расчетный световой поток, лм.

Вывод: Фактическая освещенность превышает нормируемое на 11%, но это входит в допустимые пределы. Допускается отклонение Еф от Ен на -10% +20%.

Задание для I I группы:

Рассчитать суммарные затраты и срок окупаемости при замене старых люминесцентных ламп на новые - энергоэкономические. Определив тем самым ожидае6мую прибыль.

2. Технико-экономический расчет.

Для удобства вычислений их можно представить в таблице.

ЛБ36-энергоэкономичная люминесцентная лампа

ЛБ40- люминесцентная лампа

Р, кВт

0,036

0,04

Мощность лампы

Цл, руб

38

22

Цена лампы

СС, ч

15000

7000

Срок службы

Цэ/э, руб/кВт

0,96

0,96

Цена электроэнергии за 1кВт в час

Зд, дн

213

213

Количество зимних дней в году

Тз, ч

8

8

Дневная продолжительность горения лампы в зимний период времени

∑Тз, ч

1704

1704

Суммарное количество часов, которое горит лампа за весь зимний период

∑Тз = Зд Тз

Лд, дн

152

152

Количество летних дней в году

Тл, ч

4

4

Дневная продолжительность горения лампы в летний период времени

∑Тл, ч

608

608

Суммарное количество часов, которое горит лампа за весь летний период

∑Тл = Лд Тл

∑Тг, ч

2312

2312

Суммарное количество часов, которое горит лампа за весь год

∑Тг = ∑Тз + ∑Тл

Wз, кВт

61,344

68,16

Количество электроэнергии потребляемое зимой Wз = Р ∑Тз

Wл, кВт

0,576

0,64

Количество электроэнергии потребляемое летом Wл = Р ∑Тл

Wг, кВт

61,92

68,8

Количество электроэнергии потребляемое за год Wг = Wз + Wл

Сэ, руб

59,4

66,0

Стоимость электроэнергии Сэ= Wг Цл

Прибыль

Сумма затрат 1год

97,4

88,0

-9,4

Сумма затрат 2год

156,9

154,1

-2,8

Сумма затрат 3год

216,3

264,1

47,8

Сумма затрат 4год

275,8

330,2

54,4

Сумма затрат 5год

335,2

396,2

61,0

Сумма затрат 6год

394,7

506,3

111,6

Сумма затрат 7год

454,1

572,3

118,2

Вывод: окупаемость при замене старых ламп на новые предполагается на третьем году эксплуатации и прибыль должна составить 47,8 рублей, и по нарастающей, на седьмом году 118,2 рублей. Эти выводы делаются студентами, и спикеры от каждой группы сообщают о результатах работы.

В качестве самостоятельной работы или домашнего задания целесообразно предложить изучение энергозатрат в других аудиториях и выработать свои предложения.

Таким образом, представляется, что неотъемлемой частью любого образования (гуманитарного или технического) должно стать введение в традиционные уроки различных творческих заданий с осмысливанием ситуаций, сравнением и выводом результатов, т.е. занятий сопряженных с деятельностью, слитых с нею.