Dane informacyjne

2. Dane informacyjne • Nazwa szkoły: • Zespół Szkół Ogólnokształcących Gimnazjum w Knyszynie • ID grupy: 96/91_mp_g1 • Opiekun: Małgorzata Wojtecka • Kompetencja: Matematyczno-przyrodnicza • Temat projektowy: Małe pstryk • Semestr/rok szkolny: I/2011/2012

3. Cele projektu: • Poszerzenie wiedzy dotyczącej energii elektrycznej i sposobów jej wytwarzania. • Poznawanie sposobów racjonalnego korzystania z urządzeń elektrycznej w gospodarstwie domowym. • Zapoznanie ze sposobami reagowania na sytuacje zagrożenia porażeniem prądem elektrycznym. • Wyrabianie umiejętności wykonywania pomiarów zużycia prądu elektrycznego przez poszczególne urządzenia. • Rozwijanie umiejętności wykonywania obliczeń zużycia prądu elektrycznego (przez poszczególne urządzenia elektryczne i w całym gospodarstwie domowym) oraz kosztów tego zużycia. • Kształtowanie umiejętności wnikliwej obserwacji, porównania i wnioskowania.

4. Jak wyglądałoby nasze życie bez prądu? Na zajęciach zastanawialiśmy się jak ludzie kiedyś mogli żyć bez prądu? W dzisiejszych czasach nawet ciężko to sobie wyobrazić. Podamy przykład: pewnego listopadowego dnia nie było w naszej miejscowości prądu. Nie brzmi to źle, gdyby nie to, że do każdej wykonywanej czynności potrzebowaliśmy prądu! Wróciwszy ze szkoły wykończeni i oczywiście głodni. Ale jak sobie coś przygotować, skoro nie możemy odgrzać w mikrofalówce obiadu pozostawionego przez mamę?! Dalej, po kilkuminutowej krzątaninie w poszukiwaniu jakiegoś zajęcia nie możemy nic robić, ponieważ do wszystkiego potrzebny jest prąd: na komputerze „nie posiedzimy”, telewizora nie obejrzymy, no jak tu żyć?! Widocznie jakoś się da, skoro jeszcze nie tak dawno ludzie dawali sobie radę bez elektryczności..  Zastanawiające jest również to, jak ludzie kiedyś wykonywali proste, codzienne czynności, np.: pranie, gotowanie wody na herbatę, prasowanie oraz jak przechowywali żywność ? Nie do pomyślenia bez prądu!!!

5. Surowce, z jakich wytwarza się energię elektryczną w Polsce Źródła energii dzielą się na: Źródła energii odnawialne nieodnawialne • Energia słoneczna • Biomasy (biopaliwo, biogazy) • Energia wiatru • Pływy morskie • Energia geotermalna • Energia cieplna oceanu • Gaz ziemny • Ropa naftowa • Węgiel kamienny • Węgiel brunatny

6. Źródła energii odnawialnej m.in.. Źródło wiatru Biopaliwo Pływy morskie

7. Źródła energii nieodnawialnej Gaz ziemny Ropa naftowa Węgiel brunatny Węgiel kamienny

8. Rodzaje elektrowni w Polsce Elektrownia wodna to zakład przemysłowy zamieniający energię spadku wody na elektryczną. Gdzie się znajduje ? Elektrownia Bobrowice I na Jeziorze Modrym, Elektrownia Czchów na Dunajcu, Elektrownia Wodna we Włocławku na Wiśle i inne. Na rzekach, jeziorach i sztucznych zbiornikach wodnych. Czy są ekologiczne ? Tak, ponieważ podczas wytwarzania energii przez elektrownię wodną do atmosfery nie dostają się żadne zanieczyszczenia, a poziom emitowanego hałasu (ze względu na małą prędkość obrotową turbin) jest niski.

9. Elektrownia cieplna (konwencjonalna) – zespół urządzeń produkujący energię elektryczną wykorzystując do tego celu szereg przemian energetycznych. Energia cieplna powstaje zwykle w wyniku spalania paliwa, ale może pochodzić z innych źródeł, np. ciepło odpadowe z dowolnych procesów technologicznych, źródeł geotermalnych, energii słońca. Gdzie się znajduje ? Polsce jest 55 cieplnych elektrowni, które wytwarzają 90% energii naszego kraju. Opalane są w 60% węglem kamiennym, a w 38% węglem brunatnym. Sprzyjające warunki: • dostęp do paliwa, • możliwość łatwego poboru wody, • bliskość rynku zbytu energii

10. Elektrownia wiatrowa to zespół urządzeń produkujących energię elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe.  Wpływ na środowisko? Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, gdyż pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa.

11. Elektrownia węglowa- to energia elektryczna w elektrowni węglowej wytwarzana jest przez duże prądnice zwane generatorami. Generator napędzany jest przez turbinę parową. Parę wytwarza się w kotłach. Wytworzona w kotle para znajduje się pod wysokim ciśnieniem. W kotle spala się węgiel, ale także olej opałowy lub gaz. Wysokociśnieniowa para trafia do turbiny parowej i napędza jej łopatki. Zespół Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin

12. Wady elektrowni węglowej - Spalanie węgla powoduje duże zanieczyszczenie środowiska naturalnego. - Węgiel jest odpowiedzialny za postępowanie takich zjawisk jak efekt cieplarniany czy kwaśne deszcze. - Zużycie węgla ciągle się zwiększa, a jego wydobycie jest coraz bardziej kosztowne. - Wydobycie 3 mln ton węgla spalanych rocznie w elektrowni o mocy 1000 MW powoduje średnio śmierć 3 górników pod ziemią. - Według danych zebranych w różnych krajach szacuje się, że typowa elektrownia węglowa o mocy 1000 MW powoduje przedwczesną śmierć 100-500 osób rocznie. - Jest surowcem nieodnawialnym, więc kiedyś się skończy.

13. Zalety elektrowni węglowej - Mniejsze są koszty budowy elektrowni węglowej niż elektrowni atomowej, - Wytwarza tańszy prąd. - Odpady z tej elektrowni nie są tak uciążliwym zagrożeniem dla środowiska jak np. elektrowni atomowej. - W przeciwieństwie do innych skał węgiel wydziela dużo ciepła i energii.

14. Co to jest elektrownia jądrowa? Elektrownia jądrowa – obiekt przemysłowo-energetyczny (elektrownia cieplna), wytwarzający energię elektryczną poprzez wykorzystanie energii pochodzącej z rozszczepienia jąder atomów, najczęściej uranu (uranu naturalnego lub nieco wzbogaconego w izotop 235U), w której ciepło konieczne do uzyskania pary wodnej, jest otrzymywane z reaktora jądrowego.

15. Zalety elektrowni jądrowej • W porównaniu do innych nienaturalnych sposobów wytwarzania energii powoduje stosunkowo niewielkie szkody w środowisku naturalnym, • Eliminuje problemy usuwania i składowania lotnych popiołów, • Można w nich produkować energie praktycznie bez końca (surowce niezbędne do produkcji praktycznie są niewyczerpalne) • Redukuje dwutlenek węgla ze środowiska, • Tańszy niż inne, sposób wytwarzania energii, • Ogranicza eksploatację paliw kopalnych, • Nie wymaga hałaśliwych urządzeń do nawęglania.

16. Wady elektrowni jądrowej • Brak miejsca na składowanie odpadów promieniotwórczych, szkodliwych dla zdrowia organizmów żywych, • składowiska odpadów jądrowych mogą spontanicznie zacząć spalanie bez ostrzeżenia • Możliwość skażenia wód, powietrza i gleb znajdujących się w rejonie składowania odpadów, • W przypadku awarii reaktora zagrożenie skażenia radioaktywnego, • Kosztowna w budowie, • Nuklearnej katastrofy, które często występują ogromne ilości wydawania promieniowania, • Reaktory jądrowe mają około czterdziestu do pięćdziesięciu lat, więc są one bardzo wydajne, jednak mogą zawodzić, ich odnowa jest bardzo kosztowna, • Ludzie mogą wykorzystywać energię jądrową w sposób niekontrolowany, np. przy pomocy broni jądrowej.

17. Jakie są szanse na budowę elektrowni jądrowej w Polsce? Najważniejsze zadania jakie stoją przed przemysłem jądrowym, aby zyskać poparcie społeczne i polityczne to: obniżenie kosztów budowy elektrowni przy jednoczesnym zwiększaniu bezpieczeństwa, zaproponowanie możliwych do zaakceptowania społecznego sposobów na przechowywanie i składowanie odpadów radioaktywnych, a także udoskonalanie systemów zapobiegających rozprzestrzenianiu się broni. W dzisiejszych czasach energetyka jądrowa, obok hydroenergetyki i energetyki związanej z pozyskiwaniem energii z siły wiatru czy promieni słonecznych, jest jednym z najbardziej zalecanych źródeł energii elektrycznej. Jednak ten rodzaj energetyki budzi silne kontrowersje, ma zarówno oddanych zwolenników, jak i zagorzałych przeciwników.

18. Struktura wykorzystywania źródeł energii w Polsce i ich wpływ na stan środowiska przyrodniczego Produkcja i wykorzystywanie energii stwarza od lat wiele problemów w różnych regionach świata. Przy obecnym poziomie eksploatacji – węgla kamiennego starczy na 197 lat, węgla brunatnego na 293 lata, ropy na 40-45 lat, gazu na 56 lat!

19. Negatywny wpływ struktury produkcji energii elektrycznej na środowisko przyrodnicze Według szacunków ponad 63% otrzymywanej na Ziemi energii pochodzi ze spalania (węgli, drewna, odpadów itp.) Prowadzi do degradacji środowiska przyrodniczego czego rezultatem są: wzrost efektu cieplarnianego, kwaśne odpady, smog, hałdy, leje depresyjne, stepowienie roślinności, szkody górnicze. W Polsce największe zniszczenia tego rodzaju występują w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym.Spalanie węgla brunatnego w elektrowniach polskich, niemieckich, czeskich spowodowało klęskę ekologiczną w górach Izerskich.

20. …i wszystko co należy o nim wiedzieć Prąd elektryczny… • Warunkiem przepływu prądu jest połączenie źródła i odbiorników energii w tak sposób, aby tworzyły układ zamknięty • Prąd w obwodzie charakteryzujemy podając jego natężenie • Źródła prądu charakteryzujemy podając ich napięcie

21. Natężenie prądu • Wskazuje, czy skutki przepływu prądu są mniejsze czy większe, • Natężenie w fizyce oznaczamy symbolem I, • Jednostką jest amper (A), • Urządzeniem mierzącym natężenie jest amperomierz.

22. Moc i praca prądu • Mocprądu elektrycznego (P) obliczamy ze wzoru: P = U*I • Pracę prądu (W) płynącego w danym odbiorniku energii obliczamy ze wzoru: W = U*I*t Jednostkami pracy są dżul (J) i kilowatogodzina (kWh)1J = 1V*1A*1s 1kWh = 3,6MJ

23. Opór elektryczny • Opór elektryczny to iloraz napięcia i natężenia R = U/I • Jednostką oporu elektrycznego jest om (Ω) • Opór zależy od rodzaju materiału, z którego wykonany jest przewód, jego długości i grubości

24. Prawo Ohma Prawo Ohma – natężenie prądu płynącego przez odcinek obwodu jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego między jego końcami I = U/R Ważne! Opór metali rośnie ze wzrostem ich temperatury

25. Jak budujemy obwody elektryczne ? W prostym obwodzie zbudowanym z żarówki, baterii i dwóch przewodów, prąd płynie od dodatniego końca (bieguna) baterii, przez pierwszy przewód, włókno żarówki (jest to także rodzaj przewodu), drugi przewód i z powrotem, tyle że do ujemnego końca baterii, dalej przez baterię do bieguna dodatniego. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez włókno, podgrzewa się ono i żarówka świeci.

26. Przykłady obwodów elektrycznych

27. Połączenia szeregowe i równoległe odbiorników • Połączenie szeregowe – przez wszystkie odbiorniki płynie prąd o takim samym natężeniu (rys. A) • np. w amperomierzu • Połączenie równoległe – prąd przepływający rozdziela się na poszczególne gałęzie obwodu (rys. B) • np. w woltomierzu

28. Zużycie prądu w naszych domach Zebraliśmy informacje o wykorzystywaniu prądu el. w naszych domach. Głównymi urządzeniami, których używamy to: mikrofalówka, komputer, lodówka, pralka, telewizor i czajnik elektryczny. Obliczaliśmy czas wykorzystywania sprzętów dziennie, później miesięcznie i jaki „przyszedłby” do nas rachunek za prąd.  Tak przedstawiał się wykres Marioli, (c.d.)

29. Wykres miesięcznego wykorzystania i kosztu zużycia energii przez urządzenia

30. Tak wyglądały wykresy Magdy i Eweliny

31. Tak Adriana,

32. A tak Kuby

33. Jakzaoszczędzićenergię?

34. JEDEN Z POŻERACZY ENERGII - TELEWIZOR Największym pożeraczem energii w domu może być telewizor. Często włączamy telewizor od razu po powrocie do domu i wyłączamy go dopiero przed pójściem spać, czasami nawet na niego nie patrząc. Najbardziej energochłonne są telewizory plazmowe. Zakładając pracę przez 6 godzin dziennie roczny koszt prądu zużywanego przez plazmę to ponad 200 zł. W przypadku telewizorów LCD koszty mogą być o połowę mniejsze, więc jeżeli zależy nam na oszczędzaniu energii, warto wybierać tego typu telewizory. Ponadto, lepiej wyłączać telewizor, gdy go nie oglądamy.

35. Sprzęt audio • Nie zostawiać urządzeń w funkcji czuwania, • Wyłączać urządzenia bezpośrednio po ich użyciu, • Zmniejszać głośność urządzenia, ponieważ im głośniej, tym większe zużycie prądu.

36. Kuchenka elektryczna Im większa płyta, tym większe zużycie energii. Gotowanie na płytach ze zmienną wielkością grzejnika, pozwala zaoszczędzić ok. 15% energii. Nie gotujmy bez przykrycia, bo wydłuża to proces gotowania. Przykrywanie garnków zmniejsza zużycie energii od 15% do 50%.

37. Pralka Gdy mamy pełny wkład do pralki - pierzemy, gdy nie zgromadziliśmy pełnego wkładu - ustawiamy odpowiedni program (np.1/2 wody lub inny program oszczędnościowy). Większość proszków/płynów do prania dostępnych na rynku skutecznie dopiera już w temperaturze 40 stopni - można zatem prać w najniższej możliwej temperaturze. Pranie wstępne należy stosować tylko przy silnie zabrudzonej odzieży.

38. Lodówka • Często odmrażać • Należy dbać o prawidłowy stan uszczelek • Nie otwierać zbyt często • Krata skraplacza lodówki nie może być przykryta

39. Oświetlenie • W miejscach, gdzie przez dłuższy czas nikogo nie ma należy zgasić światło. • Przy krótkim czasie świecenia należy stosować tradycyjne żarówki. • Wymienić żarówki na żarówki o mniejszej mocy.

40. Aby zmniejszy zużycie energii • Wyłączaj komputer, gdy nie jest potrzebny przez dłuższy czas • usuwaj niepotrzebne skróty z pulpitu – duża liczba ikon na pulpicie spowalnia komputer, przez co pracujesz dłużej i zużywasz więcej energii, • jeśli możesz, korzystaj z laptopa – potrzebuje on mniej prądu niż sprzęt stacjonarny , • po naładowaniu odłączaj zasilacz laptopa od sieci (to samo dotyczy ładowarek telefonów komórkowych), • zastanów się, jak duży monitor jest ci potrzebny do pracy – im większy, tym większe zużycie energii, • ustaw system komputerowy w trybie oszczędności energii , • wyłączaj monitor w czasie dłuższych przerw, • zastosuj takie ustawienia, aby monitor po 10 minutach nie używania wyłączał się całkowicie, • zainwestuj w żarówki energooszczędne (świetlówki kompaktowe), które zużywają ok. 80 % mniej prądu i są trwalsze 5- 10 razy bardziej niż tradycyjne.

41. Jak oszczędzać energię elektryczną w gospodarstwie domowym ? Te pytanie zadaliśmy naszym rodzicom.  Odpowiadali: wyłączać światło podczas gdy np.: ogląda się telewizor, nie umieszczać lodówki obok grzejnika, bo lodówka musi pobrać więcej prądu, aby utrzymać odpowiednio niską temperaturę, odłączać ładowarkę od źródła prądu, gdy skończy się ładować telefon oraz używać żarówek energooszczędnych. Wszystkie odpowiedzi są prawidłowe.  Tak więc tym razem rodzice zdali egzamin, ale to było banalnie proste… 

42. Na co zwracać uwagę przy zakupie sprzętu, aby był energooszczędny ? A propos żarówek energooszczędnych! Nie tylko żarówki są energooszczędne, istnieją również takie zmywarki, pralki i inne sprzęty domowe. ..

43. Co oznacza ta etykieta ? Każda litera oznacza konkretną klasę energetyczną, czyli efektywność danego urządzenia. Jak łatwo zorientować się po kolorze pasków, najbardziej oszczędne, a zatem przyjazne naturze, są urządzenia pracujące w klasie A, oznaczonej kolorem ciemnozielonym. Dla niektórych grup bardzo oszczędnych urządzeń określa się dodatkowo klasy A+ i A++. Porównanie norm jest szczególnie widoczne w przypadku źródeł światła. Żarówka 100-watowa pracuje w klasie E, podczas gdy świetlówka o tej samej jasności pracuje w klasie A, zużywając nieco ponad 22 waty.

44. Porażenie prądem i co potem…?

45. Zagrożenia powodowane przez prąd elektryczny Powszechne stosowanie energii elektrycznej we wszystkich dziedzinach techniki i w życiu codziennym niesie oprócz wielu korzyści również wiele zagrożeń. Niewłaściwie używane urządzenia elektryczne mogą powodować porażenia, awarie, pożary i wybuchy. WPolsce wskaźnik liczby wypadków śmiertelnych, spowodowanych porażeniem prądem elektrycznym w 2000 r. wyniósł 7,5, wielokrotnie zatem przewyższa wskaźniki w najbardziej uprzemysłowionych państwach Europy, które wynoszą od 1,3 do 2,0.

46. Jest to spowodowane m.in. Niesprawnością instalacji elektrycznych i urządzeń w milionach mieszkań, zabudowań gospodarskich i innych obiektach budowlanych. Przyczyną jest również niedostateczna wiedza o występowaniu zagrożenia i sposobach jego ograniczania.

47. Działanie prądu elektrycznego na człowieka Działanie prądu elektrycznego na człowieka może mieć charakter pośredni lub bezpośredni: Działanie bezpośrednie (porażenie elektryczne)występuje wtedy, gdy przez ciało człowieka popłynie prąd elektryczny. Wywołuje on wiele zmian fizycznych, chemicznych i biologicznych w organizmie, zakłóca działanie układu nerwowego, co może objawiać się uczuciem bólu, kurczami mięśni, zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami krążenia krwi, zaburzeniami wzroku, słuchu i równowagi, utratą przytomności czy migotaniem komór serca, a często kończy się nawet śmiercią. Działanie pośrednie prądu elektrycznego powoduje różnego rodzaju urazy, powstające bez przepływu prądu przez organizm, np. oparzenia łukiem elektrycznym czy uszkodzenia wzroku wskutek dużej jaskrawości łuku elektrycznego.

48. Jak postępować przy porażeniu prądem ? -wyłącz napięcie właściwego obwodu elektrycznego,- odciągnij porażonego od urządzenia pod napięciem odpowiednimi narzędziami z suchego drewna lub tworzywa sztucznego,- gdy wyłączenie napięcia może spowodować upadek porażonego, zabezpiecz go przed tym,- po wyłączeniu napięcia upewnij się o jego braku za pomocą wskaźnika napięcia

49. Tak wiec, żeby uniknąć porażenia prądem należy bezpiecznie korzystać z urządzeń elektrycznych. Przedstawiamy: „Dekalog obsługi urządzeń elektrycznych”

50. 1. Jeżeli zakupimy jakiekolwiek urządzenie elektryczne należy zapoznać się z instrukcją obsługi i ściśle się do niej stosować. 2. Należy użytkować urządzenia elektryczne tylko w pełni sprawne i prawidłowo przyłączone do instalacji elektrycznej. 3. Nie należy stosować połączeń prowizorycznych, przyłączania przewodów poprzez skręcenie końców przewodów i pozostawienie ich we stanie nie izolowanym 4. Uszkodzone urządzenia należy oddać do naprawy osobie uprawnionej lub do serwisu, co gwarantuje nam, że uszkodzenia zostaną naprawione w sposób zapewniający dalszą bezpieczną obsługę urządzenia, należy dbać o pełną sprawność instalacji elektrycznej, uszkodzenia winny być szybko naprawiane, nie wolno dokonywać napraw i zmian w instalacji elektrycznej jeżeli nie posiada się do tego odpowiednich kwalifikacji.