 |
Возобновляемые источники энергии. Классификация ВИЭ
|
|
|
|
Истощение потенциала традиционных энергоресурсов. Быстрый экспоненциальный рост негативных антропогенных воздействий на окружающую среду. Актуальность использования возобновляемых источников энергии. Основное преимущество возобновляемых источников энергии – неисчерпаемость и экологическая чистота. Виды возобновляемой энергии.
I. Традиционные ВИЭ (3 часа)
1.1. Гидравлическая энергия
Первые гидроэлектростанции. Принципы работы ГЭС. Преимущества гидроэнергетики. Себестоимость электроэнергии на российских ГЭС. Гидроэнергетика в мире: крупнейшие ГЭС в мире. Гидроэлектростанции России. Аварии и происшествия на ГЭС. Экологические изменения в широком развитии гидроэлектрических ресурсов.
1.2. Энергия биомассы
Биомасса — энергоносители растительного происхождения. Технологии выработки энергии. Наиболее оптимальный способ использования биомассы. Газификация и пиролиз. Экологические показатели. Стоимость тепла и электроэнергии. Перспективные области применения турбогенераторов, использующих биомассу.
1.3. Геотермальная энергия.
Геотермальная энергетика. Ресурсы: перспективные источники перегретых вод. Достоинства и недостатки. Геотермальная электроэнергетика в мире и России. Классификация геотермальных вод. Геотермальные электрические станции с комбинированным циклом для северных районов России. Перспективность использования альтернативной энергии и КПД установок.
II. Нетрадиционные ВИЭ (7 часов)
2.1. Солнечная энергия
Энергия поставляемая на нашу планету Солнцем. Преобразования энергии Солнца в электрическую. Солнечные электростанции. Солнечные батареи. Широкий спектр применения солнечных батарей. Энергопассивные дома. Город «Солнца».
|
|
|
Ограничение масштабов использования фотоэлектрических солнечных батарей. Главная помеха для развития солнечной энергетики – земная атмосфера. Идея космической СЭС. Перспективы развития солнечной энергетики в России.
2.2. Ветровая энергия
Ветер служит человеку. Первые путешествия под парусом. Начало эры воздухоплавания. Воздушные винты в начале ХХ века. Преобразование энергии ветра. Ветровые двигатели: типы и принцип действия. Ветровые электростанции. Экономическое и экологическое «за» и «против» ветровой энергетики. Территории, где возможно развивать, и уже развита ветровая энергия; ветровая энергия с точки зрения экологии. Революционный ветрогенератор от самарского изобретателя.
2.3. Энергия морских волн и океанических течений. Энергия приливов.
Общие сведения об использовании энергии ветровых волн. Энергия поверхностных волн. Конструкция волновой электростанции. Гольфстрим – источник колоссальных энергетических ресурсов. Механическая мощность океанского течения. Подводная электростанция, собирающая энергию волн. Приливная энергия. Принципы работы ПЭС. Крупнейшая в мире приливная электростанция. Достоинства и недостатки волновой энергии. Потенциал и перспективы использования энергии волн.
2.4. Гидравлическая энергия, преобразуемая в используемый вид энергии малыми и микроГЭС
Малая гидроэнергетика. Источники ресурсов малой гидроэнергетики. Потенциал малой гидроэнергетики. Категории потенциала малой гидроэнергетики: валовой (расчетный) потенциал; технический потенциал; экономический потенциал. Малая гидроэнергетическая установка (МГЭУ). Малая гидроэлектростанция (МГЭС) и микрогидроэлектростанция (МкГЭС). Основные виды малых гидроэлектростанций (плотинная, русловая, приплотинная и др.). Достоинства и недостатки малой гидроэнергетики.
Практикум (3 часа)
|
|
|
Работа с технологическими наборами LEGO DACTA: 9680 («Энергия, работа, мощность») 9681 («Возобновляемые источники энергии»)
Знакомство на практике с возобновляемыми источниками энергии: солнечной энергией, энергией ветра и энергией потока воды и способами преобразования энергии, а также соотношениями между энергией, работой и мощностью. В основе всех предлагаемых заданий – фундаментальный закон природы, который гласит, что энергия не исчезает и возникает вновь, а только переходит из одного вида в другой. Сборка действующих моделей, использующих энергию солнца, ветра и воды.
III. Энергосбережение (4 часа)
3.1. Энергоэффективные технологии.
Когенерационные установки с многотопливными двигателями Стирлинга. Сверхпроводники – многообещающая возможность экономии энергии. Наночастицы снижают энергозатраты. Эффективное использование электроэнергии. Технологии двойного применения. Энергосберегающая бытовая техника. «Правильные» лампы.
3.2.Энергопассивный экодом.
Проблема энергосбережения при эксплуатации дома. Понятие энергопассивного жилища. Энергопассивный экодом – это жилище, где используются возобновляемые источники энергии и материалы, и не наносится вред природе и здоровью человека. Строительные материалы, теплообеспечение и утилизация отходов жизнедеятельности в энергоэффективном экодоме. Рисуем свой экодом, используя знания о ВИЭ и энергоэффективных технологиях.
3.3. Урок экономии электроэнергии.
Экономное применение освещения в домах и производственных помещениях. Приборы для экономии электроэнергии: термостаты, таймеры, цифровые счетчики. Сравнение характеристик лампы накаливания и энергосберегающих ламп. Практические советы экономии электроэнергии в быту.
3.4. Экономия электроэнергии в школе.
Анализ потребления и расхода электроэнергии в школе. Расчет времени окупаемости перехода на энергосберегающее освещение. Предложение по экономии электроэнергии в школе.
IV. Конференция «Возобновляемая энергетика – реальность и перспективы» (2 часа)
История развития видов альтернативной энергетики. Преобразование возобновляемой энергии в электрическую и тепловую.
Стоимость электроэнергии, вырабатываемой различными электростанциями. Перспективность использования альтернативной энергии и КПД установок.
|
|
|
Конференция проходит в форме ролевой игры в режиме круглого стола. Учащиеся выбирают роль (эколога, строителя АЭС, бизнесмена, представителя партии «Зеленых», и др.) и отстаивают свою точку зрения.
4.2 Урок по теме: "как живые организмы запасают энергию солнца"
Вид урока: урок изучения нового материала.
Технология: технология групповой деятельности.
Цели урока
1. Обучающая цель:
· обеспечить условия для формирования представлений о Солнце, его значении для живых организмов;
· обобщить и систематизировать знания об основной причине ведущей роли жизни в круговороте веществ.
2. Развивающая цель:
· развивать интеллектуальные и практические умения детей;
· развивать валеологические навыки, связанные с заботой о собственном здоровье.
3. Воспитательная цель:
· воспитывать доверительные отношения, чувство взаимопомощи, поддержки;
· воспитывать культурного человека, уважающего личность другого человека.
План урока
| Содержание этапов урока | Виды и формы работы |
| 1. Организационный момент | Приветствие |
| 2. Проверка домашнего задания | Тестовая работа |
| 3. Мотивационное начало урока. Выход на тему урока. | Дети с закрытыми глазами представляют то, что им говорит учитель, под звуки музыки |
| 4. Изучение новой темы | Беседа Просмотр видеоклипа Работа с учебником Физкультминутка |
| 5. Закрепление изученного | Моделирование изученного материала |
| 7. Подведение итогов | Оценки за урок Творческая работа учащихся |
| 8. Домашнее задание | Подготовить сообщения |
|
|
|
