Tudományos és Művészeti Diákköri Konferencia 2010
Energiatakarékossági lehetőségeink a háztartási mérések tükrében Kecskeméti Református Gimnázium Szerző: Fejszés Andrea tanuló Vezető: Sikó Dezső tanár
~1~
Rezümé
A mindennapi tevékenységeink során különböző hagyományos és alternatív energiaforrásokat használunk. A családi háztartásokban a hő és a villamos energiaforrások mellett egyre népszerűbbek a nap a szél és geometrikus megújuló energiaforrások. Szokásainkat a lehetőségek és az energiaárak folyamatosan módosítják. A szükségleteink egyre nagyobbak, ok az energiaforrások végesek, ezért felhasználásukat racionalizálni kell. Az energiapazarlás fölösleges költsége mellett káros környezeti szennyezést is okoz, ami már nemcsak lokálisan érezteti hatásait. Megismerve energiafelhasználási szokásainkat, hatásosan tudunk takarékossági programokat és módszereket alkalmazni. A veszteség források felszámolása, csökkentése jelentős költségtakarékosságot is eredményez. Kutatási projektünkben, párhuzamosan mérésekkel követjük nyomon a víz, földgáz és villamos energia felhasználását, tömblakásban, családi házban és bentlakásban. Elemezzük a napi és heti változásokat a külső körülmények függvényében. A napenergia háztartási felhasználás lehetőségét is figyelembe vesszük, az energiatakarékos életvitel kialakításában és népszerűsítésében. Apró lépéseken keresztül az otthoni tapasztalatainkat megosztjuk osztálytársainkkal, javaslatokat teszünk iskolánk energiatakarékos működtetésére.
~2~
Tartalom Rezumé
2
1. Tartalomjegyzék
3
2. Háztartási energiafelhasználásunk
4
3. Méréseink
5
4.1 Lakótelepi Lakásban
5
4.2 Családi házban
6
4.3 Bentlakásban
8
5. Energiafelhasználási szokásaink a mérések alapján 6. Spórolási lehetőségeink
10 11
7. Felhasznált bibliográfia
12
~3~
Háztartási energiafelhasználásunk Napjainkban a modern háztartásokban az energiát alapvetően fűtésre, világításra és háztartási eszközök működtetésére használjuk. Világításra, háztartási gépek és berendezések működtetésére elektromos energiát használunk. A fűtéshez és a mindennapi meleg víz előállításához felhasználhatunk hagyományos (földgáz, olaj, szén, fa) energiaforrásokat vagy alternatív (víz, nap, szél, geotermikus) energiaforrásokat. A hagyományos építésű családi házak és lakótelepi lakások zömmel szükségleteiket a hagyományos energiaforrásokból fedezik. A modern tervezésű és felújítandó lakásokban, már egyre inkább elterjedésben van az alternatív energiaforrások használata. Mindemellett fontos szerep jut a lakások hőszigetelésének és az energiatakarékos gazdálkodásának. Energiafelhasználásunk bármilyen rendszerről is legyen szó szükségleteinknek, és szokásainknak van alávetve. A felhasznált energiák mennyisége elsősorban a lakások nagyságától, szerkezeti és strukturális kialakításától függ, de ezt jelentősen befolyásolhatja a családi összetétel is. Tapasztalataink szerint energiafelhasználásunk a földrajzi helyzetünkből adódóan nagymértékben időjárásfüggő. A téli periódusban jelentős növekedés tapasztalható, míg a nyári periódusban jelentős visszaesés jelentkezik. Az éghajlati tényező mellett fontos szerep jut a heti tevékenységi rendünknek is, valamint napközbeni szokásainknak. Munkanapokon általában kisebb az energiafelhasználás, mint hétvégi pihenőnapok alkalmával. Energiafelhasználásunkat negatívan befolyásolja a pazarlás, vagy az épületek rossz hőszigetelése és családtagjaink életvitelének különbözősége. A háztartási eszközök használata, különösképpen az informatikai eszközök folyamatos üzemben tartása, ha nem is nagy, de folyamatos energiafelhasználást igényel. A fenti állításainkat a lakótelepi lakásban, családi házban és iskolai bentlakásban megfigyelésekkel és mérésekkel támasztjuk alá.
~4~
Méréseink Méréseink célja, olyan információk beszerzése volt, amik segítségével ötleteket adhatunk a fogyasztásaink csökkentésére. Megfigyeléseinket három különböző élettérben végeztük, ahol a minden nap felírtuk a gáz, villany, és a lakótelepi lakásban a vízóra állását is. Mindhárom mérést az esti órákban végeztük. A két lakás alapterülete közel azonos nagyságú, és a lakótelepi és családi házban egyaránt 4 fő él.
1.Lakótelepi Lakás (2008)
villany
g áz 3
víz
8
6
4
2
31
29
X. 2
7
0,8 0,6 0,4 0,2 0
Dátum Hőmérséklet(C°) Gáz(m3) Villany(kWh) X.27. 28 29 30 31 XI.1 2 3 4 5 6 7 8 9
8 8 11 11 10
10 13 9 11
10249,787 10251,209 10252,662 10254,007 10255,383 10256,945 10258,284 10260,458 10263,285 10266,113 ~5~ 10268,845 10270,328 10272,402 10274,033
23140,9 23148,3 23165,7 23177,1 23185,6 23193,8 23211,4 23230 23238,3 23245,6 23253,4 23261,2 23269,5 23279,2
Víz(m3) 36,772 37,162 37,544 37,922 38,332 38,729 39,257 39,917 40,256 40,718 41,11 41,603 42,015 42,48
8
6
4
2
X.
27
X.27 28 29 30 31 XI.0 2 3 4 5 6 7 8
0
31
1
29
20 15 10 5 0
2
2.Családi ház
villany
g áz 8
30 25 20 15 10 5 0
6 4 2
X.10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
0 10 12 14 16 18gázfogyas 20 22 24ztá 26 28 30 s
villanyfogyas ztás
2008-as mérési adatok.
Dátum Hőmérséklet(C°) Villany(kWh) Gáz(m3) X.10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
10 13 14 8 7 13 16 11 6 10 3 5 14 10 5 7 10 8 8 11 11 10
39445,9 39470,6 39493 39499,9 39510 39520,5 39533,2 39550,4 39562,2 39572,3 39581,5 39589 39606,3 39610,7 39626 39638,6 39660,1 39674 39684,8 39694,5 39708 39714
~6~
191 195,345 200,082 200,986 203,522 205,262 207,171 208,773 210,981 213,7 217,407 221,68 226,9 229,706 233,106 240,167 246,273 249,45 252,92 260,02 266,49 271,14
2010-es mérési adatok:
Gázfogyasztás 6
m3
5 4 3 2 1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12
3,3 3,1 1,4 1,8 1,7 1,4 2,3 5,7 5,7 1,3 1,3
Gázfogyasztás
Dátum
Áramfogyasztás 5
kWh
4 3 2 1 0 Áramfogyasztás
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
4,2 3,5 4,2 3,3 3,1 3,6 3,4 4,3 4,3 3,1 3,1 Dátum
~7~
3.Bentlakás
Dátum
Hőmérséklet(C°) Villany(kWh)
Gáz(m3)
X.14 15 16 17 18 19 20 21 XI.2 3 4 5 6 7 10 11 12 13
13 16 18 11 6 11 10 12
210696 210819 210941 211071 211171 211290 211409 211530 212554 212684 212816 212951 213082 213192 213539 213670 213808 213945
311210,07 311321,39 311403,45 311509,08 311612,36 311750,02 311864,88 311972,68 313291,85 313411,21 313539,61 313680,57 313818,57 313935,75 314399,17 314569,08 314765,24 314957,29
9 10 9 11 7
g áz
villany
160 140 120 100 80 60 40 20 0
250 200 150 100 50 0
X .14. 16
18
20
3
5
10
X.14. 16
12
~8~
18
20
3
5
10
12
2010-es mérési adatok
Gázfogyasztás 300 250
m3
200 150 100 50 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13
178 244 256 213 251 251 239 231 260 256
Fogyasztás
Dátum
Áramfogyasztás 200
kWh
150 100 50 0 Fogyasztás
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13
75 156 109 90 82 82 95 141 121 120 Dátum
~9~
Energiafelhasználási szokásaink a mérések alapján Méréseink alapján megállapíthatjuk, hogy a lakótelepi, családi ház és iskolai bentlakás energiafelhasználása külső és belső tényezők együttes hatása alapján alakul. A külső tényezők közül jelentős szerepe van a hőmérsékletnek és a szélnek. A belső tényezők közül szokásainkat és mindennapi programjainkat emelhetjük ki. A lakótelepi és családi ház fenntartásához szükséges energiák és vízszükségelt heti periodicitást mutat, de ezt jelentősen befolyásolja a külső hőmérséklet és az előre nem tervezett energiaigényes háztartási munkák (takarítás, mosás, vendéglátás). Hétvégeken huzamosabb ideig nagyobb létszámban vesszük igénybe lakásaink adta lehetőségeket (konyha, fürdőszoba, nappali…). A családi házak fenntartásához több energia szükséges, ugyanakkor ingadozást mutat. A lakótelepi lakások energiafelhasználása alacsonyabb és stabilabb. A diákotthon gáz és villamos energia felhasználása lényegesen magasabb, de itt is észlelhetők a periodikus ingadozások. Hétvégeken alacsonyabb a világításra és a fűtésre felhasznált energiák. Különösen a meleg víz előállítására használt földgáz mennyisége csökken. A külső hőmérséklet csökkenése itt is jelentős energiafelhasználási növekedést okoz. A mérések azt mutatják, hogy egy nagy intézménynél alapvetően a külső tényezők a meghatározóak. Az intézmény működési struktúrája kiemelten fontos, de nincs nagy jelentősége az egyes egyének életviteli szokásainak.
~ 10 ~
4. Spórolási lehetőségeink Az előzőek alapján látjuk, hogy más az energiafelhasználás módja és mennyisége a három vizsgált élettérben. Mindemellett fontos szerep jut az ésszerű energiafelhasználásnak és az energiapazarlás megszüntetésének. Általában elmondhatjuk, hogy a legnagyobb energiaveszteség az épületek falain és nyílászáróin keresztül jelenik meg. Ezért nagyon fontos a falak és a nyílászárók hőszigetelése. A fűtésnél jelentős energia megtakarítás érhető el, ha csökkentjük a létesítmények hőingadozását. A lakások napközbeni alacsonyabb hőmérsékleten tartásával a gázfogyasztás csökkenthető. Ha együtt a család, vagy ha a tevékenységeinket otthon folytatjuk, akkor megemeljük a lakások átlagos hőmérsékletét. A világításhoz szükséges elektromos energiával, csak kismértékű spórolást érhetünk el, de a nagy teljesítményű háztartási eszközök ésszerű felhasználásával, már jelentősebb energia-megtakarítás tapasztalható. A bentlakás esetében a melegvíz-felhasználáson keresztül, érhetünk el jelentős energia-megtakarítást. Ugyanakkor fontos, hogy a fűtést biztosító kazánok hőteljesítményét a tanulók jelenétéhez és a bentlakás programjához igazítsuk. Valamennyi rendszerben fontos szerep jut a megtermelt hő szállítási veszteségének csökkentésére. A meleg víz- és fűtési csöveket hőszigetelni kell, a fűtőtestek mögé betett hőtükrök növelik a fűtési rendszer hatékonyságát. Mindezek mellett napjainkban egyre szélesebb körben terjed el az alternatív energiaforrások háztartási alkalmazása, különösképpen a napenergia felhasználása jelent nagy lehetőséget a háztartási meleg víz és fűtési rendszerek energiatakarékos üzemeltetésénél.
~ 11 ~
Felhasznált bibliográfia: - Budó Ágoston: Kísérleti fizika - Fizikai szemle - www.krek.hu - www.naplopo.hu - www.reinertsen.no - Földesi Dalma és Halasi Gábor mérési eredményei
~ 12 ~
