Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová
ÚSPORA ENERGIE VE ŠKOLE OBSAH ÚVOD ................................................................................................................................................. 2 PODĚKOVÁNÍ ................................................................................................................................... 2 ČIDLA ................................................................................................................................................. 2 AUTOMATY NA NÁPOJE ............................................................................................................... 3 TERMOSTATICKÉ VENTILY ......................................................................................................... 6 ZÁVĚR ............................................................................................................................................... 8
-1-
Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová
ÚVOD Nejlevnější energie je ta, která se nespotřebuje. Tato věta nás motivuje v naší činnosti již druhým rokem I v letošním školním roce jsme vymýšleli a realizovali nová opatření, která vedla k úspoře energie. Prozradíme jak ušetřit energii na nápojových automatech a počítačích. Ve spolupráci s vedením školy jsme se snažili zlepšit spokojenost studentů a to tím, že jsme nechali do tříd nainstalovat termostatické ventily. Chcete se dozvědět o naší práci něco víc? Čtěte dál!
PODĚKOVÁNÍ Tímto děkujeme panu Líbalovi a jeho topenářské firmě za spolupráci v našem projektu. Především za odbornou konzultaci, která se týkala nainstalování nových termostatických ventilů. Také děkuje vedení školy, která nám půjčilo potřebné vybavení k naší práci (časové hodiny a měřič spotřeby energie).
ČIDLA
-2-
Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová V loňském roce jsme zkoumali úsporu elektrické energie pomocí čidel spínající světla ve školních šatnách. V tomto projektu jsme pokračovali i v letošním roce. Čidla v budově “Karolína“ sledujeme, už nám pokryla náklady na jejich zavedení a tento rok se nám začíná nainstalování čidel pozitivně odrážet i na finanční stránce. Jelikož se zavedení čidel finančně vyplatilo, rozhodlo vedení školy nainstalovat je i v ostatních šatnách. Šatny jsou v budovách naší školy Telečská a Havlíčkova. Jsou to šatny, kde má denní světlo velice nízký vliv na potřebě rozsvěcování. Proto je osvětlení nutné v celých šatnách. V tabulkách je vyjádřen tento projekt po finanční stránce. Rok po splacení naše škola ušetří 22189,50 Kč. Finanční stránka projektu:
Karolína Dříve
Nyní
Za týden
83,16 Kč
15,10 Kč
Za měsíc
332,64 Kč
60,40 Kč
Za rok
3326,40 Kč
604,00 Kč
Roční úspora po splacení
2722,40 Kč
Telečská Dříve
Nyní
Za týden
76,86 Kč
14,80 Kč
Za měsíc
307,44 Kč
59,20 Kč
Za rok
3074,40 Kč
592,00 Kč
Roční úspora po splacení
2482,40 Kč
Havlíčkova Dříve
Nyní
Za týden
79,66 Kč
15,03 Kč
Za měsíc
318,64 Kč
60,12 Kč
Za rok
3186,40 Kč
601,20 Kč
Roční úspora po splacení
2585,20 Kč
AUTOMATY NA NÁPOJE Téměř každé ráno chodíme do školy přes školní vestibul kolem automatů (viz obr. 1). Každý člověk kolem nich projde několikrát za den, studenti a učitelé si v nich kupují chlazené nebo horké nápoje. Nás však napadlo, že změříme spotřebu takového automatu. -3-
Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová Vedení nám zapůjčilo měřič spotřeby energie (viz obr. 2), který nám poskytl reálná měření. První týden měření jsme propojili automaty pomocí prodlužovacích šňůr. Měřili jsme spotřebu pomocí měřiče. Automaty byly v provozu tzv. nonstop. Druhý týden jsme zapojili k měřáku i časové hodiny (viz obr. 3). Ty nám zajistily, aby se automaty ve 22 hodin vypnuly a v 6 hodin ráno zapnuly. To znamená, že časovač odstavil automaty úplně od elektrického proudu na 8 hodin. Tato měření jsme několikrát opakovali v letních i zimních měsících, jelikož jsme museli počítat s dochlazováním v létě, když je horko. Přehled výsledků měření: Dny měření bez časových hodin v měsíci ČERVEN 1. den
2. den
3. den
4. den
5. den
15,9
16,1
15,7
15,6
15,6
1. den 15,78
Dny měření s časovými hodinami v měsíci ČERVEN 1. den
2. den
3. den
4. den
5. den
11,7
11,5
11,4
11,4
11,5
Průměr kW 11,50
Dny měření bez časových hodin v měsíci LISTOPAD 1. den
2. den
3. den
4. den
5. den
15,3
15,1
15,3
14,9
15,2
Průměr kW 15,16
Dny měření s časovými hodinami v měsíci LISTOPAD 1. den
2. den
3. den
4. den
5. den
11,2
11,0
11,4
11,1
11,3
Finanční stránka projektu: Bez časového spínání
23 716 Kč
S časovým spínáním
17 399 Kč -4-
Průměr kW 11,20
Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová
Roční úspora
6317 Kč
Pořizovací cena spouštěcích hodin činí kolem 500 Kč. Myslíme si, že investovat do tohoto přístroje se vyplatí, jelikož ušetří energii.
Obrázek č. 1 – Nápojové automaty
Obrázek č. 2 – Měřič spotřeby energie
Obrázek č. 3 – Časové hodiny
POČÍTAČE Přemýšleli jsme, jak bychom mohli u přístrojů, které každý den používáme, ušetřit energii. Napadlo nás mnoho věcí, ale počítače nám přišli jako zajímavý nápad. Zkusili jsme změřit jejich spotřebu v tzv. stand by režimu. Aby byly výsledky objektivní, měřili jsme 6 počítačových sestav v jedné z našich učeben. Tyto počítače byli vypnuté a u monitorů -5-
Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová svítila kontrolní dioda označující stand by režim. Zjistili jsme spotřebu 6 PC za 72 hodin. Z toho měření jsme si vypočítali spotřebu jednoho PC za jednu hodinu, která činí 0,00557kW. Napadlo nás řešení, odpojit počítače od zdroje elektrické energie, během letních prázdnin, kdy jsou počítače nevyužívané. Přehled po finanční stránce můžeme vidět v tabulce pod textem. Dále nás napadlo řešení, kdy počítače budou svedeny do centrálního vypínače, který bude poslední vyučující v ten den v dané učebně při odchodu vypínat. To znamená, že počítače budou odstaveny od elektrické sítě během týdne, víkendů, svátků ale i přes prázdniny. Bohužel toto řešení není u nás možné, protože naše škola má nedávno udělaných několik nových učeben a předělání by vyžadovalo zásahy do zdí a jiné podobné úpravy. To vše by bylo velice finančně náročné. Myslíme si, že školy by se mohli inspirovat a při pořizování nové počítačové učebny použijí tento nápad. Finanční stránka: Úspora 257 PC odpojených od zdroje během letních prázdnin
8082,50 Kč
Obrázek č. 4 – Počítačová učebna
TERMOSTATICKÉ VENTILY Jedno z častých témat je dnes regulace tepla. Naše škola je vytápěna ústředním teplovodním topením. Jelikož stále rostou náklady na vytápění a studenti si často stěžují na chladno ve třídách. Přišli jsme s nápadem, namontovat ve třídách termostatické ventily. Toto řešení jsme konzultovali s odborníkem Václavem Líbalem, vlastníkem topenářské firmy.
-6-
Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová Dříve: Topení bylo puštěno, ale teplo nebylo „rovnoměrně“ po celé třídě. Jelikož některým studentům bylo teplo (přetopená část třídy), otevřela se okna. Tím se však vzniklé teplo vypustilo do venkovního prostoru. Z tohoto důvodu je výměna starých ventilů (viz. obr. 5) za nové termostatické ventily (viz. obr. 6) správná. Realizace: Nejprve jsme svůj nápad ověřovali ve dvou třídách. V každé třídě byly nainstalovány tři ventily. Po dvou týdnech byla spokojenost studentů evidentní. POPIS VENTILU A JEHO FUNKCE Co to je termostatický ventil? Je to zařízení, které využívá fyzikálních zákonů k regulaci tepelného výkonu např.: radiátorů, podlahových konvektorů atd. Funkce termostatického ventilu Je důležité si uvědomit, že termostatický ventil nesnímá teplotu radiátoru, ale snímá teplotu v místnosti. Ventil funguje na principu: ve ventilu je poloha kuželky dána změnou objemu kapaliny (nejčastěji lihu) v těle ventilu. Změna objemu kapaliny je dána tepelnou roztažností, vlivem změny teploty ve vytápěné místnosti (tzn. čím vyšší teplota, tím větší objem kapaliny). Při zvyšování teploty okolního vzduchu nad požadovanou hodnotu kapalina zvětší svůj objem na tolik, že zatlačí na kuželku ventilu a tím začne přivírat průtok přitékající topné vody. Vlivem menšího množství teplé vody v otopném tělese se snižuje jeho výkon a dochází tak k regulaci vnitřní teploty vzduchu. Příklad: požadovaná teplota 20°C:
Jestli-že je momentální teplota v místnosti nižší než požadovaná, radiátor se rozehřeje po celé ploše. Hned jak se teplota v místnosti přiblíží požadované hodnotě nastavené na termostatickém ventilu nebo ji dosáhne, radiátor začne chladnout a jeho teplota se ustálí na teplotě, která byla před tepelnou ztrátou. Dojde-li v místnosti k jiným tepelným ziskům, termostatický ventil automaticky uzavře přívod topné vody do radiátoru a ten zchladne. Jiné tepelné zisky: sluneční záření, vyšší počet osob v místnosti… Jestli-že se pokles teploty v místnosti opakuje (např.: větrání - otevření okna), dojde k automatickému přívodu topné vody do radiátoru. Po nainstalování: Po nainstalování termostatických ventilů, je teplota v místnosti „rovnoměrná“. Vyjádřit úsporu po finanční stránce je složité, jelikož musíme brát v úvahu to, že každá zima je jiná a počasí není stále.
Hlavním cílem této práce byla spokojenost studentů, což jsme splnili.
Namontování termostatických ventilů ve zkušebních třídách se osvědčilo. Vedení mělo na projekt kladný názor a proto se rozhodlo rozšířit termostatické ventily i do ostatních místností
-7-
Úspora energie ve škole Jakub Lőffler, Markéta Hosová
Obrázek č. 5 – Starý ventil
Obrázek č. 6 – Nový termostatický ventil
ZÁVĚR Změny v naší škole ušetří již rok po splacení min. 20000 Kč. Konečná finanční stránka našich projektů: Minimální roční úspora po splacení Čidla
7790,00 Kč
Počítače
8082,50 Kč
Automaty
6317 Kč
22189,50 Kč Tato práce nás velice baví a doufáme, že nás bude bavit i nadále. Myslíme si, že získané informace uplatníme jak v běžném životě, tak i při hodinách ve škole. Také doufáme, že naše projekty inspirují další studenty a školy. Školy by mohli za tyto nemalé ušetřené peníze pořídit např. nové a moderní vybavení do prostor jejich školy.
-8-
