Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии»


eco.na5bal.ru > Астрономия > Урок
Презентационные материалы к серии уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии»

Цель: формировать понятие об энергии, её видах и источниках, представление о преобразовании энергии Солнца, ветра, воды в другие виды энергии; развивать интерес к познанию окружающего мира; формировать бережное отношение к использованию энергии; воспитывать экологически грамотного человека.

Оборудование: презентация, содержащая иллюстративный и видеоматериал по теме с таблицей комментариев к слайдам, диаграммы «Страны-лидеры в использовании энергии Солнца, ветра, воды», карты мира и Европы (карты солнечного излучения), Украины (карта ветров).

слайда

Комментарии к слайдам

Примечания

1

Тема. Неисчерпаемые источники энергии






2

СОЛНЦЕ — ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ НА ЗЕМЛЕ

Энергия Солнца- чистая и неисчерпаемая. Солнечная энергетика — направление альтернативной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует возобновляемые источники энергии является «экологически чистой», то есть не производящей вредных отходов во время активной фазы использования.

Достоинства:

• Перспективность.

• Доступность.

• Неисчерпаемость.

• Безопасность для окружающей среды.

• Дешевая в условиях постоянного роста цен на традиционные источники энергоносителей.

Недостатки:

• Зависимость от погоды и времени суток.

• Сезонность. Несовпадение периодов выработки и потребности потребления , как следствие, необходимость в аккумуляции.

• Высокая стоимость конструкции (использование редких элементов индий, теллур).

• Необходимость в постоянной очистке отражающей или поглощающих поверхностей.

Через 30 лет необходимо утилизировать. фотоэлектрические элементы. Они содержат большое количество кадмия, что вызывает необходимость создания утилизационных станций. Пионер в солнечной энергетике компания Shell.






3

Карта солнечного излучения

Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/м² (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м². Однако следует учесть, что среднесуточное значение потока солнечного излучения через единичную горизонтальную площадку как минимум в три раза меньше (из-за смены дня и ночи и изменения угла солнца над горизонтом). Зимой в умеренных широтах это значение в два раза меньше.

Возможная выработка энергии уменьшается из-за глобального затемнения — уменьшения потока солнечного излучения, доходящего до поверхности Земли. Карта показывает регионы Земли с наивысшей солнечной активностью.





4

Карта солнечного излучения — Европа

Украина имеет серьёзные перспективы использования энергии Солнца.




5

Год от года потребление энергии Солнца растёт.




6

Лидеры: по мощности – Европа;

среди стран – Китай;

на душу населения – Германия.

К 2050 году – 20-25% потребности человечества будет обеспечена солнечной энергией.





7

Солнечная энергия фиксируется и преобразовывается в электрическую или тепловую при помощи фотоэлементов, которые ежегодно усовершенствуются:

1 поколение (кристаллические);

2 поколение (тонкопленочные);

3 поколение (наноантенны). Используют электромагнитную энергию солнечного излучения.

Современные фотоэлементы имеют КПД до 85%

при более низкой стоимости.





8

Солнечная установка тарельчатого типа




9

Солнечные электростанции башенного типа с центральным приемником




10

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Используют в аэрокосмической отрасли.




11

В жарких регионах строят дома с эффектом термоса, чтобы не допустить перегрев жилища, но они тёмные и некомфортные. С помощью солнечного света люди научились освещать помещения без окон в дневное время суток. Для этого применяются световые колодцы. Простейший вариант светового колодца — отверстие в потолке.




12-15

Простейший световой колодец для развивающихся стран - двухлитровая бутылка из прозрачного пластика, заполненная водой, в крыше.




16

Световой колодец в Пантеоне, Рим




17

Схема светового колодца






18

Световой колодец на станции метро в Берлине. Световой колодец диаметром 30см способен освещать площадь 8 м². Один колодец позволяет в европейских условиях предотвратить ежегодный выброс в атмосферу свыше 7 тонн СО2.




19

Израильский институт имени Вейцмана в 2005 году испытал технологию получения неокисленного цинка в солнечной башне. Оксид цинка в присутствии древесного угля нагревался зеркалами до температуры 1200 °С на вершине солнечной башни. В результате процесса получался чистый цинк. Далее цинк можно герметично упаковать и транспортировать к местам производства электроэнергии.




20

Швейцарская компания Clean Hydrogen Producers (CHP) разработала технологию производства водорода из воды при помощи параболических солнечных концентраторов. Площадь зеркал установки составляет 93 м². В фокусе концентратора температура достигает 2200°С. Вода начинает разделяться на водород и кислород при температуре более 1700 °С.




21

Солнечный транспорт. Беспилотный самолёт Helios с фотоэлементами на крыльях




22

В Италии и Японии фотоэлектрические элементы устанавливают на крыши поездов. Они производят электричество для кондиционеров, освещения и аварийных систем.




23-25

Электромобили и яхты на солнечных батареях




26

Использование солнечных кухонь

Солнечные коллекторы могут применяться для приготовления пищи. Температура в фокусе коллектора достигает 150 °С.

Традиционные очаги для приготовления пищи активно используются дрова. Использование дров для приготовления пищи приводит к массированной вырубке лесов и вреду для здоровья. Например, в Индии от сжигания биомассы ежегодно поступает в атмосферу более 68 млн тонн СО2. В Уганде среднее домохозяйство ежемесячно потребляет 440 кг дров.

Существуют различные международные программы распространения солнечных кухонь. Например, в 2008 г. Финляндия и Китай заключили соглашение о поставках 19 000 солнечных кухонь в 31 деревню Китая. Это позволило сократить выбросы СО2 почти на 2млн тонн в 2008—2012 гг.




27

Солнечная жаровня




28

Ящичные солнечные печи состоят из хорошо изолированной коробки, окрашенной внутри в черный цвет, в которую помещают черные кастрюли с едой. Коробка накрывается двухслойным "окном", которое пропускает солнечное излучение в ящик и удерживает тепло внутри. Вдобавок к нему крепится крышка с зеркалом на внутренней стороне, которая, будучи откинутой, усиливает падающее излучение, а в закрытом виде улучшает теплоизоляцию печи.

Основные преимущества ящичных солнечных печей:

Они легки в обращении.

Умеренные температуры делают помешивание не обязательным.

Еда остается теплой целый день.

Их легко изготовить и отремонтировать.

Присущи им, конечно, и некоторые недостатки:

С их помощью можно готовить только в дневное время.

Из-за умеренной температуры на приготовление пищи требуется продолжительное время.

Такие печи "не умеют" жарить.




29

ЗЕРКАЛЬНЫЕ ПЕЧИ (С ОТРАЖАТЕЛЕМ)

Преимущества зеркальных печей:

Способность достигать высоких температур и, соответственно, быстрое приготовление пищи.

Перечисленным достоинствам сопутствуют и некоторые недостатки:

В зависимости от фокусного расстояния, печь должна поворачиваться за Солнцем примерно каждые 15 минут.

Используется только прямое излучение, а рассеянный солнечный свет теряется.

Даже при небольшой облачности возможны большие потери тепла.

Отраженное рефлектором излучение очень ярко, слепит глаза, и может привести к получению ожога при контакте с фокальным пятном.

Приготовление пищи ограничивается дневными часами.

Повару приходится работать на жарком солнце.




30

ГИДРОЭНЕРГЕТИКА – использует неисчерпаемые источники энергии.

Вода в реках, ручьях, морях и океанах постоянно движется, только в озерах и прудах вода имеет слабое движение.

Уже в древности люди использовали водяные мельницы. Первая была построена 400лет до н.э. в Греции.

Мы строим гидроэлектростанции, которые используют энергия движения падающей воды и преобразуют её в электрическую.





31

Диаграмма: доля гидроэнергетики ко всей возобновляемой энергии, и доля гидроэнергетики ко всей электроэнергии, производимой в мире.




32

Лидеры в гидроэлектроэнергетике : абсолютный лидер Исландия, за ней идут Норвегия, Канада, Швеция, Парагвай Соединенные Штаты Америки, Россия, Украина, Япония, Бразилия, Китай.





33

Гидроэлектростанции могут быть экономически выгодными, главным образом, в случае комплексного использования: для выработки электроэнергии, улучшения условий судоходства и мелиорации.




34

К другим методам применения энергии воды относится использование энергии волн, приливов и отливов, а также разности температур воды в океане.




35

МОГУЧИЙ КИТ

В июле 1998 года Центр морской науки и технологии Японии начал работу по проекту самой большой в мире морской силовой установки.

Это плавучее устройство получило название "Могучий Кит". Установка длиной 50 м и шириной 30 м использует волны Тихого океана для привода трёх турбин, установленных на бортовой платформе.




36

Из нескольких типов гидроэнергии, только происхождение приливов не связано с Солнцем. Гравитационное поле Луны является причиной приливов, величина которых зависит от широты и географии места.

Обширным полем для исследования является энергия морей и океанов. Представьте, над поверхностью воды ветер дует почти постоянно, а следовательно, постоянно создаются волны. В них таится огромная энергия, которую мы можем «ловить» непосредственно на поверхности волны или используя давление колебаний под ее поверхностью.

Одна из первых электростанций, использующих энергию морских волн, была построена еще в 1970 г. близ норвежского города Бергена. Она обеспечивает энергией поселок из 100 домов. Возможности создания более мощных волновых станций исследуются учеными Великобритании, США и Японии. А румынские ученые провели удачные опыты с установками для преобразования энергии морских волн в электроэнергию в Черном море.




37

Приливная станция на реке Ла Ранс




38

Рыбы и гидроэнергетика

Для некоторых видов рыб могут возникнуть препятствия для их размножения из-за возможного изменения уровня воды во время периода нереста. Изменения потока воды могут радикально влиять на питательные вещества и условия икрометания вниз по течению. Также изменяется и "образование" пищи, как и ее доступность для рыбы. В дамбе и на местах сброса воды от турбин может выделяться избыточный газ, преимущественно азот, что может быть смертельным для рыбы




39

Рыбопропускные сооружения
Рыбоход на реке Колумбия в США

Рыбопропускные сооружения подразделяются на две основные группы: сооружения для самостоятельного прохода рыбы через преграды — рыбоходы и сооружения для перемещения рыбы — рыбоходные шлюзы и рыбоподъёмники




40

Нижняя часть рыбохода на реке Дарт в Великобритании

Рыбоход на ручье Лососёвом в штате Монтана США




41

Водяные мельницы сейчас редкое явление. Но ученые нашли замену мельницам- это гидроэлектростанции. В переводе с греческого гидро — вода. На гидроэлектростанциях работает вода. Она вращает турбины, похожие на колеса водяной мельницы, и так производит электроэнергию. Гидроэлектростанции более мощные, чем тепловые, однако в Украине не так много рек, на которых можно было бы их построить. Крупнейшая в Украине — Днепрогэс — расположена в Запорожье.




42

Днепровская гидроэлектростанция -сложный строительный комплекс, в состав которого входят: здание ГЭС-1 и ГЭС-2, щитовая стена, водосливная и глухая плотина и шлюз.




43

На Днепровской ГЭС-1 установлены 9 турбин.

На Днепровской ГЭС-2 установлены 8 гидротурбин.

Наибольшая строительная высота 60 м.




44

Шлюз Днепрогэса




45

Преимущества гидроэнергетики:

  • Использование возобновляемой энергии.

  • Очень дешёвая электроэнергия.

  • Нет вредных выбросов в атмосферу.




46

Недостатки:

  • Затопление земель.

  • Строительство ведётся только там, где есть большие запасы энергии воды.

  • На горных реках опасны из-за высокой вероятности землетрясений.

  • Снижение численности рыб и других животных, исчезновение мест гнездования многих видов перелётных птиц.




47-48

Одним из первых стабильных источников энергии, освоенных человеком, был ветер.
Благодаря ветру произошли великие географические открытия, человечество получило возможность путешествовать, орошать поля, молоть зерно и, наконец, оно научилось превращать ветер в чистую энергию в виде электричества.






49

Украинская ветряная мельница (млын)

В древности почти в каждом украинском селе, через которое протекала река, была своя водяная мельница. И это неудивительно, поскольку водные ресурсы Украины составляют в основном реки, длина которых превышает 100 км. По свидетельствам путешественников, в 1654 г. и 1656 г. Украина выглядела так: «Вокруг каждого города или села всегда бывает пруд с дождевой или проточной водой. Посредине он имеет деревянную гать, на ней лежат вязанки хвороста, накрытые навозом или соломой. Под ней протекают потоки, которые вращают мельницы, так что у жителей одновременно есть вода, рыба и мельницы, и они ни в чем не нуждаются. Все это непременно бывает в каждом городе и в маленьком селе».




50

Украинский ветряк (с картины художника С.И.Свитославського, 1880 г.)




51

Ветряные мельницы в Ла Манче, Испания




52

Ветряная мельница в Голландии




53

Лидеры ветроэнергетики: Дания, Португалия , Ирландия , Испания и Германия.




54

Современность:

  • ветровые электростанции;

  • приусадебные ветровые станции.







55

Ветроэлектростанция в Дании

Дания планирует к 2020 г. половину потребности страны в электроэнергии обеспечивать за счет ветроэнергетики




56

Запорожская область – зона сильных ветров, серьёзный повод для использования энергии ветра.

Ветроэнергетика – преобразование энергии движения воздушных масс в электрическую, механическую, тепловую или другую.

На территории Украины ветровые электростанции экономически выгодно использовать на высокогорьях Карпат, Крымских гор, на всей территории у Черного и Азовского морей. Ветра в этих районах дуют в течение всего года.




57

УКРАИНА
Украина относится к тем немногим странам, где налажено серийное производство лицензионных ветряков. В их производстве участвовали 23 завода , а сборку ветротурбин для ветряков осуществляет Днепропетровский "Южный машиностроительный завод" ("Южмаш").

В Украине пока слабо развита отрасль переработки энергии ветра. Существует только Новоазовская ВЭС в Донецкой области.




58

По оценкам учёных, к 2050 году мировая ветроэнергетика позволит сократить ежегодные выбросы СО2 на полтора миллиарда тонн. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты.

За границей земля, которая не используется человеком, не стоит без дела. Везде возвышаются мощные ветровые генераторы, под которыми мирно пасется фермерский скот.

Энергия ветра, как и солнечная,- это возобновляемый вид энергии. Поэтому она считается экологически чистой (отсутствуют вредные выбросы в атмосферу), доступной (ветровую установку можно возвести практически в любом месте) и неисчерпаемой.




59

Ветер может быть источником искусства




60-61

Творения голландского скульптора Тео Янсена восхищают. Художник занимается созданием так называемых самодвижущихся скульптур. Для их движения не нужно ни электричества, ни углеводородов, ни солнечной энергии, столь популярной в наши дни. Для того, чтобы вдохнуть жизнь в эти сложносочиненные фигуры, достаточно простого дуновения ветра.




62

Ученые считают, что уже сегодня 40 % энергетических потребностей Украины могут обеспечить возобновляемые источники. А значит, необходимо научиться использовать эту энергию, чтобы ее хватало для современных масштабов потребления.







Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Подготовить устный развёрнутый ответ на вопросы: 3.64, 4.64, 2.69, 3.69, 4.69, 1.71, 2.71, 3.73, 2.75, 4.78 и изготовить плакат «Защитим природу» 5.78

Поделиться в соцсетях



Похожие:

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconНовые понятия, термины
Прямое и косвенное воздействие человека на природу, интродукция, источники энергии (исчерпаемые и неисчерпаемые)

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconИсследование охватывает оценку гэс, аэс, тэс на угле и газе, а также...
Целью исследования является оценка вклада атомной энергетики в снижение выбросов парниковых газов. Для достижения данной цели решаются...

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconУрок природоведения в 5 классе по теме «Увеличительные приборы»
Урок природоведения в 5 классе по теме «Увеличительные приборы» (умк в. В. Пасечника)

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconМетодическая разработка внеклассного мероприятия по физике: Игра-путешествие...
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №8

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconМуниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по экологии
Со времён Средневековья и в настоящие дни в Европе весьма активно применяются такие источники энергии, как

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconСценарий занятия по театрализации средствами экологии «Солнце, воздух...
Цель: Развитие познавательных и творческих способностей детей в процессе ознакомления с окружающим миром

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconПредметно-развивающая, игровая среда в средней группе в соответствии с фгос
Ширма «Солнце, воздух и вода – наши верные друзья» (о значении движений, гигиенических процедур, закаливания для здоровья)

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconРабочая программа учебного курса природоведения в 5 классе
Изучение природоведения в 5 классе направлено на достижение учащимися следующих целей

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» icon«Почему воду нужно беречь»
Технические средства: проектор, ноутбук, презентация «Вода» (вода в жизни человека, вода в природе), фонограммы с записями музыки...

Уроков природоведения по теме «Солнце, ветер и вода- неисчерпаемые источники энергии» iconТематическое планирование с определением основных видов учебной деятельности №
Темы разделов программы, темы уроков, лабораторные работы, экскурсия, цели уроков


Экология




При копировании материала укажите ссылку © 2000-2017
контакты
eco.na5bal.ru
..На главную