Энергосбережение. Тепловизионная съемка Выполнил: ученик 10 Э класса МОУ СОШ 53 Николаев Юрий Алексеевич Руководитель: профессор ТПУ Вавилов Владимир Платонович Учитель физики МОУ СОШ 53 Андреева Ирина Юрьевна

На данный момент в России 40% энергии потребляемой нами расходуется впустую. Огромная потеря энергии в ЖКХ происходит из-за пренебрежительного отношения к экономии тепла и электричества со стороны потребителей. Запасы ископаемого топлива постепенно иссекают. А сжигание уже добытого топлива, приводит к так называемому «парниковому эффекту». Так же недавняя авария на Саяно-Шушенской ГЭС заставила государство нести огромные затраты на ее восстановление и поиск альтернативных источников энергии. Все эти проблемы, не в полной мере, но можно решить с помощью простой экономии энергии.

Актуальность Проблема потери энергии остается острой как для каждой семьи, так и для государства: во-первых, чтобы обогреть миллионы квадратных метров плохо утепленных жилищ, нужны огромные суммы для закупки топлива. Во-вторых-отрицательное влияние на окружающую среду. С помощью тепловизора, можно определить в каких местах здания происходит наибольшая теплопотеря, и исправить ее.

Цель проекта Определение теплопотери школы 53 г. Томска. Задачи: 1. изучение литературы по тепловизионной съемке и энергосбережению 2. Изучение тепловизора, методик съемки 3. Расчет теплопотери

Тепловизор – это телекамера, снимающая объекты в инфракрасном излучении. Этот прибор позволяет в реальном времени получить картину распределения теплоты на поверхности объекта с точностью до 0,1°С. Тепловизоры бывают различных моделей, но принцип конструкции и работы у них приблизительно одинаков. Современная конструкция тепловизора представляет собой цифровой оптикоэлектронный прибор, который способен улавливать инфракрасные излучения от обследуемых объектов и определять температуру, или преобразовывать его в визуальную картинку распределения тепловых полей по поверхности объекта. Температурные поля поверхностей ограждающих поверхностей получаются в виде цветного изображения, где градации цвета соответствуют градации температур. Самые светлые участки означают места самых больших теплопотерь.

Практическая часть Съемка проводилась с помощью тепловизора ThermaCAM P65HS фирмы FLIR Systems (США) - сертификат России 6141 (прибор включен в Государственный Реестр Измерительных Средств Госстандарта России под ). Компьютерная обработка термограмм проведена с помощью компьютерной программы ThermaCAM Researcher Professional.

Здание школы 53 было построено в 1963 г. В то время нормативы теплопотери зданий были совершенно другими. На данный момент школа не соответствует им. Но она стоит в очереди на капитальный ремонт, который решит эту проблему.

Практическая часть 1. Произведена съемка здания школы 53. В результате мы получили термограммы различных частей здания:

2. Из отдельных «кусков» фотографии была склеена панорамная фотография здания: Из этой термограммы видно, что школа теряет тепло из деревянных окон Пластиковые окна t= -17,5 o C Деревянные окна t= -18,5 o C

1. Нужна средняя температура фасада: t 1 = -17,5 o C t ср = -18 o C t 2 = -18,5 o C 2. T возд =-24 o C Разность= -18 o C-(-24 o C)=6 o C α=23 Вт/м 2 * o C – к-т теплообмена Q= α*(t ср -t возд )=23*6=138 Вт/м 2 3. S=400 м 2 q полн = 138*400=55200 Вт 4. Нормативы ТСН Томской области: t помещ =21 o C t напор =29.4 o C t зимы = -8.4 o C

5. У нас: q полн =55200 Вт t помещ =19 o C tнапор=43 o C t возд = -24 o C 6. Из пропорции: o C x-29,4 o C x=37740 Вт – в течение отопительного сезона 7. Отопительный период в Томске 236 суток, тогда энергия: W=37740*236*24*3600=769534*10 6 Дж = МДж

Удельная теплота сгорания веществ МДЖ/кг Порох 2,9 5,0 Торф 8,1 Дрова (березовые, сосновые) 10,2 Уголь бурый 15,0 Уголь каменный 29,3 Спирт этиловый 25,0 Метанол 22,7 Уголь древесный 31,0 Мазут 39,2 Нефть 41,0 Дизельное топливо 42,7 Керосин 43 Бензин 44,0 Этилен 48,0 Пропан 47,54 Метан 50,1 Водород 120,9

Вывод: Таким образом, проблема потери энергии затрагивает всех: как государство в целом, так и отдельных жителей страны, а для нас, жителей Сибири, эта проблема очень актуальна. Здания построенные во времена СССР не соответствуют нормам теплопотерь, поэтому на их отопление уходит большее количество топлива, и, соответственно, идет огромное загрязнение атмосферы, гидросферы и литосферы.

Список литературы При расчете использованы следующие нормативные и методические документы: СНиП «Тепловая защита зданий» СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» ТСН Томской области «Тепловая защита жилых и общественных зданий»

Спасибо за внимание.