Czas 45 minut45 minut

Czym jest energia?

Energia jest czymś trudnym do zaobserwowania. Za to dość dobrze widzimy, jak oddziałuje na nas lub na różne przedmioty. 

Według definicji energia to zdolność ciała lub obiektu do wykonania określonej pracy. Nic więc dziwnego, że mając mały poziom energii trudno nam się zabrać za pracę. Lub wręcz przeciwnie, energia czasem nas rozpiera i możemy zrobić wiele rzeczy!

Energia występuje w różnych formach.

Formy energii

Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia naturalnie występuje w naturze. Możemy ją dostrzec np. podczas wyładowań atmosferycznych w trakcie burzy. 

Energia to jednak nie tylko błyskawice i pioruny widoczne gołym okiem.

Rodzaje energii
Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia może też przybrać formę ciepła. Dzieje się tak, gdy spalamy drewno, węgiel lub gaz, w efekcie uzyskując ogień. Ogień może ogrzewać różne rzeczy, na przykład wodę, którą elektrociepłownia wysyła później rurociągami do budynków w mieście. Dzięki temu płynące z grzejników ciepło ogrzewa mieszkania, a my nie marzniemy nawet zimą.

Rodzaje energii
Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia napędza także pojazdy. Powstaje wtedy wskutek spalania paliwa, czyli benzyny lub ropy naftowej. 

Dzięki niej porusza się samochód, którym rodzice wożą nas do szkoły, a także pociągi i samoloty, którymi podróżujemy na wakacje.

Rodzaje energii
Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia występuje także pod postacią prądu. Dzięki energii elektrycznej można korzystać z komputerów i telefonów. To ona sprawia, że w mieszkaniach świeci się światło. To ona napędza maszyny produkujące różne przedmioty, z których na co dzień korzystamy.

Dzisiaj życie bez prądu byłoby bardzo trudne.

Rodzaje energii

Blackout

Czas 45 minut45 minut

Czym jest blackout?

Długotrwała przerwa w dostawie w energii to tzw. blackout.

To, że nie moglibyśmy korzystać przez miesiąc z telefonów albo komputera to tylko jeden z mniej istotnych efektów awarii prądu. Nie moglibyśmy także korzystać z wind i kart płatniczych. Rodzice nie mieliby dostępu do pieniędzy na kontach internetowych. Sygnalizacja świetlna przestałaby działać. Podobnie jak fabryki, stacje benzynowe, piekarnie i szpitale.

Energia jest niezbędnym elementem naszej codzienności.

Źródła Energii

Czas 45 minut45 minut

Nieodnawialne źródła energii

Nieodnawialne źródła energii

Bez względu na formę energia może być przekształcana, jednak nigdy nie może wziąć się z niczego. 

Najczęściej powstaje wskutek wykorzystania tzw. źródeł energii. Te dzieli się na dwie grupy: odnawialne i nieodnawialne. 

Nieodnawialne źródła energii, zwane są też tradycyjnymi. To np.: węgiel kamienny, gaz ziemny, ropa naftowa, torf, uran, pluton, gaz łupkowy.
 
By wytworzyć z nich energię, trzeba je spalić. Główną wadą nieodnawialnych źródeł energii są wyczerpywalne zasoby. 
 

Czas 45 minut45 minut

Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energii zawdzięczamy siłom natury: słońcu, wiatrowi, wodzie, roślinom. Źródła te się nie wyczerpują. Stąd nazwa - odnawialne.

Do odnawialnych źródeł zaliczamy też biomasę, najstarsze znane i używane źródło energii.

Biomasą nazywamy substancje i materiały pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, które rozkładają się w warunkach naturalnych i które można spalać, aby pozyskiwać energię.

Zarówno odnawialne, jak i nieodnawialne źródła energii używane są do produkcji ciepła.

Ciepło

Czas 45 minut45 minut

Ogrzewanie, czyli jak przemieszcza się ciepło

Energia cieplna przemieszcza się nieustannie. Ciepło przepływa zawsze od ciała cieplejszego do chłodniejszego. Można to zauważyć, mieszając herbatę, w której chłodna łyżeczka nagrzewa się od ciepłego napoju, lub gdy nasze dłonie ogrzewają się od kubka gorącej herbaty.

Energię cieplną dostarczaną do mieszkań (inaczej zwaną ciepłem systemowym lub ogrzewaniem) wytwarza się w Polsce w ciepłowniach.

Ogrzewanie, czyli jak przemieszcza się ciepło

Ciepło systemowe

Czas 45 minut45 minut

Jak produkuje się ciepło systemowe?

Wędrówka ciepła do grzejnika zaczyna się od ciepłowni. Tam podgrzewa się wodę w specjalnych piecach. Jako źródło energii najczęściej wykorzystuje się węgiel, gaz lub biomasę. Po podgrzaniu, woda płynie systemem ciepłowniczym do miasta.

Jak produkuje się ciepło systemowe?
Czas 45 minut45 minut

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Z ciepłowni gorąca woda płynie rurami w stronę miasta. Po drodze woda ta traci część ciepła, ogrzewając rury, którymi płynie. Im zimniej jest na zewnątrz, tym więcej ciepła traci po drodze. Dlatego w zimniejszych miesiącach woda musi być podgrzana do bardzo wysokiej temperatur - nawet 130 stopni Celsjusza, aby ostatecznie dotrzeć do budynku odpowiednio gorąca.

Woda podgrzana do 130 stopni Celsjusza nie podlega wrzeniu w systemie ciepłowniczym dzięki ciśnieniu.

Jak ciepło dociera do grzejnika?
Czas 45 minut45 minut

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Ciepła woda przesłana systemem ciepłowniczym z ciepłowni dociera do budynku do specjalnego urządzenia zwanego wymiennikiem ciepła. Oddaje w nim swoje ciepło i chłodniejsza wraca do ciepłowni, do ponownego podgrzania.

Z kolei woda w instalacji wewnętrznej budynku odbiera ciepło za pośrednictwem wymiennika ciepła i płynie do kaloryferów. Woda z ciepłowni nie miesza się z wodą z grzejników. To dlatego, że instalacje ciepłowni i ogrzewanych przez nią budynków nie mają wspólnych rur. Punktem wspólnym jest jedynie wymiennik ciepła, w którym następuje przekazanie energii cieplnej.

Jak ciepło dociera do grzejnika?
Czas 45 minut45 minut

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Po przekazaniu temperatury w wymienniku, ogrzana woda w instalacji wewnętrznej budynku płynie prosto do kaloryferów i mieszkań.

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Doświadczenie

Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 1. Przygotowanie doświadczenia

Do przeprowadzania doświadczenia potrzebne będą:

  • czajnik elektryczny.
  • szklanka/kubek.
  • miska lub niewielki garnek, do którego zmieści się szklanka.
  • dostęp do zimnej wody.
  • termometr pozwalający mierzyć temperaturę wody do 100ºC.
  • herbata (nie jest konieczna do przeprowadzenia doświadczenia).
     
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 2. Przebieg doświadczenia

Przygotowujemy duże naczynie z możliwie jak najzimniejszą wodą. Mierzymy temperaturę wody znajdującej się w naczyniu.

Doświadczenie
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 2. Przebieg doświadczenia

Następnie bierzemy do ręki kubek i zalewamy wrzątkiem herbatę. Mierzymy temperaturę napoju specjalnym termometrem (np. używanym w kuchni do mierzenia temperatury dania).

Doświadczenie
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 2. Przebieg doświadczenia

Wkładamy szklankę do naczynia z zimną wodą. Gorąca herbata oddaje teraz swoje ciepło zimnej wodzie w naczyniu. Czekamy parę minut.

Po pewnym czasie ponownie mierzymy temperaturę herbaty oraz wody w naczyniu. 

Doświadczenie
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 3. Wnioski

Temperatura wody w naczyniu podniosła się. Temperatura herbaty zmalała.

W podobny sposób działa wymiennik ciepła. Gorąca woda z elektrociepłowni oddaje w wymienniku ciepła energię wodzie, znajdującej się w instalacji wewnętrznej budynku. 

System ciepłowniczy
Wymiana ciepła

Czas 45 minut45 minut

Elementy systemu ciepłowniczego

Spróbujmy nazwać poszczególne elementy systemu ciepłowniczego.

Elementy systemu ciepłowniczego
Czas 45 minut45 minut

Elementy systemu ciepłowniczego

Sprawdźmy czy odgadliśmy poprawnie!

Elementy systemu ciepłowniczego

Elektrownie
czyli jak powstaje prąd?

Czas 45 minut45 minut

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?

Proces produkcji energii elektrycznej w elektrowni jest do pewnego stopnia zbliżony do procesu produkcji samego ciepła.

Proces ten zaczyna się od podgrzania wody w piecu - podobnie jak w ciepłowni. Jednak w tym przypadku woda podgrzewana jest tak długo, aż zmieni się w bardzo gorącą parę. Następnie para, podobnie jak w czajniku,dmucha z dużą siłą w gwizdek, tak w elektrowni dmucha w łopatki turbiny. Turbina to w uproszczeniu wielki wiatrak  zamknięty w szczelnej obudowie.

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?
Czas 45 minut45 minut

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?

Pod działaniem pary turbina zaczyna się obracać
i napędza generator, który produkuje prąd. Następnie część pary ulega schłodzeniu, skrapla się, w postaci wody wraca do kotła i cały cykl się powtarza. Pozostała część pary zostaje odprowadzona do środowiska. W niektórych elektrowniach można zobaczyć ją gołym okiem, jak ulatuje z chłodni kominowych.

Nie należy jej mylić z dymem. 

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?

Elektrociepłownie
czyli jednoczesna produkcja prądu i ciepła

Czas 45 minut45 minut

Elektrociepłownia

W elektrociepłowni część pary wodnej wykorzystywana jest do wytwarzania prądu, a część do wytwarzania ciepła. Taki proces jednoczesnej produkcji prądu i ciepła nazywamy kogeneracją. 

Część pary, która powstaje w kotłach, uruchamia turbinę (podobnie jak w elektrowni), a część ogrzewa wodę, która rurociągami dociera do wymienników ciepła w budynkach podłączonych do systemu ciepłowniczego. Gorąca woda oddaje ciepło wodzie w instalacji budynku i chłodniejsza wraca do kotła. Jednoczesna produkcja prądu i ciepła pozwala zmniejszyć zużycie paliwa (zazwyczaj węgla), a tym samym zanieczyszczenie powietrza.

Elektrociepłownia
Czas 45 minut45 minut

Piec piecowi nierówny

W piecach kaflowych, spotykanych jeszcze w starszych domach, którymi czasem ogrzewają się nasi dziadkowie, nie da się w tak sprytny sposób wykorzystać zasobów, żeby powstały z nich i ciepło, i prąd.

Nie jest to możliwe, ponieważ paliwo spalane w piecach może tylko ogrzewać mieszkania. Prąd i tak musi zostać wyprodukowany w elektrociepłowni. W takim wypadku zanieczyszczenia powietrza nie dość, że powstają w elektrociepłowni (gdzie są odpowiednio filtrowane), dodatkowo powstają w budynkach ogrzewanych indywidualnymi piecami. Im więcej w mieście pieców, które mają nieekologiczne kominy bez filtrów, tym większe zanieczyszczenie powietrza. 

Czas 45 minut45 minut

Masowa produkcja to niższy koszt dla pojedynczego odbiorcy

Warto wspomnieć, że produkcja mała jest zwykle mniej opłacalna niż duża - nie tylko ciepła i prądu. 

Przykładowo, gdy wracamy do domu nasze mamy przez około godzinę gotują obiad. Jeśli w klasie jest dwadzieścioro dzieci, to dwudziestu mamom zrobienie obiadów zajmie łącznie 20 godzin! A w przypadku stołówki? Trzy kucharki przez około 2-3 godziny zrobią obiad dla całej klasy. W dodatku nie kupują produktów w zwykłych sklepach, tylko zamawiają duże ilości produktów w hurtowniach po niższych cenach. Ponadto wszystko gotuje się w jednym garnku, więc zużycie gazu lub prądu jest mniejsze.

Masowa produkcja to niższy koszt dla pojedynczego odbiorcy
Czas 45 minut45 minut

Masowa produkcja to niższy koszt dla pojedynczego odbiorcy

W podobny sposób elektrociepłownie oszczędzają czas i pieniądze wszystkich osób, które musiałyby tradycyjnie ogrzewać swoje mieszkania. Kupują przy tym paliwo po niższych cenach. 

Produkując ciepło i prąd dla wszystkich budynków w mieście jednocześnie, wykorzystują mniej zasobów i generują mniej zanieczyszczeń. Ponadto do wytwarzania energii używają najnowocześniejszych technologii, dzięki czemu wszystko odbywa się dużo sprawniej. A to jeszcze nie koniec zalet produkcji ciepła w zakładach przemysłowych.

Czas 45 minut45 minut

Czystsze powietrze w mieście

Ciepłownie i elektrociepłownie zbudowane są poza miastem i mają bardzo wysokie kominy wyposażone w specjalne sitka, nazywane filtrami. Filtry wyłapują większość szkodliwych substancji. Dym z resztką zanieczyszczeń wypuszczany jest na tak dużej wysokości, że rozrzedza się w powietrzu i do nas nie dociera. Dzięki temu w mieście możemy cieszyć się czystym powietrzem. Pod tym względem produkcja ciepła systemowego jest jednym z najbardziej ekologicznych sposobów ogrzewania.

Czystsze powietrze w mieście
Czas 45 minut45 minut

2w1 - Ciepło i prąd

Dzięki produkcji ciepła i prądu w jednym procesie i podłączaniu coraz większej liczby budynków do ciepła systemowego, coraz mądrzej korzysta się z zasobów przy produkcji. Tym samym udaje się uzyskać więcej energii, spalając mniejszą ilość paliwa. 

Jednak w przyszłości to wzrost wykorzystania odnawialnych źródeł energii będzie największym wyzwaniem, nie tylko w Polsce, ale także w innych krajach.

Ekologia

Czas 45 minut45 minut

Zabawa - pajęczyna

Przygotujmy kłębek wełny. Stańmy w okręgu. Trzymając koniec nici, podajemy sposób na oszczędzanie wody, prądu lub ciepła, po czym odrzucamy wełnę do kolejnego ucznia. Kto złapie kłębek, trzyma swój kawałek nici, podaje własny sposób na oszczędzenie energii i odrzuca kłębek do kolegi lub koleżanki. Tak powstanie pewna sieć zależności. 

Zabawa - pajęczyna
Czas 45 minut45 minut

Zabawa - pajęczyna

Właśnie tak wygląda prawidłowe oszczędzanie energii. Różne działania wiążą się ze sobą, każdy z nas może mieć swój wkład w ochronę środowiska i tylko działając razem można osiągnąć najlepsze efekty. 

Następnie wszyscy, którzy trzymają wełnę, podnoszą ręce do góry. W kolejnym kroku kilkoro dzieci wyznaczonych przez nauczyciela powinno puścić trzymany przez siebie fragment nici. 

W ten sposób można zaobserwować, jak łatwo zniszczyć całą sieć. Wystarczy, że zawiedzie kilka elementów. Podobnie każdy z nas jest ważną częścią całości, jeśli chodzi o ochronę środowiska.  

Zabawa - pajęczyna
Czas 45 minut45 minut

Sposoby na ochronę środowiska

Sposoby na ochronę środowiska

Czy oszczędzanie wody to działanie ekologiczne? Czy może pomóc chronić planetę poprzez mniejsze zużycie prądu lub mądrzejsze wykorzystanie ciepła w domu?

Ekologia to także dbanie o czyste powietrze. By dowiedzieć się, jak to robić, przejdźmy do kolejnej lekcji. 

Dowiedz się też jak powstają
zanieczyszczenia powietrza.

Lekcja 2
Czas 45 minut45 minut

Czym jest energia?

Energia jest czymś trudnym do zaobserwowania. Za to dość dobrze widzimy, jak oddziałuje na nas lub na różne przedmioty. 

Według definicji energia to zdolność ciała lub obiektu do wykonania określonej pracy. Nic więc dziwnego, że mając mały poziom energii trudno nam się zabrać za pracę. Lub wręcz przeciwnie, energia czasem nas rozpiera i możemy zrobić wiele rzeczy!

Energia występuje w różnych formach.

Formy energii

Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia naturalnie występuje w naturze. Możemy ją dostrzec np. podczas wyładowań atmosferycznych w trakcie burzy. 

Energia to jednak nie tylko błyskawice i pioruny widoczne gołym okiem.

Rodzaje energii
Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia może też przybrać formę ciepła. Dzieje się tak, gdy spalamy drewno, węgiel lub gaz, w efekcie uzyskując ogień. Ogień może ogrzewać różne rzeczy, na przykład wodę, którą elektrociepłownia wysyła później rurociągami do budynków w mieście. Dzięki temu płynące z grzejników ciepło ogrzewa mieszkania, a my nie marzniemy nawet zimą.

Rodzaje energii
Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia napędza także pojazdy. Powstaje wtedy wskutek spalania paliwa, czyli benzyny lub ropy naftowej. 

Dzięki niej porusza się samochód, którym rodzice wożą nas do szkoły, a także pociągi i samoloty, którymi podróżujemy na wakacje.

Rodzaje energii
Czas 45 minut45 minut

Rodzaje energii

Energia występuje także pod postacią prądu. Dzięki energii elektrycznej można korzystać z komputerów i telefonów. To ona sprawia, że w mieszkaniach świeci się światło. To ona napędza maszyny produkujące różne przedmioty, z których na co dzień korzystamy.

Dzisiaj życie bez prądu byłoby bardzo trudne.

Rodzaje energii

Blackout

Czas 45 minut45 minut

Czym jest blackout?

Długotrwała przerwa w dostawie w energii to tzw. blackout.

To, że nie moglibyśmy korzystać przez miesiąc z telefonów albo komputera to tylko jeden z mniej istotnych efektów awarii prądu. Nie moglibyśmy także korzystać z wind i kart płatniczych. Rodzice nie mieliby dostępu do pieniędzy na kontach internetowych. Sygnalizacja świetlna przestałaby działać. Podobnie jak fabryki, stacje benzynowe, piekarnie i szpitale.

Energia jest niezbędnym elementem naszej codzienności.

Źródła Energii

Czas 45 minut45 minut

Nieodnawialne źródła energii

Nieodnawialne źródła energii

Bez względu na formę energia może być przekształcana, jednak nigdy nie może wziąć się z niczego. 

Najczęściej powstaje wskutek wykorzystania tzw. źródeł energii. Te dzieli się na dwie grupy: odnawialne i nieodnawialne. 

Nieodnawialne źródła energii, zwane są też tradycyjnymi. To np.: węgiel kamienny, gaz ziemny, ropa naftowa, torf, uran, pluton, gaz łupkowy.
 
By wytworzyć z nich energię, trzeba je spalić. Główną wadą nieodnawialnych źródeł energii są wyczerpywalne zasoby. 
 

Czas 45 minut45 minut

Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energii

Odnawialne źródła energii zawdzięczamy siłom natury: słońcu, wiatrowi, wodzie, roślinom. Źródła te się nie wyczerpują. Stąd nazwa - odnawialne.

Do odnawialnych źródeł zaliczamy też biomasę, najstarsze znane i używane źródło energii.

Biomasą nazywamy substancje i materiały pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, które rozkładają się w warunkach naturalnych i które można spalać, aby pozyskiwać energię.

Zarówno odnawialne, jak i nieodnawialne źródła energii używane są do produkcji ciepła.

Ciepło

Czas 45 minut45 minut

Ogrzewanie, czyli jak przemieszcza się ciepło

Energia cieplna przemieszcza się nieustannie. Ciepło przepływa zawsze od ciała cieplejszego do chłodniejszego. Można to zauważyć, mieszając herbatę, w której chłodna łyżeczka nagrzewa się od ciepłego napoju, lub gdy nasze dłonie ogrzewają się od kubka gorącej herbaty.

Energię cieplną dostarczaną do mieszkań (inaczej zwaną ciepłem systemowym lub ogrzewaniem) wytwarza się w Polsce w ciepłowniach.

Ogrzewanie, czyli jak przemieszcza się ciepło

Ciepło systemowe

Czas 45 minut45 minut

Jak produkuje się ciepło systemowe?

Wędrówka ciepła do grzejnika zaczyna się od ciepłowni. Tam podgrzewa się wodę w specjalnych piecach. Jako źródło energii najczęściej wykorzystuje się węgiel, gaz lub biomasę. Po podgrzaniu, woda płynie systemem ciepłowniczym do miasta.

Jak produkuje się ciepło systemowe?
Czas 45 minut45 minut

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Z ciepłowni gorąca woda płynie rurami w stronę miasta. Po drodze woda ta traci część ciepła, ogrzewając rury, którymi płynie. Im zimniej jest na zewnątrz, tym więcej ciepła traci po drodze. Dlatego w zimniejszych miesiącach woda musi być podgrzana do bardzo wysokiej temperatur - nawet 130 stopni Celsjusza, aby ostatecznie dotrzeć do budynku odpowiednio gorąca.

Woda podgrzana do 130 stopni Celsjusza nie podlega wrzeniu w systemie ciepłowniczym dzięki ciśnieniu.

Jak ciepło dociera do grzejnika?
Czas 45 minut45 minut

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Ciepła woda przesłana systemem ciepłowniczym z ciepłowni dociera do budynku do specjalnego urządzenia zwanego wymiennikiem ciepła. Oddaje w nim swoje ciepło i chłodniejsza wraca do ciepłowni, do ponownego podgrzania.

Z kolei woda w instalacji wewnętrznej budynku odbiera ciepło za pośrednictwem wymiennika ciepła i płynie do kaloryferów. Woda z ciepłowni nie miesza się z wodą z grzejników. To dlatego, że instalacje ciepłowni i ogrzewanych przez nią budynków nie mają wspólnych rur. Punktem wspólnym jest jedynie wymiennik ciepła, w którym następuje przekazanie energii cieplnej.

Jak ciepło dociera do grzejnika?
Czas 45 minut45 minut

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Po przekazaniu temperatury w wymienniku, ogrzana woda w instalacji wewnętrznej budynku płynie prosto do kaloryferów i mieszkań.

Jak ciepło dociera do grzejnika?

Doświadczenie

Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 1. Przygotowanie doświadczenia

Do przeprowadzania doświadczenia potrzebne będą:

  • czajnik elektryczny.
  • szklanka/kubek.
  • miska lub niewielki garnek, do którego zmieści się szklanka.
  • dostęp do zimnej wody.
  • termometr pozwalający mierzyć temperaturę wody do 100ºC.
  • herbata (nie jest konieczna do przeprowadzenia doświadczenia).
     
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 2. Przebieg doświadczenia

Przygotowujemy duże naczynie z możliwie jak najzimniejszą wodą. Mierzymy temperaturę wody znajdującej się w naczyniu.

Doświadczenie
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 2. Przebieg doświadczenia

Następnie bierzemy do ręki kubek i zalewamy wrzątkiem herbatę. Mierzymy temperaturę napoju specjalnym termometrem (np. używanym w kuchni do mierzenia temperatury dania).

Doświadczenie
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 2. Przebieg doświadczenia

Wkładamy szklankę do naczynia z zimną wodą. Gorąca herbata oddaje teraz swoje ciepło zimnej wodzie w naczyniu. Czekamy parę minut.

Po pewnym czasie ponownie mierzymy temperaturę herbaty oraz wody w naczyniu. 

Doświadczenie
Czas 45 minut45 minut

Doświadczenie

Krok 3. Wnioski

Temperatura wody w naczyniu podniosła się. Temperatura herbaty zmalała.

W podobny sposób działa wymiennik ciepła. Gorąca woda z elektrociepłowni oddaje w wymienniku ciepła energię wodzie, znajdującej się w instalacji wewnętrznej budynku. 

System ciepłowniczy
Wymiana ciepła

Czas 45 minut45 minut

Elementy systemu ciepłowniczego

Spróbujmy nazwać poszczególne elementy systemu ciepłowniczego.

Elementy systemu ciepłowniczego
Czas 45 minut45 minut

Elementy systemu ciepłowniczego

Sprawdźmy czy odgadliśmy poprawnie!

Elementy systemu ciepłowniczego

Elektrownie
czyli jak powstaje prąd?

Czas 45 minut45 minut

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?

Proces produkcji energii elektrycznej w elektrowni jest do pewnego stopnia zbliżony do procesu produkcji samego ciepła.

Proces ten zaczyna się od podgrzania wody w piecu - podobnie jak w ciepłowni. Jednak w tym przypadku woda podgrzewana jest tak długo, aż zmieni się w bardzo gorącą parę. Następnie para, podobnie jak w czajniku,dmucha z dużą siłą w gwizdek, tak w elektrowni dmucha w łopatki turbiny. Turbina to w uproszczeniu wielki wiatrak  zamknięty w szczelnej obudowie.

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?
Czas 45 minut45 minut

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?

Pod działaniem pary turbina zaczyna się obracać
i napędza generator, który produkuje prąd. Następnie część pary ulega schłodzeniu, skrapla się, w postaci wody wraca do kotła i cały cykl się powtarza. Pozostała część pary zostaje odprowadzona do środowiska. W niektórych elektrowniach można zobaczyć ją gołym okiem, jak ulatuje z chłodni kominowych.

Nie należy jej mylić z dymem. 

Czy wiesz jak elektrownie produkują prąd?

Elektrociepłownie
czyli jednoczesna produkcja prądu i ciepła

Czas 45 minut45 minut

Elektrociepłownia

W elektrociepłowni część pary wodnej wykorzystywana jest do wytwarzania prądu, a część do wytwarzania ciepła. Taki proces jednoczesnej produkcji prądu i ciepła nazywamy kogeneracją. 

Część pary, która powstaje w kotłach, uruchamia turbinę (podobnie jak w elektrowni), a część ogrzewa wodę, która rurociągami dociera do wymienników ciepła w budynkach podłączonych do systemu ciepłowniczego. Gorąca woda oddaje ciepło wodzie w instalacji budynku i chłodniejsza wraca do kotła. Jednoczesna produkcja prądu i ciepła pozwala zmniejszyć zużycie paliwa (zazwyczaj węgla), a tym samym zanieczyszczenie powietrza.

Elektrociepłownia
Czas 45 minut45 minut

Piec piecowi nierówny

W piecach kaflowych, spotykanych jeszcze w starszych domach, którymi czasem ogrzewają się nasi dziadkowie, nie da się w tak sprytny sposób wykorzystać zasobów, żeby powstały z nich i ciepło, i prąd.

Nie jest to możliwe, ponieważ paliwo spalane w piecach może tylko ogrzewać mieszkania. Prąd i tak musi zostać wyprodukowany w elektrociepłowni. W takim wypadku zanieczyszczenia powietrza nie dość, że powstają w elektrociepłowni (gdzie są odpowiednio filtrowane), dodatkowo powstają w budynkach ogrzewanych indywidualnymi piecami. Im więcej w mieście pieców, które mają nieekologiczne kominy bez filtrów, tym większe zanieczyszczenie powietrza. 

Czas 45 minut45 minut

Masowa produkcja to niższy koszt dla pojedynczego odbiorcy

Warto wspomnieć, że produkcja mała jest zwykle mniej opłacalna niż duża - nie tylko ciepła i prądu. 

Przykładowo, gdy wracamy do domu nasze mamy przez około godzinę gotują obiad. Jeśli w klasie jest dwadzieścioro dzieci, to dwudziestu mamom zrobienie obiadów zajmie łącznie 20 godzin! A w przypadku stołówki? Trzy kucharki przez około 2-3 godziny zrobią obiad dla całej klasy. W dodatku nie kupują produktów w zwykłych sklepach, tylko zamawiają duże ilości produktów w hurtowniach po niższych cenach. Ponadto wszystko gotuje się w jednym garnku, więc zużycie gazu lub prądu jest mniejsze.

Masowa produkcja to niższy koszt dla pojedynczego odbiorcy
Czas 45 minut45 minut

Masowa produkcja to niższy koszt dla pojedynczego odbiorcy

W podobny sposób elektrociepłownie oszczędzają czas i pieniądze wszystkich osób, które musiałyby tradycyjnie ogrzewać swoje mieszkania. Kupują przy tym paliwo po niższych cenach. 

Produkując ciepło i prąd dla wszystkich budynków w mieście jednocześnie, wykorzystują mniej zasobów i generują mniej zanieczyszczeń. Ponadto do wytwarzania energii używają najnowocześniejszych technologii, dzięki czemu wszystko odbywa się dużo sprawniej. A to jeszcze nie koniec zalet produkcji ciepła w zakładach przemysłowych.

Czas 45 minut45 minut

Czystsze powietrze w mieście

Ciepłownie i elektrociepłownie zbudowane są poza miastem i mają bardzo wysokie kominy wyposażone w specjalne sitka, nazywane filtrami. Filtry wyłapują większość szkodliwych substancji. Dym z resztką zanieczyszczeń wypuszczany jest na tak dużej wysokości, że rozrzedza się w powietrzu i do nas nie dociera. Dzięki temu w mieście możemy cieszyć się czystym powietrzem. Pod tym względem produkcja ciepła systemowego jest jednym z najbardziej ekologicznych sposobów ogrzewania.

Czystsze powietrze w mieście
Czas 45 minut45 minut

2w1 - Ciepło i prąd

Dzięki produkcji ciepła i prądu w jednym procesie i podłączaniu coraz większej liczby budynków do ciepła systemowego, coraz mądrzej korzysta się z zasobów przy produkcji. Tym samym udaje się uzyskać więcej energii, spalając mniejszą ilość paliwa. 

Jednak w przyszłości to wzrost wykorzystania odnawialnych źródeł energii będzie największym wyzwaniem, nie tylko w Polsce, ale także w innych krajach.

Ekologia

Czas 45 minut45 minut

Zabawa - pajęczyna

Przygotujmy kłębek wełny. Stańmy w okręgu. Trzymając koniec nici, podajemy sposób na oszczędzanie wody, prądu lub ciepła, po czym odrzucamy wełnę do kolejnego ucznia. Kto złapie kłębek, trzyma swój kawałek nici, podaje własny sposób na oszczędzenie energii i odrzuca kłębek do kolegi lub koleżanki. Tak powstanie pewna sieć zależności. 

Zabawa - pajęczyna
Czas 45 minut45 minut

Zabawa - pajęczyna

Właśnie tak wygląda prawidłowe oszczędzanie energii. Różne działania wiążą się ze sobą, każdy z nas może mieć swój wkład w ochronę środowiska i tylko działając razem można osiągnąć najlepsze efekty. 

Następnie wszyscy, którzy trzymają wełnę, podnoszą ręce do góry. W kolejnym kroku kilkoro dzieci wyznaczonych przez nauczyciela powinno puścić trzymany przez siebie fragment nici. 

W ten sposób można zaobserwować, jak łatwo zniszczyć całą sieć. Wystarczy, że zawiedzie kilka elementów. Podobnie każdy z nas jest ważną częścią całości, jeśli chodzi o ochronę środowiska.  

Zabawa - pajęczyna
Czas 45 minut45 minut

Sposoby na ochronę środowiska

Sposoby na ochronę środowiska

Czy oszczędzanie wody to działanie ekologiczne? Czy może pomóc chronić planetę poprzez mniejsze zużycie prądu lub mądrzejsze wykorzystanie ciepła w domu?

Ekologia to także dbanie o czyste powietrze. By dowiedzieć się, jak to robić, przejdźmy do kolejnej lekcji. 

Dowiedz się też jak powstają
zanieczyszczenia powietrza.

Lekcja 2
Ciasteczka

W celu poprawy działania strony korzystamy z ciasteczek. Zakładamy, że Ci to nie przeszkadza. Jeśli przeszkadza, opuść naszą stronę.

Więcej