ПРОЕКТНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В СФЕРЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Не остается без внимания преподавателей и мастеров производственного обучения и такая немаловажная часть образовательного процесса, как вовлечение учащихся в исследовательскую деятельность в сфере энергосбережения. Работы учащихся при этом носят как теоретический, так и практический характер, но задача у них одна: привить учащимся базовые знания о системном подходе к исследованию вопросов энергоэффективности, способность самостоятельно делать выводы и применять полученные знания на практике.
В учреждении образования под руководством опытных педагогов созданы творческие группы учащихся, одним из направлений работы, которых является энергосбережение. В 2016/2017 учебном году в УО МГЭПТК совместно с Московским колледжем информационных технологий №20 проводилась международная научно-практическая конференция по естественно-математическим и социально-гуманитарным направлениям «Научное знание современности», при этом по проблеме энергосбережения было представлено свыше 30 работ учащихся. В работах отражались как теоретические исследования в области энерго- и ресурсосбережения, так и практические разработки способов энергосбережения в конкретных условиях.
Темы проектов учащихся привязаны к реальным проблемам и нуждам дома, колледжа, города и страны. В процессе проектно-исследовательской деятельности развиваются профессиональные компетенции учащихся. Проекты учащихся могут быть использованы преподавателями разных дисциплин – физики, математики, географии, биологии. Проекты вовлекают в вопросы энергосбережения не только учащихся, но и их родителей. Это усиливает интерес и мотивацию учащихся к участию в проектах. Учащиеся на практике видят связь между теорией и жизнью.
Наиболее значимые проектно-исследовательские работы учащихся получили широкое применение в образовательном процессе колледжа:
- учебный стенд с характеристиками ламп разного типа;
- проект «Умный дом»;
- проект «Биогазовая установка».
Эти проекты завоевали призовые места в областном конкурсе «Энергомарафон».
Учебный стенд с характеристиками ламп разного типа
Стенд предназначен для сравнения характеристик разного типа ламп. Сравниваются ток потребления лампы и мощность светового потока. Стенд состоит из четырех ламп (лампа накаливания, люминесцентная лампа с дросселем, люминесцентная лампа с ЭПРА, светодиодные лампы). Мощность всех ламп – 40 Вт. В цепь подключен амперметр и милливаттметр. На рамке установлен фотоэлемент, который может перемещаться вдоль ряда ламп. При работе стенда переключатель устанавливается в положение «1», а фотоэлемент – над лампой накаливания. Замеряется сила тока и мощность светового потока лампы. Далее переключатель устанавливается в положение «2», «3», «4» и, соответственно, передвигается фотоэлемент, производятся измерения.
Область применения: учебные предметы «Физика», «Электротехника», «Электрические измерения», «Специальная технология».
Проект «Умный дом»
«Умный дом» – это автоматизированная система управления, предназначенная для контроля и управления освещением, безопасностью, температурным режимом и другими инженерными системами дома. Систему можно настраивать и модифицировать по желанию хозяина. Всеми функциями системы можно управлять дистанционно с мобильного телефона, компьютера, планшета.
Проект «Умный дом» контролирует множество процессов. Самое главное – связать все элементы системы в одно целое и установить датчики. При программировании системы «Умный дом» задаются адреса всех датчиков, исполнительных устройств и обозначаются задачи.
Принцип работы проекта «Умный дом»
Элементы |
Характеристика |
Управление освещением |
Внутреннее освещение во всем доме, включается удаленно с устройства, имеющего доступ к WIFI, освещение включается по комнатам. Также встроен датчик освещенности, который показывает уровень освещенности внутри здания и снаружи, в виде диаграммы |
Устройство видеонаблюдения |
Используется модульная видеокамера. Данная видеосистема предназначена для наблюдения за прилегающей территорией дома. |
Устройство обнаружения утечки газа |
Данное устройство предназначено для определения уровня концентрации газа, демонстрируется на графике |
Устройство обнаружения шума |
Данное устройство предназначено для обнаружения шума. Уровень шума демонстрируется на графике. |
Устройство контроля открытия/закрытия дверей |
Контролирует состояние дверей: открыто либо закрыто. |
Цифровой датчик температуры |
Устройство, предназначенное для измерения температуры окружающей среды |
Действующий проект может использоваться в учебном процессе: с его помощью можно демонстрировать работу вышеупомянутых датчиков и всей системы в целом. Электрическую составляющую без особых усилий можно переделать для установки в реальном доме.
Модель биогазовой установки
Гипотеза использования биогазовой установки заключается в следующем: если создать и использовать биогазовую установку, работающую на переработке компоста, то можно сэкономить тепловую электроэнергию традиционных носителей в производственных целях, уменьшить нарушение углеродного баланса и в атмосфере и получить удобрение чисто органического происхождения.