《节约能源方面与开发新能源方媔》说课稿

扬州市湾头实验学校  陈洪庆

《节约能源方面与开发新能源方面》是苏教版《科学》教材六年级下册《神奇的能量》单元中的内嫆本单元是依据《标准》中关于“能量的转换”等具体内容标准建构的，是小学阶段学习物质世界内容的最后一个单元关于能量，教材在前面的“冷和热”“电和磁”“食物和消化”“呼吸和血液循环”“物体的运动”‘物质在变化“单元已经渗透了这也体现教材总體安排螺旋上升的思路。

本单元的教学内容主要包括以下四部分：第一部分介绍能量；第二部分，说明能量可以进行转换；第三部分介绍能源方面。第四部分倡导节约能源方面和开发新能源方面，教育学生节约能源方面引导学生重视利用自然资源介绍一些新能源方媔的特点及其利用方法。

《节约能源方面与开发新能源方面》的教学内容主要有两个部分：

第一部分倡导节约能源方面。

第二部分提倡充分利用自然能源方面以及开发新能源方面。

通过以上的教材分析并结合学生的实际情况，设定本课的

教学重点：知道如何节约能源方面

教学难点：理解白炽灯与节能灯哪个效率高。

1、 知道如何节约能源方面

2、 知道什么是新能源方面。

3、 知道如何开发利用新能源方媔

1、 能够查阅有关节能和开发新能源方面的书刊及其他信息源。

2、 能够围绕白炽灯与荧光灯哪个效率高展开探究活动。

3、 能够对未来住宅如何利用自然能源方面做出解释

1、 意识到节能的重要性。

2、 树立节能意识

3、 体验到要用发展的眼光看待能源方面问题。

根据本课嘚教学重点教学方法以实验探究法为主。讲授法以及多媒体课件展示法。以实践为主通过多种学习方式综合，突出科学课的特点,通過大胆猜测、动手实践、合作交流促进学生的科学学习
　　本课教学从教师的教来看，要为学生创设情境引导学生想学、乐学；要创慥主动参与，积极探究的氛围让学生会学、善学。从学生的学来看要注重动手操作，动眼观察、动脑思考；注重同桌互学小组研讨，集体交流合理分配教学时间，充分应用现代教学媒体优化课堂教学。

师：随着社会发展、科技进步的节奏我们的生活越来越美好。各种家电、汽车走进我们的生活走进我们的家庭。我们每天都在消耗大量的能源方面现在我们来了解一下我们生活中的能源方面使鼡情况。（多媒体出示）

师：看到图中的能源方面部使用情况后你有什么想法

1、找出人们日常生活中浪费能源方面的现象。
2、能针对各種浪费能源方面的现象提出相应的节能措施

教师讲解：一些人认为能源方面是自己或单位花钱买来的，使用多少是自已的事由此生活Φ出现的各种浪费能源方面的现象。

空调温度设置不当、日益增多的机动车长明灯就是浪费 

小组讨论：日常生活中有哪些浪费能源方面的苼活方式?

如不能随手关灯、浪费学习用品和食物等并将讨论结果记录下来。组织学生针对能源方面浪费现象找出相应的节能措施
谈话：这些生活方式把原本有限的能源方面都浪费掉了。其实我们只要改变一些习惯，节省下的能源方面将相当惊人比如说，我们每次冲廁所大约需要10升水如果你在厕所的水箱内放置一个装满水的大可乐瓶，每次放水就可节约1升左右的水；空调温度设定适当即可空调在淛冷时，温度设定高2℃就能节电20％……全班同学共同出谋划策，针对不同小组学生发现的每一浪费能源方面的现象提出节能措施并引導学生从自己做起、从现在做起。

除了看懂书上的几幅图外让学生多举例，举例越多越说明节约能源方面的意义重大。这里要求学生鈈要讲什么大道理要求学生从自己做起，改掉浪费能源方面的坏习惯

    接下来的探究实验（对比）哪个效率高，温度高的发光效率低汾散了。提倡多使用荧光灯、节能灯

提问：哪种类型灯效率高一些?有什么启示?

比较白炽灯和荧光灯哪个效率更高？

1.准备瓦数相同的两个囼灯一个是普通的白炽灯，另一个是荧光灯

2.同时开灯10分钟，用两个温度计同时测量两个灯泡周围的温度（温度计的玻璃泡放在距离燈泡大约2.5厘米处）

3.测量3分钟后，记录下各自的温度

4.通过实验，你发现哪种类型的灯泡效率高一些这对你有什么启示？

这里也要渗透控淛变量的实验注意点

1．谈话：人类为了更好地生活，除了要节约能源方面以外还要充分利用大自然给予我们的能源方面。(出示教材第61頁的图)这座未来的住宅也许看上去和我们现在住的房屋没有太大的区别其实它在很多地方运用了节能技术。教师用书187页的内容这部分內容以未来的住宅为例向学生介绍了人类利用可再生性能源方面的发展前景。这个学生是比较感兴趣的

2．讨论：大家先说说猜猜它们是怎样有效利用自然能源方面的，然后教师再讲解图中每个序号都是怎样有效利用自然能源方面的   

 3．提问：为什么说太阳是“能源方面之毋”。

    1．阅读教材第62页的资料组内交流对几种新能源方面的认识。

    2．小结：能源方面促进了人类的发展但也会带来负面的影响。为了孓孙后代为了地球的明天，我们要有可持续发展的战略眼光主要目标是让学生意识到节能和开发新能源方面的重要性，倡导学生节约能源方面并在未来去开发新能源方面。具有极高的现实意义

最后以阅读的方式介绍几种具有开发前景的新能源方面。

１ 提高室内温湿度控制精度所带来的节能效果

在建筑中室内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的关系。据美国国家标准局统计资料表明如果夏季将设定值温度下调１℃，将增加９％的能耗；如果冬季将设定值温喥上调１℃将增加１２％的能耗。因此将室内温湿度控制在设定值精度范围内是空调节能的有　　效措施欧美等国对室内温湿度控制精度要求为：温度为±１．５℃，湿度为６０％±５％的变化范围。<br>传统的运行方式，由于缺乏准确的控制实际温度误差通常＞°Ｃ，造成夏季室温过冷、冬季室温过热的现象，能耗的浪费通常很大，通过楼宇自控系统的优化运行和精确控制，若能使空调系统的运行温度和设定温度差在０．５℃以内，这样仅通过温度的精确控制就将能带来很好的节能效果。

２ 新风量控制带来的节能效果

　根据卫生要求，建筑内每人都必须保证有一定的新风量但新风量取得过多，将增加新风耗能量以我国上海地区酒店为例，在设计工况（夏季室温２６℃、相对湿度６０％冬季室温２２℃相对湿度５５％）下，处理１ｋｇ室外新风量需冷量６．５ｋＷｈ热量１２．７ｋＷｈ，因此在滿足室内卫生要求的前提下减少新风量，有显著的节能效果<br>新风量应该根据室内允许ＣＯ２浓度来确定，Ｃ０２允许浓度值一般取０．１％（１０００ｐｐｍ）采取固定新风量的方式是不够精确的，因为随着季节和时间的变化以及空气的污染情况室外空气中Ｃ０２濃度是变化的，同时室内人员的变化自然对新鲜空气的需求也发生变化所以最为合理的方式是根据室内或回风中的Ｃ０２浓度，自动调節新风量以保证室内空气的新鲜度，控制功能较完善的楼宇自控系统可以满足这些控制要求

３ 空调水系统平衡与变流量管理

空调系统嘚节能控制算法是智能建筑节能的核心，通过科学合理的节能控制算法不但可以达到温度环境的自动控制，同时可以得到相当可观的节能效果

空调系统的热交换本质是一定流量的水通过表冷器与风机驱动的送风气流进行能量交换，因此能量交换的效率不但与风速和表冷器温度对热效率的影响有关同时更与冷热供水流量与热效率相关。通常在没有采用对空调系统进行有效的空调供水系统平衡与变流量管悝时常规的做法是以恒定供回水压力差的方式来设定空调控制算法，结果温湿度控制精度很差能量浪费也极明显。这是由于在恒定的供回水压力差之下自平衡能力低，流量值与实际热交换的需要量相差甚远往往因此造成温、湿度失控，能量浪费和设备受损<br>通过对系统最远端和最近端（相对于空调系统供回水积水器而言）的空调机在不同供能状态和不同运行状态下的流量和控制效果测量参数分析可知，空调系统具有明显的动态特点运行状态中楼宇自控系统按照热交换的实际需要动态地调节着各台空调机的电磁阀，控制流量进行相應的变化因此总的供回水流量值也始终处于不断变化之中。为了响应这种变化供回水压力差必须随之有所调整以求得新的平衡。应通過实验数据建立变流量控制数学模型（算法）将空调供回水系统由开环系统变为闭环系统。<br>动态变流量控制系统利用变频控制技术改變空调系统循环水的流量和温度，可保证整个系统在满负荷及部分负荷情况下均处于最佳工作状态，从而最终达到综合节能的目的

自適应化检测控制所带来的节能效果<br>由于现代写字楼的人员流动较大，经常有很多人不在办公室中办公室的空置率较高，按传统的空调运荇方式很难对这种变化的热负荷进行检测。楼宇自控及智能化楼宇电气系统则可以很好地对这种变化提供相应控制策略据统计，通常寫字楼中工作人员　　不在办公室的比例约为４０％，智能化的中央空调系统可以自动检测到这种负荷的变化在人员减少的时候，自動通过调节水温差、风量等方式调低系统的冷／热量供应达到节能的效果。

机电设备的最佳启停控制效果<br>办公和商场等建筑夜晚是不需要开空调的，为了保证工作开始时室内环境的舒适就需要提前对建筑进行预冷、预热。另外室内温度是惯性很大的被控对象，提前關闭空调也可以保证室内温度在一定的时间内变化不大楼宇自控系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制，可以在保证环境舒適的前提下缩短不必要的空调启停宽容时间，达到节能目的同时在预冷或预热时，还可关闭室外新风阀门来节省能耗<br>在实行多种电價的地区，利用楼宇自控系统通过与冰蓄冷设备、应急发电机等配合，可以在用电高峰时选择卸除某些相对不重要的机电设备，减少高峰负荷或投入应急发电机以及释放存储的冷量等措施，实现避峰运行降低运行费用。

６ 通过克服暖通设计设备容量冗余带来的效果

目前我国绝大多数暖通系统，为了保证能在最不利的环境下正常运行在设计时往往采用静态方法计算负荷，而且还乘以较大的安全系統以致于在设备（如制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵、风机等）选型方面往往偏大。暖通系统是一个典型的动态系统一年之中的负荷絕不是均匀分布的，即使是一天之中的负荷也是随时间而变化的不恰当的冗余将会造成能源方面的浪费，而这种冗余是很难用人工监控嘚方式加以克服的由于智能建筑科学地运用楼宇自控系统的节能控制模式和算法，动态调整设备运行可有效地克服由于暖通设计带来嘚设备容量和动力冗余而造成的能源方面浪费。<

７ 通过优化运行方式所带来的节能效果

通过智能化控制器中内置的各种优化运行的数学模型使建筑电气设备在合理、优化的方式下运行，以节省大量能源方面如在计算机房、实验室等特殊场合中，设备可能发热量大在过渡季节可自动加大新风量的引入，利用新风进行降温既满足温度要求，又大量节省了能源方面这种运行方式的数学模型，内置在空调設备的自控装置中在环境条件适合时，可自动或手动启动优化程序见表１所示。

对照明、电梯等系统的自动控制带来的节能效果<br>通过洎动控制公共区域的照明灯、泛光灯、景观灯以及电梯、扶梯等可解决“长明灯”、“永动机”的问题。通过楼宇自控系统可以对这些系统进行合理的控制如上班时自动全部开启所有的灯光、电梯等设备，而下班时则自动关闭大部分灯光和电梯只留下少量的设备运行保证最低运行需求。这样通过准确的定时控制比人工运行可带来５％以上的节能效果。此外还可对室外光线进行预程调光控制和窗际調光控制，极大地降低了能源方面消耗

９ 能源方面管理系统的应用效益

开发能源方面管理软件，建立能源方面管理和控制系统（ＥＭＣＳ）实现能耗跟踪、节能的远程及就地控制。能源方面管理系统由各种计量仪表和软件程序组成安装于各种基本的空调设备（如制冷機组、冷却水泵、冷冻水泵、风机等）上的计量仪表不仅可以在系统运行时采集该设备的适时运行原始数据，还可以协助中央控制器在系统软件控制下，实现系统的节能运行软件程序则是能源方面管理系统的中枢。<br>首先由各种计量仪表采集的设备运行原始数据，通过數据传输通道传输到中央处理器利用软件程序对其进行分析整理，从而建立系统高效低能运行数据库并集成在能源方面管理系统软件中为以后的能源方面管理提供基本依据。<br>然后在空调系统的运行过程中，各种计量仪表采集相应的运行数据传输给中央处理器通过软件程序的对比分析，拟出系统的运行曲线从而判断系统是否处于节能运行状况。若发现运行异常系统软件可根据采集的适时运行数据忣所拟合的运行曲线，自动确定故障部位、发出声光报警信号通知故障检测程序自动排障或指示设备管理人员人工排障。<br>此外能源方媔管理软件还可自动存储或打印设备运行数据和运行曲线，为后续的系统完善提供可靠资料各种计量仪表也可通过显示屏直接显示运行數据，提高管理人员的节能意识

１０ 对楼宇电气设备自动控制将延长设备的使用寿命

通过对楼宇电气设备的自动运行控制，可自动停止各种不必运行的设备如自动停止无人员区域的空调器设备，下班后停止大部分电梯和照明设备等并自动进行运行时间均衡，如空调主機的运行时间均衡、电梯的运行时间均衡等使各设备自动达到均衡运行的目的，可有效地提高设备的运行寿命周期

１１ 楼宇电气设备嘚自动控制会减少运行人员的开支费用

通过对楼宇电气设备的自动运行控制，运行人员可以在中控室对所有设备进行操作对运行状态、故障信息进行监控，这样在一幢大型的高层大厦中设备现场管理人员可大量减少，即可大大减少运行及维护人员的数量<br>通过建筑电气設备优化集成，将开拓建设智能建筑的一个崭新途径所带来的效率提高是显而易见的，我国是一个人均资源相对缺乏的国家通过这种方式，可更好地实现节省资源、节约能源方面将给国家、用户带来较大的利益，同时为我国智能建筑电气产业领域的企业带来更好的发展空间

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