Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Контрольная работа по «Основы экологии и энергосбережения»

Министерство образования Республики Беларусь

БГУИР

Факультет заочного обучения

Кафедра радиотехнических устройств

Контрольная работа

по курсу: «Основы экологии и энергосбережения»

вариант №1

Выполнила студентка гр. 001801-11

Специальности

Медицинская электроника

Климович Светлана Владимировна

Проверил: _______________

(должность, ФИО проверяющего)

Оценка: ________________

________________________

(подпись)

________________________ (дата)

Почтовый адрес:

223040, а\г Лесной 10-70

Минск 2013

Задача (тип I(1)). Рассчитать площадь зоны активного загрязнения (ЗАЗ) и оценить экономическую эффективность природоохранных мероприятий по защите атмосферы в пригородной зоне отдыха от загрязнения выбросами промышленного предприятия.

Вариант данных для расчета

Наименование вещества Масса выброса, т/год

m1, до установки m2, после установки

систем очистки систем очистки

Аммиак 40 10

Сернистый газ 30 10

Диоксид серы 30 8

Климатические определяющие. Ваприант данных для расчета

Высота источника Н, м - 150

Температура в устье

источника t1,0С - 110

Скорость оседания

загрязнения, см/с - 0,5

Температура окружающей среды t2,0С - 20

Скорость ветра на уровне

Флюгера U, м/с -

Капиталовложения в

очистное оборудование, млн р. - 400

Эксплуатационные расходы, млн р./год - 30

Зона активного загрязнения для организованных источников высотой Н >10 м представляет собой кольцо между окружностями с внутренним и внешним радиусами r внутр и r внеш, которые рассчитываются по формулам

R внутр = 2φ · Н,

R внеш = 20φ · Н,

где Н – высота источника;

φ – поправка на тепловой подъем факела, которая рассчитывается по формуле

φ = 1+∆t/75,

где ∆t – значение разности температуры выбрасываемой газовоздушной смеси в устье источника и температурой окружающей среды.

Расчет площади ЗАЗ.

Подставим в формулы значения и проведем вычисления:

– среднегодовое значение разности температур:

∆t =110 – 20 = 90 °С;

– поправка φ на тепловой подъем факела выбросов в атмосфере:

φ = 1+90/75 = 2,2;

– внутренний радиус ЗАЗ равен

R внутр = 2 · 2,2 · 150 = 660 м;

– внешний радиус ЗАЗ равен

R внеш =20 · 2,2 · 150 = 6600 м;

– площадь внутреннего круга S внутр равна

S внутр = π · r ²внутр = 3,14 · 660² = 1367784 м²;

– площадь внешнего круга S внеш . равна

S внеш = π · r ²внеш = 3,14 · 6600² = 136778400м²;

площадь зоны активного загрязнения равна

S ЗАЗ = 136778400– 1367784= 135410616 м² = 135,4 км².

Ответ: Площадь зоны активного загрязнения составляет 135,4 км².

2. Расчет экономической эффективности мероприятий по защите

атмосферы.

Определяем экономическую эффективность природоохранных мероприятий по формуле:

Е = (Э – З – С) / К,

где С – дополнительные эксплуатационные расходы, р./год;

К – единовременные капитальные вложения, р./год.

3 – приведенные затраты на строительство и внедрение оборудования;

Э – предотвращенный годовой экономический ущерб после проведения атмосферозащитных мероприятий, который определяется как разность между экономическим ущербом (У1) до проведения мероприятий и экономическим ущербом (У2) после их проведения:

Э = У1 – У2 .

Приведенные затраты (З) на строительство рассчитываются по формуле:

З = С + Ен · К,

где Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; принимается равным 0,12.

Расчет годового экономического ущерба в результате загрязнения атмосферы (У1) до проведения защитных мероприятий и (У2) после проведения защитных мероприятий рассчитывается следующим образом:

У1 = γ · f · σ · μ1,

У2 = γ · f · σ · μ2,

где γ – величина удельного ущерба от одной условной тонны выбросов, р./усл. т

(γ = 2400 р./усл. т,);

f – коэффициент, учитывающий характер и условия рассеивания выброшеных источником примесей;

σ – коэффициент, учитывающий относительную опасность загрязнения атмосферного воздуха на территориях с различной плотностью и чувствительностью реципиентов;

μ1, μ2 – суммарная масса выбросов загрязняющих веществ, приведенная к единице токсичности, усл. т/год соответственно; (μ1) до проведения защитных мероприятий и (μ2) после проведения защитных мероприятий.

Значение коэффициента f, учитывающего характер и условия рассеивания примесей, определяется следующим образом:

f =

где H – высота источника, м;

φ – поправка на тепловой подъем факела выбросов в атмосфере(φ = 2,2, рас-

считывался ранее по формуле );

U – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера,

м/с (дано по условию).

В данном случае скорость оседания газообразных примесей и легких мелкодисперсных частиц находится в пределах от 1 до 20 см/с.

Коэффициент , учитывающий относительную опасность загрязнения атмосферного воздуха (далее коэффициент относительной опасности загрязнения воздуха) определяем по табл. методического пособия: для центральной части города (по условию)равна 6.

Суммарная масса выбросов загрязняющих веществ, приведенная к единой токсичности, (μ1) до проведения защитных мероприятий и (μ2) после проведения защитных мероприятий, определяется по формуле:

μ1 = μ2 =

где N – общее число примесей, содержащихся в выбросах источника (дано по условию);

Ai – показатель относительной агрессивности i-го вещества, усл. т/т (значение Ai для каждого вещества дано;

m1, m2 – масса годового выброса примеси i-го вида в атмосферу, т/год (дано по условию для каждого вещества). m1 – до установки систем очистки, m2 – по-сле установки систем очистки.

Рассчитываем:

μ1 = 40 000 · 4,64 +30 000 · 16,5+30 000 · 16,5= 185 600 + 495 000+ 495 000= 1 175 600 (усл. т/т);

μ2 = 10 000 · 4,64 +10 000 · 16,5+8 000 · 16,5 = 46 400 + 165 000 + 132 000= 343 400 (усл. т/т);

f = ;

У1= γ · f · σ · μ1= 2400 · 2,135 ·86 · 1 175 600 = 48 190 195 200.

У2= γ · f · σ · μ2 = 2400 · 2,135 · 8 · 343 400 = 14 076 652 800.

Э = У1 – У2 = 48 190 195 200 – 14 076 652 800= 34 113 542 400.

З = С + Ен · К = 30 000 000 + 0,12 · 400 000 000 = 78 000 000 р./г).

Е = Э-З-С\К=85,01

Вывод: при Е Ен (85,01 > 0,12) делаем заключение об эффективности внедрения воздухозащитных мероприятий.

Задача (типVI(5)). Рассчитать: а) потери продуктивности леса; б) затраты на воспроизводство кислорода для сжигания 1 т органического топлива.

Показатель	Вариант данных для расчета
Показатель	1	2	3	4	5	6	7	8
Кол-во выделенного кислорода, т/год	7,0	10,0	5,5	7,6	4,5	6,4	3,6	5,2
Затраты на лесопосадки, р/га, х∙10³	350	400	100	150	200	300	175	375
Эффективность леса, р/га	Данные расчета из задачи 1
Расход Q₂ при сжигании, т	1,55	1,53	1,47	1,50	1,51	1,56	1,52	1,58
Затраты на освоение, р, х·10⁶	2	1,5	1,7	2,2	2,5	2,57	2,6	2,22
Плата за кредит, р	23,5	31,5	29,7	28,1	35	20	25	30
Потери урожайности, р, х∙10⁵	4,3	5,1	6,0	5,5	5,3	4,5	5,0	4,8
Затраты на воспроизводство с/х продукции, р	2,9	2,75	0,5	2,0	1,1	2,1	3,0	1,7
Коэффициент ценности древесины	2	1	1,5	2	1,5	1	2,5	2,5
Дополнительные затраты на воспроизводство кислорода, р, х∙10³	30	31	32	33	34	35	36	37

Эффективность лесных ресурсов

Показатель величины эффекта	Вариант
Показатель величины эффекта	1	2	3	4	5	6	7	8
Пылезащитная оценка леса, р/га, год, х∙10³	10	11	10,5	9,5	9	9,8	10,1	10,9
Ежегодная стоимость продукции, р/га, год, х∙10³	1 245	1 246	1 247	1 248	1 249	1 244	1 243	1 242
Производительность труда, р/га, год, х∙10³	14	13	12	11	15	16	10	17
Объем прироста древе- сины, м³/га, х∙10³	4	5	6	7	8	3	9	4,5
Себестоимость древесины, р/м³	7	7	7	7	7	7	7	7
Площадь пораженной территории в конкретном году, тыс./га (по рис.2.1)	1991	1993	1995	1997	1999	2001	2003	2004

Рис. 2.1 Динамика площади поражения лесов, га

1. Расчет потерь продуктивности леса (П_пр), производится исходя из ключевых параметров

П_пр = Э_л · S,

где Э_л – эффективность лесных ресурсов;

S – площадь лесных ресурсов, подвергшихся загрязнению.

Эффективность лесных ресурсов рассчитывается по формуле

Э_л = Э_пз + С_пр + К_у + К_пд

где Э_пз – величина эффекта от пылезадерживающей способности леса;

С_пр – величина стоимости ежегодно получаемой продукции леса;

К_у – коэффициент увеличения производительности труда от рекреационных ресурсов;

К_пд – коэффициент прироста древесины.

К_пд = V · C,

где V – объем прироста древесины;

С·– себестоимость единицы объема древесины.

Показатель прироста древесины:

К_пд = 8000 · 7 = 56000 р./га.

Эффективность лесных ресурсов:

Э_л =9 · 10³ + 1 294 · 10³ + 15 · 10³ + 56 · 10³ = 1374 · 10³ р./га.

Площадь лесных ресурсов, подвергшихся загрязнению (S):

S = 9000 + 4000 + 2000 = 15000 га.

Потери продуктивности леса:

П_пр = 1374 · 10³ · 15 · 10³ = 20610 · 10³ = 20,6 млрд р.

Ответ: а) Потери продуктивности леса составляют 20,6 млрд р.

2. В общем случае определение затрат на воспроизводство кислорода для сжигания 1 т органического топлива, (3), произведем по формуле

З = k / m [(Ц₁ + Ц₂) · (1 + α) + у · γ – Э_л · £],

где k – расход кислорода для полного сгорания 1 т топлива;

m – количество кислорода, выделяемого 1 га леса в атмосферу;

Ц₁ – затраты на посадку 1 га леса;

Ц₂ – затраты на освоение 1 га новых земель;

α – плата за кредиты на выполнение мероприятий по лесопосадкам;

y– потери от снижения урожайности вновь освоенных земель взамен отпущенных под лесопосадки;

γ – коэффициент, учитывающий затраты для получения дополнительной продукции;

Э_л∙– эффект, полученный от 1 га леса;

£ – относительный коэффициент ценности лесных угодий по сравнению с сельскохозяйственными;

m = ½ от общего количества кислорода, выделяемого зелеными насаждениями.

На основе данных для расчета определим затраты на воспроизводство кислорода для сжигания одной тонны органического топлива

З = 1,51/4,5 · [(200 · 10³ + 2,5 · 10⁶) · (1 + 35 · 10³) + 5,3 · 10⁵ · 34 · 10³ – 1374 · 10³ · 1,5] = 5,4 · 10¹⁰(р/га, год).

Ответ: б) затраты на воспроизводство кислорода для сжигания одной тонны органического топлива составляют 5,4 · 10¹⁰(р/га, год).

59. Рациональное использование электрической и тепловой энергии в бытовых целях.

Исторически сложилось, что к электроэнергии у нас относились как к чему-то почти бесплатному. Заводы-производители не торопились с переходом на более совершенные модели, хотя индукционные счетчики были разработаны еще в 1970-х годах. В 1970-е годы в Европе создаются первые электронные счетчики. С 1994 г. проводится оснащение потребителей приборами группового и индивидуального учета и регулирования топливно-энергетических и водных ресурсов.

Условно приняты следующие наименования наиболее распространенных приборов, предназначенных для измерения:

Ø температуры – термометры и пирометры;

Ø давления – манометры и барометры;

Ø расхода и количества – расходомеры, счетчики и весы;

Расход – это количество вещества, протекающее через данное сечение в единицу времени. Учет объема газа и измерение его расхода производится с помощью счетчиков газа. Но с развитием промышленности все большее значение приобрели расходомеры жидкости, газа и пара. Расходомеры необходимы прежде всего для управления производством. Без них нельзя обеспечить оптимальный режим технологических процессов в энергетике, металлургии. Расходомеры нужны для контроля работы оросительных систем в сельском хозяйстве и во многих других случаях.

Электрический счетчик представляет собой прибор для учета элек-троэнергии за определенный промежуток времени.

Электронные счетчики. Предпосылкой для развития данного вида счетчиков было не только развитие электроники, но и необходимость реализации более сложных функций, чем простой накопительный учет электроэнергии. Кроме накопления показателей потребленной энергии, данные счетчики могут измерять и выводить на дисплей дополнительную информацию о состоянии электрической сети. Среди дополнительных возможностей прибора - учет потерь в ЛЭП.

Основной прибор для теплоснабжения - тепломер (счетчик тепловой энергии). Его действие основано на уравнении теплового баланса: потребленная энергия равна подведенной в прямом трубопроводе минус возвращенная в обратный трубопровод.

В настоящее время к расходомерам и счетчикам предъявляется много требований, удовлетворить которые совместно достаточно сложно и не всегда возможно.

Имеются две группы требований.

1. Высокая точность измерения – одно из основных требований, предъявляемых особенно к счетчикам. Повышение точности достигается как за счет применения новых прогрессивных методов и приборов (тахометрических, электромагнитных, ультразвуковых), так и за счет совершенствования классических методов.

2. Надежность (наряду с точностью) – одно из главных требований, предъявляемых к расходомерам и счетчикам количества. Основным показателем надежности является время, в течение которого прибор сохраняет работоспособность и достаточную точность.

3. Независимость результатов измерения от изменения плотности вещества. Это требование важно при измерении расхода газа, у которого плотность зависит от его температуры и давления.

4. Быстродействие прибора необходимо прежде всего при измерении быстро меняющихся расходов. Для улучшения их быстродействия применяют особые измерительные схемы (дифференцирующие).

5. Большой диапазон измерения необходим, когда значения расхода могут изменяться в значительных пределах.

6. Очень разнообразна номенклатура измеряемых веществ. Надо учитывать как параметры (давление, температуру), так и особые свойства (агрессивность, токсичность, взрывоопасность и т. п.) веществ.

7. Необходимость измерения расхода различных веществ не только в обычных, но и в экстремальных условиях при очень низких и очень высоких давлениях и температурах.

Для измерения относительной влажности воздуха служат гигрометры, психрометры, а для ее изменений во времени – гигрографы.

Самым распространенным является волосной гигрометр, действие которого основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса изменять свою длину при изменении влажности. Для измерения атмосферного давления в практике используют барометр, называемый анероидом (анероид – в переводе с греческого – безжидкостный, так как он не содержит ртути).

Основную долю расходов, связанных с отоплением, горячим водоснабжением жителей, государство брало на себя.

В Беларуси увеличилось количество квартир, оборудованных приборами учета воды, с 94% до 95%. Тем не менее, несмотря на то, что сейчас квартплата растет, необходимо ЧТО-ТО изменить. Это ЧТО-ТО состоит из: психологии потребителя; рационального использование энергии в бытовых целях.

Существенное сокращение потерь теплоты (в два – три раза) через стены и окна возможно лишь в результате реконструкции всего дома. Но реконструкция – это очень дорогостоящее мероприятие, провести которое везде одновременно невозможно. В то же время каждый жилец имеет немало возможностей для утепления своей квартиры.

– это остекление лоджий и балконов.

– смена окон на стеклопакеты.

– тепловая защита того участка наружной стены, где расположен радиатор.

– усовершенствованные входные двери.

– укрывание вытяжных вентиляционных отверстий.

Кроме того, существует ряд простых секретов, например: Чтобы стало теплее, переставьте мебель. Если утеплить наружные стены пока нет возможности, можно попытаться хотя бы немного уменьшить потери драгоценного тепла. Например, возле самой холодной стены в комнате поставить шкаф. Зато ставить мебель (например, тот же диван) возле батареи не стоит.

Экономия электрической энергии. Современная квартира, как правило, оборудована множеством электрических устройств. Электроэнергия достаточно ценна и ее следует расходовать очень бережно. Современные электроприборы в домашнем хозяйстве потребляют почти что в 10 раз меньше электроэнергии, чем аналогичные 10-летней давности.

Приобретая приборы, необходимо следить за их энергоемкостью. Если очень экономичный прибор и дороже , то почти всегда затраты на него возвращаются благодаря экономии электроэнергии. Самый простой способ экономии электроэнергии — покупать бытовую технику класса А или В.

Электроплита. Наверняка вам уже приходилось сталкиваться со следующим явлением. Закипел на плите чайник, конфорка отключена, но чайник продолжает неистово кипеть. Простой совет: отключение конфорки заранее, еще до закипания чайника на 2–3 минуты, сбережет вам до 20% электрической энергии. Экономить энергию во время приготовления пищи выгоднее всего с помощью скороварок, да и полезно для здоровья.

Кстати, пользование электрическим чайником предпочтительнее, чем кипячение воды на плите. КПД чайника 90%, а конфорок электроплиты 50-60%. В этом случае, пользуясь чайником, можно сберечь до 40% электрической энергии. А рекордсменом по эффективности является обычный кипятильник. При его применении практически вся потребляемая электроэнергия расходуется на нагрев воды.

После приготовления пищи одна или две конфорки, как правило, остаются горячими. Следует поставить на них холодную воду перед тем, как заливать ее в чайник. Этим можно сберечь от 10 до 30% электроэнергии при последующем кипячении, поскольку температура воды, заливаемой в чайник, будет не 8-10°С (температура холодной воды из-под крана), а 25-40°С.

Примерно 30-40% потребляемой в доме электрической энергии приходится на холодильник. Необходимо его регулярно размораживать. Это даст 3-5% снижения потребления электроэнергии. Ледяная «шуба», нарастая на испарители, изолирует его от внутреннего объема холодильника, заставляя включаться чаще и работать каждый раз больше.

Радиотелевизионная аппаратура - значительный потребитель электроэнергии. Если считать, что в среднем телевизоры в наших домах бывают включены 4 часа в сутки, то ежегодно расходуется около 30 миллиардов кВт*ч электроэнергии. Расчеты показывают, что если бы удалось снизить осветительную нагрузку и время просмотра телепередач в каждой семье на 10% или 40 - 60 минут, то в расчете на каждую квартиру потребление электроэнергии в быту могло бы уменьшиться на 50 кВт*ч, или на 4% современного уровня.

Многие приборы после выключения продолжают работать в дежурном режиме. Мощность «дежурного» устройства невелика - каких-нибудь 10-15 Вт. Но за месяц непрерывной работы оно «съест» уже довольно ощутимое количество электроэнергии - около 10 кВт*ч..

Если же брать по крупному - использовать энергосберегающие холодильники, телевизоры, стиральные машинки и т.п. - расходы потребления электроэнергии в каждой квартире можно снизить в два (!) раза

Стоит заменить лампочки накаливания на энергосберегающие люминесцентные. Экономия убийственная — 50-80%, причем такие лампы гораздо надежнее обычных, затраты окупаются за 3—6 месяцев. Во-первых, сразу стоит отметить, что энергосберегающие лампы перегорают гораздо реже ламп накаливания. Средний срок службы люминесцентной лампы составляет 3000 часов. Надо твердо запомнить, что НЕЛЬЗЯ выбрасывать энергосберегающие лампы в мусоропровод и уличные мусорные контейнеры

Следует чаще пользоваться настольной лампой, которая с лампочкой мощностью 30 Вт позволяет достичь лучшей освещенности на рабочем столе, чем люстра с тремя и даже пятью лампочками. В результате двойной выигрыш: сохранение зрения и сбережение электрической энергии.

Контрольная работа по «Основы экологии и энергосбережения» 📙 Контрольная → 🆔 65138