Тип урока: изучение нового материала, раздел «Электротехнические работы».
Цель: Знакомство учащихся с понятием электроотопительные приборы и историей возникновения отопления. Формирование знаний по выбору электроотопительных приборов.
Задачи урока:
Обучающая:
Познакомить учащихся с различными видами электроотопительных приборов.
Способствовать развитию знаний о видах и принципах работы электроотопительных приборов
Создать условия для формирования первоначальных умений правильной эксплуатации электроотопительных приборов
Развивающая: способствовать расширению технического кругозора учащихся.
Воспитательная: способствовать воспитанию у учащихся бережного и экономного отношения к энергоресурсам.
Оборудование: компьютер, проектор, презентация к уроку.
Форма ведения урока: объяснение нового материала.
Форма организации: учебно-познавательная деятельность учащихся: групповая, индивидуальная.
Межпредметные связи: физика и технология
Ход урока
I. Организационный момент. Мотивация и целеполагание.
- Приветствие.
- Проверка присутствующих.
Учитель: Здравствуйте ребята! Откройте тетради и запишите тему урока: «Прирученное тепло». Электроотопительные приборы: виды, принципы работы, минусы и плюсы (слайд №1).
Тема нашего урока актуальна и имеет большое практическое значение. Мы познакомимся с различными видами электроотопительных приборов, их принципами работы, выделим их плюсы и минусы. Рассмотрим правила безопасной эксплуатации электроотопительных приборов.
II. Актуализация опорных знаний и умений учащихся. Создание проблемной ситуации.
Учитель: Ребята, как вы думаете, почему тему урока я назвала «Прирученное тепло»?
Ученик: Наверное, речь пойдет о тепле, которое используется дома?
Учитель: Правильно, ребята. Тепло – это основа всего живого. Без тепла человек не может комфортно жить. Поэтому в регионах с холодным и умеренным климатом обязательно предусматривают отопление жилых помещений. Отопление - это искусственное обогревание помещений. В наших домах существует центральное отопление, монтаж которого проводится в процессе возведения здания, но иногда его оказывается недостаточно и многие из нас прибегают к использованию дополнительных электроотопительных приборов. Вот именно про такое «прирученное тепло» мы с вами и будем говорить (слайд 2).
III. Изучение нового материала.
Учитель: А сейчас я расскажу Вам об истории отопления
История отопления восходит к кострам, разведенным первобытными людьми в пещерах и насчитывает уже много тысяч лет.
В Древнем мире самый простой и древний способ отопления путем сжигания топлива внутри помещения соседствовал с центральными установками водяного и воздушного отопления. Римская система воздушного отопления "Хюпокаустум" (снизу согретый), созданная в Римской империи, была устроена так: наружный воздух нагревался в подпольных каналах, предварительно прогретых горячими газами, и поступал в отапливаемые помещения. По такому же принципу обогревались помещения замков в Германии в Средние века. (слайд 3).
В течение нескольких тысячелетий для отопления жилищ бедняков применялись глинобитные печи. В Древней Руси (слайд 4) широко применялся курной очаг (без дымовой трубы) – черные печи. И лишь в XV - XVI вв. печи в жилых помещениях были дополнены трубами и стали называться "белыми" или "русскими". Первоначально дымовые трубы, которые назывались дымницами, выполняли из древесины в виде толстого теса, что было пожароопасным.
В 1718 г. указом Петра I было запрещено строительство домов с курными печами и деревянными трубами. Было развито производство печных отделочных материалов (вместо рельефных тисненых изразцов стали применять гладкие расписные изразцы голландского образца). В связи с этим печи в то время получили название "голландки".
(слайд 5) В XVIII в. в Англии и Франции были изобретены системы парового и водяного отопления. Первая система парового отопления в России была осуществлена в Петербурге в 1816 г., водяного отопления - в 1834 г. Паровое отопление устраивалось исключительно в производственных зданиях. Водяное же - в гражданском строительстве, в первую очередь в больницах.
В 1903 г.(слайд 5) В. М. Чаплин разработал и впервые применил в Москве паро-водо-водяное отопление с побуждением циркуляции воды пароструйным инжектором. В те же годы появилось и первое районное отопление: несколько зданий стали снабжаться тепловой энергией из oднoгo центра. В качестве теплоносителя "дальнего действия" использовался пар, в зданиях устанавливались пароводяные теплообменники (бойлеры). Несмотря на то, что система отопления постоянно усовершенствовалась установок центрального водяного отопления в Царской России было мало. Основная масса зданий, даже в столице, имела печное отопление
После Октябрьской революции во всех районах нашей страны началось крупное строительство производственных и гражданских зданий. Расширялась область применения водяного отопления. Сначала водяное отопление выполнялось на базе местных отопительных котельных (в подвалах зданий), а затем с развитием теплофикации при теплоснабжении от ТЭЦ. Уже в начале XX века были установлены строгие нормативы температуры в помещениях разного назначения. А с появлением электричества началось использование электрических обогревателей.
В настоящее время, когда все городские квартиры оснащены центральной системой отопления, к сожалению, возникают ситуации, когда система работает недостаточно эффективно, случаются аварии или же похолодание может произойти, когда отопительный период еще не наступил. Дачникам и сезонным рабочим часто приходится жить в помещениях, не имеющих отопления.
Во всех перечисленных случаях обеспечить температурный комфорт Вам помогут электроотопительные приборы: (слайд 6)
- тепловые вентиляторы
- электрические конвекторы
- радиаторные и инфракрасные обогреватели
- нагревательные панели
- комбинированные обогревательные приборы.
Техника безопасности при использовании электроотопительных приборов:
(слайд 7): Записываем их в тетрадь.
- Нельзя использовать неисправные электроотопительные приборы
- Нельзя включать электроотопительные приборы в помещениях, где хранятся горючие и легковоспламеняющиеся жидкости и материалы
- Нельзя ничем накрывать работающие электроотопительные приборы
- Нельзя протирать и чистить включенные электроотопительные приборы
- Нельзя оставлять без присмотра любые работающие электроотопительные приборы
Знание и выполнение этих правил устранит опасность поражения электрическим током и защитит ваш дом от пожара.
Принцип работы всех обогревателей основан на элементарном законе природы - естественной конвекции. Термин «конвекция» отражает принцип распределения горячего воздуха в помещении. Нагревательный элемент (спираль или решетка) нагревается электрическим током и передает тепло воздуху в помещении. Нагретый воздух становится легче и поднимается вверх, снизу ему на смену поступает холодный воздух, который нагревается и снова поднимается вверх…и так далее. (слайд 8)
ТЭНы и электрокамины (слайд 9)
Первые обогреватели имели вид простейшего устройства и были неудобны в эксплуатации:
– Железный корпус и открытая cпираль, непосредственно соприкасалась с нагреваемым воздухом.
– Спираль при работе «сжигала» кислород, а это отражалось на самочувствии людей.
– Из за своей пожароопасности, обогреватель невозможно было оставить без присмотра.
Масляные радиаторы (слайд 10)
Герметичный металлический корпус наполнен минеральным маслом. Внутри корпуса — электрическая спираль. Нагреваясь, спираль передает тепло маслу, которое нагревает корпус. А непосредственно корпус отдает тепло воздуху. Температура нагрева поверхности радиатора не превышает +1500С. Обычно это мобильные устройства, снабженные роликами для перевозки.
Применение: основной или дополнительный постоянный нагрев не слишком большого помещения
Плюсы
— малая температура нагрева корпуса
— способность работать в течение длительного времени
— долгое время поддерживают заданную температуру
— не «сжигают кислород»
— большинство моделей не требуют отключения (благодаря термостату и таймеру)
Минусы
— крупные габариты
— медленный прогрев помещения (более быстрый прогрев помещения обеспечивают модели со встроенным тепловентилятором)
— если помещение большое, обогрев получается неравномерным
Тепловые завесы (слайд 11)
Навесной направленный вентилятор, устанавливается сбоку или сверху дверного проема.
Работа устройства обеспечивает скоростной поток воздуха по всей площади проема. «Тепловой щит» не пропускает в помещение холодный воздух извне, предохраняет от сквозняков.
Применение: двери, ворота производственных и общественных помещений
Плюсы: возможность работы летом, без обогрева — для защиты от теплого воздуха
Минусы
— высокая цена
— большое энергопотребление
Тепловые пушки (слайд 12)
Это особая разновидность тепловентилятора, имеющая высокую мощность (2 кВт и более), габариты и вес. Корпус выполнен из металла. Такие устройства обычно напольные.
Применение: стройплощадки, промышленные склады, цеха, гаражи, мастерские/
Тепловентиляторы (слайд 13)
Нагревательный элемент — стальная спираль или керамическая пластина. Воздух продувается через него вентилятором, распределяя тепло по помещению. Большинство моделей оснащено термостатами, регуляторами мощности и расхода воздуха. Бывают стационарными или переносными.
Применение: дополнительный обогрев небольших помещений (жилых комнат, офисов).
Плюсы
— быстрый нагрев воздуха
— компактность
— в жару можно использовать в качестве обычного вентилятора
— относительно низкая цена
— мобильность
Минусы
— шум при работе;
— эффект «сжигания кислорода» (кроме «керамических»)
Инфракрасные обогреватели (слайд 14)
Основа устройства — излучатель и отражатель, фокусирующий лучи в нужном направлении. В качестве излучателей могут использоваться галогенные, кварцевые или карбоновые лампы. Приборы греют посредством ИК-излучения: нагревают не воздух, а окружающие предметы (мебель, пол, стены), которые и отдают воздуху вторичное тепло.
Применение: дополнительный нагрев помещения. Незаменимы на открытых площадках
Плюсы
— быстрый и направленный обогрев
— экономия электроэнергии за счет обогрева не всего помещении, а лишь локальной его части
— бесшумная работа
— нет эффекта «сжигания кислорода»
— возможность использования на открытом воздухе
Минусы
— большое помещение обогреть невозможно
— если лампы — галогенные, их свечение очень яркое. Лучше использовать устройства с кварцевым или карбоновым нагревателем: они экономичнее.
Конвекторы (слайд 15)
Холодный воздух проходит через нагревательный элемент (металлический или керамический) и циркулирует, нагреваясь от конвектора. Бывают мобильные, настенные.
Применение: основной обогрев помещений (от небольших комнат до крупных жилых и офисных зданий, загородных домов).
Плюсы
— самая высокая скорость нагрева помещения
— компактность
— равномерный нагрев помещения
— бесшумность работы
— слабый нагрев лицевой панели (актуально, если в доме есть маленькие дети)
— привлекательный дизайн
— возможность установки и программирования без участия специалистов
Минусы: у самых дешевых моделей присутствует эффект «сжигания кислорода» (на разогретую поверхность попадают частицы пыли, которые, сгорая, дают неприятный запах)
Микатермический обогреватель (слайд 16)
В микатермическом обогревателе используется нагревательный элемент, созданный по уникальной технологии Micathermic («лучистое тепло»). Такая технология уже достаточно долго применяется в медицине и космонавтике, и сейчас, стала использоваться и в бытовых приборах. Нагревательный элемент представляет собой пластину, которая, не нагревается, а лишь излучает тепло на окружающие его объекты. Иными словами этот прибор работает без теплоносителя, а значит полностью отсутствует износ нагревательного элемента. Нагревательный элемент сделан не из керамики, а состоит из несколько слоев легких пластин, покрытых 2 слоями слюды, рабочая температура прибора ниже уровня пожароопасности.
Плюсы:
– Он имеет долгий срок службы, стабилен в работе и абсолютно безопасен.
– эффективность обогрева –нагрев помещения начинается уже через 1-2 минуты после включения,
– бесшумность работы
– теплый корпус прибора (макс. температура поверхности 60 C.)
Принципы выбора обогревателя (слайд 17)
1. Определите мощность устройства: кроме метража помещения, учитывается расположение квартиры в доме, высота потолков, количество окон, бытовой техники, число людей и многое другое. Если же брать усредненные показатели, можно использовать эту формулу: 1 кВт на 10 кв. м помещения с хорошей теплоизоляцией и высотой потолка три метра.
2. Ориентируйтесь на цель приобретения!
— для быстрого нагрева помещения подойдет тепловентилятор;
— для постоянного поддержания температуры в комнате (с точностью до двух-трех градусов) оптимален конвектор с термостатом;
— для обогрева локальной зоны подойдет ИК-излучатель или настольный тепловентилятор;
— если вам необходимо оставить прибор без присмотра, выбирайте обогреватель с термостатом;
— защитить от холода помещение, где часто открываются двери (например, магазин), поможет тепловая завеса;
— для обогрева производственных помещений больших объемов подойдет тепловая пушка. Использовать ее в квартирах и офисах не рекомендуется.
Полезные советы(слайд 18)
- Перед тем как подключить новый электронагреватель к сети, обязательно убедитесь в исправности розетки и электропроводки.
- Если ваш только что купленный масляный обогреватель начнет издавать булькающие звуки, не пугайтесь — это нормально. При нагревании масла на поверхность жидкости поднимаются пузырьки воздуха.
- Не ставьте конвектор непосредственно под электророзеткой — это опасно!
- Только некоторые виды тепловентиляторов можно использовать во влажных помещениях (например, в ванных) или применять для сушки стен в процессе ремонта квартиры
- Нельзя забывать о том, что любые нагревательные приборы осушают воздух, тем более в зимний период. Поэтому стоит позаботиться о дополнительном увлажнении воздуха в помещении, иначе иммунитет вашего организма ослабнет, и вы рискуете заболеть
IV. Закрепление пройденного материала
Контрольные вопросы: (слайд 19)
- Что такое отопление?
- В чем отличие печей, топившихся "по черному" и "белых"? Кто и когда запретил строительство в столице России "курных" ("черных") печей?
- Какие виды обогревательных приборов вы знаете?
- Какие характеристики обогревательных приборов надо учитывать при покупке обогревателя?
- Какой обогреватель, по вашему мнению, имеет меньше недостатков? Аргументируйте.
V. Подведение итогов урока:
Учитель: Как видите вопрос выбора электроотопительных приборов непростой. И от правильно решения зависит и удобство вашего жилища и здоровье членов вашей семьи. Не пренебрегайте правилами, о которых мы говорили сегодня и ваш дом станет уютнее, комфортнее и безопаснее.
VI Выставление оценок и их аргументация
VII. Домашнее задание:
Какие электроотопительные приборы использует ваша семья дома и на даче. Определите мощность прибора и продолжительность ежедневной работы.