Materiál, který začínáte číst je sbírkou námětů na pozorování a činností spojených s energií. Jsou určeny starším dětem a jejich učitelům. Ze zahraničních materálů a za laskavé pomoci přátel z organizace EKOWATT je v roce 1994 připravila mgr. Hana Klonfarová z Nadace EVA. Původně vznikl a vyšel jako metodická příloha zpravodaje ekologické výchovy Sisyfos. Protože si myslíme, že může být zajímavý i po čase, rozhodli jsme si jej s několik drobnými úpravami převést do této elektronické podoby.

OBSAH:

1) Úvodem - co je to energie a proč se o ni zajímat? *
2) Spotřeba energie *
3) Cena energie *
4) Teplo v budovách *
5) Izolační vlastnosti různých látek *
6)Teplá voda *
7) Osvětlení *

Energie je slovo takřka kouzelné. Je všude kolem nás i v nás, skloňujeme ji ve všech pádech. Bez energie by nebyl život a ani svět ve kterém žijeme. Asi všichni víme, že nejdůležitějším zdrojem energie je Slunce. Nejčastěji si všímáme přímé sluneční energie - slunečního záření. Méně si již uvědomujeme původ nepřímé sluneční energie, to je energie větrů, tepla oceánů, vodní energie a chemické energie současné i dávné biosféry.

I když je energie e přítomná ve všem kolem nás, ale ne vždy ji umíme přeměnit do pro nás použitelné formy. Běžně se hovoří o výrobě a spotřebě energie, ale energii nelze vyrobit ani spotřebovat, můžeme ji pouze přeměnit z jedné formy na druhou (elektrickou ve světlo, chemickou v teplo nebo energii pohybovou ..). Přitom různé způsoby přeměny jsou různě účinné. (např. kotel na pevná paliva má účinnost 50 %, plynový 70 % a el. ponorný vařič téměř 100% - ale při výrobě elektřiny se ztrácí 2/3 vynaložené primární energie jako odpadní teplo přeměnou v elektrárně a přenosem rozvodnou sítí!)

Po miliony let člověk účinně využíval pouze energii obsaženou v potravě, později začal používat dřevo na vaření. Obrovský nárůst využívání energie přinesla průmyslová revoluce. Hlavní palivo do počátku 18. století - dřevo - bylo nahrazeno nejdříve uhlím, později i ropou (to jsou ovšem na rozdíl od dřeva v časovém horizontu lidí neobnovitelné zdroje energie. Cyklus jejich obnovy trvá miliony let).

Země je životním prostředím nejen všem dnešním generacím lidí i všeho dalšího živého, ale i jejich generacím budoucím. Člověk ale Zemi stále rychleji mění. Zkuste porovnat fotografie naší krajiny z doby dětství Vašich dědečků s krajinou dnešní. A to u nás žije nyní dokonce méně lidí než tehdy! Vzrůstající nároky na množství energie jsou příčinou dalekosáhlých změn přírody. Jako kdybychom spolu se spotřebou energie pohlcovali i krajinu. A tak dnes už i Vy rozhodujete svými nároky o tom, v jakém prostředí budete žít. Abyste se o těchto otázkách dozvěděli víc a mohli se tak sami rozhodnout, jak se k následujícím problémům postavíte (a taky abychom se dozvěděli víc o Vás a Vašich názorech), připravili jsme materiál s "energetickými" náměty pro školy i jednotlivé zájemce.

A nyní první otázky:

• Jaké druhy energie znáš?
• Zkus je seřadit za sebou podle významu, který pro člověka v současnosti mají. Myslíš, že je nějaký rozdíl v tomto pořadí u nás a v jiných zemích?
• Co víš o výhodách a nevýhodách jednotlivých druhů energie?
• O kterých zdrojích energie si myslíš, že jejich význam v budoucnosti vzroste?

Chceš-li si ověřit, jestli dokážeš šetřit energií, potřebuješ změřit, kolik energie spotřebováváš.

• Zjisti, kde máte elektroměr případně plynoměr.
• Odečti naměřené hodnoty vždy ve stejnou dobu každý den nejméně po dobu 1 týdne. Výsledky zapiš do tabulky a nakresli graf denní spotřeby různých druhů energie.
• Porovnej zjištěnou spotřebu energie s ostatními dětmi.
• Zamysli se nad rozdíly (mohou být způsobeny např. i tím, že u někoho ve spotřebě nebude podchyceno vytápění -dodávky tepla a teplé vody, topení uhlím)
• Odhadni, jestli bude v průběhu celého roku spotřeba energie přibližně stejná. Pokud myslíš, že budou výrazné rozdíly, zkus je zdůvodnit
• Obdobně můžeš zjistit i spotřebu energie ve škole. Zkus si zjistit Vaší domácí (školní) spotřebu v uplynulém roce podle vyúčtování elektřiny (plynu), případně účtu za uhlí.
• Zjisti cenu jednotlivých druhů energie a spočítej cenu spotřebované energie za týden, měsíc...

Chceš-li používat energii rozumně, zkus si zjistit, jak drahý je provoz různých spotřebičů, které doma používáte. Rodiče často říkají dětem, aby zhasli, ale kolik stojí, když to neuděláš?

• Sepiš seznam všech elektrických spotřebičů, které doma najdeš.
• Poraď se s rodiči, jestli jsi na některý nezapomněl.
• Zkus odhadnout, co je největší "žrout" energie.
• Najdi na každém z nich výrobní štítek - je volně přístupný, nemusíš nic rozebírat.
• Opiš údaje ze štítku do tabulky (TAB 1). Pokud je štítek nepřístupný nebo na přístroji není, zkus údaje zjistit z návodu k použití.
• Spočítej cenu za 1 hodinu provozu každého spotřebiče. (Uvědom si, že např. lednička nebo žehlička nespotřebovávají energii po celou dobu, co jsou zapojeny do zásuvky, ale pouze po dobu, kdy je sepnutý termostat.)
• Seřaď spotřebiče do tabulky podle této ceny (TAB 2).
• Zjisti si obvyklou dobu provozu jednotlivých spotřebičů za týden (měsíc).
• Seřaď spotřebiče do tabulky podle skutečné spotřeby el. energie za týden (měsíc). Odpovídá pořadí tvému odhadu?
• Porovnej výsledky s kamarády a ověř si, jak se liší energetická náročnost různých typů stejného druhu spotřebičů.
• Seřaď jednotlivé typy od nejúspornějších po nejnáročnější.
• Promysli si, co jsi vlastně zjistil(a) a navrhni, kde byste mohli doma ušetřit el. energii.
• Pokus se o tom přesvědčit i sourozence a rodiče!
• Podle projektu 2 si ověř, jak se Vaše snaha o šetření energie projevila.

TAB 2: Pořadí spotřebičů podle ceny jejich spotřeby (od nejdražších po nejlevnější)

• Nakresli plánek místnosti a vyznač na něm všechna okna a dveře.
• Změř teplotu u vnější a vnitřní zdi a teplotu vzduchu u podlahy a u stropu, nezapomeň na okna.
• Změř teplotu vzduchu ve střední výšce uprostřed pokoje.
• Všechny údaje zapiš do tabulky.
• Spočítej průměrnou teplotu pokoje (sečti všechny naměřené hodnoty a vyděl počtem měření). Nyní na plánku vybarvi červeně ty části, které jsou teplejší než průměr a modře chladnější.
• Najdi nejteplejší a nejchladnější části pokoje a zdůvodni, proč tomu tak je. Důvodů bývá víc než jeden!
• Slunce může mít na teplotu pokoje velký vliv. Zopakuj pozorování před osluněním a při oslunění a vytvoř seznam zjištěných rozdílů.
• Lidské tělo vyzařuje přibližně 100 W. Jak se bude lišit teplota ve třídě před příchodem dětí a po nějaké době po jejich příchodu?
• Udělej přehled ve Vaší třídě, jak by každý hodnotil teplotu v místnosti. Skutečně ti z nejteplejších částí místnosti říkají, že je jim příliš teplo a naopak? Zkus výsledky vysvětlit.
• Průměrné doporučované teploty jsou tyto: obývací pokoj 20-22o C, ložnice 16-18oC, dětský pokoj 20oC, koupelna 24oC. Ve školách se doporučuje 20 - 22oC. Jaké teploty jsi naměřil ty?
• Jaký vliv na tepelnou pohodu má vlhkost vzduchu?
• Obdobně jako jsou rozdíly v teplotě na různých místech jedné místnosti, mohou být i rozdíly v teplotách stejných místností na různých místech jednoho domu (např v různých třídách). Proč to tak je?
• Napiš seznam možných vlivů.

Zima je přede dveřmi, ne-li ve dveřích, a tady u nás je třeba se před ní chránit dobrým oblečením. Ale jaký materiál je nejvhodnější, nejlépe drží teplo a není moc těžký? Obstarej si 4 stejné prázdné plechovky a 3 vzorky různých látek, které chceš vyzkoušet.

• Vezmi každý vzorek do ruky a zkus odhadnout, která látka je nejteplejší.
• Vystřihni stejně velký obdélník z každé látky a udělej z něj izolační obal na plechovku (jedna plechovka zůstane bez obalu). K připevnění použij tkaloun nebo gumičky.
• Vyřízni z polystyrenu na každou plechovku víčko a udělej v nich otvor pro teploměr.
• Nalej do každé plechovky odměřené množství horké vody a změř počáteční teplotu. Voda musí být ve všech plechovkách stejně teplá.
• Další půlhodinu měř každých 5 minut teplotu.
• Během čekání na odečet teploty zvaž vzorky látek a začni kreslit graf chladnutí pro každou plechovku - použij pro každou látku různou barvu a označ je.
• Nejstrmější křivka = nejrychlejší chladnutí, nejlepším izolantem je materiál s nejmenším klesáním. Který to je? Byl tvůj odhad správný?
• Je nějaká závislost mezi váhou látky a tím, jak drží teplo?
• Myslíš, že tato látka je vhodná i do mokrého a větrného počasí? Zopakuj tento pokus se třemi plechovkami s tím, že dva obaly dokonale namočíš. Jednu plechovku s mokrým obalem dej do průvanu a další dvě do nehybného vzduchu
• Nakresli opět graf a zjisti, která plechovka chladla nejrychleji.
• Dopadly oba pokusy podle tvého očekávání? Jaký je efekt mokrých šatů a průvanu? Vybral sis materiál na zimní bundu? Vymysli, jak ochladit lahev pití bez použití chladničky pod pokojovou teplotu.
• Zjisti si dříve než začneš, kolik vody budeš potřebovat a přesvědči se, že jsi jí ohřál dost pro všechny plechovky. Voda by měla téměř vařit, tak dej pozor, ať se neopaříš!

6)Teplá voda

Příprava teplé vody je energeticky značně náročná (asi 22 % celkové spotřeby energie v domácnosti). Umíš s ní šetřit? Odborníci doporučují ohřívat vodu pouze na 500 - 600C - víš proč?

• Nakresli si plánek domu (bytu) a označ na něm zdroj teplé vody a jednotlivé vodovodní kohoutky.
• V každém vodovodním kohoutku změř teplotu horké i studené vody. Mění se teplota vody se vzdáleností od zdroje?
• Vyber jeden vodovodní kohoutek, který jsi měřil a zkus ho používat jako obvykle. Sleduj teplotu vody a měř objem vody v umyvadle. Spočítej, kolik stojí umytí rukou, nádobí...
• Všechny výsledky pečlivě zaznamenávej. Zjistil jsi některý kohoutek, kde je voda zbytečně teplá? Můžeš to ovlivnit?
• Podívej se, jestli nenajdeš kapající kohoutek s teplou vodou. Změř množství ztracené vody denně a zjisti, kolik stálo její ohřátí.
• Měří se u Vás spotřeba teplé vody? Pokud ano, spočítejte si spotřebu na 1 osobu a den a porovnejte ji s kamarády. Jak se projeví používání úsporných zařízení (perlátor, úsporná sprcha)?
• Proč se izoluje potrubí s teplou vodou?
• Jak bys dokázal snížit spotřebu teplé vody?

Osvětlení různých místností se často významně liší. Je to tak správné? Jaké je osvětlení ve Vaší škole a u Vás doma?

• V každé místnosti spočítej množství žárovek nebo zářivek a vypínačů.
• Změř délku a šířku místnosti.
• Zjisti příkon každé žárovky a zářivky a vypočti celkový příkon pro každou místnost - výsledky zapiš do výsledkové tabulky. Protože místnosti mohou být různě velké, doplň poslední rubriku, která ti ukáže, kolik připadá wattů na každý m2 podlahy.
• Je možné zhasnout např. světla u okna, když je dost denního světla?
• Sleduj, jak dlouho se v které místnosti svítí a zkus vysvětlit rozdíly.
• Zjisti, kolik stojí osvětlení jedné místnosti a osvětlení které místnosti je nejdražší. Jaká je celková cena osvětlení všech místností, které jsi sledoval, za týden?
• Myslíš, že se vyplatí zhasnout při odchodu z místnosti, když se tam za 5 minut vrátíš?